无定型活性炭粒子和吸音颗粒以及发声装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无定型活性炭粒子和吸音颗粒以及发声装置。所述无定型活性炭粒子包括碳、氢、氧三种元素，其中碳元素质量占比大于或等于60wt％，所述无定型活性炭粒子含有由二维石墨层结构和/或三维石墨微晶的分子碎片无规则的堆积形成的乱层结构，无定型活性炭粒子中具有疏松的孔道结构，所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔，所述微孔的孔径范围为0.5‑2纳米，所述介孔的孔径范围为2‑20纳米，所述无定型碳粒子的累积孔容积范围为0.6‑5cm

Amorphous activated carbon particles and sound-absorbing particles and sound-generating devices

The invention discloses an amorphous activated carbon particle, a sound absorbing particle and a sound generating device. The amorphous activated carbon particles include three elements: carbon, hydrogen and oxygen, in which the mass ratio of carbon element is greater than or equal to 60 wt%. The amorphous activated carbon particles contain a disordered layer structure formed by irregular accumulation of two-dimensional graphite layer structure and/or three-dimensional graphite microcrystalline molecular fragments. The amorphous activated carbon particles have loose pore structure, and the pore structure includes nanoparticles. The pore size of the mesoporous pore is 0.5 2 nanometer, the pore size of the mesoporous pore is 2 20 nanometer, and the accumulative pore volume of the amorphous carbon particles is 0.6 5 cm.

【技术实现步骤摘要】
无定型活性炭粒子和吸音颗粒以及发声装置
本专利技术涉及声学
，具体地，本专利技术涉及一种无定型活性炭粒子和吸音颗粒以及发声装置。
技术介绍
今年来消费类电子产品的发展迅速，手机、平板电脑、耳机等电子产品被消费者广泛应用于各个领域。随着相关技术的逐渐发展，消费者对电子产品的性能要求也越来越高。技术人员对电子产品的各部件进行改进，以符合性能发展的需要。发声装置是电子产品中重要的声学器件，其用于将电信号转换成声音信号。发声装置的谐振频率是重要的声学性能指标，降低发声装置的谐振频率有助于提高发声装置的声学效果。谐振频率指发声装置从低音域逐渐升高振动频率，振动强度达到最强振动时，或者，测量发声装置的阻抗特性，阻抗值第一次达到最大值时，所对应的振动频率称为该扬声器单元的谐振频率或共振频率，即f0。如何降低发声装置的谐振频率以提高声学性能，成为本领域技术人员的一个主要研究方向。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于降低发声装置的谐振频率的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种无定型活性炭粒子，所述无定型活性炭粒子包括碳、氢、氧三种元素，其中碳元素质量占比大于或等于60wt％，所述无定型活性炭粒子含有由二维石墨层结构和/或三维石墨微晶的分子碎片无规则的堆积形成的乱层结构，无定型活性炭粒子中具有疏松的孔道结构，所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔，所述微孔的孔径范围为0.5-2纳米，所述介孔的孔径范围为2-20纳米，所述无定型碳粒子的累积孔容积范围为0.6-5cm3/g。可选地，所述无定型活性炭粒子的累积孔容积范围为0.8-2cm3/g。可选地，所述无定型活性炭粒子的比表面积范围为1000-3000m2/g。可选地，所述无定型活性炭粒子的比表面积范围为1500-2800m2/g。可选地，所述无定型活性炭粒子为球形、类球形、片形、棒形中的一种或多种。可选地，所述无定型活性碳粒子的粒径范围为0.1-100微米。可选地，所述微孔的孔径范围为0.7-1.3纳米，所述介孔的孔径范围为2-3.5纳米。根据本专利技术的第二方面，还提供了一种活性炭吸音颗粒，所述活性炭吸音颗粒采用上述无定型活性炭粒子与高分子聚合物粘接剂混合制成。可选地，所述高分子聚合物粘接剂包括聚丙烯酸类、聚乙烯醇类、聚苯乙烯类、聚氨酯类、聚醋酸乙烯酯类、聚丁二橡胶类粘接剂中的至少一种，所述高分子粘接剂在所述活性炭吸音颗粒中的质量占比范围为1-10wt％。本专利技术还提供了一种发声装置，包括：壳体，所述壳体中形成有容纳腔；振动组件，所述振动组件设置在所述壳体中；所述容纳腔中设置有上述活性炭吸音颗粒。根据本公开的一个实施例，活性炭吸音颗粒可以用于降低发声装置的谐振频率。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术提供的活性炭吸音材料的碳氧比与结构特征以及谐振频率降低效果的对比表；图2是本专利技术提供的不同碳氧比的活性炭吸音材料的振动频率与电阻抗的曲线图；图3是本专利技术提供的活性炭吸音材料的碳氧比为9时累积孔容积的曲线图；图4是本专利技术提供的无定型活性碳粒子的粒径与谐振频率降低效果的对比表；图5是本专利技术提供的不同粒径的无定型活性炭碳粒子的振动频率与电阻抗的曲线图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术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专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。本专利技术提供了一种活性炭吸音材料，所述活性炭吸音材料含有二维石墨层和/或三维石墨微晶，由石墨层和微晶堆积形成的活性炭吸音材料内部具有疏松的孔道结构。所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔。所述介孔的孔径大于微孔的孔径。活性炭吸音材料中的孔道结构能够使活性炭吸音材料对空气产生快速吸收和释放的作用。其中的碳元素用于提供支撑，进而形成框架、孔道结构。经过本专利技术的验证，将活性炭吸音材料放入发声装置的箱体中，其通过对空气的吸收释放作用，能够等效于扩大箱体的容积，使腔室的容积扩大a倍，a大于1。发声装置单元的谐振频率f0可以用以下方程式表示：在以上方程式中，Mms是发声装置单元的质量，Cms是发声装置单元的等效声顺性。在将发声装置单元装配于发声装置的箱体中后，发声装置的谐振频率f01可以用以下方程式表示：在以上方程式中，Cms是发声装置的箱体容积的空气声顺性。而在将活性炭吸音颗粒放入发声装置的箱体中后，此时发声装置的谐振频率f02用以下方程式表示：如上所述，箱体的容积被活性炭吸音材料等效扩大了a倍(a>1)，可见f02小于f01。在发声装置的箱体中，粒子的受迫振动会消耗掉声波的能量，这种效果等效于箱体的容积中的空气声顺性增加，从而降低了谐振频率f02。本专利技术提供的活性炭吸音材料可以用于耳机、听筒、扬声器、音箱等发声装置中。例如，将活性炭吸音材料放入发声装置的后声腔中，虚拟扩大后声腔的体积，从而降低发声装置的谐振频率。进而达到改善发声装置的声学性能的效果。在一种可选的实施方式中，所述活性炭吸音材料中的碳元素质量占比大于或等于60wt％。所述活性炭吸音材料中的碳氧质量比大于或等于3。碳元素在活性炭吸音材料中起到形成框架、构筑孔道结构的作用。本专利技术的专利技术人经过研制，优选将碳氧质量比配置为大于3。如果碳氧质量比过低，会造成活性炭吸音材料中形成的孔道结构过于稀松，进而造成孔道结构的孔径变大。孔道结构的孔径变大后会造成活性炭吸音材料的累积孔容积变小，吸收、空气的能力降低。这种现象会造成活性炭吸音材料对发声装置的箱体的等效容积的扩大倍率降低，进而造成降低谐振频率f0的效果减弱。因此，优选的碳氧质量比大于3。所述碳氧质量比优选大于5。当碳氧质量比符合上述范围时，降低谐振频率的效果最好。此时，所述孔道结构的孔道直径更小，更有利于实现空气的快速吸收和释放作用。在本专利技术的具体实施方式中，所述碳氧质量比可以为3、5、15、20。在另一种可选的实施方式中，所述活性炭吸音材料中的碳元素质量占比大于或等于60wt％。所述活性炭吸音材料中的碳氢质量比大于或等于11。可选地，所述活性炭吸音材料通过对矿物类材料、植物类材料、合成材料等在高温下碳化而成。根据碳化工艺的不同，活性炭吸音材料内部残留的原材料的比重不同。而碳氢质量比越小，残留的原材料的其它杂质的百分质量越小。相应地，材料内部的孔道结构越完善，孔道结构的累积孔容积越大，对空气的吸附能力越好。优选地，所述碳氢比大于13。在上述范围内，活性炭吸音材料表现出的降低谐振频率的效果最优。例如，碳氢质量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无定型活性炭粒子，其特征在于，所述无定型活性炭粒子包括碳、氢、氧三种元素，其中碳元素质量占比大于或等于60wt％，所述无定型活性炭粒子含有由二维石墨层结构和/或三维石墨微晶的分子碎片无规则的堆积形成的乱层结构，无定型活性炭粒子中具有疏松的孔道结构，所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔，所述微孔的孔径范围为0.5‑2纳米，所述介孔的孔径范围为2‑20纳米，所述无定型碳粒子的累积孔容积范围为0.6‑5cm3/g。

【技术特征摘要】
1.一种无定型活性炭粒子，其特征在于，所述无定型活性炭粒子包括碳、氢、氧三种元素，其中碳元素质量占比大于或等于60wt％，所述无定型活性炭粒子含有由二维石墨层结构和/或三维石墨微晶的分子碎片无规则的堆积形成的乱层结构，无定型活性炭粒子中具有疏松的孔道结构，所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔，所述微孔的孔径范围为0.5-2纳米，所述介孔的孔径范围为2-20纳米，所述无定型碳粒子的累积孔容积范围为0.6-5cm3/g。2.根据权利要求1所述的无定型活性炭粒子，其特征在于，所述无定型活性炭粒子的累积孔容积范围为0.8-2cm3/g。3.根据权利要求1所述的无定型活性炭粒子，其特征在于，所述无定型活性炭粒子的比表面积范围为1000-3000m2/g。4.根据权利要求3所述的无定型活性炭粒子，其特征在于，所述无定型活性炭粒子的比表面积范围为1500-2800m2/g。5.根据权利要求1所述的无定型活性炭粒子，其特征在于，所述无...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠冰，凌风光，李春，张成飞，刘春发，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37