[發明專利]實木碳纖維布復合音板

無效

• 申請號: 201210136470.1
• 申請日: 2012-05-05
• 公開（公告）號: CN102646410A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 劉鎮波;劉一星;李堅;趙振偉
• 申請（專利權）人: 東北林業大學;劉鎮波
• 主分類號: G10C3/06
• 分類號: G10C3/06
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

技術領域

實木碳纖維布復合音板屬于一種樂器音板，尤其涉及一種鋼琴音板。

背景技術

共鳴音板是鋼琴重要部件，起到對琴弦振動聲音的共振、美化與輻射作用。傳統的鋼琴實木音板主要有兩種：第一種是實木音板，這種音板是由松科云杉屬木材的徑切板條斜向膠拼，再定厚砂光而成，這種音板在選材上要求極其苛刻，如對木材所含的天然缺陷數量、木材間的紋理色差、木材的生長輪寬度與變異系數等有極高的要求，而且該音板的尺寸穩定性較差。第二種是三層實木復合音板，這種音板是以云杉屬或冷杉屬木材的徑切板，或泡桐、椴木木材板條按一定角度膠拼成芯板，再在芯板上下表面按一定角度膠貼云杉屬木材的徑切單板。三層實木復合音板相對于實木音板的芯板選材要求有所降低，在尺寸穩定性方面也有所提高，但仍存在木材出材率低、整塊音板振動均勻性差等缺點。目前，人們又開發了碳纖維材料音板，或由純粹的碳纖維板構成，或在碳纖維板的上下表面粘貼木材單板，無論無論哪種碳纖維材料音板，雖然具有很好的振動傳導性及力學性能，但在音色上均與實木音板或實木復合音板具有較大的差距。

發明內容

本發明針對上述現有技術中的問題，設計提供一種實木碳纖維布復合音板，該復合音版不僅能夠提高音板的尺寸穩定性與發音效果穩定性、改善音板在各個方向的振動傳播均勻性，而且能夠提高音板的力學強度、降低音板的制造成本。

本發明的目的是這樣實現的：

一種實木碳纖維布復合音板，包括上表板、下表板以及夾在上表板和下表板中間的芯板，還包括夾在上表板和芯板中間的上層碳纖維布，夾在下表板和芯板中間的下層碳纖維布。

上述實木碳纖維布復合音板，所述的上表板、上層碳纖維布、芯板、下層碳纖維布以及下表板之間均為膠聯粘結。

上述實木碳纖維布復合音板，所述的上表板以及下表板由徑切云杉屬木材單板分別按與音板長邊保持35~60°的傾斜角度拼接而成；芯板由云杉屬、冷杉屬、椴木或泡桐木材板條按其紋理方向與音板長邊相垂直方式或平行方式或斜向方式拼接而成。

上述實木碳纖維布復合音板，所述的上層碳纖維布以及下層碳纖維布是平紋布或斜紋布或縱橫編織布。

上述實木碳纖維布復合音板，所述的上表板的厚度為0.5-1.5cm；下表板的厚度為0.5-1.5cm。

上述實木碳纖維布復合音板，所述的芯板厚度為5.0-8.0cm。

上述實木碳纖維布復合音板，所述的上層碳纖維布厚度為0.1-0.5mm；下層碳纖維布厚度為0.1-0.5mm。

同現有技術相比，本發明的復合音板增加了夾在上表板和芯板中間的上層碳纖維布，以及夾在下表板和芯板中間的下層碳纖維布，這種設計使本發明具有以下優點：

1、具有更好的尺寸穩定性，提高了音板的發音效果穩定性。

2、提高了木材橫紋理方向的振動傳播速度，改善了整塊音板的振動均勻性。

3、提高了音板的力學強度。與碳纖維板音板相比較，具有更好的振動音色與振動靈敏度。

另外，本專利與傳統實木音板及三層實木復合音板的比較如下：

碳纖維材料的優點：

1.具有很高的強度、彈性模量，而又具有較小的密度，即高強輕質，通用型碳纖維強度為1000?MPa、模量為100GPa左右。高強型碳纖維強度2000MPa、模量250GPa，高模型碳纖維模量300GPa以上。超高強型強度大于4000MPa；超高模型模量大于450GPa。一般碳纖維的密度為1750?kg/m3。因此，一般碳纖維材料的比彈性模量達到50以上，為木材的1倍以上。

2.碳纖維材料的耐水性能高，幾乎不會出現干縮濕漲現象。

木材的缺點：

1、木材具有很大的各項異性，順紋理與橫紋理方向的彈性模量差異很大，如表中的魚鱗云杉木材，順紋理的彈性模量值為11.55GPa，而橫紋理只有0.26GPa。

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2、木材具有干縮濕漲特性，而不同方向的干縮濕漲率有很大的差異，這也是音板容易開裂的原因所在，下表列出了幾種木材的干縮率。從表中可以看出，木材的徑向與弦向干縮率有很大的差異。

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?因此，本專利還具有如下優點：

通過實木與碳纖維材料的復合，可改善木質音板的以下幾個方面的性能：

1.可提高音板的彈性模量：通過碳纖維材料的增強，可大大提高木材的彈性模量，順紋的彈性模量增加了40~50%，橫紋的彈性模量增加了60~100%。