[發(fā)明專利]一種振膜及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010030527.4
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111163402A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳君;樂務(wù)時
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州涂冠鍍膜科技有限公司
• 主分類號: H04R7/02
• 分類號: H04R7/02;C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 蘇州謹(jǐn)和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 葉棟

本發(fā)明涉及的振膜，包括中間層以及涂覆在中間層兩表面的涂層，中間層為碳石墨/碳納米管層，涂層為類金剛石涂層，碳納米管相互交織形成宏觀形態(tài)為膜狀、微觀為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多孔膜，碳石墨穿插于碳納米管多孔膜的內(nèi)部間隙中，碳石墨和碳納米管共同形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對致密碳石墨/碳納米管層，類金剛石涂層比彈性率高、彎曲剛性高和內(nèi)阻尼高，獲得的振膜具有良好聲學(xué)效果、良好防潮性能、良好抗霉變性能、生產(chǎn)成本較低且制備方法簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種振膜及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著人們生活水平和科技水平的不斷提升，數(shù)字音頻技術(shù)發(fā)展迅速，對揚(yáng)聲器音質(zhì)的要求也越來越高。振膜是揚(yáng)聲器發(fā)聲的最重要部件之一，振膜的往復(fù)振動使周圍空氣介質(zhì)形成疏密波引起人耳鼓膜振動，從而使人耳感受到聲音，因此，振膜材料自身的物理性質(zhì)將對音質(zhì)質(zhì)量產(chǎn)生決定性影響。從聲學(xué)效果角度，即穩(wěn)態(tài)振動方面考慮，對振膜材料的物理性質(zhì)存在三方面要求：1、為使揚(yáng)聲器重放頻帶盡可能寬，要求振膜材料比彈性率盡量大；2、為了防止揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音失真，抑制振膜在工作中產(chǎn)生分割振動，要求振膜材料的彎曲剛性大；3、為了進(jìn)一步改善揚(yáng)聲器的音質(zhì)，使振膜的頻率響應(yīng)曲線更為平滑，要求振膜材料具有適當(dāng)?shù)膬?nèi)阻尼(內(nèi)阻尼可由損耗因子表征)。此外，從工作壽命角度出發(fā)，為了使揚(yáng)聲器能夠長期穩(wěn)定工作，還要求振膜材料具有良好的防潮性能和抗霉變性能。對現(xiàn)有材料進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，利用碳質(zhì)材料作為揚(yáng)聲器振膜具有良好的發(fā)展前景，但也存在較多技術(shù)瓶頸。與市場常見的紙系振膜材料相比，金剛石擁有很高的比彈性率和彎曲剛性，但是這種材料的內(nèi)阻尼很低，同時價(jià)格昂貴、制造成本高。此外，金剛石薄膜在制備過程中需要襯底，制備完成后薄膜與襯底往往結(jié)合緊密、難以從襯底表面剝離。碳石墨的比彈性率雖然比金剛石低一些，然而其內(nèi)阻尼較高、且價(jià)格低廉，是一種比較理想的振膜材料，但是碳石墨的成膜性能差、難以獨(dú)立成膜。類金剛石的比彈性率、彎曲剛性和內(nèi)阻尼均介于金剛石和碳石墨之間，制備成本低、成膜性好。然而類金剛石薄膜在制備過程中也需要襯底，同樣存在薄膜與襯底結(jié)合緊密、難以剝離的問題。從聲學(xué)效果、經(jīng)濟(jì)成本兩方面綜合考量，碳石墨和類金剛石兩種材料更適合于實(shí)際的振膜生產(chǎn)，其面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)主要是如何使之成為一種獨(dú)立、穩(wěn)定的碳質(zhì)膜體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好聲學(xué)效果、良好防潮性能、良好抗霉變性能、生產(chǎn)成本較低且制備方法簡單的振膜。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種振膜，包括中間層以及涂覆在所述中間層兩表面的涂層，所述中間層為碳石墨/碳納米管層，所述涂層為類金剛石涂層。

進(jìn)一步地，所述振膜的厚度為54μm-216μm。

進(jìn)一步地，所述碳石墨/碳納米管層包括碳石墨和碳納米管，所述碳納米管為相互交織的結(jié)構(gòu)，所述碳石墨存在于相互交織的所述碳納米管的間隙中，所述碳石墨/碳納米管層的厚度為50μm-200μm。

進(jìn)一步地，所述類金剛石涂層的厚度為2μm-8μm。

本發(fā)明還提供了一種用以制備所述振膜的制備方法，所述制備方法如下：

S1、制備碳石墨/碳納米管層，所述碳石墨/碳納米管層的厚度為50μm-200μm；

S2、在所述碳石墨/碳納米管層兩表面沉積類金剛石涂層，所述類金剛石涂層的厚度為2μm-8μm。

進(jìn)一步地，所述碳石墨/碳納米管層由高溫碳化-原位生長方法制備形成。

進(jìn)一步地，所述類金剛石涂層由高能脈沖磁控濺射方法制備形成。

進(jìn)一步地，所述高能脈沖磁控濺射的條件為：電源電流為1A-8A，電源占空比為40％-80％，電源頻率為40kHz-100kHz，脈沖負(fù)偏壓為200V-1000V，脈沖負(fù)偏壓占空比為30％-60％，濺射時間為0.5h-5h。