CN117143450A - 振动板、振膜组件、发声装置及电子设备 - Google Patents

振动板、振膜组件、发声装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种振动板、振膜组件、发声装置及电子设备，涉及声学领域，所述振动板应用于发声装置，所述振动板应用于发声装置，所述振动板包括有机气凝胶材料和疏水填料，其中，所述疏水填料分散于所述有机气凝胶材料的多孔交错网状结构中，所述疏水填料在所述振动板中的质量占比大于0且小于或等于70%；所述振动板具有多个透气孔，所述透气孔的孔径为20nm~100μm。根据本发明的振动板，可以兼具较优的防水性和较优的音质，有利于满足电子设备对防水性能以及音质的实际需求。

Description

振动板、振膜组件、发声装置及电子设备
技术领域
本发明涉及声学领域，具体涉及一种振动板、振膜组件、发声装置及电子设备。
背景技术
扬声器在日常生活中的应用越来越广泛，随着用户在不同场景中的使用，为了避免扬声器接触水后损坏或失效，对扬声器防水性能提出更严格的要求。然而防水性能好的扬声器通常密封设计，在扬声器工作时，振膜组件振动发热造成腔体空气膨胀，振膜组件两侧的声腔之间存在压力差，从而导致振膜组件偏离平衡位置，对音质产生显著影响。
目前，为了解决上述问题，可以通过在终端设备的壳体或者是振动板上开孔达到平衡气压的作用，但是，开孔会存在防水隐患。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种振动板、振膜组件、发声装置及电子设备，旨在解决现有发声装置的振动板难以同时满足防水性能和音质的要求的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种振动板，所述振动板应用于发声装置，
所述振动板包括有机气凝胶材料和疏水填料，其中，所述疏水填料分散于所述有机气凝胶材料的多孔交错网状结构中，所述疏水填料在所述振动板中的质量占比大于0且小于或等于70%；所述振动板具有多个透气孔，所述透气孔的孔径为20nm~100μm。
可选地，所述疏水填料包括硅烷、含氟硅烷、聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、氟硅聚合物、全氟聚醚聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟化油中的至少一种。
可选地，所述疏水填料的粒径为5nm~20μm。
可选地，所述有机气凝胶材料的骨架由有机高分子化合物组成，其中，所述有机高分子化合物包括聚酰亚胺类高分子化合物、聚酰胺类高分子化合物、聚酯类高分子化合物、醛类高分子化合物、聚烯烃类高分子化合物、多糖类高分子化合物、有机硅类高分子化合物中的至少一种。
可选地，所述有机气凝胶材料的主链中含有酰亚胺环，所述酰亚胺环为脂肪族酰亚胺和/或芳香族酰亚胺。
可选地，所述脂肪族酰亚胺的结构包括：
；
和/或，所述芳香族酰亚胺的结构包括：
和/>中的至少一种。
可选地，所述振动板还包括增强材料，其中，所述增强材料包括增强纤维和增强颗粒中的至少一种。
可选地，所述增强材料在所述振动板中的质量占比大于或等于0.5%。
可选地，所述增强纤维包括短切纤维、连续纤维、织物和无纺布中的至少一种；
和/或，所述增强颗粒包括无机颗粒和金属颗粒中的至少一种，其中，所述无机颗粒包括氮化硼、碳化硅、炭黑和氧化铝中的至少一种。
可选地，所述振动板的气体透过率大于或等于2ml/(cm2•min•7kPa)；
和/或，所述振动板的厚度为10~300μm；
和/或，所述振动板的弯曲模量为0.3~30GPa。
本发明还提供了一种振膜组件，包括振膜和与所述振膜连接的如上所述的振动板。
可选地，所述振动板与所述振膜之间粘接，或者通过一体注塑成型的方式连接。
可选地，所述振膜包括工程塑料、弹性体材料和橡胶材料中的至少一种；
和/或，所述振膜的厚度为0.01~0.5mm。
本发明还提供了一种发声装置，所述发声装置包括如上所述的振膜组件。
本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的发声装置。
本发明提供了一种振动板、振膜组件、发声装置及电子设备，所述振动板应用于发声装置，所述振动板包括有机气凝胶材料和疏水填料，其中，所述疏水填料分散于所述有机气凝胶材料的多孔交错网状结构中，所述疏水填料在所述振动板中的质量占比大于0且小于或等于70%；所述振动板具有多个透气孔，所述透气孔的孔径为20nm~100μm。有机气凝胶材料具有多孔交错网状结构，可以使得振动板具有多个透气孔，所述透气孔的孔径为20nm~100μm，振动板两侧的气体可以通过透气孔相连通，从而可以有效平衡振动板两侧压差。所述多孔交错网状结构中填充的疏水填料，可以使得水的接触角增大，所需要的临界压力随之增加，防水效果显著提高。因此，解决了现有发声装置的振动板难以同时满足防水性能和音质的要求的技术问题，提供了一种兼具较优的防水性和较优的音质的振动板，所述振动板还具有质量轻、比模量大的优点，比模量越大，可以在满足轻量化需求的情况下，减小谐振，提高声学性能，有利于同时满足电子设备对轻量化、防水性能以及声学性能的实际需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例中振动板的截面的结构示意图；
图2为本发明实施例中发声装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中振膜组件的结构示意图；
图4为本发明实施例及对比例的失真曲线对比图。
实施例附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种振动板，在本发明振动板的一实施例中，参照图1，图1为本发明实施例中振动板的截面的结构示意图，所述振动板包括有机气凝胶材料10和疏水填料20，其中，所述疏水填料20分散于所述有机气凝胶材料10的多孔交错网状结构中，所述疏水填料20在所述振动板中的质量占比大于0且小于或等于70%；所述振动板具有多个透气孔30，所述透气孔30的孔径为20nm~100μm。
在本实施例中，参照图2，所述发声装置包括振动系统以及与振动系统相配合的磁路系统200，振动系统包括振膜组件以及结合在振膜组件一侧的音圈120，磁路系统200驱动音圈120振动以带动振膜组件发声，参照图3，所述振膜组件包括振膜112以及与振膜112连接的振动板111。为了避免扬声器接触水后损坏或失效，对振动板提出了防水性能的要求；在发声装置工作时，振膜组件振动发热造成腔体空气膨胀，振膜组件两侧的声腔之间存在压力差，从而导致振膜组件偏离平衡位置，对音质产生显著影响，而发声装置的音质是评价发声装置品质的重要因素之一；此外，振动板强度和刚性较低，容易引起谐振而导致发声装置声学性能降低，因此，通常还需要振动板具有较高的强度和刚性。
所述有机气凝胶材料是指用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料。所述有机气凝胶材料的强度较高，用所述有机气凝胶材料制作的振动板的弯曲模量可以达到0.3~20GPa，弯曲模量用于表征材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力，弯曲模量越大，振动板的强度和刚性越高，越不容易引起谐振，声学性能更优。
参照图1，图1为本发明实施例中振动板的截面的结构示意图，所述有机气凝胶材料10的骨架由胶体粒子或聚合物分子相互聚集构成，所述骨架为多孔交错网状结构，也即，所述有机气凝胶材料10上具有的多个透气孔30，至少部分所述透气孔30可以相互连通，并与所述振动板两侧腔体连通，从而可以供气体通过。因此，参照图2和图3，图2和图3中的箭头表示气体的流动方向，用有机气凝胶材料10制作的振动板111，在发声装置工作时，振膜组件振动发热造成腔体空气膨胀之后，膨胀的空气可以透过有机气凝胶材料10上的透气孔30，传输到振膜组件外侧，因此可以实现对振膜组件两侧的声腔之间的压力差的平衡，从而避免因振膜组件偏离平衡位置对发声装置的音质产生影响，提高发声装置的音质。
可选地，所述有机气凝胶材料的骨架由有机高分子化合物组成，其中，所述有机高分子化合物包括聚酰亚胺类高分子化合物、聚酰胺类高分子化合物、聚酯类高分子化合物、醛类高分子化合物、聚烯烃类高分子化合物、多糖类高分子化合物、有机硅类高分子化合物中的至少一种。
在本实施例中，所述有机气凝胶材料的骨架由一种或多种有机高分子化合物组连接而成。其中，所述有机高分子化合物包括聚酰亚胺类高分子化合物、聚酰胺类高分子化合物、聚酯类高分子化合物、醛类高分子化合物、聚烯烃类高分子化合物、多糖类高分子化合物、有机硅类高分子化合物中的至少一种。其中，所述聚酰亚胺类高分子化合物是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，质量轻，比模量高，具有优异的耐高低温性能，中频灵敏度高，分子链段主要为聚酰亚胺类高分子化合物的有机气凝胶材料，具有轻量化和高强度的优点，且在高低温极端条件下均可正常使用，声学性能失真较低。
可选地，所述有机气凝胶材料的主链中含有酰亚胺环，所述酰亚胺环为脂肪族酰亚胺和/或芳香族酰亚胺。
可选地，所述脂肪族酰亚胺的结构包括：
；
和/或，所述芳香族酰亚胺的结构包括：
和/>中的至少一种，其中，R表示基团，可以为单原子或多原子基团。
所述有机气凝胶材料的多孔交错网状结构中分散填充有疏水填料，疏水填料不会完全将所述有机气凝胶材料中的透气孔填满，以使得加工出的振动板上仍具有多个透气孔。其中，疏水填料是指对具有疏水作用的材料。所述疏水填料在所述多孔交错网状结构中的位置不限，水进入圆形毛细管内部的临界压力（P）可以用杨氏-拉普拉斯方程式表示：
其中，为水的表面张力（水在25℃的表面张力为72.4mN/m），为水的接触角，d为孔径。
由此可知，可以在所述多孔交错网状结构的孔壁内，在此情况下，所述振动板的水的接触角增大，在所述振动板的水的接触角大于90°的情况下，临界压力方向与水在透气孔中的流动方向相反，因此水不容易流入透气孔内，难以穿透振动板，此时的振动板具有防水效果，且，所述振动板的水的接触角越大，水穿透振动板所需要的临界压力越大，防水效果则越好；所述疏水填料也可以在所述多孔交错网状结构的孔径内，减小孔径，孔径越小，水穿透振动板所需要的临界压力越大，防水效果则越好。
所述疏水填料的添加量越多，水的接触角越大，所述透气孔的孔径越小，防水效果越好；但所述疏水填料的添加量过多，可能导致所述透气孔堵塞，气体透过率较小，进而导致平衡振膜组件两侧的声腔之间压差的效率较低，若不能及时平衡压差，仍可能存在内部压力过大而导致膜组件偏离平衡位置，对音质产生影响的情况。因此确定所述疏水填料在所述振动板中的质量占比大于0且小于或等于70%，例如，1%、2%、5%、10%、30%、50%、70%等，在一种可实施的方式中，所述疏水填料在所述振动板中的质量占比大于2%，可以使得所述振动板具有较好的防水效果和透气性。
可选地，所述疏水填料包括所述疏水填料包括硅烷、含氟硅烷、聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、氟硅聚合物、全氟聚醚聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟化油中的至少一种中的至少一种。
可选地，所述疏水填料的粒径为5nm~20μm。
在本实施例中，所述疏水填料的粒径太小，容易发生聚集，不容易均匀分散于多孔交错网状结构中，容易导致部分区域堵塞，部分区域疏水效果较差的情况；而若疏水填料的粒径较大，可能难以填充到有机气凝胶材料的多孔交错网状结构中，反而可能导致有机气凝胶材料坍塌或堵塞，影响振动板的透气性。因此确定所述疏水填料的粒径为5nm~20μm，例如，5nm、100nm、500nm、1μm、10μm、20μm等。
所述透气孔的孔径与有机气凝胶材料的密度以及疏水填料的添加量、粒径等均有一定关联。若所述透气孔的孔径太小，气体透过率较小，平衡振膜组件两侧的声腔之间压差的效率较低，若不能及时平衡压差，仍可能存在内部压力过大而导致膜组件偏离平衡位置，对音质产生影响的情况；若所述透气孔的孔径过大，有机气凝胶材料的骨架较细，所述振动板的弯曲模量偏低，振动板的强度和刚性较低，容易引起谐振，导致发声装置的声学性能降低，且，在填充疏水填料之后，有机气凝胶材料的骨架可能因为强度较低而发生变形或坍塌，导致透气性反而降低了，因此确定所述透气孔的孔径为20nm~100μm，例如，20nm、100nm、500nm、1μm、10μm、50μm、100μm等。在此情况下，既可以保证所述振动板具有较优的音质、较好的声学性能和较低的密度，又可以保证所述振动板具有较优的透气性，使得所述振动板的气体透过率大于2cm3/(cm2•min•7kPa)，在一种可实施的方式中，所述振动板的气体透过率可以达到800cm3/(cm2•min•7kPa)，可以及时平衡振动板两侧声腔的压差，保证发声装置具有较优的音质。在一种可实施的方式中，所述透气孔的孔径为30nm~20μm，例如，30nm、100nm、500nm、1μm、10μm、20μm等。
可选地，所述振动板的厚度为10~300μm。
在本实施例中，若所述振动板的厚度过大，发声装置的振动空间相对较小，所能达到的最大振幅较小，且厚度的增加还会造成发声装置重量的增加；但若振动板厚度过小，整体机械强度低，扬声器高频灵敏度变差。因此振动板的厚度应在保证振动板具有足够的强度和刚度的情况下，尽可能的小。因此确定所述振动板的厚度为10~300μm，例如10μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm等。在一种可实施的方式中，所述振动板的厚度为30~100μm，例如30μm、50μm、70μm、100μm等，可以同时满足发声装置对声学性能和轻量化的需求。
可选地，所述振动板还包括增强材料，其中，所述增强材料包括增强纤维和增强颗粒中的至少一种。
可选地，所述增强纤维包括短切纤维、连续纤维、织物和无纺布中的至少一种；
和/或，所述增强颗粒包括无机颗粒和金属颗粒中的至少一种，其中，所述无机颗粒包括氮化硼、碳化硅、炭黑和氧化铝中的至少一种。
在本实施例中，还可以将增强材料添加并分散于所述有机气凝胶材料中，实现对振动板进行增强的目的，增强材料可以对所述有机气凝胶材料中的透气孔起到加强支撑的作用，从而提高所述振动板的强度和刚度。所述增强材料包括增强纤维和增强颗粒中的至少一种。其中，所述增强纤维是指纤维状的增强材料，根据材质进行分类，所述增强纤维可以包括有机纤维和无机纤维中的至少一种，其中，有机纤维可以为芳纶、聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚酯和液晶高分子纤维等中的至少一种，无机纤维可以为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、金属等中的至少一种。根据形态结构进行分类，所述增强纤维可以包括短切纤维、连续纤维、编织状纤维等中的至少一种，其中，所述编织状纤维可以为织物或无纺布，其中，连续纤维在纤维方向上连续，抗拉强度高，弯曲强度高，有利于提高振动板的强度和刚度，且形态结构的自由度较高，有利于分散于所述有机气凝胶材料中。所述增强颗粒是指颗粒状的增强材料，可以为无机颗粒和金属颗粒中的至少一种，其中，所述无机颗粒包括氮化硼、碳化硅、炭黑和氧化铝中的至少一种。
可选地，所述增强材料在所述振动板中的质量占比大于或等于0.5%。
在本实施例中，所述增强材料在所述振动板中的质量占比大于或等于0.5%的情况下，可以实现对振动板进行增强的目的。
在一种可实施的方式中，所述增强材料在所述振动板中的质量占比为0.5%~60%。由于所述增强材料的密度比所述有机气凝胶材料的密度更大，添加量过多，一方面，容易导致所述振动板的密度增大，从而影响发声装置的低频灵敏度，且还会导致发声装置的质量增加，不利于满足电子设备的轻量化需求；另一方面，还会破坏有机气凝胶材料的骨架，影响有机气凝胶材料的交联，反而会导致振动板强度降低。因此确定所述增强材料在所述振动板中的质量占比为0.5%~60%，例如0.5%、1%、2%、5%、10%、20%、40%、60%等。
在一种可实施的方式中，所述振动板的制备方法包括以下步骤：
步骤S10：将单体原料混合，经过聚合反应制备成凝胶；
步骤S20：将所述凝胶与疏水填料混合后，压合成型，得到成型粗品；
步骤S30：对所述成型粗品进行干燥，得到振动板。
在本实施方式中，需要说明的是，所述单体原料可以根据实际需要和实验测试结果等进行选择，本实施例对此不加以限制。所述振动板的制备方法中各种原料的添加量可以根据实际情况和实验测试结果等进行确定，本实施例对此不加以限制。
示例性地，可以预先根据所需制备的振动板的实际需求、实验测试等，确定制备所述振动板的原料、各所述原料的添加量以及工艺条件等，所述原料至少包含能够发生聚合反应的单体原料、溶剂等，还可以包括交联剂、分散剂等助剂。进而先将单体原料溶解于溶剂中，进行聚合反应，制备成凝胶，将所述凝胶与疏水填料混合后，压合成型，得到成型粗品，对所述成型粗品进行干燥，将气体替代湿凝胶中的液相，即可得到具有三维多孔网络结构的振动板。
在一种可实施的方式中，所述对所述成型粗品进行干燥，得到振动板的步骤还可以包括：对所述成型粗品进行干燥，得到干燥产品，对所述干燥产品进行裁切，得到振动板。
在一种可实施的方式中，所述单体原料混合，经过聚合反应制备成凝胶的步骤包括：将二酐单体与二胺单体于溶剂中混合，发生聚合反应，得到聚酰胺酸盐凝胶。
在一种可实施的方式中，所述干燥可以为冷冻干燥，示例性地，所述冷冻干燥的工艺条件可以为：温度≤0℃，真空度≤500Pa，冷冻时间1h~10h。
在一种可实施的方式中，在所述有机气凝胶材料的主链中含有酰亚胺环的情况下，所述对所述成型粗品进行干燥，得到振动板的步骤还可以包括：对所述成型粗品进行干燥，干燥后进行热亚胺化处理，得到振动板。示例性地，所述热亚胺化的工艺条件可以为：温度为250℃~350℃，保温时间1h~3h。
在一种可实施的方式中，在所述振动板还包括增强材料的情况下，所述将单体原料混合，经过聚合反应制备成凝胶的步骤还可以包括：将单体原料混合，经过聚合反应制备成高分子盐凝胶溶液，将所述高分子盐凝胶溶液与所述增强材料混合，得到凝胶。
示例性地，可以预先根据所需制备的振动板的实际需求、实验测试等，确定制备所述振动板的原料、各所述原料的添加量以及工艺条件等，所述原料至少包含能够发生聚合反应的单体原料、溶剂、增强材料等，还可以包括交联剂、分散剂等助剂。进而先将单体原料溶解于溶剂中，进行聚合反应，进而加入交联剂，发送交联反应，得到高分子盐溶液。可以直接向所述高分子盐溶液中加入增强材料，得到凝胶；也可以对所述高分子盐溶液进行沉析和干燥，得到高分子盐，再将所述高分子盐和所述增强材料加入水中配置成凝胶。
在本实施例中，所述振动板应用于发声装置，所述振动板包括有机气凝胶材料和疏水填料，其中，所述疏水填料分散于所述有机气凝胶材料的多孔交错网状结构中，所述疏水填料在所述振动板中的质量占比大于0且小于或等于70%；所述振动板具有多个透气孔，所述透气孔的孔径为20nm~100μm。有机气凝胶材料具有多孔交错网状结构，可以使得振动板具有多个透气孔，所述透气孔的孔径为20nm~100μm，振动板两侧的气体可以通过透气孔相连通，从而可以有效平衡振动板两侧压差。所述多孔交错网状结构中填充的疏水填料，可以使得水的接触角增大，所需要的临界压力随之增加，防水效果显著提高。因此，解决了现有发声装置的振动板难以同时满足防水性能和音质的要求的技术问题，提供了一种兼具较优的防水性和较优的音质的振动板，所述振动板还具有质量轻、比模量大的优点，比模量越大，可以在满足轻量化需求的情况下，减小谐振，提高声学性能，有利于同时满足电子设备对轻量化、防水性能以及声学性能的实际需求。
进一步地，本发明还公开了一种振膜组件，参照图3，所述振膜组件包括振膜112和与振膜112连接的如上所述的振动板111。
在本实施例中，所述振膜的材质、厚度、形态结构等均可以根据实际需要进行确定，本实施例对此不加以限制。
可选地，所述振膜包括工程塑料、弹性体材料和橡胶材料等中的至少一种。
可选地，所述振膜的厚度为0.01~0.5mm。
在本实施例中，所述振膜的厚度为0.01~0.5mm，例如0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm等。
可以分别制作振动板和振膜，进而通过粘接剂将所述振动板与所述振膜粘接在一起。
也可以预先制作振动板，进而将预先制作好的振动板放入预置模具中，通过一体注塑成型的方式制作振动组件，在制作振动板的同时可以实现所述振动板与所述振膜的连接。
本发明提供的振膜组件，解决了现有振膜组件中的振动板难以同时满足防水性能和音质的要求的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的振膜组件的有益效果与上述实施例的振动板的有益效果相同，在此不做赘述。
进一步地，本发明还公开了一种发声装置，发声装置包括如上的振膜组件。
在本实施例中，发声装置包括振动系统以及与振动系统相配合的磁路系统，振动系统包括如上的振膜组件，振动系统还包括结合在振膜组件一侧的音圈，磁路系统驱动音圈振动以带动振膜组件发声。
在一种可实施的方式中，参照图2，发声装置包括振动系统以及与振动系统相配合的磁路系统200，振动系统包括振膜组件以及结合在振膜组件一侧的音圈120，磁路系统200驱动音圈120振动以带动振膜组件发声，振膜组件包括振膜112以及与振膜112连接的振动板111。
本发明提供的发声装置，解决了现有发声装置的振动板难以同时满足轻量化以及高强度的要求的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的发声装置的有益效果与上述实施例的振动板的有益效果相同，在此不做赘述。
进一步地，本发明还公开了一种电子设备，电子设备包括如上的发声装置。
在本实施例中，所述电子设备包括手机、笔记本电脑、平板电脑、VR（VirtualReality，虚拟现实）设备、AR（Augmented Reality，增强现实）设备、TWS（1 WirelessStereo，真无线）耳机、智能音箱、智能穿戴设备等。
本发明提供的电子设备，解决了现有电子设备的振动板难以同时满足防水性能和音质的要求的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的电子设备的有益效果与上述实施例的发声装置的有益效果相同，在此不做赘述。
下面以具体的实施例和对比例详细描述本发明的壳体。值得理解的是，下面描述仅是示例性的，而不是对本发明的具体限制。
实施例1
将180.22g(0.9 mol)的4,4-二氨基二苯基醚加入1L的N-甲基吡咯烷酮中，在搅拌状态下少量多次加入294g(1mol)的3 ,3 ',4 ,4 '-联苯四酸二酐，在冰水浴中聚合反应5h，然后，加入8g(0.02mol)的1,3,5-三(氨基苯氧基)苯交联剂，制得聚酰胺酸盐溶液。将所述聚酰胺酸盐溶液缓慢倒入丙酮中进行沉析，得到的丝状物即为聚酰胺酸盐，将所述聚酰胺酸盐干燥至恒重。
取50g干燥后的聚酰胺酸盐，1g碳纤维以及2.68g硅烷疏水填料加入去离子水中，配置成固含量为15%，且含有5wt%的硅烷的聚酰胺酸凝胶。
将所述聚酰胺酸凝胶加热至60℃，热压成成型片材。
将所述成型片材在-40℃冷冻1h，在真空度＜100Pa下干燥2h，得到干燥片材。
将所述干燥片材在300℃的温度下亚胺化2h，得到硅烷质量分数为5%，厚度为120μm的聚酰亚胺气凝胶片材，激光裁切为振动板。
实施例2
将180.22g(0.9 mol)的4,4-二氨基二苯基醚加入1L的N-甲基吡咯烷酮中，在搅拌状态下少量多次加入294g(1mol)的3 ,3 ',4 ,4 '-联苯四酸二酐，在冰水浴中聚合反应5h，然后，加入8g(0.02mol)的1,3,5-三(氨基苯氧基)苯交联剂，制得聚酰胺酸盐溶液。将所述聚酰胺酸盐溶液缓慢倒入丙酮中进行沉析，得到的丝状物即为聚酰胺酸盐，将所述聚酰胺酸盐干燥至恒重。
取50g干燥后的聚酰胺酸盐，1g碳纤维以及5.67g硅烷疏水填料加入去离子水中，配置成固含量为15%，且含有5wt%的硅烷的聚酰胺酸凝胶。
将所述聚酰胺酸凝胶加热至60℃，热压成成型片材。
将所述成型片材在-40℃冷冻1h，在真空度＜100Pa下干燥2h，得到干燥片材。
将所述干燥片材在300℃的温度下亚胺化2h，得到硅烷质量分数为10%，厚度为120μm的聚酰亚胺气凝胶片材，激光裁切为振动板。
对比例
与实施例外形尺寸一致、厚度一致的PEN（Polyethylene naphthalate twoformic acid glycol ester，聚萘二甲酸乙二醇酯）材质的振动板。
将对比例的振动板和实施例的振动板进行质量、厚度、气体透过率及水的接触角的测试，测试结果如表1所示。其中，气体透过率的测试方法参照GB/T 1038-2000，每组样品测试3次取平均值；水的接触角的测试方法参照GB/T 30693-2014，每组样品测试5次取平均值。
将对比例的振动板和实施例的振动板分别与相同的液体硅橡胶经一体注塑形成振膜组件，并组装成发声装置，对实施例对应的发声装置以及对比例对应的发声装置放置到20m防水的环境下，气压加压到200Kpa，保持10min后，自然晾干2h进行测试，符合电声指标为合格，测试结果如表1所示。将防水验证后的发声装置放置10min后，进行失真曲线测试，测试结果如图4所示，图4中纵坐标为总谐波失真（THD，Total Harmonic Distortion）。
表1
由此可知，实施例的振动板的质量更小，且疏水填料的添加量越少，振动板的质量越轻，因此在相同厚度与外形尺寸下，振动质量更轻，中频灵敏度更高。由图2可知，相比于对比例，实施例1和实施例2具有较低的THD，这是因为，实施例的振动板同时具有良好的透气性和防水性，在发声装置工作的过程中，有机气凝胶材料中的透气孔可以将振膜组件两侧气体相连通，从而快速实现气体交换，平衡前后声腔的压力差，使得发声装置的失真更小，音质更高。而且，实施例1和实施例2中的振动板可以顺利通过20防水测试验证，具有很好的防水性能。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种振动板，其特征在于，所述振动板应用于发声装置，所述振动板包括有机气凝胶材料和疏水填料，其中，所述疏水填料分散于所述有机气凝胶材料的多孔交错网状结构中，所述疏水填料在所述振动板中的质量占比大于0且小于或等于70%；所述振动板具有多个透气孔，所述透气孔的孔径为20nm~100μm。
2.如权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述疏水填料包括硅烷、含氟硅烷、聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、氟硅聚合物、全氟聚醚聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟化油中的至少一种。
3.如权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述疏水填料的粒径为5nm~20μm。
4.如权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述有机气凝胶材料的骨架由有机高分子化合物组成，其中，所述有机高分子化合物包括聚酰亚胺类高分子化合物、聚酰胺类高分子化合物、聚酯类高分子化合物、醛类高分子化合物、聚烯烃类高分子化合物、多糖类高分子化合物、有机硅类高分子化合物中的至少一种。
5.如权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述有机气凝胶材料的主链中含有酰亚胺环，所述酰亚胺环为脂肪族酰亚胺和/或芳香族酰亚胺。
6.如权利要求5所述的振动板，其特征在于，所述脂肪族酰亚胺的结构包括：
；
和/或，所述芳香族酰亚胺的结构包括：
和/>中的至少一种。
7.如权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述振动板还包括增强材料，其中，所述增强材料包括增强纤维和增强颗粒中的至少一种。
8.如权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述增强材料在所述振动板中的质量占比大于或等于0.5%。
9.如权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述增强纤维包括短切纤维、连续纤维、织物和无纺布中的至少一种；
和/或，所述增强颗粒包括无机颗粒和金属颗粒中的至少一种，其中，所述无机颗粒包括氮化硼、碳化硅、炭黑和氧化铝中的至少一种。
10.如权利要求1-9中任一项所述的振动板，其特征在于，所述振动板的气体透过率大于或等于2ml/(cm2•min•7kPa)；
和/或，所述振动板的厚度为10~300μm；
和/或，所述振动板的弯曲模量为0.3~30GPa。
11.一种振膜组件，其特征在于，所述振膜组件应用于发声装置，包括振膜和与所述振膜连接的如权利要求1-10中任一项所述的振动板。
12.如权利要求11所述的振膜组件，其特征在于，所述振动板与所述振膜之间粘接，或者通过一体注塑成型的方式连接；
和/或，所述振膜包括工程塑料、弹性体材料和橡胶材料中的至少一种；
和/或，所述振膜的厚度为0.01~0.5mm。
13.一种发声装置，其特征在于，所述发声装置包括如权利要求11或12中所述的振膜组件。
14.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求13所述的发声装置。
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