一種壓電式揚(yáng)聲器振膜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種壓電式揚(yáng)聲器振膜，其包括：石墨烯壓電膜層；形成在石墨烯壓電膜層一面上的石墨烯振膜層。本實(shí)用新型通過(guò)采用結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的石墨烯壓電膜層取代現(xiàn)有的壓電陶瓷片，以及通過(guò)把單層或多層的石墨烯振膜層轉(zhuǎn)移在石墨烯壓電膜層的表面上，充分運(yùn)用了石墨烯的剛性和柔韌性、導(dǎo)電性以及輕、薄以及不對(duì)稱結(jié)構(gòu)石墨烯的壓電性能等特點(diǎn)，既增加了壓電片和振膜的剛性，又保持了壓電片和振膜的柔軟度，使得壓電片和振膜在振動(dòng)過(guò)程中回彈快不易破損，因此可以更好的保證揚(yáng)聲器聲音的音質(zhì)，降低聲音的失真度，提高了揚(yáng)聲器的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種壓電式揚(yáng)聲器振膜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電聲產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種壓電式揚(yáng)聲器振膜。

【背景技術(shù)】
[0002]揚(yáng)聲器一般能夠分為三類，即電磁的、壓電的和靜電的。電磁揚(yáng)聲器大多應(yīng)用在收音機(jī)、電視機(jī)和計(jì)算機(jī)等裝置中，它們能產(chǎn)生高質(zhì)量聲音、生產(chǎn)便宜和安置方便，然而它們具有相對(duì)笨重的缺點(diǎn)，并且在聲音的定向性的控制上較差，而且如果需要高保真的再現(xiàn)，企業(yè)同城需要多個(gè)揚(yáng)聲器相互配合才能橫跨整個(gè)音律范圍；靜電式揚(yáng)聲器是利用信號(hào)傳輸裝置和直流極化電源的協(xié)同作用，促使振膜表面積累一定密度的電荷，以至振膜受到方向交替變化的電場(chǎng)作用，并伴隨音頻信號(hào)源而振動(dòng)發(fā)聲的揚(yáng)聲器。
[0003]而壓電式揚(yáng)聲器振膜因?yàn)槠潴w積較小，則被應(yīng)用在如飛機(jī)或汽車等空間有限的地方。其結(jié)構(gòu)包括壓電片和振膜，當(dāng)給壓電片施加激勵(lì)電場(chǎng)時(shí)，根據(jù)壓電晶體的逆壓電效應(yīng)，壓電片即產(chǎn)生形變，而壓電片與振膜連接在一起，當(dāng)壓電片伸展的時(shí)候，振動(dòng)膜向上彎曲，當(dāng)壓電片收縮的時(shí)候，振動(dòng)膜就會(huì)向下彎曲，這樣就推動(dòng)了空氣，輻射出聲音。
[0004]現(xiàn)有的壓電片都采用壓電陶瓷片，在壓電片不斷的行形變過(guò)程中，有時(shí)候會(huì)發(fā)生破裂，回彈相對(duì)較慢，從而影響揚(yáng)聲器良好的聲音輸出。因此需要開(kāi)發(fā)一種具有更好柔韌性和伸展性以及良好的電流響應(yīng)性能的壓電片和振膜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種壓電式揚(yáng)聲器振膜。其同時(shí)具備剛性和柔韌性，使用壽命長(zhǎng)，音質(zhì)好。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下設(shè)計(jì)方案:
[0007]—種壓電式揚(yáng)聲器振膜,其包括:
[0008]石墨烯壓電膜層；
[0009]形成在石墨烯壓電膜層一面上的石墨烯振膜層。
[0010]優(yōu)選的，所述石墨烯壓電膜層為摻雜有甲基和氫原子的石墨烯膜層。
[0011]優(yōu)選的，所述石墨烯振膜層為單層石墨烯振膜層或多層石墨烯振膜層。
[0012]優(yōu)選的，所述石墨烯壓電膜層的厚度為50?200 μ m。
[0013]優(yōu)選的，所述石墨烯振膜層的厚度為10?ΙΟΟμπι。
[0014]本實(shí)用新型采用以上設(shè)計(jì)方案，通過(guò)采用結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的石墨烯壓電膜層取待現(xiàn)有的壓電陶瓷片，以及通過(guò)把單層或多層的石墨烯振膜層轉(zhuǎn)移在石墨烯壓電膜層的表面上，充分運(yùn)用了石墨烯的剛性和柔韌性、導(dǎo)電性以及輕、薄等特點(diǎn)，同時(shí)石墨烯壓電膜層也具有壓電性能，增加了壓電片和振膜的剛性，又保持了壓電片和振膜的柔軟度，使得壓電片和振膜在振動(dòng)過(guò)程中回彈快不易破損，因此可以更好的保揚(yáng)聲器證聲音的音質(zhì)，降低聲音的失真度，提高了揚(yáng)聲器的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0016]圖1為本實(shí)用新型壓電式揚(yáng)聲器振膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2中a?b為本實(shí)用新型壓電式揚(yáng)聲器振膜工作原理結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]實(shí)施例一:
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)的一種壓電式揚(yáng)聲器振膜，其包括:
[0021]石墨烯壓電膜層I;
[0022]形成在石墨烯壓電膜層I 一面上的石墨烯振膜層2。
[0023]其中，所述石墨烯壓電膜層I為摻雜有甲基和氫原子的石墨烯膜層。
[0024]其中，所述石墨烯振膜層2為單層石墨烯振膜層，所述石墨烯壓電膜層I的厚度為50 μ m,所述石墨烯振膜層2的厚度為10 μ m。
[0025]實(shí)施例二:
[0026]與實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例中的所述石墨烯振膜層2為多層石墨烯振膜層，所述石墨烯壓電膜層I的厚度為200 μ m，所述石墨烯振膜層2的厚度為ΙΟΟμπι。
[0027]如圖2所示，本實(shí)用新型的工作原理為:當(dāng)給石墨烯壓電膜層I施加激勵(lì)電場(chǎng)時(shí)，因?yàn)槭弘娔覫具有壓電效應(yīng)，因此根據(jù)壓電晶體的逆壓電效應(yīng)，石墨烯壓電膜層I即產(chǎn)生形變，當(dāng)石墨烯壓電膜層I伸展的時(shí)候，石墨烯振膜2向上彎曲(如圖2中的a所示)，
[0028]當(dāng)石墨烯壓電膜層I收縮的時(shí)候，石墨烯振膜2就會(huì)向下彎曲(如圖2中的b所示)，這樣就推動(dòng)了空氣，輻射出聲音。
[0029]介質(zhì)具備壓電性能的條件是其結(jié)構(gòu)具有不對(duì)稱性，而相反的，石墨烯卻具備有高度的對(duì)稱性，因此本實(shí)用新型可以通過(guò)摻雜來(lái)改變石墨烯的對(duì)稱性，使得其具有壓電性能，具體的石墨烯壓電膜層的制備工藝可以如下:
[0030]第一步:進(jìn)行氧化石墨薄膜(GO)的制備，首先把石墨粉和無(wú)水硝酸鈉倒入冰浴的濃硫酸中，然后邊攪拌邊加入高錳酸鉀，然后加入體積分?jǐn)?shù)為30%左右的雙氧水，將混合后的液體經(jīng)過(guò)過(guò)濾洗滌三次，真空脫水干燥得到氧化石墨薄膜；
[0031]第二步:將制得的氧化石墨還原為石墨烯，并用還原劑將氧化石墨烯表面的含氧基團(tuán)去除，得到石墨烯薄膜；
[0032]第三步:將制得的石墨烯薄膜放入真空等離子體刻蝕機(jī)內(nèi)，用甲烷CH4 (氣體流量為10?20sccm)進(jìn)行等離子刻蝕,刻蝕時(shí)間為30?45min之間，即得到甲基和氫原子摻雜的功能化的具有壓電性能的石墨烯壓電膜層。
[0033]而本實(shí)用新型中的石墨烯振膜層，可以采用化學(xué)氣相沉積制得，然后將其轉(zhuǎn)移到石墨烯壓電膜層上。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓電式揚(yáng)聲器振膜，其特征在于，其包括: 石墨烯壓電膜層； 形成在石墨烯壓電膜層一面上的石墨烯振膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電式揚(yáng)聲器振膜，其特征在于:所述石墨烯振膜層為單層石墨烯振膜層或多層石墨烯振膜層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電式揚(yáng)聲器振膜，其特征在于:所述石墨烯壓電膜層的厚度為50?200 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電式揚(yáng)聲器振膜，其特征在于:所述石墨烯振膜層的厚度為 10 ?100 μ m。
【文檔編號(hào)】H04R17/00GK204104134SQ201420278456
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】楊與勝, 左霜 申請(qǐng)人:福建省輝銳材料科技有限公司