CN115635252A - 一种镁铝复合振膜及其制备方法、声学装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镁铝复合振膜及其制备方法、声学装置及电子设备，通过将镁、铝复合轧制，制得复合振膜，解决了现有技术中音质效果、防腐、高质量外观难以兼顾的技术难题。通过结合镁合金和铝合金的优点，既能保证充分发挥镁合金优质声音效果，同时实现防腐和高质量外观的要求。本发明的镁铝复合振膜可以广泛应用于音响等声学装置中。

Description

一种镁铝复合振膜及其制备方法、声学装置及电子设备

技术领域

本发明涉及声学技术领域，特别涉及一种镁铝复合振膜及其制备方法、声学装置及电子设备。

背景技术

镁合金具有高比弹性率、低密度和适当的阻尼性能，从而具有发声范围广、音质平滑自然、声音保真度高等优点，是优质音响振膜材料。但在实际应用过程中，镁合金耐蚀性能及表面装饰性能差限制了其在振膜领域的应用。虽然在现有技术中已通过表面镀层、涂层、表面微弧氧化处理有对镁合金进行表面处理提高其耐腐蚀性能的手段，但是应用在振膜领域，仍然存在影响振膜音效、耐腐蚀性能低等明显的不足。

发明内容

为解决或改善现有技术存在的至少一个技术问题，本发明的一方面提供一种镁铝复合振膜的制备方法，所述的制备方法包括：

将铝材质板材、镁材质板材、铝材质板材依次堆叠，形成多层板材堆叠体；

将所述多层板材堆叠体进行多道次轧制，得到轧制薄板；

将所述轧制薄板进行热压平退火处理，得到退火薄板；

将所述退火薄板进行成型加工，得到振膜中间体；

对所述振膜中间体进行表面处理得到镁铝复合振膜。

本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，利用铝及铝合金具有良好的耐腐蚀性能及表面装饰效果，且铝合金具有良好的塑性成形能力的特点，通过特殊的复合工艺将铝材质板材、镁材质板材、铝材质板材依次堆叠复合，形成的铝/镁/铝结构把镁合金完全包裹在中间，对提高复合材料的整体塑性非常有利，可以减小镁合金在轧制过程的开裂倾向，最终得到综合性能良好的镁铝复合振膜。

本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，在形成多层板材堆叠体之前，还包括对所述铝材质板材、镁材质板材进行表面处理，去除表面氧化物、油污等杂质。可以理解的是，通过表面处理去除表面氧化物、油污等杂质的方式包括但不限于酸洗、喷砂、打磨等方式。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述镁材质板材为镁锂合金板材、AZ31镁合金板材等变形镁合金板材。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述铝材质板材为纯铝板材、5052铝合金板材、6061铝合金板材等具有良好阳极氧化效果的铝合金板材。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述轧制的速度为10-15m/min。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，多道次轧制可以采用片轧复合或者卷轧复合的方式进行。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述片轧复合包括首先将铝/镁/铝三层板材依次堆叠后，放入加热炉中保温，再进行轧制复合。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述卷轧复合是用三层复合轧机进行轧制，实现在线打磨、加热后轧制复合。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述多道次轧制包括至少一道次大压下量轧制和多道次减薄轧制，且第一道次进行大压下量轧制，通过所述多道次轧制得到厚度小于0.2mm的轧制薄板。由于形成了将镁合金完全包裹在中间的铝/镁/铝结构，对提高复合振膜材料的整体塑性非常有利，可以减小镁合金在轧制过程的开裂倾向，因此多道次轧制过程中可以用大压下量进行轧制，从而提高复合振膜材料的生产效率。根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述大压下量轧制的压下量为50％-70％。

研究发现，第一道次的轧制复合时必须要大的压下量才能保证复合材料结合良好，但过大的压下量会导致边部开裂严重，影响成材率。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述减薄轧制的道次压下量控制在30％-50％。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，进行轧制前对多层板材堆叠体进行预热，预热温度为250-390℃，预热时间为20-40min。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，进行多道次减薄轧制时，道次间的保温温度为250-390℃，保温时间为5～20min。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，通过协同控制轧制参数可以将表面两层铝合金及复合振膜整体设计非常薄，可以充分发挥镁合金优质声音效果，同时实现镁基体上铝合金阳极氧化效果，保证音响产品对高质量外观的要求。根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述热压平退火处理的退火温度为180-300℃，保温时间为40-150min。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述成型加工方式包括通过模具进行冲压成型或气动胀压成型。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述成型加工控制模具的温度为180-280℃，将退火薄板在200-280℃保温2-15min。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述成型加工步骤中，当振膜中间体球顶高度≤30mm时，可以一次成型。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，所述成型加工步骤中，当球顶高度＞30mm时，可以两次或多次成型，防止因拉伸过大，导致成型时材料破裂。

根据本发明提供的镁铝复合振膜的制备方法，优选的，对所述振膜中间体进行表面处理的步骤，包括对所述振膜中间体进行阳极氧化处理。

可以理解的是，所述振膜中间体的上表面、下表面均为铝合金材料，所述阳极氧化的步骤可参照纯铝或铝合金的阳极氧化工艺。

本发明的另一方面还提供一种由上述的制备方法制备得到的镁铝复合振膜，所述镁铝复合振膜包含铝/镁/铝三层复合结构，两层铝合金层将镁合金层包裹在中间。

本发明的另一方面还提供一种声学装置，所述声学装置包括所述的镁铝复合振膜。

本发明的另一方面还提供一种电子设备，所述电子设备包含所述的声学装置。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：本发明结合镁合金发声范围广、音质效果好、声音保真度高的优点和铝合表面装饰效果好、耐腐蚀的优点，通过设计特殊的复合制备工艺，制备出了一种适合高端音响用的镁铝合金复合振膜材料。该镁铝合金复合振膜材料既能充分发挥镁合金优质声音效果，又能满足防腐和高质量外观的要求，为音膜市场提供一种高质量的新材料。

附图说明

图1是实施例1制得的3寸镁铝复合振膜照片；

图2是实施例2制得的3寸镁铝复合振膜照片；

图3是实施例3制得的5寸镁铝复合振膜照片。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明的实施例中所得到的镁铝复合振膜安装到壳体中，即可得到本发明的一种声学装置。将所述声学装置与其他的电子设备连接，即可得到本发明的一种电子设备。

实施例1

本实例选用5052铝合金(第一铝材质)、AZ31镁合金和纯Al(第二铝材质)进行复合。将1×200×200mm的AZ31板材的两面、0.5×200×200mm的5052和Al板材的一面进行打磨，保证打磨面干净、无氧化物、油污等杂质。将处理后的镁材质板材和铝材质板材用5052铝合金铆接结合。将铆接后的板材放入加热炉中，在390℃保温40min后，进行轧制复合，第一道次轧到1.0mm厚，轧制速度为12m/min；第一次热轧后的板材在390℃保温12min后，进行第2次热轧，轧到0.6mm厚左右；在390℃保温8min后，进行第3次热轧，轧到0.35mm左右；在390℃保温5min后，进行第4次热轧，轧到0.2mm左右。

将轧制薄板在280℃保温120min进行热压平散退火处理。退火后的材料裁成120×120mm的片材，在280℃保温15min开始进行音膜的冲压成型，模具温度为280℃，冲压成弦长78mm，球顶高度25mm的振膜中间体。将冲压成型的振膜中间体进行阳极氧化处理，得到镁铝复合振膜。制得的3寸镁铝复合振膜的照片如图1所示。

实施例2-5及对比例1-4的制备工艺类似实施例1，具体的第一铝材质、第二铝材质及工艺参数参见表1-3。实施例2制得的3寸镁铝复合振膜照片如图2所示，实施例3制得的5寸镁铝复合振膜照片如图3所示。

表1实施例1-3工艺参数及性能参数表

从实施例1-3可以看出，选用5052、纯铝等铝材质板材，AZ31、LA103等镁材质板材，在本申请提供的工艺条件下，均能取得较好的结合强度，且轧制薄板只有轻微边裂，不影响复合材料的成品率；音膜制备过程中，复合振膜不容易出现开裂，成品率好。

表2实施例4、对比例1-2工艺参数及性能参数表

从实施例4和对比例1的对比可以看出，实施例4轧制前的保温温度为390℃，对比例1为420℃，研究发现，在轧制温度过高时，镁铝复合材料容易出现局部熔化的现象，制备不出质量良好的镁铝复合材料薄板。

从实施例4和对比例2的对比可以看出为制备Mg厚度更厚、Al厚度更薄的轧制薄板，研究发现，实施例4第一道次压下量在50％，对比例2第一道次压下量为45％，研究发现：在第一道次大压下量轧制步骤的压下量大于50％时，才能满足在振膜领域对于结合强度的要求。结合强度对于振膜在应用过程中的使用寿命、性能稳定性具有较大影响。

表3实施例5、对比例3-4工艺参数及性能参数表

从实施例5和对比例3的对比可知，一次球顶高度大于30mm时，容易造成开裂，影响复合振膜的成品率。

从实施例5和对比例4的对比可知，当第一道次压下量过大，大于75％时，复合材料边裂严重，影响复合材料的成品率。

实施例6的制备工艺类似实施例1，具体的第一铝材质、第二铝材质及工艺参数参见表4。另设未添加铝材质的对比例5、6，对比例5-6的制备工艺与实施例6类似，具体的材质及工艺参数参见表4。

表4实施例6、对比例5-6工艺参数及性能参数表

从实施例6和对比例5、对比例6的对比可知，镁铝复合材料振膜比纯AZ31镁合金和LA103镁合金振膜的耐腐蚀性能明显提高。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种镁铝复合振膜的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：

将铝材质板材、镁材质板材、铝材质板材依次堆叠，形成多层板材堆叠体；

将所述多层板材堆叠体进行多道次轧制，得到轧制薄板；

将所述轧制薄板进行热压平退火处理，得到退火薄板；

将所述退火薄板进行成型加工，得到振膜中间体；

对所述振膜中间体进行表面处理得到镁铝复合振膜；

所述多道次轧制中的第一道次轧制压下量为50-75％。

2.如权利要求1所述的镁铝复合振膜的制备方法，其特征在于：

所述镁材质板材为镁锂合金板材或AZ31镁合金板材中的一种；

所述铝材质板材为纯铝板材、5052铝合金板材、6061铝合金板材中的至少一种。

3.如权利要求1所述的镁铝复合振膜的制备方法，其特征在于：

所述轧制的速度为10-15m/min。

4.如权利要求1所述的镁铝复合振膜的制备方法，其特征在于：

所述多道次轧制包括至少一道次大压下量轧制和多道次减薄轧制，且第一道次进行大压下量轧制，通过所述多道次轧制得到厚度小于0.2mm的轧制薄板。

5.如权利要求4所述的镁铝复合振膜的制备方法，其特征在于：

所述大压下量轧制的压下量为50％-70％，所述减薄轧制的道次压下量控制在30％-50％。

6.如权利要求4或5所述的镁铝复合振膜的制备方法，其特征在于：

进行轧制前对多层板材堆叠体进行预热，预热温度为250-390℃，预热时间为20-40min；进行减薄轧制时，道次间的保温温度为250-390℃，保温时间为5～20min。

7.如权利要求1所述的镁铝复合振膜的制备方法，所述热压平退火处理的退火温度为180-300℃，保温时间为40-150min。

8.一种镁铝复合振膜，其特征在于，所述镁铝复合振膜由如权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到。

9.一种声学装置，其特征在于，包含如权利要求8所述的镁铝复合振膜。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包含如权利要求9所述的声学装置。

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