专利名称：声学振膜和包括该声学振膜的扬声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及声学振膜和包括所述声学振膜的扬声器。更具体地，本发明涉及包括碳纳米管(CNT)或石墨纳米纤维(GNT)作为增强 剂的声学振膜，和包括所述声学振膜的扬声器。
背景技术：
扬声器是将电能转化成为机械声能的电子元件并目前广泛用于不 同应用中，包括电话、移动通讯终端、计算机、电视(TV)机、盒式 磁带、声音设备和汽车。扬声器系统通常由振膜、阻尼器、永久磁铁、外壳和其它元件组 成。在这些元件中，振膜对于扬声器系统的声音质量具有最大的影响。由于振膜前部和后部之间气压的变化产生膨胀波，并转换成为可 听到的声波。扬声器的声音质量很大程度上取决于扬声器中使用的振 膜的振动模式。对于扬声器要求其性质是必须完全复制输入扬声器的 电信号。优选扬声器可在从低频声音至高频声音的宽频率范围内复制 高压和常压的声音。要求扬声器的频率特性曲线具有从最低共振频率(Fa:用于低频 声音的复制的频率限度)至较高共振频率的宽频率范围(Fb:用于高 频声音的复制的实际频率限度)，高声压，和几乎无不规则的平顶峰。为实现对扬声器的上述要求，振膜必须满足以下三个特征。首先，振膜必须具有高的弹性模量。高的共振频率与声音速度成比例，声音速度与弹性模量的平方根成比例。基于这些关系，当最低 共振频率恒定时，取决于振膜的增大的弹性模量，可扩大用于复制声 音的频带。第二，振膜必须具有高的内部损耗。在频率特性曲线中发现的不 规则峰是由于在振动系统内发生的许多锐共振。从而，振膜的高内部 损耗使得共振峰规则。即，在利用具有高内部损耗的声学振膜的扬声 器中，通过所述声学振膜仅使得所需的声频产生振动并且不发生不希 望的振动。结果，减少了不希望的噪音或混响的发生，并且可降低高 频峰，使得原始声音可有效地产生而无变化。第三，振膜必须重量轻(或密度低)。希望包括振膜的振动系统 尽可能轻，以由具有特定能量的输入信号获得高声压。此外，优选振 膜由具有高杨氏模量的轻质材料制成，以提高纵波传播速度或声波传播速度。理想的是利用具有高弹性模量和高内部损耗的轻质材料来制备振 膜，但这些要求彼此是不相容的。从而，为制造具有优异声音质量的 扬声器，先决条件是找到其要求彼此协调的振膜用材料。为满足前述与振膜的物理性质相关的要求，已经开发了许多用于 振膜的材料。这类用于振膜的材料的例子包括具有高弹性模量的碳纤 维和芳纶纤维，和具有高内部损耗的聚丙烯树脂。随振膜的弹性模量增大，振膜的内部损耗降低，但所述振膜的密 度增大。此外，随振膜的内部损耗增大，所述振膜的弹性模量降低， 但振膜的密度增大。被广泛用于制备声学振膜的传统材料在某种程度上满足了上述物 理性质。然而，对能够产生高质量声音的扬声器的不断增长的需求产生了对于比传统振膜具有更高弹性模量和更高内部损耗的声学振膜的 需求。从而，对于理想的声学振膜制备而言，重要的任务在于保持所述 物理性质之间的最佳平衡。关于此，已经将各种材料，如纸浆、丝、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯(PE)、聚醚酰亚胺(PEI)和陶瓷广泛用作用于声学振膜的材料。目 前将钛用作用于声学振膜的材料。特别是，涂覆有类金刚石碳的钛被 用于提高高频声音的质量。使用钛振膜引起高频声带中声压的降低，同时保持了声音的平衡。 相反，由金刚石涂层钛制得的振膜使得声压显著升高。例如，钛振膜的声压在19kHz或更高的高频带迅速下降。相反， 金刚石涂层的振膜比那些钛振膜具有2-3倍的更长寿命和更专属性的 物理性质。由于这些优点，在包括盒式磁带录象机(VCR)、耳机和 立体声系统的家用电器中，存在对金刚石涂层振膜的不断增长的需求。尽管由涂覆有类金刚石碳的钛制备的振膜可获得优异的声音质 量，它们的问题在于生产步骤复杂和材料价格相对较高，这限制了金 刚石作为于振膜用的材料的应用，尽管通过所述振膜可实现优异的声 音质量。同时，考虑到改进扬声器的声音质量而减少振膜的厚度引起对振 膜强度的破坏。从而，用类蓝宝石或类金刚石碳涂覆厚度不小于lOjimi 的振膜，以改进所述振膜的强度。然而，用类蓝宝石或类金刚石碳涂 覆厚度不大于10jLtm的振膜引起所述振膜的硬化，从而使其不可能获得 所需的扬声器声音质量。随传统微型扬声器的输出增大，振膜的移动变得更大，从而引起 由所述振膜的变形造成的严重的分振动问题。已经采用了许多方法尝 试解决该问题，例如，通过将波形引入所述振膜中以防止振膜破裂的 用于增强振膜的方法，和增大振膜厚度以改进振膜刚性的方法。尽管这些方法确保可防止振膜的变形和破裂，然而它们会引起在 0.5瓦特或更高的高输出下低频声音的振幅增大，结果引起振膜的不良 接触和不令人满意的振动(移动)，导致振膜最低共振频率的增大。 该增大了的最低共振频率使得难以复制低频声音。考虑到振膜的小型化而降低振膜厚度导致所述振膜弹性增大，但 引起振膜强度低的问题。通过用蓝宝石或金刚石涂覆振膜而解决了该问题。然而，用蓝宝石或金刚石涂覆厚度较小(例如10/im或更小)的 振膜引起所述振膜的硬化。从而，需要可用于微型扬声器的具有增大的弹性和高强度的超小 声学振膜。此外，需要可用于一般的小型和大型扬声器和压电扬声器(平板 扬声器)以及微型扬声器的、在弹性、强度和内部损耗方面具有改进 的物理性质的声学振膜。发明公开技术问题考虑到所述问题而作出本发明，本发明的一个目的在于提供包括 高分散碳纳米管(CNT)或石墨纳米纤维(GNF)的声学振膜，所述 声学振膜在弹性、内部损耗、强度和重量方面具有优异的物理性质， 可获得出色的声音质量，并不仅可被广泛用于一般的扬声器(包括微 型、小型和大型扬声器)，而且可用于压电扬声器。本发明的另一个目的在于提供具有所述声学振膜的扬声器。 技术方案根据本发明的一个方面，为实现上述目的，提供了用于将电信号 转化为机械信号以产生声音的声学振膜，其中所述声学振膜包括碳纳 米管或石墨纳米纤维作为增强剂。在本发明的一个优选实施方式中，所述碳纳米管或石墨纳米纤维 可作为增强剂被包括或分散于声学振膜中。在本发明进一步优选的实施方式中，所述碳纳米管或石墨纳米纤 维可作为增强剂被涂覆在声学振膜的表面。在该优选的实施方式中， 所述碳纳米管或石墨纳米纤维可被涂覆在声学振膜的中央部分。在本发明另一个优选的实施方式中，所述声学振膜可包括聚合材 料作为主要材料。在该优选的实施方式中，所述聚合材料可以是聚乙 烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或其混合物。在本发明另一个优选的实施方式中，所述声学振膜可包括浆体或 其与纤维的混合物作为主要材料。在本发明另一个优选的实施方式中，所述声学振膜可包括选自铝、 钛和铍的金属作为主要材料。在本发明另一个优选的实施方式中，所述声学振膜可包括陶瓷作 为主要材料。在本发明另一个优选的实施方式中，所述碳纳米管或石墨纳米纤 维可以是单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨纳米纤维、或其混合物。在本发明另一个优选的实施方式中，所述碳纳米管或石墨纳米纤 维的形状可选自直的、螺旋状的、分支状和其混合形状，或者可以是 具有不同形状的碳纳米管或石墨纳米纤维的混合物。在本发明另一个优选的实施方式中，所述碳纳米管或石墨纳米纤维可包括至少一种选自下组的材料H、 B、 N、 O、 F、 Si、 P、 S、 Cl、过渡金属、过渡金属化合物、和碱金属。在本发明另一个优选的实施方式中，所述声学振膜可包括表面活 性剂、硬脂酸或脂肪酸以分散所述碳纳米管或石墨纳米纤维。在本发明另一个优选的实施方式中，所述声学振膜基于用于声学振膜的主要材料重量可包括0.1-50wt^的碳纳米管或石墨纳米纤维。在本发明另一个优选的实施方式中，所述声学振膜基于用于声学 振膜的主要材料重量可包括0.1-30wt^的碳纳米管或石墨纳米纤维。仍在本发明另一个优选的实施方式中，所述声学振膜基于用于声 学振膜的主要材料重量可包括0.1-20wt^的碳纳米管或石墨纳米纤维。根据本发明的另一方面，提供了包括所述声学振膜的扬声器。在本发明的一个优选实施方式中，所述扬声器可以是微型扬声器 或压电扬声器。
参考附图，由以下详细说明将更清楚地理解本发明的上述和其他 目的、特征和其他益处，其中图1是包括本发明声学振膜的微型扬声器的横截面图；和图2是包括本发明声学振膜的压电扬声器的横截面图。
实施本发明的最佳方式
现在将更详细地描述本发明。
碳纳米管(CNT)的结构为其中各个碳原子与其相邻的三个碳原
子结合形成六角环，并且以蜂窝构造排列的多层六角环巻起形成圆柱 形管。
碳纳米管的直径为几十埃(A)至几十纳米(nm)，且长度比直 径大几十至几千倍。由于它们固有的形状和化学键，碳纳米管表现出 优异的热、机械和电性质。对于这些优点，已经对碳纳米管的合成进 行了大量研究。期望利用碳纳米管的所述有利性质以克服现有技术中 尚未解决的技术局限，从而导致许多新型产品的开发，并赋予现有产 品尚未在所述产品中观察到的新性质。
特别是，碳纳米管和聚合材料的复合物可以获得所需的物理性质 (如拉伸强度、电性质)和化学性质。预期所述碳纳米管复合物对改 进聚合材料在拉伸强度、弹性、电性质和耐久性方面的缺陷作出很大 贡献(Erik T. Thostenson, Zhifeng Ren, Tsu-Wei Chou， Composites Science and Technology 61(2001) 1899-1912)。
已经进行了与常规碳纳米管应用相关的大量常规研究，以增强聚 合物。例如，有报道称向聚苯乙烯中加入lwt^的碳纳米管分别产生 25 %和36-42 %的拉伸强度和弹性模量提高(Qian D, Dickey EC, Andrews R, Rantell T. Applied Physics Letters 2000; 76 (20): 2868-2870)。
据R. Andrews, Y. Chen等报道，单壁纳米管可被用作石油沥青纤 维的增强剂。特别是，他们证明通过在石油沥青纤维中使用lwty。的单壁纳米管作为增强剂大大提高了石油沥青纤维的拉伸强度、弹性模量 和电导率。他们还报道了含5%装载的单壁纳米管作为增强剂的石油沥
青纤维的拉伸强度、弹性模量和电导率分别提高了 90%, 150%和340%。 特别是他们预期，由于石油沥青纤维和碳纳米管具有相同的芳香性， 将提高石油沥青纤维和碳纳米管之间的结合力(R. Andrews，等，Applied Physics Letters 75 (1999) 1329-1331)。
从这些研究的结果，包括那些之前进行的研究，显然利用碳纳米 管作为聚合材料的增强剂导致所述聚合材料的物理性质进一步得到改 进。从而，所述结果可应用于制备具有优于仅利用聚合材料的常规声 学振膜的性质的声学振膜中。
用于本发明的碳纳米管(CNT)具有这样的结构，其中石墨层巻成 管，由于碳原子之间的强共价键表现出高的机械强度，并由于它们高 的杨氏模量和高的纵横比表现出优异的机械性质。此外，由于所述碳 纳米管(CNT)是由碳原子构成的，它们重量轻，但表现出优异的物理性 质。从而，与利用其他增强剂的声学振膜预期的机械性质改进相比， 本发明利用所述碳纳米管作为增强剂的声学振膜具有更有利的性质。
换言之，由于它们重量轻且弹性优良，本发明声学振膜中使用的 碳纳米管(或石墨纳米纤维)可在高频下振动。此外，尽管所述碳纳 米管(或石墨纳米纤维)的尺寸小或长径比(纵横比)高，但由于它 们具有高的机械强度，所以保持了它们的原始形状从而使得所述碳纳 米管(或石墨纳米纤维)可在所需的高频下振动。
特别是在用于声学振膜的主要材料中含(涂覆)有作为增强剂的 碳纳米管使得所述声学振膜所要求的物理性质(如弹性模量、内部损 耗和密度)得到重大改进。
本发明用于所述声学振膜的主要材料不限，只要可将所述碳纳米管或石墨纳米纤维包括或分散在所述用于声学振膜的主要材料内或者 涂覆在所述声学振膜的表面上即可。
用于本发明声学振膜的适当主要材料的例子包括浆体和其与纤 维的混合物；增强纤维，如碳纤维；树脂，如聚乙烯(PE)、聚丙烯 (PP)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)及其混合 物；金属，如铝、钛和铍；陶瓷；及其混合物。
可将碳纳米管或石墨纳米纤维用作增强剂以增强所述用于声学振 膜的主要材料。
可用于本发明的适当碳纳米管(CNT)或石墨纳米纤维(GNF) 的例子包括但不限于，单壁碳纳米管(SWNT)、多壁碳纳米管(MWNT)、 石墨纳米纤维(GNF)、及其混合物和复合物。对于碳纳米管(CNT) 或石墨纳米纤维(GNF)的形状无特殊限制，只要所述CNT或GNF 有利于改进所需的物理性质即可。碳纳米管(或石墨纳米纤维)可以 具有各种形状，例如螺旋状、直的和分支状。
为实现本发明所述声学振膜的所需物理性质或亲和力，所述碳纳 米管或石墨纳米纤维可包括至少一种选自下组的材料H、 B、 N、 O、 F、 Si、 P、 S、 Cl、过渡金属、过渡金属化合物和碱金属，或可与这些 材料反应。
可通过本领域已知的方法制备本发明中使用的碳纳米管或石墨纳 米纤维，如电弧放电、激光蒸发、等离子增强化学气相沉积(PECVD)， 热化学气相沉积或气相生长。
所述碳纳米管或石墨纳米纤维在本发明声学振膜中的均匀分散可 可有效表现出所述碳纳米管或石墨纳米纤维的固有物理性质。例如，可利用表面活性剂将碳纳米管(CNT)或石墨纳米纤维
(GNF)均匀地分散在声学振膜中。可使用用于均匀分布所述碳纳米 管或石墨纳米纤维并增强结合力以改进声学振膜的物理性质的任何表 面活性剂，其例子包括但不限于，阳离子、阴离子和非离子表面活性 剂。也可使用硬脂酸或脂肪酸。
所述碳纳米管或石墨纳米纤维可被涂覆在所述声学振膜表面上， 以起到增强剂的作用。这时，可将碳纳米管或石墨纳米纤维涂覆在声 学振膜的中央部分上以增强所述中央部分的强度。
本发明的声学振膜基于所述聚合材料的重量可包括0.1-50 wt%、 优选0.1-30wt%、更优选0.1-20wty。的碳纳米管或石墨纳米纤维。
发明模式
通常通过将碳纳米管作为增强剂分散到聚合材料中实现利用碳纳 米管制备声学振膜，从而避免特殊加工或处理的需要。由以下实施例 将更好地理解本发明。然而，这些实施例不应被解释为对本发明范围 的限制。
测量并比较利用聚合材料和碳纳米管作为增强剂制得的声学振膜 和那些仅利用聚合材料制得的声学振膜的物理性质，以评价由于使用 碳纳米管作为增强剂产生的聚合材料物理性质的变化。
在下面的实施例中，通过以下步骤将碳纳米管分散在用于声学振 膜的聚合材料中。首先，将碳纳米管分散在溶剂中。然后，将聚合材 料溶解在所述碳纳米管溶液中。随后，蒸发或除去溶剂，得到其中所 述作为增强剂的碳纳米管分散在聚合材料中的状态。
实施例
实施例1利用聚丙烯和碳纳米管作为分散在所述聚丙烯中的增强剂而制备 声学振膜。基于所述聚丙烯的重量，使用的碳纳米管的量为lwt%。所 述碳纳米管是平均直径lnm和长度1 prn的单壁碳纳米管(SWNT)。
首先，将10ml作为溶剂的丙酮置于Erlenmeyer烧瓶中，并向其中 加入50 mg所述碳纳米管。在利用超声发生器均匀混合所述混合物之 后，剧烈搅拌下向其中缓慢滴加入5g聚丙烯。为均匀混合，搅拌得到 的混合物约30分钟。搅拌之后，将均匀的混合物倾倒入直径20mm和 厚度lmm的模具中。将所述模具置于温度为8(TC的烘箱内并使其静置 约1天，以蒸发溶剂并将碳纳米管稳定在所述聚合材料内。从该模具 分离聚合材料，制得利用碳纳米管作为增强剂的聚丙烯声学振膜。
实施例2
除进一步利用表面活性剂来增强碳纳米管的分散程度外，不改变 实施例1中采用的条件和使用的材料含量，重复实施例1的步骤。
使用聚环氧乙烷-8-月桂基醚、CH3-(CH2),,(OCH2CH2)7OCH2CH3 (下文简称为"C12E08")作为表面活性剂。
首先，将10ml作为溶剂的丙酮置于Erlenmeyer烧瓶中，并将35mg C12E08均匀溶解在所述溶剂中。将50mg所述碳纳米管加入所述 C12E08溶液中。在利用超声发生器均匀混合所述混合物之后，剧烈搅 拌下向其中缓慢滴加入5g聚丙烯。为均匀混合，搅拌得到的混合物约 30分钟。搅拌之后，将均匀的混合物倾倒入直径20 mm和厚度lmm 的模具中。将所述模具置于温度为8(TC的烘箱内并使其静置约1天， 以蒸发溶剂并将碳纳米管稳定在所述聚合材料内。从该模具分离聚合 材料，制得利用碳纳米管作为增强剂的聚丙烯声学振膜。
如通过电子显微镜观察到的，当与不使用任何表面活性剂制得的 声学振膜(实施例1)中相比时，所述碳纳米管被均匀分布在利用所述表面活性剂制得的声学振膜(实施例2)中。
下面，除按照表1所示改变碳纳米管或石墨纳米纤维的种类和量 外，以与实施例2中相同的方式利用表面活性剂制备样品。根据使用 的聚合材料的种类测量样品弹性的改变。结果在表1中给出。样品弹 性的增大是基于不使用任何碳纳米管或石墨纳米纤维的相同聚合物样 品弹性的增大而评价的。
这里使用的SWNT(单壁纳米管)平均直径为lnm且长度为1 /mi。 这里使用的石墨纳米纤维(GNF)是平均直径10nm和长度1/mi的鱼骨型
石墨纳米纤维。
表1
样品编号聚合物CNTs的种类CNTs含量(wt^)弹性提高(％)
1PESWNTs121.1
2PES，Ts546.8
3PESWNTs10131,3
4PEGNFs125.0
5PPSWNTs123.7
6PPGNFs131.0
7PETSWNTs1.532.1
8PEIGNFs0.514.4
9PEIGNFs15184
*注PE-聚乙烯，PP-聚丙烯，PEI-聚醚酰亚胺，PET-聚对苯二甲
酸乙二酯
如从表1的结果可看出的，利用GNF作为增强剂制得的样品比利 用SWNT作为增强剂制得的样品表现出更高的弹性增大。这些结果认 为是由于产生自聚合材料对于GNF的高亲合性的聚合材料和GNF之 间的强结合。使用碳纳米管作为增强剂导致所述声学振膜弹性的重大
提咼o
由于碳原子之间的强共价键，碳纳米管或石墨纳米纤维具有高的 机械强度和高的杨氏模量。此外，碳纳米管或石墨纳米纤维比所述聚合材料的比重更低。从而，在声学振膜中使用碳纳米管或石墨纳米纤 维导致物理性质如强度大大改进，并减轻了重量，从而使得可获得优 异的声音质量。分散在用于声学振膜的材料中、特别是聚合材料中的 碳纳米管可用于大幅改进所述声学振膜所要求的物理性质，如弹性模 量、内部损耗和密度。
通过适当地控制作为增强剂的碳纳米管的种类和量、用于分散碳 纳米管的方法和分散剂(如表面活性剂)的种类，可利用所述碳纳米 管制得最优的声学振膜。
将参考附图更详细地说明可应用本发明声学振膜的扬声器。
通常，声学再现设备(如扬声器)主要分为号角喇叭、用于高保 真(Hi-Fi)组合音响中的音箱(如组件系统)(包括用于转化预定频 带的低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器)、用于通过单个单元覆 盖整个频带的通用扬声器、设计用于微型便携式摄像机的重量超轻和 厚度超薄的微型扬声器、便携式录音机(随身听)、个人数字助理 (PDA)、笔记本电脑、移动通讯终端、耳机、移动电话、电话、无
线电报机等，用于移动通讯终端的接收器，部分插入使用者耳内的耳 机、和用于仅接收特定频带的蜂鸣器。
本发明的声学振膜可用于上述扬声器中，并根据扬声器所需的性 质制备使其具有最优的物理性质。
下面将分别参考附图1和2，提供包括本发明所述声学振膜的微 型扬声器和压电扬声器的说明。
根据图1所示微型扬声器10的结构，将磁铁14和磁板15置于轭 铁12内，音圈13围绕在所述磁铁14和磁板15外围。当在其中振膜 16与所述音圈13的两端(即阴极和阳极)均连接的状态下产生驱动信号时，振膜振动产生声音。
当将驱动信号应用于所述微型扬声器10的音圈13时，通过磁铁
14在通过磁板15的磁路中产生非交流(直流(DC))磁通量，并在 能够上下移动的音圈13中产生交替(交流(AC))旋转的磁通量。根 据Fleming左手定则，所述非交流磁通量与所述交替旋转的磁通量对 应，以引起引力和斥力。通过引力和斥力的作用，振膜16和音圈13 上下振动，产生对应于驱动信号的声音。
采用了许多方法以防止由于微型扬声器10的高输出导致出现振 膜16的变形，例如，通过引入波纹状振膜以防止振膜破裂的增强振膜 的方法和提高振膜厚度的方法。尽管这些方法确保了可防止振膜的变 形和破裂，在0.5瓦或更高的高输出下它们引起低频声音振幅的增大， 并且结果是引起了所述振膜的不良接触和不令人满意的振动(移动)， 导致振膜最低共振频率的上升。该上升的最低共振频率使得难以再现 低频声音。
另一方面，振膜厚度的减小导致振膜弹性提高，但引起振膜强度 低的问题。通过用蓝宝石或金刚石涂覆振膜解决了该问题。然而，用 蓝宝石或金刚石涂覆厚度较小(例如10/mi或更小)的振膜引起振膜的 硬化。
尽管根据本发明，减小了包括碳纳米管或石墨纳米纤维作为增强 剂的振膜的厚度，所述振膜的弹性得到改进而没有对强度造成任何破 坏。
图2表示压电扬声器(平板扬声器)的结构。
参考图2，用于压电扬声器20中的振膜21是薄板形式，并要求 其是高度耐用和轻质的。与传统振膜相比，由于碳纳米管或石墨纳米纤维的物理性质，本 发明的振膜21是轻质的、高弹性的并具有高的机械强度。从而，包括
本发明振膜21的压电扬声器20可有利地获得优异的声音质量。
此外，本发明的声学振膜可广泛用于微型扬声器、压电扬声器和 小型、中型和大型扬声器，无论扬声器的形状和结构如何。
工业实用性
由上述描述，显然，由于本发明的声学振膜在弹性模量、内部损 耗、强度和重量方面具有优异的物理性质，它在特定频带以及在宽频 带内可有效地获得优异的声音质量和高输出。
此外，由于改进了碳纳米管在本发明声学振膜中的分散程度，可 实现扬声器优异的声音质量。
进一步，本发明的声学振膜不仅可广泛用于一般扬声器，包括微 型、小型、中型和大型扬声器，还可用于压电扬声器(平板扬声器)。
尽管这里参考前述特定实施方式描述了本发明，本领域普通技术 人员可理解，不偏离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神，各 种改变和变化是可能的。
权利要求
1. 一种用于将电信号转化为机械信号以产生声音的声学振膜，其中所述声学振膜包括碳纳米管或石墨纳米纤维作为增强剂。
2. 根据权利要求l所述的声学振膜，其中所述碳纳米管或石墨纳米纤维被包括或分散于声学振膜中以起到增强剂的作用。
3. 根据权利要求l所述的声学振膜，其中所述碳纳米管或石墨纳 米纤维被涂覆到声学振膜的表面以起到增强剂的作用。
4. 根据权利要求3所述的声学振膜，其中所述碳纳米管或石墨纳 米纤维被涂覆到声学振膜的中央部分以起到增强剂的作用。
5. 根据权利要求l所述的声学振膜，其中所述声学振膜包括聚合 材料作为主要材料。
6. 根据权利要求5所述的声学振膜，其中所述聚合材料是聚乙烯 (PE)、聚丙烯(PP)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)或其混合物。
7. 根据权利要求l所述的声学振膜，其中所述声学振膜包括浆体 或其与纤维的混合物作为主要材料。
8. 根据权利要求l所述的声学振膜，其中所述声学振膜包括选自 铝、钛和铍的金属作为主要材料。
9. 根据权利要求l所述的声学振膜，其中所述声学振膜包括陶瓷 作为主要材料。
10. 根据权利要求1所述的声学振膜，其中所述碳纳米管或石墨 纳米纤维是单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨纳米纤维、或其混合 物。
11. 根据权利要求io所述的声学振膜，其中所述碳纳米管或石墨纳米纤维的形状选自直的、螺旋状的、分支状及其混合形状，或者是 具有不同形状的碳纳米管或石墨纳米纤维的混合物。
12. 根据权利要求10或11所述的声学振膜，其中所述碳纳米管 或石墨纳米纤维包括至少一种选自H、 B、 N、 O、 F、 Si、 P、 S、 Cl、 过渡金属、过渡金属化合物和碱金属的材料。
13. 根据权利要求1所述的声学振膜，其中所述声学振膜包括表 面活性剂、硬脂酸或脂肪酸以分散所述碳纳米管或石墨纳米纤维。
14. 根据权利要求1所述的声学振膜，其中所述声学振膜基于用 于声学振膜的主要材料的重量包括0.1-50wt^的碳纳米管或石墨纳米纤维。
15. 根据权利要求1所述的声学振膜，其中所述声学振膜基于用 于声学振膜的主要材料的重量包括0.1-30wt^的碳纳米管或石墨纳米纤维。
16. 根据权利要求1所述的声学振膜，其中所述声学振膜基于用 于声学振膜的主要材料的重量包括0.1-20wt^的碳纳米管或石墨纳米纤维。
17. —种包括根据权利要求1-16任一项所述的声学振膜的扬声器。
18. —种包括根据权利要求l-16任一项所述的声学振膜的微型扬声器。
19. 一种包括根据权利要求l-16任一项所述的声学振膜的压电扬声器。
全文摘要
本文公开了用于将电信号转化为机械信号以产生声音的声学振膜。所述声学振膜包括碳纳米管或石墨纳米纤维作为增强剂。优选所述碳纳米管或石墨纳米纤维被包括或分散于声学振膜中或涂覆在所述声学振膜的表面上。由于所述声学振膜在弹性模量、内部损耗、强度和密度方面具有优异的物理性质，它在特定频带以及在宽频带内可有效地获得优异的声音质量和高输出。
文档编号H04R7/00GK101288336SQ200680038301
公开日2008年10月15日 申请日期2006年10月13日 优先权日2005年10月14日
发明者卞基满, 金永男 申请人:Kh化学有限公司