專利名稱：多層揚(yáng)聲器振膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及揚(yáng)聲器振膜系統(tǒng)，尤其是涉及具有在振膜的至少一個(gè)表面上形成的連續(xù)、非均勻涂層的揚(yáng)聲器振膜。
背景技術(shù)：
揚(yáng)聲器振膜具有由振膜的尺寸、硬度和密度決定的特有的共振。由鋁制成的振膜具有的特有共振趨向于落在對(duì)音響性能造成消極影響的可聽頻率范圍內(nèi)。具有鋁振膜的揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音可能對(duì)聽者來(lái)說(shuō)覺得刺耳，因此影響揚(yáng)聲器的音響質(zhì)量。
一些揚(yáng)聲器振膜的制造包括在揚(yáng)聲器的一個(gè)或兩個(gè)表面上通過(guò)陽(yáng)極化形成一個(gè)氧化物層，以增加構(gòu)造的硬度。增加的硬度引起構(gòu)造的共振頻率的升高，這樣擴(kuò)展了揚(yáng)聲器的可用帶寬，使頻率響應(yīng)曲線變得平滑。結(jié)果，振膜以及揚(yáng)聲器的音響性能可被改善。
陽(yáng)極化可能引起揚(yáng)聲器鋁振膜的削弱，因?yàn)檎衲け砻娴匿X在這一過(guò)程中被消耗，導(dǎo)致更薄、更不牢固的振膜結(jié)構(gòu)。在揚(yáng)聲器圓錐形結(jié)構(gòu)上將音圈連接到振膜上的圓筒形或“頸狀”區(qū)域，該脆弱性可能特別地成為問(wèn)題，這是因?yàn)樵谠搮^(qū)域圓錐體的結(jié)構(gòu)承受最大的應(yīng)力。一些揚(yáng)聲器振膜包括用于振膜結(jié)構(gòu)的較厚的鋁基底。但是較厚基底的使用增加圓錐體的總質(zhì)量，可能對(duì)圓錐體的音響性能造成不利的影響。
在陽(yáng)極化處理的過(guò)程中，形成振膜的鋁工件成為還包含陰極和電解液的電化電池中的陽(yáng)極。當(dāng)電流通過(guò)電池時(shí)，在鋁工件上形成氧化鋁層。傳統(tǒng)的陽(yáng)極化處理可能以金屬表面的1到3A/dm2的電流密度操作。在這些值的情況下，陽(yáng)極/陰極界面的電阻抗顯著地大于陽(yáng)極與陰極之間電解液的電阻抗。該阻抗隨著涂層厚度的增加而增加。這樣，具有較薄涂層的陽(yáng)極的任何區(qū)域?qū)?duì)電流具有較小的阻抗。結(jié)果，在該區(qū)域的電流密度將增大，引起氧化物形成速度的提高，直到涂層厚度與工件的剩余部分的厚度相匹配。這樣，以這些值進(jìn)行的陽(yáng)極化處理可能是自動(dòng)變平，可產(chǎn)生厚度基本均勻的涂層。
不均勻厚度的涂層的形成在揚(yáng)聲器振膜的制造中可能是有用的，尤其是，在揚(yáng)聲器圓錐體的制造中是有用的。較厚的涂層可在振膜的圓錐形區(qū)域形成，較薄的涂層可在振膜的圓筒形區(qū)域形成。這些不均勻?qū)拥男纬砂ㄒ詢蓚€(gè)分開的步驟執(zhí)行涂層形成的過(guò)程。例如，一個(gè)圓錐體被陽(yáng)極化，以在圓錐體的圓筒形或頸狀區(qū)域形成一個(gè)薄層。然后，在希望較薄層的區(qū)域運(yùn)用適當(dāng)?shù)钠?、石蠟或機(jī)械接觸屏蔽設(shè)備，可屏蔽圓錐體的圓筒形或頸狀區(qū)域。然后進(jìn)一步陽(yáng)極化圓錐體未被屏蔽的區(qū)域，直到該區(qū)域被涂覆為所希望的厚度。這樣，圓筒形區(qū)域的涂層厚度小于圓錐體的圓錐形區(qū)域的厚度，在兩個(gè)涂層厚度的結(jié)合處或過(guò)渡區(qū)域具有一個(gè)“臺(tái)階”，其作用就象一個(gè)應(yīng)力集中源，引起使用中的圓錐體的疲勞破壞。
因此，需要一種揚(yáng)聲器振膜，其具有可變厚度的連續(xù)涂層、更具完整性的結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的性能，并能夠被有效率經(jīng)濟(jì)地批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了揚(yáng)聲器振膜，尤其是，具有厚度變化的連續(xù)涂層的揚(yáng)聲器振膜。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及包括以單個(gè)涂層形成步驟形成的非均勻厚度的連續(xù)涂層的揚(yáng)聲器振膜。在本申請(qǐng)中，揚(yáng)聲器振膜可以是包括揚(yáng)聲器圓錐體的任何揚(yáng)聲器振膜形狀。
揚(yáng)聲器振膜包括一個(gè)圓錐形區(qū)域和一個(gè)圓筒形區(qū)域。振膜包括在其表面上形成的連續(xù)的非均勻涂層。該涂層在振膜的一個(gè)區(qū)域可以比其在另一個(gè)區(qū)域較厚，并從振膜的一個(gè)區(qū)域的最大值向其另一個(gè)區(qū)域的最小值逐漸變薄。厚度變化的連續(xù)涂層可形成在振膜的圓錐形和圓筒形部分的內(nèi)、外表面之一或兩者上。在振膜的內(nèi)、外兩個(gè)表面形成的涂層可以是同樣的結(jié)構(gòu)、厚度，并逐漸變薄，或者它們可以不同。
涂層可以是在振膜的一個(gè)或多個(gè)表面上陽(yáng)極化形成的氧化物層。許多不同類型的非均勻涂層都是可能的。例如，涂層可以從圓錐形區(qū)域的邊緣通過(guò)圓筒形區(qū)域連續(xù)地逐漸變薄。涂層可以從圓錐形區(qū)域表面上的一點(diǎn)到圓筒形區(qū)域表面上的一點(diǎn)逐漸變薄，如從振膜的圓錐形區(qū)域到圓筒形區(qū)域的過(guò)渡區(qū)域。涂層也可以在圓錐形區(qū)域中逐漸變薄，但在圓筒形區(qū)域中是均勻的。另外，圓錐形區(qū)域表面的部分涂層可包括均勻厚度的一個(gè)區(qū)域和一個(gè)變薄區(qū)域，圓筒形區(qū)域表面的部分涂層可以是均勻的厚度或厚度逐漸變薄。
為形成陽(yáng)極化涂層，揚(yáng)聲器振膜作為陽(yáng)極被連接到一個(gè)電化電池，該電池至少具有一個(gè)陰極和電解液。絕緣材料構(gòu)成的非接觸性屏蔽罩可以位于陰極與被陽(yáng)極化的振膜表面之間。一種電解液，如硫酸或其它適當(dāng)?shù)碾娊庖罕灰氲诫姵刂?。電流通過(guò)電池，在振膜表面上形成涂層。電池可以在高電流密度和各種溫度下操作。例如，電池可以在約10A/dm2與300A/dm2的電流密度和0到100℃的溫度下操作。可以控制電流密度在陽(yáng)極/陰極界面的分布，已獲得各種厚度的連續(xù)涂層。
在陽(yáng)極/陰極界面的電流密度分布可以通過(guò)改變陰極與被涂覆的振膜的各個(gè)區(qū)域之間的電阻抗而進(jìn)行控制，使得具有較高阻抗的區(qū)域比具有較小阻抗的區(qū)域流過(guò)的電流少。因此，電阻抗和電流密度分布可以通過(guò)改變陰極和陽(yáng)極之間的電流路徑長(zhǎng)度來(lái)控制，或通過(guò)改變電流通路長(zhǎng)度的截面面積或其組合來(lái)控制。
形成非均勻的涂層不需要對(duì)要被涂覆的揚(yáng)聲器振膜的任何部分進(jìn)行的物理屏蔽，電壓或電流的變化，不同電解液的使用或涂覆過(guò)程的中斷。在不同厚度區(qū)域之間的結(jié)合處不會(huì)形成脆弱的區(qū)域，涂層可在單個(gè)步驟形成，而不需要中斷過(guò)程和調(diào)節(jié)接觸屏蔽，因而使得可以有效經(jīng)濟(jì)地批量生產(chǎn)揚(yáng)聲器振膜。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)參考下面的圖表和詳細(xì)描述，本發(fā)明的的其它系統(tǒng)、方法、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將是或?qū)⒆兊靡荒苛巳?。需要指出的是，所有這些另外的系統(tǒng)、方法特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)都包括在該描述中，也就是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并由以下的權(quán)利要求所保護(hù)。


參考下文中的附圖和描述，將可以更好地理解本發(fā)明。這些圖表中的部件并非是按照一定比例繪制，重點(diǎn)是在于解釋本發(fā)明的原理。另外，在這些圖表中，相同的附圖標(biāo)記指明所有不同視圖中的相應(yīng)部分。
圖1是一個(gè)揚(yáng)聲器的一個(gè)截面圖。
圖2是一個(gè)揚(yáng)聲器振膜的截面圖。
圖3描述包括一個(gè)屏蔽罩和一個(gè)揚(yáng)聲器振膜的電化電池。
圖4是包括逐漸變薄的涂層和包括連接到振膜的圓頂?shù)膿P(yáng)聲器振膜的截面圖。
圖5是包括逐漸變薄的涂層和包括連接到音圈架的圓頂?shù)膿P(yáng)聲器振膜的截面圖。
圖6是一個(gè)揚(yáng)聲器振膜的截面圖，該揚(yáng)聲器振膜包括在振膜圓錐形區(qū)域逐漸變薄的涂層和在圓筒形區(qū)域的均勻涂層。
圖7是一個(gè)揚(yáng)聲器振膜的截面圖，該揚(yáng)聲器振膜包括在振膜圓錐形區(qū)域逐漸變薄的涂層和在圓筒形區(qū)域的均勻涂層，并進(jìn)一步包括一個(gè)圓頂。
圖8是是一個(gè)陽(yáng)極氧化電池的電路圖。
圖9是一個(gè)揚(yáng)聲器振膜的截面圖，該揚(yáng)聲器振膜包括在圓頂內(nèi)部和外部具有不同厚度涂層的圓錐形區(qū)域。
圖10示出包括兩個(gè)屏蔽罩、兩個(gè)陰極和一個(gè)揚(yáng)聲器振膜的電化電池。
圖11是一個(gè)揚(yáng)聲器振膜的截面圖，該揚(yáng)聲器振膜包括在振膜的內(nèi)、外表面上逐漸變薄的涂層。
圖12是一個(gè)揚(yáng)聲器振膜的截面圖，該揚(yáng)聲器振膜在一個(gè)表面上具有逐漸變薄的涂層，在另一個(gè)表面上具有均勻的涂層。
圖13利用圖10中的電化電池進(jìn)行涂覆的揚(yáng)聲器振膜的局部截面圖。
圖14示出包括兩個(gè)屏蔽罩、兩個(gè)陰極和一個(gè)揚(yáng)聲器振膜的電化電池。
圖15是利用圖14中的裝置進(jìn)行涂覆的揚(yáng)聲器振膜的局部截面圖。
圖16示出一個(gè)局部的電化電池，它包括具有穿孔的非接觸性屏蔽罩。
圖17是說(shuō)明電化電池操作的一個(gè)工藝流程圖。
圖18是說(shuō)明電化電池操作的一個(gè)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及涂布有可變厚度涂層的揚(yáng)聲器。尤其是，本發(fā)明包括具有連續(xù)涂層的揚(yáng)聲器振膜，該涂層從振膜的一個(gè)區(qū)域的第一厚度向振膜的第二個(gè)區(qū)域的第二厚度逐漸變薄。涂層增加了振膜的硬度，引起振膜特有共振頻率向上移動(dòng)，因而擴(kuò)展了揚(yáng)聲器的有用帶寬，結(jié)果改善了其音響性能。涂層可以在單個(gè)涂覆步驟中作為單個(gè)連續(xù)的可變厚度層在振膜上形成，而不需要中斷涂覆過(guò)程，并不需要與振膜表面有物理接觸。
圖1是一個(gè)揚(yáng)聲器的截面圖。揚(yáng)聲器100包括一個(gè)揚(yáng)聲器振膜102，一個(gè)圓頂104，和一個(gè)音圈106。音圈106包括架子108和繞組110。揚(yáng)聲器振膜102是在底盤112內(nèi)由包圍物(surround)114和支架116提供的一個(gè)懸架系統(tǒng)來(lái)支撐。
在圖1中，揚(yáng)聲器振膜102包括一個(gè)揚(yáng)聲器圓錐體。該圓錐體包括一個(gè)頸狀或大體圓筒形的區(qū)域120和大體是圓錐形的區(qū)域122。音圈架108可被連接到圓筒形區(qū)域120，并由粘合劑或其它連接裝置來(lái)固定在位置上。可選地，圓頂104可連接到音圈架108(圖5)。圖2是揚(yáng)聲器圓錐體102的一個(gè)截面圖，示出了圓錐形區(qū)域122和圓筒形區(qū)域120。
在圖1中，音圈繞組110可位于一個(gè)磁性系統(tǒng)124提供的磁場(chǎng)內(nèi)。當(dāng)交流電通過(guò)音圈繞組110時(shí)，音圈106在磁場(chǎng)中前后移動(dòng)，因而引起揚(yáng)聲器圓錐體112以交流電的頻率振動(dòng)，并發(fā)出聲音。包圍物114和支架116允許揚(yáng)聲器圓錐體102在有限頻率范圍上的有限幅度范圍內(nèi)在正、負(fù)兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。
在圖1中，主要負(fù)責(zé)從揚(yáng)聲器100發(fā)射聲音的揚(yáng)聲器振膜102的區(qū)域被稱作振膜102的音響區(qū)域。該區(qū)域可包括圓頂104的連接點(diǎn)126與振膜102的外圍128之間的振膜的圓錐形區(qū)域122。在圓頂104被連接到音圈架108的地方，該音響區(qū)域可擴(kuò)展到圓錐形區(qū)域122的整個(gè)區(qū)域。
揚(yáng)聲器振膜102可由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，如可?yáng)極化的材料，包括鋁、鈦、鎂、鋁合金、鈦合金、鎂合金、或其任何的組合。揚(yáng)聲器振膜102的圓錐形區(qū)域122和圓筒形區(qū)域120的表面可被提供有一層電鍍層。在圓頂104被連接到圓錐形區(qū)域122的揚(yáng)聲器振膜中，圓頂104也可包括一層電鍍層。振膜表面上的該涂層形成為連續(xù)的涂層，在具有不同厚度的涂層的任何部分之間不存在“臺(tái)階”。例如，該涂層包括從振膜的圓錐形區(qū)段122的外圍128通過(guò)振膜的圓筒形部分120的一個(gè)連續(xù)涂層。在陽(yáng)極化過(guò)程中，非均勻的、連續(xù)的涂層是在單個(gè)步驟中形成的，并且沒有利用接觸屏蔽罩。
本方法用來(lái)在揚(yáng)聲器振膜上形成涂層，其中振膜的一個(gè)區(qū)域中的涂層比其另一個(gè)區(qū)域中的厚，并且從振膜表面上一點(diǎn)的最大值向其另一點(diǎn)的最小值逐漸變薄?？刹捎萌魏芜m當(dāng)?shù)耐扛布夹g(shù)來(lái)在振膜表面上形成非均勻的連續(xù)涂層。
涂層可由任何適當(dāng)?shù)牟牧闲纬?，包括碳化物、硼化物、氮化物或氧化物。?dāng)振膜102是一種可陽(yáng)極化的材料時(shí)，涂層可由氧化層形成。氧化層可通過(guò)陽(yáng)極氧化過(guò)程在振膜的表面上形成。例如，涂層可通過(guò)Keronite工藝形成。
通過(guò)陽(yáng)極化而形成非均勻連續(xù)涂層采用了包括電解液和陰極的電化電池。將要被涂覆的振膜是作為該電化電池的陽(yáng)極被連接。電池的陰極可由鋁、石墨、不銹鋼或其它已知的可用材料而制成?？墒褂萌魏芜m當(dāng)?shù)碾娊庖?，包括各種酸，如硫酸、草酸、磷酸、酸混合物或酸和鹽的混合物。當(dāng)使用硫酸時(shí)，電解液的濃度可以是硫酸約100g/l到約400g/l，鋁約1g/l到約30g/l。在一個(gè)示例中，電解液的濃度可以是硫酸約200g/l到約300g/l，鋁約2g/l到約20g/l。電池可以在從約0到約100℃的電解液溫度下操作。電解液可被加熱到高于室溫的溫度，例如從約30到約80℃。在進(jìn)一步的示例中電解液被加熱到約40到60℃的溫度。在另一個(gè)例子中，電解液被加熱到約45到55℃的溫度。溫度的增加有助于相對(duì)于電解液/陽(yáng)極界面的阻抗的電解液阻抗的增加。
在陽(yáng)極化過(guò)程中，電流流過(guò)電池，電解液流過(guò)揚(yáng)聲器振膜的表面形成在揚(yáng)聲器振膜上的一個(gè)氧化層。流過(guò)基底的電解液從基底的表面清除了該過(guò)程產(chǎn)生的熱量。通過(guò)電解液電池的出入口，電解液被抽動(dòng)來(lái)經(jīng)過(guò)電解液電池。電解液經(jīng)過(guò)振膜表面的速度是約10到1000米/分鐘。例如，電解液經(jīng)過(guò)振膜表面的速度是約100到200米/分鐘。在另一個(gè)例子中，電解液經(jīng)過(guò)振膜表面的速度是約120米/分鐘。
控制電池內(nèi)的電流密度分布，使得在振膜的一個(gè)區(qū)域上氧化層的形成要快于振膜的另一個(gè)區(qū)域上氧化層的形成。在陽(yáng)極化處理中電池是以高于傳統(tǒng)所采用的電流密度下操作的，如至少5A/dm2的電流密度，例如從約10A/dm2到300A/dm2。電池可在從60A/dm2到約200A/dm2的平均電流密度下操作。在一個(gè)例子中，電池可在從約80A/dm2到約150A/dm2的平均電流密度下操作。在另一個(gè)例子中，電池可在從約90A/dm2到約100A/dm2的平均電流密度下操作。
通過(guò)高于傳統(tǒng)采用的電流密度操作電池，電解液內(nèi)的電壓降落與其電解液/陽(yáng)極界面相比可被增大。這樣，陽(yáng)極表面上的電流密度相關(guān)于其截面區(qū)域發(fā)生變化，這取決于陽(yáng)極和陰極之間的電流通路長(zhǎng)度。電流通路長(zhǎng)度是電荷從陰極到達(dá)陽(yáng)極的特定區(qū)域必須經(jīng)過(guò)的距離。一般來(lái)說(shuō)，陽(yáng)極和陰極之間的距離越大，電流通路長(zhǎng)度越大。在電流通路長(zhǎng)度最小時(shí)，沿基底的電流密度可能是最大的，而當(dāng)電流通路長(zhǎng)度最大時(shí)，電流密度最小。這樣，當(dāng)電池是在高于傳統(tǒng)所采用的電流密度下操作時(shí)，陽(yáng)極基底的電流密度可通過(guò)改變陰極與陽(yáng)極基底的各個(gè)區(qū)域之間的電流通路長(zhǎng)度來(lái)控制。在局部電流密度較大的區(qū)域，氧化層形成得最快，而在局部電流密度較低的區(qū)域，氧化層形成得最慢。因而，在給定的期限內(nèi)，氧化層的厚度在基底上將有所變化。
一個(gè)非接觸屏蔽罩可位于陰極與將要被陽(yáng)極化的基底之間，以改變陰極與陽(yáng)極基底之間的電流通路長(zhǎng)度。非接觸屏蔽罩是不與要被陽(yáng)極化的基底存在物理接觸的一個(gè)屏蔽罩。這樣，陽(yáng)極基底上由屏蔽罩遮蔽的區(qū)域的電流密度可被降低，導(dǎo)致該區(qū)域氧化物形成速度的降低。通過(guò)改變非接觸屏蔽罩的尺寸、形狀、幾何形狀、位置和/或成分，氧化層厚度的變化可被有選擇地控制。
該屏蔽罩可由任何適當(dāng)絕緣材料制成。例如，屏蔽罩可由絕緣聚合物材料形成，如聚丙烯。該屏蔽罩可包括金屬或其它導(dǎo)電材料。屏蔽罩的導(dǎo)電部分可連接到陰極上。導(dǎo)電材料的作用是改變電流分布和改變涂層厚度的分布。
屏蔽罩與將要被陽(yáng)極化的基底之間的距離可以是約0.1mm到約20mm。例如，屏蔽罩與將要被陽(yáng)極化的基底之間的距離可以從約0.1mm到約5mm。屏蔽罩與將要被陽(yáng)極化的基底之間的距離取決于各種因素，包括基底的尺寸和形狀。屏蔽罩的形狀也取決于基底的形狀。當(dāng)要被陽(yáng)極化的基底是一個(gè)揚(yáng)聲器圓錐形時(shí)，屏蔽罩的形狀可相應(yīng)地是圓錐形。
當(dāng)用于在圓錐形揚(yáng)聲器振膜的表面上產(chǎn)生一個(gè)氧化層時(shí)，氧化物涂層在振膜上的形成可以被可變地控制，來(lái)產(chǎn)生厚度變化并具有逐漸變薄區(qū)域的單個(gè)連續(xù)涂層，如下文的詳細(xì)描述。涂層可在振膜的一個(gè)或兩個(gè)表面上形成。
當(dāng)在振膜的內(nèi)外兩個(gè)表面上形成涂層時(shí)，每個(gè)涂層是通過(guò)將每個(gè)單獨(dú)的電源連接到振膜的內(nèi)外表面而分別形成。例如，一個(gè)電源可被連接到內(nèi)表面和陰極，而第二個(gè)電源被連接到外表面和不同的陰極。通過(guò)在不同的電流密度下操作兩個(gè)電池，內(nèi)、外表面上的涂層可獨(dú)立地被改變。可選擇地，兩個(gè)電池可在相同的條件下操作。為每個(gè)內(nèi)、外表面而使用單獨(dú)的陰極和電源可用于改善對(duì)于在這些表面上形成涂層的控制。
振膜內(nèi)外兩個(gè)表面上的涂層也可在單個(gè)的陽(yáng)極化步驟中形成。采用單個(gè)陰極、單個(gè)電源和兩個(gè)或多個(gè)屏蔽罩的電池可用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)涂層的陽(yáng)極化。通過(guò)利用不同結(jié)構(gòu)的屏蔽罩或通過(guò)屏蔽罩的不同的定位，也可改變內(nèi)外表面的涂層。
圖3表示一個(gè)在基底上，尤其是揚(yáng)聲器振膜102上，形成一個(gè)連續(xù)的非均勻涂層的裝置。裝置200包括外殼202、陰極204、入口206和出口208?；?，即揚(yáng)聲器振膜102作為陽(yáng)極。裝置200被提供有電解液210。屏蔽罩212位于與振膜102的表面隔開的非接觸位置。如圖所示，屏蔽罩212形狀是圓錐形，但是，其它形狀也是可以的，這取決于基底的形狀和所希望涂層的厚度。
電解液210通過(guò)入口206和出口208被抽動(dòng)流過(guò)裝置200。電解液流動(dòng)經(jīng)過(guò)由屏蔽罩212和振膜內(nèi)表面215所界定的通道213和214，如箭頭“a”所示。電解液可流過(guò)振膜102的內(nèi)表面215。一個(gè)電源(未標(biāo)出)可連接到形成為電化電池的陰極和陽(yáng)極的陰極204和振膜102的內(nèi)表面215。如上所述，電池可在選擇的電流密度和溫度下操作。例如，電池可以在90A/dm2的平均電流密度和45到55℃的溫度下操作。在電解液210內(nèi)的電壓降落大于在陰極/陽(yáng)極(振膜)界面的電壓降落。因而，基于陰極204和振膜內(nèi)表面215之間的電流通路長(zhǎng)度，沿振膜102的電流密度可以變化。
由于屏蔽罩212的相對(duì)尺寸、幾何形狀和位置，陰極204與振膜102的內(nèi)表面215之間的距離從振膜102的圓錐形區(qū)域122的外圍128處的最小值向振膜102的頸狀或圓筒形區(qū)域120的最大值逐漸變化。電流通路長(zhǎng)度以相應(yīng)的方式逐漸變化。因此，振膜102的內(nèi)表面215上的局部電流密度以相反的方式逐漸變化，即從外圍128處的最大值向頸狀或圓筒形區(qū)域120處的最小值變化。由于在局部電流密度最大的地方涂層的形成速度最高，涂層的形成速度是從外圍128處的最大值向頸狀或圓筒形區(qū)域120處的最小值逐漸變化。通過(guò)該過(guò)程產(chǎn)生的涂覆的揚(yáng)聲器振膜被表示在圖4-圖7中。
圖4-圖7表示在揚(yáng)聲器振膜上形成的各種涂層132。如圖4-圖7所示，振膜102的內(nèi)表面130可被提供有涂層132。在圖4和圖7中，圓頂104被連接到圓錐形區(qū)域122中的涂層132的表面。在圖5中，圓頂104被連接到音圈架108。圖4-圖5示出了振膜102的內(nèi)表面130上的涂層132，它從振膜102的圓錐形區(qū)域122的外圍128處的最大厚度向振膜102的頸狀或圓筒形區(qū)域120處的最小厚度逐漸變薄。涂層132在圓筒形區(qū)域120處的厚度可以最小，并可以是逐漸變薄或均勻的。在圖4-圖5中，在圓筒形區(qū)域120的涂層134逐漸變薄。如圖5所示，圓筒形區(qū)域120表面上的部分涂層134可以比圓錐形區(qū)域122上的部分涂層，至少在一部分上，是較薄的。
圖6和圖7示出了振膜102的內(nèi)表面130上的涂層132，它從振膜102的圓錐形區(qū)域122的外圍128處的最大厚度向振膜102的頸狀或圓筒形區(qū)域120處的最小厚度逐漸變薄。圖6-圖7示出了在圓筒形區(qū)域120上厚度基本均勻的涂層。
由于局部電流密度最大的地方涂層的形成速度最高，涂層的形成速度是從從外圍128的最大值向頸狀或圓筒形區(qū)域120的最小值逐漸變化。這表現(xiàn)在圖8中的電路圖中。在圖8中，R1-R4代表從外圍到基底的中心選擇的點(diǎn)之間的電解液的阻抗。R5-R9代表中點(diǎn)的阻抗。隨著電流經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的每個(gè)元件，R1-R4之間的電壓降落導(dǎo)致R5-R9之間電壓的逐步降低(V1＞V2＞V3＞V4＞V5)，并隨著與V1差異的增加，引起電流密度的降低，以及相應(yīng)的從R5到R9涂層厚度的逐漸減小。
在圖9中，圓頂104連接到振膜102的圓錐形區(qū)域122的涂層132的表面，在圓頂104與圓錐形區(qū)域122相連的連接點(diǎn)126和圓錐形區(qū)域122與圓筒形區(qū)域120的結(jié)合處140之間的涂層的區(qū)域138，比連接點(diǎn)126之外的涂層的部分要薄。圓頂104與圓錐形區(qū)域122相連的連接點(diǎn)126和圓錐形區(qū)域122與圓筒形區(qū)域120的結(jié)合處140之間的涂層的區(qū)域138可包括一個(gè)漸變或輕微的傾斜。該區(qū)域138的較薄或逐漸變薄的涂層可有助于改善振膜102的結(jié)構(gòu)完整性。
圖10表示一個(gè)在基底的兩個(gè)表面上，尤其是在揚(yáng)聲器振膜的內(nèi)外表面318、320上，形成連續(xù)的非均勻涂層的裝置。裝置300包括外殼302、陰極304和306、入口308和出口310?；?，即揚(yáng)聲器振膜102作為陽(yáng)極。裝置300被提供有電解液312。屏蔽罩314和316位于與振膜102的內(nèi)外表面318、320隔開的非接觸的位置。在操作中，電解液312通過(guò)入口308和出口310被抽動(dòng)經(jīng)過(guò)裝置300。電解液312流動(dòng)經(jīng)過(guò)由屏蔽罩314、316所界定的通道322和324，如箭頭“a”所示。電解液可流動(dòng)經(jīng)過(guò)振膜102的內(nèi)外表面318、320。一個(gè)或多個(gè)電源(未標(biāo)出)可連接到陰極304、306和振膜102的內(nèi)外表面318、320，其分別形成電化電池的陰極和陽(yáng)極。如上所述，電池可在選擇的電流密度和溫度下操作。例如，電池可以在90A/dm2的平均電流密度和45到55℃的溫度下操作。在電解液內(nèi)的電壓降落大于在陰極/陽(yáng)極(振膜)界面的電壓降落。因而，根據(jù)陰極和振膜表面之間的電流通路長(zhǎng)度，可以改變沿振膜的電流密度。
由于屏蔽罩314的相對(duì)尺寸、幾何形狀和位置，陰極304與振膜312的內(nèi)表面318之間的距離從振膜102的圓錐形區(qū)域122的外圍128處的最小值向振膜102的頸狀或圓筒形區(qū)域120處的最大值逐漸變化。電流通路長(zhǎng)度以相應(yīng)的方式逐漸變化。因此，振膜102的內(nèi)表面318上的局部電流密度反過(guò)來(lái)從外圍128處的最大值向頸狀或圓筒形區(qū)域120處的最小值逐漸變化。
第二個(gè)電化電池(如在圖10中所示)可在與第一個(gè)電池相同或不同的電流密度下操作。由于屏蔽罩316的相對(duì)位置和幾何形狀，振膜102的外表面320與陰極306之間的有效距離從振膜102的圓錐形區(qū)域122的外圍128處的最小值向振膜102的頸狀或圓筒形區(qū)域120處的最大值逐漸變化。如上面所解釋的，在外圍128處涂層的形成比在頸狀或圓筒形區(qū)域120處涂層的形成速度要快。
利用該過(guò)程和圖10中的裝置制成的揚(yáng)聲器振膜示出在圖11-13的截面圖中，其中振膜的內(nèi)外表面上的涂層都從振膜102的圓錐形區(qū)域122的外圍128處的最大厚度向振膜102的頸狀或圓筒形區(qū)域120處的最小厚度逐漸變薄。電化電池可在不同的電流密度下操作，以在不同厚度振膜的內(nèi)外表面上形成涂層。在圖11-13中，圓筒形區(qū)域120和圓錐形區(qū)域122的內(nèi)表面130和外表面136都可包括連續(xù)的涂層。如圖11所示，圓錐形區(qū)域122的內(nèi)外表面上的涂層，從圓錐形區(qū)域122的外圍128處的最大厚度向通過(guò)圓筒形區(qū)域120與圓錐形區(qū)域122的過(guò)渡區(qū)域或結(jié)合處的最小值逐漸變化，到達(dá)圓錐形區(qū)域中的均勻厚度。在圖12中，圓錐形區(qū)域122內(nèi)表面130上的涂層132比圓錐形區(qū)域122外表面136上的涂層133要薄。圖13表示一個(gè)振膜102的截面圖，其中兩個(gè)表面上的涂層從外圍的最大值向剛剛經(jīng)過(guò)圓錐形區(qū)域122與圓筒形區(qū)域120的結(jié)合處140的最小值逐漸變薄。
圖14表示可用于控制振膜102的內(nèi)表面318上的涂層形成的另一個(gè)屏蔽罩400。屏蔽罩400包括一個(gè)絕緣圓錐體和圍繞該圓錐體的一個(gè)導(dǎo)電金屬環(huán)402。金屬環(huán)402可被連接到陰極304。金屬環(huán)402可用于引起圖8中所示阻抗的相對(duì)值的畸變(distort)(通過(guò)減小R1的值)，以在振膜102的外圍128產(chǎn)生基本均勻的涂層區(qū)域。連接到陰極的導(dǎo)電材料，如環(huán)402，可被設(shè)置在屏蔽罩的任何部分上，以在厚度基本均勻的振膜102上產(chǎn)生局部增厚的區(qū)域。該過(guò)程產(chǎn)生的揚(yáng)聲器振膜102以截面形式表示圖15中。從外圍128到點(diǎn)404的內(nèi)外表面318、320上的涂層132可以是一個(gè)對(duì)應(yīng)于屏蔽罩中的金屬環(huán)的局部增厚區(qū)域。該區(qū)域406的涂層132的厚度可以是均勻的。如圖所示，在均勻區(qū)域之下的涂層408的區(qū)域可以是逐漸變薄的。
圖16表示另一個(gè)屏蔽罩500。屏蔽罩500具有允許電流在陰極504和陽(yáng)極/基底506之間通過(guò)的洞或穿孔502。電流量的控制可通過(guò)洞502的尺寸、形狀、深度和間隔來(lái)得到。小的洞具有電流可流過(guò)的小截面，因而代表了大的阻抗值，結(jié)果涂層的生成相對(duì)較慢。反之，具有較大截面面積的較大洞擁有較低的電阻抗，允許通過(guò)較大的電流，并使得涂層快速形成。相類似的是，厚的屏蔽罩(具有較深的洞)將為電流流動(dòng)提供較長(zhǎng)的通路，導(dǎo)致較高的阻抗和較薄的涂層?？勺兓繉訁^(qū)域位置的控制是通過(guò)在需要較厚或較薄涂層中定位適當(dāng)大小的洞而獲得。利用屏蔽罩外形、屏蔽罩的間隔和洞的間隔的類型，可得到厚度逐漸變化的涂層。
涂層可以以多種變形方式形成在內(nèi)外表面上。例如，外表面上的涂層可以是相同的厚度，而內(nèi)表面上涂層厚度逐漸變薄。外表面上全部或部分的涂層厚度可厚于或薄于內(nèi)表面上的涂層厚度。內(nèi)表面上的涂層可全部或部分地變薄，而外表面上的涂層厚度可以是相同的。另外，內(nèi)表面上的涂層可以是均勻的，而外表面上的涂層全部或部分地變薄。圓頂104也可包括一個(gè)薄的涂層。
對(duì)于在揚(yáng)聲器振膜的圓錐形和圓筒形區(qū)域之一或二者上面逐漸變薄的一個(gè)涂層來(lái)說(shuō)，圓筒形區(qū)域上的涂層厚度范圍可以是從約0.1微米到約8微米。例如，厚度可以是從1到4微米。在另一個(gè)例子中，圓筒形區(qū)域上的涂層厚度范圍可以是從約2微米到約3微米。圓錐形區(qū)域上的涂層厚度范圍可以是從約2微米到約100微米。例如，厚度可以是從8到40微米。在另一個(gè)例子中，圓錐形區(qū)域上的涂層厚度范圍可以是從約10微米到約20微米。涂層最小厚度可以是涂層最大厚度的約4％到25％。例如，在圓錐形區(qū)域外圍的涂層的最大厚度是從約9到11微米，然后逐漸變薄，在圓筒形區(qū)域的涂層厚度的最小值是從約1到約3微米。
涂層的厚度可通過(guò)任何適當(dāng)方法來(lái)確定，方法的選擇取決于特定測(cè)量的目的。例如，為確定振膜整個(gè)表面的涂層厚度，振膜可被稱重，然后剝?nèi)ネ繉?。涂層可通過(guò)任何適當(dāng)?shù)姆椒▌內(nèi)?，包括利用一種酸來(lái)剝?nèi)?，如根?jù)英國(guó)DEF STAN 03-25的磷酸與鉻酸的一種混合物。然后，被剝?nèi)ネ繉拥恼衲け环Q重。帶有涂層的振膜與被剝?nèi)ネ繉拥恼衲ぶg的差別是涂層的重量。然后計(jì)算振膜的總表面面積。假定涂層成分的密度是已知的，然后可計(jì)算涂層的平均厚度。
振膜上任何特定點(diǎn)的涂層厚度也可通過(guò)以下方法計(jì)算，即利用千分尺測(cè)量被涂覆的振膜上感興趣的一點(diǎn)或多個(gè)點(diǎn)的厚度，如上所述剝?nèi)フ衲さ耐繉?，然后測(cè)量被剝?nèi)ネ繉拥恼衲さ暮穸?。兩個(gè)厚度測(cè)量之間的差別是被測(cè)量點(diǎn)的涂層的總厚度。如果振膜在兩個(gè)側(cè)面上被涂覆，并且每一個(gè)側(cè)面上的涂層厚度是不相同的，這時(shí)可確定一個(gè)側(cè)面上的涂層厚度，而不用參考另一個(gè)側(cè)面上的涂層，這是通過(guò)首先遮蔽不被測(cè)量的另一個(gè)側(cè)面的表面，使其上的涂層不被溶解而剝?nèi)?，這樣千分尺讀數(shù)的差別就是所要求涂層的厚度。
測(cè)量涂層厚度的其它方法包括(但不限于)，使用根據(jù)BS5411 Pt.3的渦電流方法以及在涂層表面和在下面的金屬表面上連續(xù)聚焦的校準(zhǔn)顯微鏡。如上所述，測(cè)量方法的選擇取決于這樣的測(cè)量目的，特定方法可能并不適用于所有的情況。
在下面的示例中，基底上提供有變化厚度的涂層。如圖17所示的工藝流程圖，一個(gè)金屬基底作為電化電池700的陽(yáng)極而被連接，電解液被抽入電池702中，電流流經(jīng)電池704。電池內(nèi)的電流密度分布可通過(guò)改變電流706的電流通路長(zhǎng)度來(lái)控制，在基底708上形成連續(xù)的非均勻涂層。進(jìn)一步如圖18所示，非接觸的屏蔽罩設(shè)置在陰極與陽(yáng)極/基底705之間。
這些例子是示例性的，只用于說(shuō)明的目的而提出。這些示例并不是用來(lái)限制本發(fā)明。
示例1如圖17所示，一個(gè)直徑為100毫米的鋁圓盤被連接作為電池的陽(yáng)極。具有一個(gè)10毫米中心孔的一個(gè)75毫米的聚丙烯圓盤被用作屏蔽罩。屏蔽罩與圓盤基底之間的距離是3毫米。50℃的硫酸電解液以3立方米/小時(shí)的速度通過(guò)屏蔽罩的中心孔被抽入電池中。鋁圓盤以90A/dm2的電流密度被陽(yáng)極化。20秒后，在圓盤的上表面形成氧化物涂層。涂層的厚度從圓盤外圍的20微米的最大值向圓盤中心的2微米的最小值逐漸變薄。
示例2重復(fù)示例1中的程序，利用一個(gè)直徑為100毫米的鋁圓盤作為陽(yáng)極。20秒后，在圓盤的上表面形成氧化層。圓盤外圍的氧化層厚度(10微米)是均勻的。該均勻區(qū)域?qū)?5毫米。圓盤剩余部分的氧化層逐漸變薄，在圓盤中心區(qū)域達(dá)到最小值2微米。
示例3重復(fù)示例1和2中的程序，使用直徑為50毫米并由直徑為100毫米的鋁環(huán)直接圍繞的聚丙烯圓盤制成的屏蔽罩。屏蔽罩的鋁部分被連接到陰極。20秒后，在圓盤的上表面形成一個(gè)氧化層。圓盤外圍的氧化層具有10微米的均勻厚度。該均勻區(qū)域是15毫米寬。圓盤剩余部分的氧化層逐漸變薄到圓盤中心的2微米的最小值。
示例4如圖1所示，直徑為75毫米的一個(gè)鋁圓錐體被連接作為第一個(gè)電化電池的陽(yáng)極。一個(gè)直徑為65毫米的聚丙烯圓錐體被用作屏蔽罩。圓錐體與屏蔽罩之間的距離保持在3毫米，但由于圓錐體的松軟性和酸的劇烈流動(dòng)，可能發(fā)生距離上的輕微變化。硫酸電解液(50℃的)以3立方米/小時(shí)的速度被抽入電池中。鋁圓錐體以90A/dm2的平均電流密度被陽(yáng)極化。20秒后，在圓錐體的表面上形成一個(gè)氧化層。氧化層的厚度從圓錐體外圍的20微米的最大值向圓錐體頸狀(中心)的2微米的最小值逐漸變薄。
示例5如圖1所示，直徑為75毫米的一個(gè)鋁圓錐體被連接作為第一個(gè)電化電池的陽(yáng)極。屏蔽罩是由直徑為65毫米的圓錐體制成，它具有聚丙烯圓錐體部分和由鋁形成的外圍部分。外圍部分是10毫米寬，被電連接到陰極上。屏蔽罩與鋁之間的距離是3毫米，但由于圓錐體的松軟性和酸的劇烈流動(dòng)，可能發(fā)生距離上的輕微變化。硫酸電解液(50℃的)以3立方米/小時(shí)的速度被抽入電池中。鋁圓錐體以90A/dm2的平均電流密度被陽(yáng)極化。20秒后，在圓錐體的表面上形成一個(gè)氧化層。從外圍到圓錐體直徑約為35毫米處，氧化層的厚度基本上是恒定的10微米，然后逐漸變薄到圓錐體的頸狀(中心)的2微米的最小值。
示例6
對(duì)包括等級(jí)為1200的鋁(aluminum grade 1200)圓盤的兩個(gè)基底進(jìn)行陽(yáng)極化。圓盤直徑是100毫米，厚度為2毫米。采用的電解液是約175g/l硫酸和25g/l鋁。電池是在48-52℃下操作，通過(guò)電池的流速是3立方米/小時(shí)。陽(yáng)極化時(shí)間是22秒。屏蔽罩A是直徑為69毫米的聚丙烯平面圓盤。屏蔽罩B是一個(gè)類似的結(jié)構(gòu)，只是包括一個(gè)連接到電池陰極的鋁環(huán)的5毫米外周，屏蔽罩C是類似的形式，但由鋁制成，并連接在陰極上，屏蔽罩C實(shí)際上不提供遮蔽作用。在每個(gè)樣本上做6次涂層厚度的測(cè)量，基本上是從中心到圓盤的邊緣平均分布(從在中心的參考點(diǎn)1到靠近邊緣的參考點(diǎn)6)。涂層厚度的測(cè)量是利用BS5411 Pt.3的渦電流方法。結(jié)果如下表1所示表1

采用屏蔽罩A和B的過(guò)程產(chǎn)生逐漸變薄的涂層。在本示例中，電流密度的增加增大了最大值與最小值之間的厚度比。減小屏蔽罩與基底之間的間隔增大了最大值與最小值之間的厚度比。在屏蔽罩的外圍放置金屬環(huán)并把屏蔽罩連接到陰極產(chǎn)生了厚度大致均勻的相應(yīng)環(huán)狀涂層，并且在環(huán)的里邊涂層急劇變薄。這種效果在較高的電流密度下更顯著。采用屏蔽罩C的處理不會(huì)導(dǎo)致變薄。
示例7重復(fù)示例6的程序，只是屏蔽罩D包括一個(gè)17毫米厚的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有在樣本中心的近似雙‘X’形式的直徑漸變的圓洞。涂層厚度的測(cè)量是在各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行的。涂層厚度的測(cè)量是利用BS5411 Pt.3的渦電流方法。結(jié)果是如表2所示表2

在本示例中，屏蔽罩中的洞的尺寸的增加導(dǎo)致樣本相應(yīng)區(qū)域中涂層厚度的增加。減小屏蔽罩與基底之間的間隔造成樣本上具有不同涂層厚度的區(qū)域之間的急劇的厚度變化。電流密度的增加造成基底上不同涂層厚度的區(qū)域之間的急劇的厚度變化。
示例8兩個(gè)可商業(yè)上制造的120毫米和75毫米的揚(yáng)聲器圓錐體分別被陽(yáng)極化。120毫米的圓錐體被如圖10所示地屏蔽。75毫米圓錐體被如圖14所示地屏蔽。在47到51℃時(shí)電解液濃度大約為250g/l和5g/l鋁。平均的電流密度是90A/dm2。在每個(gè)圓錐體做5次涂層厚度的測(cè)量，基本上從圓錐體頸狀的結(jié)合處(參考點(diǎn)1)到圓錐形部分的外圍(參考點(diǎn)2)平均分布。涂層厚度是通過(guò)千分尺方法來(lái)測(cè)量。結(jié)果是如下表3和4所示表3(120毫米圓錐體)


表4(75毫米圓錐體)

示例8第三個(gè)可商業(yè)制造的75毫米揚(yáng)聲器圓錐體利用一個(gè)屏蔽罩被陽(yáng)極化，該屏蔽罩是由直徑為1.5毫米的洞在80毫米節(jié)距圓直徑的同心環(huán)處被穿透。屏蔽罩與圓錐體表面間隔大約1毫米。在每個(gè)圓錐體做6次涂層厚度的測(cè)量，基本上從圓錐體頸狀的結(jié)合處(參考點(diǎn)1)到圓錐形部分的外圍(參考點(diǎn)2)平均分布。涂層厚度是通過(guò)千分尺方法來(lái)測(cè)量。結(jié)果如下表5所示表4(穿孔的屏蔽罩)

*外圍(測(cè)量點(diǎn)6)的較厚涂層被認(rèn)為是由于電池中的電流泄露造成的。
本發(fā)明的揚(yáng)聲器振膜可被安裝在任何揚(yáng)聲器中，包括超低音揚(yáng)聲器、低音揚(yáng)聲器、中音揚(yáng)聲器。該振膜也適于用在汽車的揚(yáng)聲器中。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可能有許多其它的實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)方式。因此，本發(fā)明的范圍以所附的權(quán)利要求及其等同文件為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有音響區(qū)域的揚(yáng)聲器振膜，該揚(yáng)聲器振膜包括具有內(nèi)外表面的第一區(qū)域；第一區(qū)域的徑向上向內(nèi)的第二區(qū)域，其具有內(nèi)外表面；在所述第一和第二區(qū)域的至少一個(gè)表面上形成的涂層；其中所述涂層從第一區(qū)域上的最大值向第二區(qū)域上的最小值逐漸變薄。
2.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層包括一個(gè)連續(xù)的層。
3.如權(quán)利要求2所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述振膜至少部分地是由鋁、鈦、鎂、鋁合金、鈦合金、鎂合金、或其組合制成。
4.如權(quán)利要求3所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層是由碳化物、硼化物、氮化物或氧化物形成。
5.如權(quán)利要求4所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層在第二區(qū)域上具有從約0.1微米到約8微米的厚度，在第一區(qū)域上具有從約2微米到約100微米的厚度。
6.如權(quán)利要求4所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層是陽(yáng)極化處理而形成的氧化層。
7.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第一區(qū)域基本上是圓錐形。
8.如權(quán)利要求7所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第二區(qū)域基本上是圓筒形。
9.如權(quán)利要求8所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第一區(qū)域包括振膜音響區(qū)域的至少一部分。
10.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第一區(qū)域上的涂層包括厚度基本均勻的第一范圍和厚度不均勻的第二范圍。
11.如權(quán)利要求10所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第一區(qū)域的第二范圍是逐漸變薄的。
12.如權(quán)利要求11所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第一范圍從第二范圍的徑向上向外。
13.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第一區(qū)域內(nèi)外表面的至少一些部分是被涂覆的。
14.如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第二區(qū)域內(nèi)外表面的至少一些部分是被涂覆的。
15.一種揚(yáng)聲器振膜，包括第一區(qū)域；第二區(qū)域；所述第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的過(guò)渡區(qū)域，和在所述第一區(qū)域、第二區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域的至少一個(gè)主要表面上形成的連續(xù)涂層，其中所述涂層至少在過(guò)渡區(qū)域上是逐漸變薄的。
16.如權(quán)利要求16所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第一區(qū)域的至少一部分涂層是逐漸變薄的。
17.如權(quán)利要求16所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第二區(qū)域的涂層的厚度基本上是均勻的。
18.如權(quán)利要求16所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第二區(qū)域的涂層是逐漸變薄的。
19.如權(quán)利要求18所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層從第一區(qū)域上的最大值向第二區(qū)域上的最小值逐漸變薄。
20.如權(quán)利要求15所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述第一區(qū)域的一部分涂層是逐漸變薄的，而另一部分涂層的厚度基本上是均勻的。
21.如權(quán)利要求20所述的揚(yáng)聲器振膜，其中厚度基本均勻的所述涂層部分是逐漸變薄部分的徑向上向外的部分。
22.如權(quán)利要求15所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述振膜至少部分地是由鋁、鈦、鎂、鋁合金、鈦合金、鎂合金、或其組合制成。
23.如權(quán)利要求22所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層是由碳化物、硼化物、氮化物或氧化物形成。
24.如權(quán)利要求15所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層在第二區(qū)域上具有從約0.1微米到約8微米的厚度，在第一區(qū)域上具有從約2微米到約100微米的厚度。
25.如權(quán)利要求23所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層是陽(yáng)極化處理而形成的氧化層。
26.一種揚(yáng)聲器振膜，包括一個(gè)圓錐形部分；一個(gè)圓筒形部分；至少在所述圓錐形部分和圓筒形部分的至少一個(gè)主要表面上形成的涂層，其中所述涂層是從圓錐形部分上的最大值向圓筒形部分上的最小值逐漸變薄。
27.如權(quán)利要求26所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層是連續(xù)的。
28.如權(quán)利要求27所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述涂層是從圓錐形區(qū)域的外圍處的最大值向圓筒形區(qū)域的最小值逐漸變薄。
29.如權(quán)利要求28所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述圓筒形區(qū)域的涂層的厚度是均勻的。
30.如權(quán)利要求27所述的揚(yáng)聲器振膜，其中在靠近圓錐形區(qū)域外圍的圓錐形區(qū)域的一個(gè)范圍上的涂層厚度是均勻的。
31.如權(quán)利要求27所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述連續(xù)涂層是陽(yáng)極化處理而形成的氧化層。
32.如權(quán)利要求27所述的揚(yáng)聲器振膜，包括連接到圓錐形區(qū)域上的涂層表面的一個(gè)圓頂。
33.如權(quán)利要求32所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述圓頂外面的圓錐形區(qū)域上的涂層的厚度是均勻的，而從圓頂向內(nèi)的圓錐形區(qū)域上的涂層是逐漸變薄的。
34.一個(gè)揚(yáng)聲器振膜，包括一個(gè)內(nèi)表面；一個(gè)外表面；和設(shè)置在內(nèi)表面和外表面的每一個(gè)上的連續(xù)涂層，其中內(nèi)表面上的涂層是逐漸變薄的。
35.如權(quán)利要求34所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述外表面上的涂層是逐漸變薄的。
36.如權(quán)利要求35所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述外表面上的涂層是均勻的。
37.如權(quán)利要求34所述的揚(yáng)聲器振膜，其中所述外表面上的涂層比內(nèi)表面上的涂層薄。
38.一種在基底上形成非均勻涂層的方法，包括將要被涂覆的金屬基底作為電化電池的陽(yáng)極來(lái)連接，該電化電池包括至少一個(gè)陰極和至少一個(gè)電解液；使電流流過(guò)所述電化電池；在所述電化電池內(nèi)控制電流密度分布；和在基底表面的至少一個(gè)區(qū)域上形成涂層，其中形成涂層的速度是從基底的一個(gè)區(qū)域的第一數(shù)值向基底的另一個(gè)區(qū)域的第二數(shù)值逐漸變小。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述基底包括揚(yáng)聲器振膜。
40.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述涂層的形成是在單個(gè)步驟中執(zhí)行的。
41.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述涂層是連續(xù)的。
42.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述電流密度分布的控制包括改變陰極與要被涂覆的基底表面之間的電流通路長(zhǎng)度。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，包括增加陰極與要被涂覆的基底表面之間的電流通路長(zhǎng)度。
44.如權(quán)利要求38所述的方法，包括在陰極與要被涂覆的振膜表面之間放置一個(gè)非接觸屏蔽罩。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中所述非接觸屏蔽罩包括一種絕緣材料。
46.如權(quán)利要求44所述的方法，其中所述非接觸屏蔽罩的形狀基本上與基底的形狀一致。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述非接觸屏蔽罩包括一個(gè)圓錐體。
48.如權(quán)利要求45所述的方法，其中所述非接觸屏蔽罩進(jìn)一步包括一個(gè)導(dǎo)電部分。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，包括將所述導(dǎo)電部分連接到所述陰極。
50.如權(quán)利要求39所述的方法，包括將第一陰極連接到揚(yáng)聲器振膜的內(nèi)表面，并將第二陰極連接到揚(yáng)聲器振膜的外表面，以形成第一和第二電化電池。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，包括在第一陰極與振膜的內(nèi)表面之間放置第一非接觸屏蔽罩，和在第二陰極與振膜的外表面之間放置第二非接觸屏蔽罩。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，包括在振膜的內(nèi)表面和外表面上形成一個(gè)涂層。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，包括在同樣條件下操作第一和第二電化電池。
54.如權(quán)利要求52所述的方法，包括在不同于第二電化電池的平均電流密度下操作第一電化電池。
55.如權(quán)利要求54所述的方法，包括以不同于振膜外表面上涂層的形成速度在振膜的內(nèi)表面上形成涂層。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，包括在振膜的內(nèi)表面上形成比振膜的外表面上更厚的涂層。
57.如權(quán)利要求52所述的方法，包括在振膜的內(nèi)表面上形成非均勻的涂層，而在振膜的外表面上形成均勻的涂層。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，包括在振膜的內(nèi)表面上形成逐漸變薄的涂層。
59.如權(quán)利要求44所述的方法，其中振膜表面與屏蔽罩之間的距離是從約0.1毫米到約20毫米。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其中振膜表面與屏蔽罩之間的距離是從約0.1毫米到約5毫米。
61.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述涂層包括一個(gè)氧化層。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，包括通過(guò)陽(yáng)極化處理形成所述氧化層。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，包括在至少為5A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，包括在從約10A/dm2到約300A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
65.如權(quán)利要求64所述的方法，包括在從約60A/dm2到約200A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
66.如權(quán)利要求65所述的方法，包括在從約80A/dm2到約120A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
67.如權(quán)利要求66所述的方法，包括在從約90A/dm2到約100A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
68.如權(quán)利要求63所述的方法，包括在從約0到約100℃的溫度下操作所述電池。
69.如權(quán)利要求68所述的方法，包括在從約30到約80℃的溫度下操作所述電池。
70.如權(quán)利要求69所述的方法，包括在從約40到約60℃的溫度下操作所述電池。
71.如權(quán)利要求70所述的方法，包括在從約45到約55℃的溫度下操作所述電池。
72.如權(quán)利要求44所述的方法，其中所述非接觸屏蔽罩包括至少一個(gè)穿孔。
73.一種以單個(gè)陽(yáng)極化步驟在金屬基底上形成非均勻的陽(yáng)極氧化涂層的方法，包括將要被涂覆的基底作為電化電池的陽(yáng)極來(lái)連接，該電化電池包括至少一個(gè)陰極和至少一個(gè)電解液，使電流通過(guò)所述電池，將電解液/陽(yáng)極界面處的有效施加電壓逐步降低，并且在基底的表面上形成非均勻的涂層，使得距離陰極較遠(yuǎn)的基底表面的一些區(qū)域被涂覆的厚度比更靠近陰極的一些區(qū)域要薄。
74.如權(quán)利要求73所述的方法，包括改變陰極與要被涂覆的基底表面之間的電流通路長(zhǎng)度。
75.如權(quán)利要求74所述的方法，其中在基底的表面上形成的涂層厚度隨著所述表面距離陰極的距離的增大而降低。
76.如權(quán)利要求75所述的方法，其中非均勻涂層是逐漸變薄的。
77.如權(quán)利要求73所述的方法，其中所述涂層包括一個(gè)連續(xù)層。
78.如權(quán)利要求73所述的方法，包括在要被涂覆的基底表面與至少一個(gè)陰極之間放置至少一個(gè)非接觸屏蔽罩。
79.如權(quán)利要求73所述的方法，包括在至少為5A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
80.如權(quán)利要求79所述的方法，包括在從約10A/dm2到約300A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
81.如權(quán)利要求80所述的方法，包括在從約60A/dm2到約200A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
82.如權(quán)利要求81所述的方法，包括在從約80A/dm2到約120A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
83.如權(quán)利要求82所述的方法，包括在從約90A/dm2到約100A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
84.如權(quán)利要求79所述的方法，包括在從約0到約100℃的溫度下操作所述電池。
85.如權(quán)利要求84所述的方法，包括在從約30到約80℃的溫度下操作所述電池。
86.如權(quán)利要求85所述的方法，包括在從約40到約60℃的溫度下操作所述電池。
87.如權(quán)利要求86所述的方法，包括在從約45到約55℃的溫度下操作所述電池。
88.如權(quán)利要求73所述的方法，其中所述基底包括揚(yáng)聲器振膜。
89.一種以單個(gè)陽(yáng)極化步驟在揚(yáng)聲器振膜的至少一個(gè)表面上形成非均勻的氧化涂層的方法，包括將要被涂覆的揚(yáng)聲器振膜作為電化電池的陽(yáng)極來(lái)連接，該電化電池包括至少一個(gè)陰極和一個(gè)電解液，使電流通過(guò)所述電池，使電解液經(jīng)過(guò)振膜的表面，逐步降低振膜/電解液界面處的有效施加電壓，和在振膜的表面上形成非均勻的涂層。
90.如權(quán)利要求89所述的方法，其中所述涂層是逐漸變薄的。
91.如權(quán)利要求89所述的方法，其中所述涂層是連續(xù)的。
92.如權(quán)利要求89所述的方法，包括在至少約為5A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
93.如權(quán)利要求92所述的方法，包括在從約10A/dm2到約300A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
94.如權(quán)利要求93所述的方法，包括在從約60A/dm2到約200A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
95.如權(quán)利要求94所述的方法，包括在從約80A/dm2到約150A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
96.如權(quán)利要求93所述的方法，包括在從約90A/dm2到約100A/dm2的平均電流密度下操作所述電池。
97.如權(quán)利要求89所述的方法，包括在要被陽(yáng)極化的振膜表面與一個(gè)陰極之間放置至少一個(gè)非接觸屏蔽罩。
98.如權(quán)利要求97所述的方法，其中振膜表面與屏蔽罩之間的距離是從約0.1毫米到約20毫米。
99.如權(quán)利要求98所述的方法，其中振膜表面與屏蔽罩之間的距離是從約0.1毫米到約5毫米。
100.一種在金屬基底上形成非均勻涂層的方法，包括連接要被涂覆的金屬基底，作為電化電池的陽(yáng)極，使電流經(jīng)過(guò)所述電化電池，在基底表面的至少一個(gè)區(qū)域上形成一個(gè)涂層，在所述電化電池內(nèi)控制電流密度分布的裝置，使得形成涂層的速度是從基底的一個(gè)區(qū)域的第一數(shù)值向基底的另一個(gè)區(qū)域的第數(shù)二值逐漸變小。
101.如權(quán)利要求100所述的方法，其中控制電流密度的裝置包括改變電流的通路。
102.如權(quán)利要求101所述的方法，其中控制電流密度分布的裝置包括在一個(gè)陰極與基底表面之間放置至少一個(gè)非接觸屏蔽罩。
103.如權(quán)利要求101所述的方法，其中控制電流密度的裝置包括使至少為5A/dm2的電流經(jīng)過(guò)所述電池。
104.如權(quán)利要求101所述的方法，其中控制電流密度的裝置包括在從約0到約100℃的溫度下操作所述電池。
105.如權(quán)利要求104所述的方法，其中控制電流密度的裝置包括在從約30到約80℃的溫度下操作所述電池。
106.如權(quán)利要求105所述的方法，其中控制電流密度的裝置包括在約45到約55℃的溫度下操作所述電池。
全文摘要
一種揚(yáng)聲器振膜，包括至少在振膜的一個(gè)表面上的連續(xù)涂層。該連續(xù)涂層可以是非均勻的，并從振膜的一個(gè)區(qū)域的最大值向振膜的另一個(gè)區(qū)域的最小值逐漸減小。該涂層是在單個(gè)涂覆步驟中形成的，不需要使用接觸屏蔽或中斷處理過(guò)程來(lái)改變處理參數(shù)。逐漸變薄的涂層是通過(guò)控制電化電池內(nèi)的電流密度分布而形成的，使得該涂層的形成速度從振膜一個(gè)區(qū)域的第一數(shù)值向振膜的另一個(gè)區(qū)域的第二數(shù)值逐漸變小。
文檔編號(hào)C25D9/06GK1666569SQ03816207
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
發(fā)明者R·波爾夫瑞曼, M·哈里斯 申請(qǐng)人:哈曼國(guó)際工業(yè)有限公司