CN114827872B - 振膜及发声装置 - Google Patents

振膜及发声装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114827872B
CN114827872B CN202110134089.0A CN202110134089A CN114827872B CN 114827872 B CN114827872 B CN 114827872B CN 202110134089 A CN202110134089 A CN 202110134089A CN 114827872 B CN114827872 B CN 114827872B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diaphragm
vibrating diaphragm
rubber
liquid
diene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110134089.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114827872A (zh
Inventor
闫付臻
王伟超
李春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goertek Inc
Original Assignee
Goertek Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goertek Inc filed Critical Goertek Inc
Priority to CN202110134089.0A priority Critical patent/CN114827872B/zh
Priority to PCT/CN2021/114382 priority patent/WO2022160689A1/zh
Priority to US17/995,121 priority patent/US20230167282A1/en
Publication of CN114827872A publication Critical patent/CN114827872A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114827872B publication Critical patent/CN114827872B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/003Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor for diaphragms or their outer suspension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3432Six-membered rings
    • C08K5/3437Six-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • H04R7/18Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • H04R9/025Magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/222Magnesia, i.e. magnesium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00Crosslinking
    • C08L2312/02Crosslinking with dienes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2231/00Details of apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor covered by H04R31/00, not provided for in its subgroups
    • H04R2231/001Moulding aspects of diaphragm or surround
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/023Diaphragms comprising ceramic-like materials, e.g. pure ceramic, glass, boride, nitride, carbide, mica and carbon materials
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/025Diaphragms comprising polymeric materials
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/027Diaphragms comprising metallic materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种振膜和发声装置,振膜的原料包括二烯类液体橡胶和硫化剂,二烯类液体橡胶包括丁二烯系或异戊二烯系液体橡胶,振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到;振膜的断裂伸长率大于200%,因此振膜的可靠性高,振膜的阻尼大于0.07,在使用温度和频率范围内,具有更高的阻尼,所以使用该振膜的扬声器可以获得较低的THD,较高的听音良率,音质较好,且振动过程中不易产生摇摆振动,听音稳定性好,还能保证在低温可靠性后不易产生膜折、破膜等不良。另外,二烯类液体橡胶相比液体硅橡胶表面能较高,本发明的振膜更容易用胶水粘接。

Description

振膜及发声装置
技术领域
本发明涉及声学领域,具体涉及一种振膜及发声装置。
背景技术
现有的发声装置常采用橡胶振膜,尤其液体硅橡胶比较常见。该振膜具有较宽的耐温范围,回弹性好,且可一体成型。随着高功率化及防水要求的提高,液体硅橡胶振膜在扬声器领域得到了推广。液体硅橡胶一方面因为主链主要为Si-O-Si,且侧基主要为-CH3,结构规整,空间位阻小,分子间摩擦力小,损耗较低;另一方面,玻璃化温度较低,一般在-100℃以下,玻璃化温度区域内材料的阻尼最高。因此,在使用温度和频率范围内,液体硅橡胶振膜的阻尼较低,所以使用该振膜的THD(扬声器总谐波失真)偏高,听音差且振动过程中容易产生摇摆振动,听音稳定性差,用户使用体验较差。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种振膜及发声装置,旨在改善现有发声装置常采用液体硅橡胶振膜阻尼低,声学性能差的问题。
为实现上述目的,本发明提出一种振膜,所述振膜的原料包括二烯类液体橡胶和硫化剂,所述二烯类液体橡胶包括丁二烯系或异戊二烯系液体橡胶;所述振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到;所述振膜的阻尼大于0.07,所述振膜的玻璃化温度为-90~0℃。
可选地,所述振膜的断裂伸长率大于200%。
可选地,所述振膜的的杨氏模量处于3~100MPa。
可选地,所述振膜的硬度为10~95A,厚度为10~300μm。
可选地,所述振膜的硬度为30~85A,厚度为10~200μm。
可选地,所述二烯类液体橡胶包括液体顺丁橡胶、液体丁基橡胶、液体异戊橡胶、液体丁苯橡胶、液体氯丁橡胶中的至少一种。
可选地,所述二烯类液体橡胶的分子结构式为
Figure SMS_1
,其中,n为自然数,R1为结构单元,R2为氢原子或活性官能团,R3为氢基或取代基。
可选地,所述R1包括苯乙烯或1,2-丁二烯的共聚单元,所述R2包括羟基、羧基、硫醇基、氨基、环氧基、异氰酸酯基或黄原酸酯基。
可选地,所述二烯类液体橡胶的用量为100重量份,所述硫化剂的用量为1~15重量份,所述硫化剂包括异氰酸酯类、环氧类、胺类、硫磺、过氧化物、氢氧化物、金属氧化物、多氮丙啶基化合物的至少一种。
可选地,所述硫化剂包括异氰酸酯类、环氧类、胺类、过氧化物、氢氧化物、金属氧化物、多氮丙啶基化合物中的至少一种。
可选地,所述原料还包括0~90重量份的填料,所述填料包括炭黑、二氧化硅、粘土、碳酸钙、高岭土、滑石粉、不饱和羧酸金属盐中的至少一种。
可选地,所述填料的重量份为3~70份。
可选地,所述原料还包括1~15重量份防老剂,所述防老剂为防老剂N-445(4,4'-双(二甲基苄基)二苯胺对苯二胺)、防老剂246(2,4,6-三叔丁基苯酚)、防老剂4010(N-苯基-N'-环己基对苯二胺)、防老剂SP(苯乙烯化苯酚)、防老剂RD(2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹聚合体酮胺类)、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)、防老剂OD(二苯胺基衍生物)或防老剂WH-02(烷基化二苯胺衍生物)。
可选地,所述原料还包括助剂,所述助剂包括促进剂、活化剂、紫外吸收剂、增塑剂、色浆、内脱模剂中的至少一种。
此外,本发明还提供了一种发声装置,包括如上所述的振膜。
本发明技术方案中,振膜的原料包括二烯类液体橡胶和硫化剂,二烯类液体橡胶包括丁二烯系或异戊二烯系液体橡胶,振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到;振膜的阻尼大于0.07,振膜的玻璃化温度为-90~0℃,在使用温度和频率范围内,具有更高的阻尼,所以使用该振膜的扬声器可以获得较低的THD,较高的听音良率,音质较好,且振动过程中不易产生摇摆振动,听音稳定性好,还能保证在低温可靠性后不易产生膜折、破膜等不良。另外,二烯类液体橡胶相比液体硅橡胶表面能较高,本发明的振膜更容易用胶水粘接。而且本发明的振膜采用二烯类液体橡胶和硫化剂浇注成型,相对于固态原材料压制成型的振膜,具有厚度均匀、成型后残余应力小、振膜平整度高的优点,提高了发声装置的声学性能。
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为本发明一实施例的发声装置的剖视图;
图2为本发明实施例1、实施例2和对比例1的THD测试曲线对比图;
图3为本发明实施例1、实施例2和对比例1的R&B(Rub&Buzz,高次谐波失真)测试曲线对比图。
实施例附图标号说明:
Figure SMS_2
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
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本发明提出了一种振膜,振膜的原料包括二烯类液体橡胶和硫化剂,二烯类液体橡胶包括丁二烯系或异戊二烯系液体橡胶;振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到;振膜的阻尼大于0.07,能够获得较高的听音良率和较低的THD(总谐波失真);振膜的玻璃化温度为-90~0℃,不但使得使用该振膜的扬声器在使用温度及频率范围内有较高的阻尼,还能保证在低温可靠性后不易产生膜折、破膜等不良。
本实施例的二烯类液体橡胶在常温下为液态聚合物,将二烯类液体橡胶和硫化胶均匀混合后浇注进入振膜成型模具后,在一定温度和压力下充满模腔并交联,形成振膜,需要说明的是,此处的温度可以为25℃~230℃,压力可以为0.01MPa~10MPa。本实施例的二烯类液体橡胶区别于常规的二烯类固体橡胶,二烯类固体橡胶常温下为固体,分子量较大,且分子链端不含活性官能团,分子链端不参与硫化,硫化剂通常为硫磺等,通常须经塑炼后加入配合剂进行混炼,再经压延等工序制成制品,硫化剂通常为硫磺或过氧化物类,硫化温度较高。而二烯类液态橡胶常温下为液态,分子量较低,一般在500~20000之间,属预聚物,分子链端通常含有活性官能团,硫化剂通常为与活性官能团反应进行硫化的异氰酸酯类、环氧类、胺类、过氧化物、氢氧化物、金属氧化物、多氮丙啶基化合物等,因上述二烯类液体橡胶的分子链端参与反应,由此制备的振膜具有更好的弹性,在较为严苛的使用条件下仍然可以获得更优的声学性能和可靠性。少数情况下二烯类液态橡胶也可选用链端不含活性官能团的预聚物,用硫磺等二烯类固态橡胶的硫化剂进行硫化,此类硫化剂硫化时因二烯类液体橡胶的分子链端不参与反应,二烯类液体橡胶的分子链端为自由状态,由此制备的振膜的弹性相对较差。制备本实施例的振膜时,通常有预聚物直接加配合剂混合后注入模具充满模腔并交联形成制品,硫化温度范围较宽,有些甚至在室温下便可硫化交联。振膜的断裂伸长率大于200%(测试标准为ASTM D882,拉伸速率为300mm/min,标距为30mm),由此制得的振膜的可靠性高,不易出现振膜破裂的情况。且振膜的阻尼大于0.07,在使用温度和频率范围内,具有更高的阻尼,所以使用该振膜的扬声器可以获得较低的THD,较高的听音良率,音质较好,且振动过程中不易产生摇摆振动,听音稳定性好,用户使用体验好。另外,传统的液体硅橡胶表面被甲基覆盖,表面能较低,很多胶水难以粘接,只能用硅胶粘接,效率低下且成本高,而本实施例的二烯类液体橡胶相比液体硅橡胶表面能较高,本发明的振膜更容易用胶水粘接。此外,本实施例振膜的玻璃化温度为-90~0℃,高分子材料在玻璃化温度附近,链段能够充分运动,但又跟不上,所以滞后现象严重,阻尼效果较好,在此温度会出现内耗的极大值,一般玻璃化温度越接近使用温度,其阻尼效果越好,因此相比玻璃化温度<100℃的液态硅橡胶,在使用温度和频率范围内,具有更高的阻尼,通常>0.07,所以使用该振膜的扬声器可以获得较低的THD,较高的听音良率,音质较好,且振动过程中不易产生摇摆振动,听音稳定性好,用户使用体验好。另外,相比液体硅橡胶表面能较高,更容易用胶水粘接(与音圈、球顶等粘结),成本低。
二烯类液体橡胶包括液体顺丁橡胶、液体丁基橡胶、液体异戊橡胶、液体丁苯橡胶、液体氯丁橡胶中的至少一种。液体顺丁橡胶是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶,其顺式结构含量在95%以上,与天然橡胶和丁苯橡胶相比,硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异,动负荷下发热少,耐老化性尚好,易与天然橡、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。液体丁基橡胶由异丁烯和少量异戊二烯合成,气密性好,且耐热、耐臭氧和耐老化性能好。液体异戊橡胶由异戊二烯合成,具有很好的弹性和耐寒性,以及很高的拉伸强度。液体丁苯橡胶为聚苯乙烯和丁二烯的共聚物,耐磨、耐热、耐老化性能好,且硫化速度快。液体氯丁橡胶主要由氯丁二烯聚合而成,有良好的物理机械性能,耐油和耐热的性能优异。
二烯类液体橡胶是一种室温下具有流动性的液体橡胶,分为端基带活性官能团型、分子中间带活性基团和无活性官能团型三种类型,二烯类液体橡胶的分子结构式为
Figure SMS_3
,其中,n为自然数,R1为结构单元,例如R1可以为苯乙烯或1,2-丁二烯的共聚单元,R2为H原子或活性官能团,R2优选为活性官能团,便于扩链和交联,例如R2活性官能团可以为羟基、羧基、硫醇基、氨基、环氧基、异氰酸酯基或黄原酸酯基,两端的R2官能团可以相同也可以不同。R3为氢基或取代基,其中,R3取代基可以为甲基、苯基、氯基等。
振膜的杨氏模量处于3~100MPa,若杨氏模量太低,为达到合适的F0(谐振频率),需使用较厚的振膜,而重量过重会导致灵敏度较低;若杨氏模量>100Mpa,断裂伸长率降低,振膜容易在可靠性后产生破膜,因此控制振膜的模量在3~100Mpa这一范围内,可获得较合适的F0(谐振频率)、低频性能和可靠性。
振膜的硬度为10~95A,厚度为10~300μm。若振膜的硬度低于10A,振膜刚性差,易产生偏振,造成THD不良;若硬度高于95A,橡胶断裂伸长率变小,低温可靠性验证中易破膜造成产品失效,且配方中填料过多导致缺陷。更优选地,硬度为30~85A时,使用该振膜的扬声器具有更优异的声学性能。若振膜的厚度小于10um,振膜的阻尼小,听音性能差;若振膜的厚度大于300um,振膜重量过大,灵敏度变差。因此控制振膜的厚度在10~300μm这一特定范围,具有更优异的声学性能。振膜厚度优选为10~200μm,发声装置具有更优异的声学性能。
本发明振膜原材料中含有硫化剂,硫化剂包括异氰酸酯类、环氧类、胺类、硫磺、过氧化物、氢氧化物、金属氧化物、多氮丙啶基化合物的至少一种,当二烯类液体橡胶为100重量份时,硫化剂的重量份为1~15,若硫化剂的用量过少,交联度低,振膜整体强度低,耐热性差,难以获得较优的可靠性,若硫化剂的用量过多,交联度过高,振膜变脆,断裂伸长率过低,在振动过程中容易产生破膜。更优选地,所述硫化剂常为异氰酸酯类、环氧类、胺类、过氧化物、氢氧化物、金属氧化物、多氮丙啶基化合物,因为用此类硫化剂的二烯类液态橡胶,与分子链端引入的活性官能团进行反应交联,由此制得的橡胶具有更高的弹性,而用硫磺或过氧化物做硫化剂时,是与分子链中的双键进行反应,分子链端不参与反应,由此制得的橡胶弹性相对较差,更脆,在较为严苛的使用条件下难以获得更优的声学性能和可靠性。少数情况下可以用硫磺或过氧化物,本实施例的二烯类液体橡胶硫化温度范围较宽,有些甚至在室温下便可硫化交联。
在一实施例中,原料还包括填料,所述填料包括炭黑、二氧化硅、粘土、碳酸钙、高岭土、滑石粉、不饱和羧酸金属盐中的至少一种。上述补强用的填料能够调节硬度、增强和改善物理机械性能,例如炭黑是一种无定形结构,粒子通过相互之间的物理化学结合构成聚集体,炭黑的一次结构由聚集体构成,同时聚集体之间存在范德华力或氢键,能够聚集成空间网络结构,也就是炭黑的二次结构,炭黑表面具有能够发生取代、还原、氧化反应等的氢、羧基、内酯基、自由基、醌基等基团,当将其加入二烯类液体橡胶中,由于炭黑表面与橡胶界面之间的强相互作用,材料受力时,分子链比较容易在碳黑表面上滑动,但不易和炭黑脱离,弹性体与炭黑构成了一种能够滑动的强固的键,力学强度增大。当二烯类液体橡胶为100重量份时,填料的重量份为0~90,若填料过多,振膜硬度过高,振膜断裂伸长率低,较脆,振膜在可靠性后容易产生破膜。更优选地,填料用量为3~70重量份时,使用该振膜的发声装置具有更优异的声学性能,且可靠性后不易产生破膜。
在另一实施例中,原料还包括1~15重量份防老剂,所述防老剂为防老剂N-445、防老剂246、防老剂4010、防老剂SP、防老剂RD、防老剂ODA、防老剂OD或防老剂WH-02。液态橡胶振膜在使用过程中,随着使用时间的推移,分子链会逐渐出现断裂,产生游离的自由基,通过在体系中混合防老化剂,能够防止或中止、减缓产生活性游离基的自催化现象。当二烯类液体橡胶为100重量份时,防老剂的重量份为1~15,橡胶在使用过程中,如果防老化剂的混合量过少,则有可能达不到延长使用寿命的效果,而如果防老化剂的混合量过多,由于防老化剂难以与浇注型橡胶本体充分的互溶,难以均匀分散,因此有可能导致最终振膜力学性能下降。所以,在浇注型橡胶本体的重量份为100份的情况下,防老化剂自身的质量份数可选在1~15重量份这一范围内,能够获得较好的防老和力学性能效果。
在又一实施例中,原料还包括助剂,所述助剂包括促进剂、活化剂、紫外吸收剂、增塑剂、色浆、内脱模剂中的至少一种。促进剂主要作用是缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫化剂用量,提高和改善产品的物性。促进剂可以是噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、胍类、黄原酸盐类、醛胺类、硫脲类、胺类等;活化剂主要作用是提高硫化速度和硫化效率,增加促进剂活性。活化剂可以是无机类如金属氧化物、金属氢氧化物、碱式碳酸盐,或有机类如脂肪酸类、皂类、胺类、多元醇类、氨基醇类等中的至少一种。增塑剂主要为调节硬度、改善加工性及低温韧性等,增塑剂主要包含脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的一种或多种,增塑剂上的极性基团与橡胶分子上的极性基团有相互吸引的作用,减少了橡胶分子上极性基团的相互作用,因而增塑剂的加入,相当于把浇注型二烯类橡胶分子上的极性基团给遮盖起来,成为屏蔽作用,结果使物理交联点减少,另一方面,增塑剂的分子比橡胶分子小得多,它们比较容易活动,可以很方便的提供链段活动所需要的空间,增大分子间的自由体积,降低材料的玻璃化转变温度,增加材料的耐寒性能。当二烯类液体橡胶为100重量份时,增塑剂的重量份为0~20。紫外吸收剂是一种光稳定剂,能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分,而本身又不发生变化。内脱模剂主要用于改善加工性能,可以是硬脂酸及硬脂酸盐、十八烷基胺和磷酸烷基酯、α-十八烷基-ω-羟基聚氧乙烯磷酸酯等,当二烯类液体橡胶为100重量份时,内脱模剂的重量份为0~5份。
此外,本发明还提供了一种发声装置,如图1所示,包括壳体10、振动***20和磁路***30,振动***20和磁路***30设在壳体内。振动***包括音圈22和上述二烯类液体橡胶制成的振膜21。振膜21的外周沿设有固定部211,固定部211与壳体10相连,音圈22的一端与振膜21相连,磁路***30包括间隔设置的主磁钢31和副磁钢32,主磁钢31和副磁钢32之间形成有磁间隙33,音圈22的另一端伸入至磁路***30的磁间隙33内,音圈22中通入交变电流,音圈22在磁场力的作用下上下振动以带动振膜21上下振动,进而能够发声。
当发声装置工作时,电信号输入产品音圈22,音圈22受到磁场的作用力,并随着信号大小、正负方向的交替变化做不同幅度和方向的运动,从而带动振膜21振动发出声音,完成电-力-声能量转化过程。
可选地,本发明的振膜可以为折环振膜或者平板振膜,在本发明的一个具体的实施例中,振膜的邵氏硬度在10~95A,厚度在10~300μm这一范围内时,能够使得微型发声装置的谐振频率F0达到100~1500Hz。微型发声装置的低频性能优良。
下面以两个具体的实施例和两个对比例详细描述本发明的振膜,其中实施例和对比例所示振膜在室温条件下F0基本相同,F0的差值在20Hz以内。值得理解的是,下面描述仅是示例性的,而不是对本申请的具体限制。
实施例1
本实施例的振膜包括以下主要原料:100g液态氯丁橡胶,20g炭黑,4g 过氧化锌,3g氧化镁,3g防老剂RD。其中,炭黑为填料,过氧化锌和氧化镁为硫化体系。本实施例的振膜的制备方法包括以下步骤:将上述原料均匀混合后浇注进入振膜成型模具,在25℃的温度和5MPa压力下充满模腔并交联,形成硬度为50A,厚度为105μm的振膜,振膜的玻璃化温度为-90℃。
实施例2
本实施例的振膜包括以下主要原料:100g液态氯丁橡胶,40g炭黑,7g 乙二胺,2g三乙烯四胺,3g防老剂RD。其中,炭黑为填料,乙二胺和三乙烯四胺为硫化体系。本实施例的振膜的制备方法包括以下步骤:将上述原料均匀混合后浇注进入振膜成型模具,在100℃的温度和0.5MPa下充满模腔并交联,形成硬度为70A,厚度为87μm的振膜,振膜的玻璃化温度为0℃。
对比例1为液态硅橡胶振膜,硬度为50A,振膜厚度为105μm。利用DMA(动态热机械分析仪)测试对比例1和实施例1、实施例2中对应的振膜材质,得到室温下的阻尼因子,将对比例1和实施例1、实施例2中的振膜组装成发声装置,测试听音良率,如表1。
阻尼因子测试条件为:对实施例和对比例的振膜原材料进行测试,在动态热力学分析仪(DMA)拉伸模式下测试阻尼随温度变化曲线:频率1Hz,升温速率3℃/min,应变:0.2%,阻尼因子取23℃对应值。
其中听音良率是分别将实施例和对比例中的振膜组组装到相同的发声装置中,分别进行听音良率测试。是基于20只F0基本相同的产品测量的,F0的差值位于20Hz内。
表1 阻尼因子和听音良率
Figure SMS_4
由表1可以看出,相较液体硅橡胶振膜,实施例1和实施例2的液态氯丁橡胶振膜阻尼因子明显较大,听音良率明显较高。
由图2可以看出,相较液体硅橡胶振膜,实施例1和实施例2的浇注型液态氯丁橡胶振膜的THD明显降低,这说明实施例1和实施例2的振膜具有更优的抗偏振能力,并且音质更佳,并且实施例2的THD更低,主要是因为实施例2的玻璃化温度更高,在使用温度范围内有更大的阻尼,且实施例2硬度更高,振膜挺度好,非线性振动少,因此有更低的THD。由图3可以看出,相较液体硅橡胶振膜,实施例1和实施例2的浇注型液态氯丁橡胶振膜R&B (Rub&Buzz,高次谐波失真)明显降低,R&B主要与听感有关,即实施例1和实施例2的振膜异音更少,声学性能更优异,并且实施例2的R&B更低,主要是因为实施例2的玻璃化温度更高,在使用温度范围内有更大的阻尼,因此有更低的R&B。其中,THD和R&B测试曲线是将实施例和对比例的振膜组装到相同的发声装置中之后测量的。
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 (15)

1.一种振膜,其特征在于,所述振膜的原料包括二烯类液体橡胶和硫化剂,所述二烯类液体橡胶包括丁二烯系或异戊二烯系液体橡胶,所述二烯类液体橡胶的分子链端含有活性官能团;所述振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到;所述振膜的阻尼大于0.07,所述振膜的玻璃化温度为-90~0℃。
2.如权利要求1所述振膜,其特征在于,所述振膜的断裂伸长率大于200%。
3.如权利要求1所述的振膜,其特征在于,所述振膜的杨氏模量处于3~100MPa。
4.如权利要求1所述的振膜,其特征在于,所述振膜的硬度为10~95A,厚度为10~300μm。
5.如权利要求4所述的振膜,其特征在于,所述振膜的硬度为30~85A,厚度为10~200μm。
6.如权利要求1所述的振膜,其特征在于,所述二烯类液体橡胶包括液体顺丁橡胶、液体丁基橡胶、液体异戊橡胶、液体丁苯橡胶、液体氯丁橡胶中的至少一种。
7.如权利要求1所述的振膜,其特征在于,所述二烯类液体橡胶的分子结构式为
Figure QLYQS_1
,其中,n为自然数,R1为结构单元,R2为活性官能团,R3为氢基或取代基。
8.如权利要求7所述的振膜,其特征在于,所述R1为苯乙烯或1,2-丁二烯的共聚单元,所述R2为羟基、羧基、硫醇基、氨基、环氧基、异氰酸酯基或黄原酸酯基。
9.如权利要求1~8中任一项所述的振膜,其特征在于,所述二烯类液体橡胶的用量为100重量份,所述硫化剂的用量为1~15重量份,所述硫化剂包括异氰酸酯类、环氧类、胺类、硫磺、过氧化物、氢氧化物、金属氧化物、多氮丙啶基化合物的至少一种。
10.如权利要求9所述振膜,其特征在于,所述硫化剂包括异氰酸酯类、环氧类、胺类、过氧化物、氢氧化物、金属氧化物、多氮丙啶基化合物中的至少一种。
11.如权利要求1所述的振膜,其特征在于,所述原料还包括0~90重量份的填料,所述填料包括炭黑、二氧化硅、粘土、碳酸钙、高岭土、滑石粉、不饱和羧酸金属盐中的至少一种。
12.如权利要求11所述振膜,其特征在于,所述填料的重量份为3~70份。
13.如权利要求9所述的振膜,其特征在于,所述原料还包括1~15重量份防老剂,所述防老剂为防老剂N-445、防老剂246、防老剂4010、防老剂SP、防老剂RD、防老剂ODA、防老剂OD或防老剂WH-02。
14.如权利要求1~8中任一项所述的振膜,其特征在于,所述原料还包括助剂,所述助剂包括促进剂、活化剂、紫外吸收剂、增塑剂、色浆、内脱模剂中的至少一种。
15.一种发声装置,其特征在于,包括如权利要求1~14中任一项所述的振膜。
CN202110134089.0A 2021-01-29 2021-01-29 振膜及发声装置 Active CN114827872B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110134089.0A CN114827872B (zh) 2021-01-29 2021-01-29 振膜及发声装置
PCT/CN2021/114382 WO2022160689A1 (zh) 2021-01-29 2021-08-24 振膜及发声装置
US17/995,121 US20230167282A1 (en) 2021-01-29 2021-08-24 Diaphragm and sound generating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110134089.0A CN114827872B (zh) 2021-01-29 2021-01-29 振膜及发声装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114827872A CN114827872A (zh) 2022-07-29
CN114827872B true CN114827872B (zh) 2023-07-14

Family

ID=82526975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110134089.0A Active CN114827872B (zh) 2021-01-29 2021-01-29 振膜及发声装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230167282A1 (zh)
CN (1) CN114827872B (zh)
WO (1) WO2022160689A1 (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102271911A (zh) * 2008-12-31 2011-12-07 美国圣戈班性能塑料公司 多层聚合物物品以及制造它们的方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB842896A (en) * 1955-12-10 1960-07-27 Tesla Np A loudspeaker diaphragm and a method of manufacturing same
CA1204533A (en) * 1980-11-20 1986-05-13 Akitaro Nakahira Rubber material
JPS5876247A (ja) * 1981-10-30 1983-05-09 Toyoda Gosei Co Ltd ダイヤフラム
JPH01229600A (ja) * 1988-03-09 1989-09-13 Sumitomo Rubber Ind Ltd スピーカー振動板
JP3488860B2 (ja) * 2000-09-05 2004-01-19 北川工業株式会社 制振材料
JP2003055619A (ja) * 2001-08-10 2003-02-26 Sekisui Chem Co Ltd 表面保護フィルム
CN111031456B (zh) * 2013-10-28 2021-08-06 宁波升亚电子有限公司 点音源模组扬声器及其制造方法
WO2015083608A1 (ja) * 2013-12-04 2015-06-11 株式会社クラレ 変性液状ジエン系ゴム及びその製造方法
WO2018005502A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Methods for treating inner liners, inner liners resulting therefrom and tires containing such inner liners
CN110708636B (zh) * 2019-10-31 2020-11-20 歌尔股份有限公司 一种发声装置的振膜以及发声装置
CN110784805A (zh) * 2019-10-31 2020-02-11 歌尔股份有限公司 一种用于微型发声装置的振膜及微型发声装置
CN110708637B (zh) * 2019-10-31 2021-01-15 歌尔股份有限公司 一种用于微型发声装置的振膜及微型发声装置
CN110708635B (zh) * 2019-10-31 2020-11-24 歌尔股份有限公司 发声装置的振膜以及发声装置
CN110951172A (zh) * 2019-10-31 2020-04-03 歌尔股份有限公司 发声装置的振膜以及发声装置
CN110708638B (zh) * 2019-10-31 2020-11-24 歌尔股份有限公司 一种用于微型发声装置的振膜及微型发声装置
CN111654790A (zh) * 2020-06-29 2020-09-11 歌尔股份有限公司 发声器件及电子设备
CN111935626B (zh) * 2020-09-23 2022-03-15 歌尔股份有限公司 一种扬声器的振膜及其制备方法、扬声器
CN111935602B (zh) * 2020-09-23 2021-01-22 歌尔股份有限公司 一种发声装置的振膜及其制备方法、发声装置
CN111935625B (zh) * 2020-09-23 2021-01-22 歌尔股份有限公司 一种发声装置的复合振膜及其制备方法、发声装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102271911A (zh) * 2008-12-31 2011-12-07 美国圣戈班性能塑料公司 多层聚合物物品以及制造它们的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
The use of liquid rubber in micromachining focussed on flexible large area biocompatible membranes;K. Verhaegen;《Proceedings of International Solid State Sensors and Actuators Conference》;第1423-1425页 *
新型官能化液体橡胶的合成及性能研究;曹允灿;《万方在线出版》;第1-67页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114827872A (zh) 2022-07-29
WO2022160689A1 (zh) 2022-08-04
US20230167282A1 (en) 2023-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102666673B1 (ko) 사운드 발생 장치용 다이어프램 및 사운드 발생 장치
KR102636232B1 (ko) 음향 발생 장치의 진동판 및 음향 발생 장치
CN110708638B (zh) 一种用于微型发声装置的振膜及微型发声装置
CN114827871B (zh) 振膜及发声装置
KR20220005522A (ko) 미니어처 사운드 발생 장치용 다이어프램 및 미니어처 사운드 발생 장치
WO2021082253A1 (zh) 一种发声装置的振膜以及发声装置
WO2021082252A1 (zh) 发声装置的振膜以及发声装置
CN114827870B (zh) 振膜及发声装置
CN110708636B (zh) 一种发声装置的振膜以及发声装置
CN110708637B (zh) 一种用于微型发声装置的振膜及微型发声装置
CN114827872B (zh) 振膜及发声装置
CN110708635B (zh) 发声装置的振膜以及发声装置
KR20220005520A (ko) 미니어처 사운드 발생 장치용 다이어프램 및 미니어처 사운드 발생 장치
KR20220005521A (ko) 미니어처 사운드 발생 장치용 다이어프램 및 미니어처 사운드 발생 장치
KR20220005519A (ko) 미니어처 사운드 발생 장치
WO2022160942A1 (zh) 振膜及发声装置
CN114827874B (zh) 振膜及发声装置
CN110708639B (zh) 一种用于微型发声装置的振膜以及微型发声装置
KR102666672B1 (ko) 미니어처 발성 장치를 위한 다이어프램 및 미니어처 발성 장치
KR102666675B1 (ko) 미니어처 발성 장치를 위한 다이어프램 및 미니어처 발성 장치
WO2021082249A1 (zh) 一种用于微型发声装置的振膜以及微型发声装置
CN116074704A (zh) 发声装置的振膜及发声装置
CN114071328A (zh) 发声装置的振膜及发声装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant