[發明專利]聲學活性納米結構化金屬氧化物

在審

• 申請號: 201880039416.0
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN110809562A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: M·阿克希特;F·斯托爾曾伯格
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C01G45/12
• 分類號: C01G45/12;C01G51/00;H04R1/28
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李勇;黃海波

本發明提供了具有組合物的聲學活性制品，所述組合物包含納米結構化金屬氧化物。納米結構化金屬氧化物具有式M1xM2yOz，其中M1選自堿金屬、堿土金屬以及它們的組合，M2為過渡金屬或后過渡金屬，并且M2具有不大于78的原子數。當腔體填充有制品并且諧振頻率在約50Hz至約1500Hz的范圍內時，制品可將腔體的諧振頻率降低不小于50Hz。

技術領域

本公開涉及包括納米結構化金屬氧化物的聲學活性制品，以及制備和使用制品用于聲學應用的方法。

背景技術

電子設備諸如手持式電子設備中的揚聲器的聲學部件已隨著設備變薄而變得越來越小。設備中的小封裝腔體使得難以在低頻范圍(例如，約50Hz至約1500Hz)內實現豐富的聲音。置于揚聲器封裝件內部的聲學活性材料可有助于降低設備的諧振頻率。最常用的聲學活性材料包括例如沸石和活性炭。

發明內容

期望制備可提供優于常用材料(例如，沸石或活性炭)的潛在優點的聲學活性材料。例如，活性炭是高度親水的，并且可能在濕度環境中惡化，而沸石趨于相對昂貴。

在一個方面，本公開描述了一種具有組合物的聲學活性制品，所述組合物包含具有式M1_xM2_yO_z的納米結構化金屬氧化物。M1選自堿金屬、堿土金屬以及它們的組合。M2為過渡金屬或后過渡金屬，并且M2具有不大于78的原子數。x為0≤x≤2范圍內的數，y為0.4≤y≤1.2范圍內的數，并且z為經選擇使得納米結構化金屬氧化物為電中性的數。在一些實施方案中，x為0.7≤x≤1.5范圍內的數，并且y為0.7≤y≤1.0范圍內的數。在一些實施方案中，當腔體填充有制品并且腔體的諧振頻率在約50Hz至約1500Hz的范圍內時，聲學活性制品可將腔體的諧振頻率降低不小于50Hz。

在另一方面，本公開描述了一種增強聲學設備的性能的方法。該方法包括提供具有腔體的聲學設備；以及提供聲學活性制品以至少部分地填充腔體。聲學活性制品具有組合物，所述組合物包含具有式M1_xM2_yO_z的納米結構化金屬氧化物。M1選自堿金屬、堿土金屬以及它們的組合。M2為過渡金屬或后過渡金屬，并且M2具有不大于78的原子數。x為0≤x≤2范圍內的數，y為0.4≤y≤1.2范圍內的數，并且z為經選擇使得納米結構化金屬氧化物為電中性的數。在一些實施方案中，x為0.7≤x≤1.5范圍內的數，并且y為0.7≤y≤1.0范圍內的數。在一些實施方案中，當腔體填充有制品并且腔體的諧振頻率在約50Hz至約1500Hz的范圍內時，制品能夠將腔體的諧振頻率降低不小于50Hz。

在本公開的示例性實施方案中獲取各種意料不到的結果和優點。本公開的示例性實施方案的一個此類優點在于，包含納米結構化金屬氧化物的聲學活性制品可表現出意想不到的聲學特性。當置于聲學腔體內部時，聲學活性納米結構化金屬氧化物可根據許多聲學應用的需要使空的聲學腔體的諧振頻率轉換至更低頻率。雖然相比于傳統材料(例如具有大于100m²/g的典型表面積的活性炭，以及具有大于350m²/g的典型表面積的沸石材料)，本文所述的納米結構化金屬氧化物具有顯著更低的表面積(例如，小于10m²/g)或孔體積，但由納米結構化金屬氧化物制成或含有納米結構化金屬氧化物的聲學活性制品仍表現出優異的聲學特性。

已總結本公開的示例性實施方案的各種方面和優點。上面的發明內容并非旨在描述本公開的當前某些示例性實施方案的每個例示的實施方案或每種實施方式。下面的附圖和具體實施方式更具體地舉例說明了使用本文所公開的原理的某些優選實施方案。

附圖說明

圖1示出納米結構化金屬氧化物材料樣品和參考樣品的聲學諧振曲線。

圖2示出納米結構化金屬氧化物材料樣品和參考樣品的聲壓水平(SPL)測量。