本发明属于化学材料制备领域,具体涉及一种用于声学系统中的吸音材料以及由该吸音材料制备得到的调音件。
背景技术:
:近年,在电子产品的日益轻薄化的发展趋势下,作为电子产品重要零部件的扬声器单元不断向结构扁平化的方向发展。但是,扁平结构的微型扬声器模组会造成后声腔的腔体容积缩小,导致扬声器谐振频率f0升高,低频灵敏度降低,对扬声器声学性能造成不利影响。为了改善扬声器模组声学性能(如降低模组的谐振频率f0、扩展带宽),通常会在后声腔内增设调音件,调音件会吸收掉部分声能,等效于扩大后腔体容积,从而达到降低模组f0效果。制备调音件,通常要用到吸音材料,但是,目前的吸音材料的制备工艺存在缺陷,例如,采用挤压法、沸腾制粒法、滚动成球法制得的颗粒强度相对较差,表面不光滑且颗粒大小不均,采用普通油柱成型法制得的吸音材料由于在浆料中使用了大量的粘结剂或促凝剂,导致吸音颗粒空洞少,吸音效果差。技术实现要素:为了解决现有技术中的上述问题,本申请采用油柱成型法,同时,综合采用了分子筛、硅凝胶、铝凝胶以及促凝剂,得到了表面光滑、直径范围为0.1毫米-0.6毫米、有弹性不易碎,且能够有效、持久地降低谐振频率f0的吸音材料,以及采用该吸音材料的调音件。本发明首先提供一种吸音材料,其具有220以上的硅铝原子比,具有复合孔道结构,其中包含一级、二级和三级三种不同孔径范围的孔,一级孔道的孔径分布在0.2nm-0.8nm范围内,局部峰值在0.45nm-0.65nm;二级孔道的孔径分布在5nm-20nm内,局部峰值在8nm-10nm;三级孔道的孔径分布在0.1μm-1μm。其中,特殊的孔道结构使得该吸音材料能够有效、持久地降低谐振频率f0。优选地,其中所述吸音材料的外形为球形或近球形颗粒,长宽比<1.4,一级孔道的孔径分布在0.5nm-0.8nm范围内;二级孔道的孔径分布在8nm-12nm内;三级孔道的孔径分布在0.1μm-0.5μm。优选地,其中所述的吸音材料中硅铝原子比为220-380。优选地,其中所述吸音材料中包含分子筛、硅溶胶和铝溶胶。本发明另外提供前述吸音材料的制备方法,其中包括如下步骤:(1)将二氧化硅分子筛与六次甲基四胺混合,然后与硅溶胶混合,制成硅溶胶包裹的二氧化硅分子筛颗粒;(2)将上述硅溶胶包裹的二氧化硅分子筛颗粒加入到铝溶胶中,使得硅铝原子比为380:1-220:1,制得硅铝混合浆料;(3)将前述步骤中的硅铝混合浆料滴入温度为50℃-105℃的成型油中成型,从油中分离出成型的小球,于100℃-140℃干燥,洗涤,任选地焙烧。优选地,步骤(1)中,其中所述二氧化硅分子筛首先用硅烷偶联剂处理,然后再与六次甲基四胺混合,所述硅烷偶联剂可以选自氨基硅烷或异氰酸酯基硅烷。优选地,步骤(1)中,其中二氧化硅分子筛与硅溶胶按照1:1-4:1的摩尔比例混合;二氧化硅分子筛与六次甲基四胺的摩尔比为1:0.1-1:0.2。本发明还提供一种多孔材料调音件,所述调音件由前述吸音材料和胶黏剂制成,或者由前述制备方法制备得到的吸音材料和胶黏剂制备得到。更优地,所述胶黏剂的质量比例范围可以为吸音材料的2-7%。所述胶黏剂可以选自聚氨酯粘结剂、聚丙烯酸酯类粘结剂、聚醋酸乙烯酯类粘结剂、聚苯乙烯粘结剂、羧甲基纤维素等。优选地,所述调音件表层的胶黏剂含量与调音件内层比值高于1:1,具有0.1毫米-0.6毫米之间的范围内的平均颗粒直径。由此,一方面使得调音件表面具有足够的强度,不会在扬声器模组正常运作和跌落测试中起粉、甚至破碎,另一方面可以避免胶黏剂用量过大,从而使得调音件的虚拟扩容能力衰减。本发明还提供前述吸音材料或者前述制备方法制备得到的吸音材料用于调音件的用途。具体实施方式可以采用以下检测方法对非发泡多孔材料调音件的成分进行检测:1.感耦等离子体原子发射光谱(icp),参照:mv_rr_cnj_0015感耦等离子体原子发射光谱方法通则(generalrulesforinductivelycoupledplasma-atomicemissionspectrometry,编号:jy/t015-1996);2.edx(能量散射型x射线荧光光谱);3.xrf(x射线荧光光谱),参照:jb/t11145-2011x射线荧光光谱仪、jb/t126962.2-2016能量色散x射线荧光光谱仪第2部分:元素分析仪、jjg810-1993波长色散x射线荧光光谱仪;4.xps(x光电子能谱),参照:gb/t30704-2014表面化学分析仪x光电子能谱分析指南。本领域技术人员也可以采用其他方法对多孔吸音元件进行成分检测,例如原子吸收光谱或者原子荧光光谱检测法,本发明不对此进行限制。可以采用如下方法,对所述调音件的声学性能进行检测:扬声器的谐振频率可以通过扬声器声学测试系统测试扬声器阻抗曲线来获得,阻抗曲线上阻抗值第一次达到最大值时所对应的频率为该扬声器的谐振频率,简称f0。其中扬声器声学测试系统包括计算机、soundcheck声学测量软件、amp功率放大器、扬声器四部分。测试过程为:第一步先测试没有放置调音件的空腔工装的谐振频率f0;第二步将定量的调音件样品放入工装后腔,重复测试工装的f0,两次或多次测试取差值的平均值,即为表征调音件改善声学性能效果的△f0。△f0值越大,被测试调音件对微型扬声器声学性能的优化调试性能越好。实施例1(1)将2摩尔的全硅zms-5分子筛与0.2摩尔的六次甲基四胺充分混合,然后与1摩尔的硅溶胶(以二氧化硅的摩尔数计)混合,制成硅溶胶包裹的二氧化硅分子筛颗粒。将该颗粒加入到铝溶胶中,使得硅铝原子比为300:1,制得硅铝混合浆料。将该浆料用分散滴头滴入90℃的成型油中成型,从油中分离出成型的小球,120℃干燥,洗涤,得所述吸音材料颗粒。该吸音材料颗粒包含一级、二级和三级三种不同孔径范围的孔,一级孔道的孔径分布在0.2nm-0.8nm范围内,局部峰值在0.45nm-0.65nm;二级孔道的孔径分布在5nm-20nm内,局部峰值在8nm-10nm;三级孔道的孔径分布在0.1μm-1μm。将该吸音颗粒与聚氨酯粘结剂混合制成调音件,所述聚氨酯粘结剂的质量用量为吸音颗粒质量用量的5%。所得调音件的性能测试见表1。实施例2其他条件与实施例1相同,不同之处仅在于全硅zms-5分子筛在与六次甲基四胺混合之前,首先用二甲基硅烷预处理。该吸音材料颗粒包含一级、二级和三级三种不同孔径范围的孔,相对于实施例1得到的颗粒,其三级孔道的划分更加明显,并且每一级孔道的分布更加收窄,具体为:一级孔道的孔径分布在0.3nm-0.8nm范围内;二级孔道的孔径分布在8nm-18nm内;三级孔道的孔径分布在0.1μm-0.7μm。实施例3其他条件与实施例1相同,不同之处仅在于硅铝原子比为380:1.实施例4其他条件与实施例1相同,不同之处仅在于硅铝原子比为220:1.该吸音材料颗粒包含一级、二级和三级三种不同孔径范围的孔,一级孔道的孔径分布在0.2nm-0.8nm范围内;二级孔道的孔径分布在5nm-18nm内,局部峰值在8nm-10nm;三级孔道的孔径分布在0.1μm-1μm。实施例5其他条件与实施例1相同,不同之处仅在于硅溶胶的用量为2摩尔。该吸音材料颗粒包含一级、二级和三级三种不同孔径范围的孔,一级孔道的孔径分布在0.2nm-0.8nm范围内;二级孔道的孔径分布在5nm-19nm内;三级孔道的孔径分布在0.1μm-0.8μm。实施例6其他条件与实施例1相同,不同之处仅在于全硅zms-5分子筛在与六次甲基四胺混合之前,首先用氨基硅烷预处理。该吸音材料颗粒包含一级、二级和三级三种不同孔径范围的孔,相对于实施例1得到的颗粒,其三级孔道的划分更加明显,并且每一级孔道的分布更加收窄,具体为:一级孔道的孔径分布在0.5nm-0.8nm范围内;二级孔道的孔径分布在8nm-12nm内;三级孔道的孔径分布在0.1μm-0.5μm。实施例7其他条件与实施例1相同,不同之处仅在于全硅zms-5分子筛在于六次甲基四胺混合之前,首先用异氰酸酯基硅烷预处理。该吸音材料颗粒包含一级、二级和三级三种不同孔径范围的孔,相对于实施例1得到的颗粒,其三级孔道的划分更加明显,并且每一级孔道的分布更加收窄,具体为:一级孔道的孔径分布在0.5nm-0.8nm范围内;二级孔道的孔径分布在8nm-12nm内;三级孔道的孔径分布在0.1μm-0.5μm。对比例1其他条件与实施例1相同,不同之处仅在于用3摩尔的硅溶胶代替2摩尔的分子筛和1摩尔的硅溶胶,也即不使用分子筛,而是直接将3摩尔的硅溶胶与六次甲基四胺充分混合。对比例2其他条件与实施例1相同,不同之处仅在于硅铝原子比为100:1.对实施例和对比例制备的调音件进行声学性能测试,并进一步对其进行老化测试,分别将实施例和对比例制备的调音件在自然环境中放置预定时间,然后再将其定量放入模拟测试工装中,对谐振频率变化量△f0进行测试,如下表所示:表1实施例或对比例谐振频率△f0(hz)值实施例或对比例024h48h96h120h144h168h实施例158.756.155.5555554.954.9实施例260.759.158.55655.955.555.2实施例359.756.556.35655.555.154.8实施例458.557.156.555.955.554.854.7实施例560.758.357.957.556.956.556.2实施例662.761.360.559.55958.958.9实施例762.560.960.36059.859.859.7对比例144.340.138.237.536.335.435对比例231.730.129.426.421.318.615.3当前第1页12