吸音材料颗粒的制备方法和吸音材料颗粒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料加工技术领域，具体地，涉及一种吸音材料颗粒的制备方法和吸音材料颗粒。
【背景技术】
[0002]近年，随着穿戴式电子产品的日益轻薄化，传统发泡吸音材料已不能满足微型扬声器行业的声学性能调试校正需求。本领域技术人员不断开发、尝试新型吸音材料，经过验证后发现，在扬声器装置后腔中放置多孔性吸音材料可以有效的改善其声学性能，目前所使用的该类新型吸音材料包括天然沸石、活性炭、白炭黑、硅铝比200以上的沸石粉等非发泡吸音材料。在应用过程中，需先将以上粉末态非发泡吸音材料制备成颗粒，后将吸音材料颗粒填充到扬声器后腔中。根据扬声器产品的后声腔大小、结构，颗粒的粒径可以调整。
[0003]在本领域技术中，通常采用的制粒方式包括挤压法、沸腾制粒法、喷雾干燥法、滚动成球法等。其中挤压法、沸腾制粒法、滚动成球法制得的颗粒强度差，表面不光滑且颗粒大小不均，物理结构和性能受到了限制，主要孔容和孔径小，制成的吸音材料颗粒的吸音效果有限，且会影响扬声器后腔中空气的流动。喷雾干燥法成型的颗粒比较小，而且粒径分布不均，吸音效果也不理想。由于加工工艺的原因，造成吸音材料颗粒的传质效率和吸音效果受到限制，没有达到预期的效果。
[0004]综上所述，有必要对吸音材料颗粒的制备方法或吸音材料颗粒进行改进，改善吸音材料颗粒的粒径均匀程度、结构强度等特性，以提高吸音材料颗粒的吸音效果。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是提供一种制备吸音材料颗粒的新技术方案。
[0006]根据本发明的第一方面，提供了一种吸音材料颗粒的制备方法，包括:
[0007]步骤1、将吸音原料与模板剂和水混合制成吸音浆料，将多孔陶瓷基材与吸音浆料混合填入反应爸;
[0008]步骤2、在反应釜中进行水热晶化加工，使所述吸音原料在所述多孔陶瓷基材上结晶，与所述多孔陶瓷基材构成吸音材料颗粒；
[0009]步骤3、对所述反应釜中的物料进行固液分离；
[0010]步骤4、对所述吸音材料颗粒进行干燥处理和焙烧。
[0011]可选地，在所述步骤1中，所述多孔陶瓷基材为蜂窝陶瓷颗粒或多孔陶瓷微球，所述蜂窝陶瓷颗粒或多孔陶瓷微球的粒径尺寸范围为0.05-1.0mm。
[0012]优选地，在所述步骤1中，所述模板剂纯度大于95%，所述模板剂的添加比例占所述吸音浆料的总质量的1% _20%。
[0013]优选地，在所述步骤4中，所述焙烧时的温度范围为120_850°C，焙烧时间的范围为0.5-96小时，进一步地，焙烧的升温速率范围为20-120°C /h。
[0014]更优地，在所述步骤4中，所述焙烧时的炉气气氛中氧气含量为0.1% -21%。
[0015]可选地，在所述步骤4之后包括步骤5，对所述吸音材料颗粒进行表面嫁接改性处理。
[0016]特别地，在所述步骤1中，所述反应釜采用316L不锈钢制成。
[0017]本发明还提供了一种吸音材料颗粒，所述吸音材料颗粒具有多孔陶瓷基材，所述多孔陶瓷基材的表面上形成有晶态吸音原料，所述吸音材料颗粒中孔径为0.5-35微米的微孔的孔体积占孔容总量的15% -85%。
[0018]优选地，所述吸音材料颗粒的粒径范围为0.10-1.0mm。
[0019]本发明的一个技术效果在于，多孔陶瓷基材提供稳定、丰富的孔道结构，吸音原料在其表面、孔道中形成稳定、均匀的晶体结构，从而提高吸音材料颗粒的吸音效果。
[0020]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0021]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发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
[0022]图1是本发明提供的吸音材料颗粒的制备方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0023]现在将参照附图来详细描述本发明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发明的范围。
[0024]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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]本发明提供了一种吸音材料颗粒的制备方法，该方法包括:
[0029]步骤1、将吸音原料与模板剂和水混合制成吸音浆料，将多孔陶瓷基材与吸音浆料混合填入反应爸;
[0030]步骤2、在反应釜中进行水热晶化加工，使所述吸音原料在所述多孔陶瓷基材上结晶，与所述多孔陶瓷基材构成吸音材料颗粒；
[0031]步骤3、对所述反应釜中的物料进行固液分离；
[0032]步骤4、对所述吸音材料颗粒进行干燥处理和焙烧。
[0033]在所述步骤1中，所述吸音原料通常由硅源和铝源组成，硅源和铝源经过反应后能够生成硅铝酸盐晶体。在适当的结晶环境下生成的硅铝酸盐晶体中存在大量纳米级的微孔，从而实现吸音效果。可选地，本领域技术人员可以采用天然沸石、沸石粉、白炭黑等原料作为吸音原料，这些原料中都具有硅源和铝源，本发明并不对吸音原料进行限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。优选地，在本发明提供的步骤中，所述吸音原料可以选用化学纯级的原料，可以提高吸音原料的结晶度，从而最大程度地减少吸音材料颗粒的微观晶体结构中的缺陷点，使吸音材料颗粒的晶体结构和孔道结构的稳定性有显著的提高。
[0034]特别地，由于吸音材料颗粒是直接填充在扬声器后腔中的，所以会在一定程度上影响后腔的空气流动顺畅程度。为了起到提高吸音效果的作用，并且避免吸音材料颗粒阻碍空气正常进出后腔，通常，最终制成的吸音材料颗粒中孔径为0.5-35微米的微孔的孔体积应占孔容总量的15% _85%，孔径较大的微孔占孔容总量的比例需达到一定水平，空气才能够从中顺畅的通过。所以，所述多孔陶瓷基材中也需要具有一定量的孔径较大的微孔，例如，多孔陶瓷基材中孔径为1-40微米的微孔孔体积应达到一定水平。本发明并不限制多孔陶瓷基材中何种孔径的微孔所占的比例必须要达到多少，本领域技术人员可以根据实际所要生成的吸音材料颗粒的性能进行选取。
[0035]可选地，在本发明中，所述多孔陶瓷基材的作用是为吸音材料颗粒提供成型的基本框架，所述吸音原料在一定条件下可以在多孔陶瓷基材的表面结晶，多孔陶瓷基材中的孔洞能够有效增加自身表面积，使吸音原料在孔壁上结晶，大幅提高吸音效果，并且可以提升空气通过的顺畅程度。另一方面，由于有多孔陶瓷基材作为基本框架，所以最终形成的吸音材料颗粒的粒径分布均匀，具有稳定、丰富的孔道结构。可选地，所述多孔陶瓷基材可以为蜂窝陶瓷颗粒或多孔陶瓷微球，这两种多孔陶瓷基材都能够提供稳定、丰富的孔道结构。优选地，为了便于最后生成的吸音材料颗粒在扬声器后腔中填充、使用，所述蜂窝陶瓷颗粒或多孔陶瓷微球的粒径尺寸应在0.05-1.0mm之间。如果粒径尺寸过大，则无法在扬声器形成良好的填充效果，吸音效果下降，如果粒径尺寸过小，则会造成空气流通效果下降，使扬声器后腔无法快速、灵敏地平衡扬声器振膜两侧的气压。
[0036]掺杂在吸音浆料中的模板剂用于为吸音原料的结晶提供微观的框架，使吸音原料的晶体结构中能够形成有大量纳米级微孔，用以吸收声音振动。所述模板剂的纯度优选大于95%，模板剂添加的比例占所述吸音浆料的总质量的1% -20%。这样，模板剂能够进一步丰富制成的吸音材料颗粒的纳米级孔道结构，最大程度地利用吸音材料的微观结构提升吸音材料颗粒的吸音效果。本领域技术人员可以根据实际情况对模板剂的使用量以及纯度进行调整，本发明对此并不进行限制，在条件允许的情况下，所述模板剂的纯度优选大于99%。
[0037]在所述步骤2中，水热晶化加工需要对反应釜中的温度、压力、酸碱度等条件进行控制，本领域技术人员可以根据实际情况进行调整，本发明对此并不