三维空气吸附结构的制作方法
【专利说明】H维空气吸附结构
[0001]巧关申请的香叉引用
[0002] 本申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请序列号61/799, 292的优 先权，该申请的内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本公开设及用于在其中存在随时间变化的声场的体积中、诸如扬声器等中使用的S维空气吸附结构。
【背景技术】
[0004]扬声器系统的一个目标是实现具有相对小的内部体积的扬声器外壳中的低谐振 频率。扬声器外壳的谐振频率可W通过将空气吸附件添加至外壳来减小；吸附件用来增加 外壳的空气顺应性（aircompliance)。
[0005] 良好的吸附材料应该具有至少W下特性。所吸附和解吸的气体的量应该强烈地依 赖于压强改变。此外，材料的吸附属性不应该在暴露于不同环境条件时显著地劣化或改变。 此外，由于扬声器箱内的可专口用于空气吸附材料的空间的量有限，所W材料需要被封装 W使得它占据小体积。另一方面，空气吸附的量与扬声器外壳中的空气吸附材料的量直接 有关。此外，材料必须被W允许空气W通常需要高于40化的声学应用达到它的方式封装。
[0006] 大气中的湿气可能对吸附材料的正常功能有害。往往当吸附材料暴露于潮湿环境 时很多吸附点位被水分子优先占据，留下少量点位用于空气分子的吸附/解吸。该现象使 得吸附材料在通过外壳内的空气的吸附/解吸来调节声学外壳的压强时是无效的。
【发明内容】
[0007]本公开设及呈S维结构形式的空气吸附剂的使用。结构可W位于扬声器外壳、波 导或具有随时间变化的声场的另一体积内。结构携带有具有被湿度的存在最低程度地劣化 的吸附性的有效的空气吸附材料，使得空气吸附结构的空气吸附能力被湿度最低程度地劣 化。材料被W使得材料间开口大到足W允许空气W40化至100化或更大的频率达到暴露 于开口的材料的方式分散在结构上。包括吸附剂结构的扬声器系统因此展现出长期增加的 空气顺应性而不需要在扬声器外壳中使用繁琐的湿度控制系统。
[0008]在一个方面中，一种立维空气吸附结构，用于在其中存在随时间变化的声场的体 积中使用，包括维的、整体的、骨架状的、多孔的支架，支架具有分布在其体积内的支架 开口，其中支架开口构成支架的体积的至少大约50% ;空气吸附材料颗粒；和将空气吸附材 料颗粒彼此联接W形成团块并将颗粒和团块联接至支架的疏水性粘合剂。结构具有在团块 中的结构开口和在团块之间的结构开口，运样的结构开口对外部环境开放。通过水银测孔 法测量的具有大于大约0. 01微米的表观直径的结构开口的累积体积是空气吸附结构的体 积的至少40%，并且通过水银测孔法测量的具有大于大约5微米的表观直径的结构开口的 累积体积是空气吸附结构的体积的至少15%。
[0009] 实施例可W包括W下特征中的一个或其任何组合。通过水银测孔法测量的具有大 于大约5微米的表观直径的结构开口的累积体积可W大于空气吸附结构的0. 2ml/g。通过 水银测孔法测量的具有大于大约0.01微米的表观直径的结构开口的累积体积可W大于空 气吸附结构的〇.6ml/g。结构可W进一步包括不对外部环境开放的闭合体积，其中结构开口 的体积大于闭合体积的体积。结构开口的体积可W是闭合体积的体积的至少九倍。
[0010] 实施例可W包括W下特征中的一个或其任何组合。支架可W由开孔泡沫或电纺纤 维材料制成。开孔泡沫可W具有每英寸至少大约10个微孔，或者它可W具有每英寸超过大 约50个微孔并且每英寸小于大约500个微孔。支架开口可W构成支架的体积的至少大约 90%。支架可W包括=聚氯胺泡沫或聚氨醋泡沫。空气吸附材料和团块可W通过创建空气 吸附材料、材料的团块和粘合剂的水基乳液并接着用该乳液浸溃支架而被联接至支架。乳 液可低于乳液的凝固点的溫度被至少部分干燥。粘合剂可W是丙締酸材料或聚氨醋材 料或聚丙締酸醋材料。
[0011] 实施例可W包括W下特征中的一个或其任何组合。结构中的开口还可W包括对环 境开放并具有大于250微米的直径的在结构中的一个或多个通道。粘合剂可W充分地疏水 使得利用去离子水作为测试溶液测得的用粘合剂诱铸的膜的表面张力小于大约55dynes/ cm或者甚至小于大约45dynes/cm。空气吸附材料可W包括娃基沸石材料或粉状活性炭。 结构可W进一步包括不对外部环境开放的闭合体积，其中通过具有至少5微米的分辨率的 CT扫描测量的结构开口的表面积加上闭合体积的表面积是空气吸附结构的至少大约3mm7 mm3。通过将一份的结构与五份的水混合并测量得到的抑来确定的空气吸附结构的酸度优 选为使得抑大于4。
[0012] 在另一方面中，一种=维空气吸附结构，用于在其中存在随时间变化的声场的体 积中使用，包括维的、整体的、骨架状的、多孔的支架，支架具有分布在其体积内的支架 开口，其中支架开口构成支架的体积的至少大约90%;空气吸附材料颗粒；和将空气吸附材 料颗粒彼此联接W形成团块并将颗粒和团块联接至支架的疏水性粘合剂。结构具有在团块 中的结构开口和在团块之间的结构开口，运样的结构开口对外部环境开放，其中通过水银 测孔法（mercirryporosimetry)测量的具有大于大约0. 01微米的表观直径的结构开口的 累积体积是空气吸附结构的体积的至少40%，并且其中通过水银测孔法测量的具有大于大 约5微米的表观直径的结构开口的累积体积是空气吸附结构的体积的至少15%。结构进 一步包括不对外部环境开放的闭合体积，其中结构开口的体积是闭合体积的体积的至少九 倍。
[0013] 实施例可W包括W下特征中的一个或其任何组合。支架可W包括=聚氯胺泡沫或 聚氨醋泡沫。粘合剂可W选自由丙締酸材料、聚氨醋材料和聚丙締酸醋材料构成的粘合剂 的组，并且其中粘合剂充分疏水使得利用去离子水作为测试溶液测得的用粘合剂诱铸的膜 的表面张力小于大约55dynes/cm。空气吸附材料和团块可W通过创建空气吸附材料、材料 的团块和粘合剂的乳液并接着用该乳液浸溃支架而被联接至支架，其中乳液W低于乳液的 凝固点的溫度被至少部分干燥。
[0014] 其他特征对于本领域技术人员而言会想到并且在主题创新的范围内。
【附图说明】
[0015] 图1是作为本公开的非限制性示例的扬声器系统的示意图。
[0016] 图2是用于空气吸附结构的支架的扫描电子显微图。
[0017] 图3A是示出了空气吸附材料颗粒的团块和团块间结构开口的=维空气吸附结构 的一部分的CT扫描。
[0018] 图3B是示出了空气吸附材料颗粒的团块和团块间结构开口的=维空气吸附结构 的一部分的较高分辨率的CT扫描。
[0019] 图4是对于S维空气吸附结构的一个示例取得的水银测孔法（mercury porosimetry)数据的绘制图。
[0020] 图5图示出具有对大气开放且具有大于250微米的直径的通道的=维空气吸附结 构。它还示出联接至扬声器外壳的结构。
[0021] 图6是图示出作为=维空气吸附结构的每单位体积的团块间结构开口加上闭 合体积的总和的表面积的函数的、S维空气吸附结构的表观体积比（a卵arentV0lume ratio)上的改变的图表。
[0022] 图7是作为对于可在空气吸附结构中使用的各种沸石空气吸附材料的稳定状态 水汽摄取的函数的表观体积比的降低的绘制图。
[0023] 图8是对于=个结构的水银测孔法数据（作为表观直径的函数的累积结构开口体 积）的绘制图。
【具体实施方式】
[0024] 图1的扬声器系统10包括外壳12。电声换能器14被安装在外壳12中W便在外 壳12内留下未由换能器14占据的空间1