[发明专利]基于石墨烯增强PET塑料的扬声器声学振膜和制备方法

说明书

基于石墨烯增强PET塑料的扬声器声学振膜和制备方法，所述振膜系使用石墨烯和/或其化合物碎片增强PET的塑料膜，经激光切割或机械冲裁、再压制成型；所述声学振膜的基本组份，按重量百分比计，其中石墨烯和/或其化合物碎片为5%～25%，其余是高分子聚合物PET，即，“聚对苯二甲酸乙二酯”塑料。制备所述振膜，是将原料级PET作为基材，借助有机溶剂对其掺杂石墨烯和/或其化合物碎片，获得轻质、高强度和足够刚度，以及高韧性的增强PET塑料膜，再借助激光切割或机械冲裁，并将其压制成型。按本发明方法制成的增强塑料膜用于高品质扬声器做声学振膜材料，是结合了石墨烯和PET各自的优点，从而制成的扬声器振膜具有刚强性、坚韧性、抗冲击性和耐磨性，而且厚度小、质量轻。

技术领域

本发明涉及高品质电–声换能器件之声学振膜及其制备方法，尤其涉及将石墨烯和/或其化合物掺入原料级高分子聚合物PET内，制成增强PET塑料，再经挤塑工艺制成膜后切割或裁制、并模压成型为高品质声学振膜的方法。

背景技术

扬声器是把电信号转换为声音的电–声换能器件，其性能优劣对获得声音的音质影响很大。扬声器在音响设备中是音质最薄弱的一个环节，但对于音响效果而言，它又是最重要的一个部件。扬声器种类繁多，而且价格差异很大。音频电流流经动圈，使之受到电磁力作用、或者由于音频电能作用于晶体或介质而导致的压电、静电效应，连接于其上的纸盆或膜片随之振动．与周围空气发生谐振，或称共鸣而复原原来的声音。振膜是扬声器的核心部件，它的设计、制造和所用材料直接影响音效的好坏，进而影响相关电子产品的总体性能和市场竞争力。

对扬声器振膜材料的基本要求是：① 密度尽量低，以保证扬声器具有较高的灵敏度；② 比弹性率 E/p 尽可能地高，其中E是材料的弹性模量，p是材料密度。换言之，是要求振膜材料不仅要轻，还要有较高的物理强度，这样可以使振膜在较宽的频率范围内做活塞运动，能有效地抑制分割振动，减少频率响应的不均匀度，减少还原声音时失真；③ 要有适当大的内部损耗，即阻尼因子要大，可使频率响应曲线比较平滑，降低谐振品质因数Q值并改善音质。

为提高音效，数十年来，人们在声学领域，一直致力寻求性能优异的振膜材料，并研制相应的信号调理电路。从早期的，用某些天然纤维如桑皮、杉树等木浆制成的振膜，到现今常用的人造纤维、聚酯、改性塑料以及聚丙烯、加强聚丙烯等振膜材料，都不是很理想的。但是振膜的强度、电–声转换效率和频率响应等一些性能，也常常难于调和、兼顾。人们希望获得既有高的物理强度、又有高的电–声转换效率，且拥有良好频率响应特性的振膜。现有技术振膜材料种类繁多，包括天然纤维的、塑料膜材料的、纸质的、金属的，如镁铝合金及钛合金等，以及丝绢的、合成纤维的等等。但是用上述各种材料制成的振膜，都是强度偏低，无法满足扬声器工作的高品质需求，因此所述振膜通常要采用相同材料或者不同材料的、多片单层振膜，借助胶粘剂固定结合成型的结构，但这种多层结构的振膜通常牢固性较差，结合时容易出现膜折、起泡等现象，影响振膜的稳定性。

随着社会的发展与前进，人们对扬声器的要求越来越高，现有技术电子产品对声学振膜性能的要求也越来越高，因此有必要寻找更能够满足这种高品质电–声性能需求的振膜材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种

基于石墨烯增强PET塑料的高品质扬声器声学振膜及其制备方法。

如所周知，石墨烯是现有技术已知的世界上最薄、最坚硬的纳米材料，具有极高的强度，是钢铁的100倍，石墨烯材料在用于电–声转换、制做高品质声学振膜这方面拥有巨大优势。本发明在原料级高分子聚合物PET中掺入纳米级石墨烯和/或其化合物碎片，获得石墨烯增强PET塑料，进而将其制成用于高品质扬声器的声学振膜，已取得良好的实验室效果。