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《特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议论文集(摘要)》2017年
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音膜材料激光辐照表面完整性及声学性能研究

杨小乐  黄舒  盛杰  朱明  宋稳红  周建忠  
【摘要】:为解决高分子聚酯材料的音膜在使用过程中存在中频失真、发声性能有缺陷等问题,提出了一种新型高分子音膜材料激光改性工艺,研究激光辐照对高分子音膜的表面完整性及声学性能的作用规律。采用不同激光功率和扫描速度,固定波长为940 nm的半导体连续激光辐照音膜材料表面,在保证其表面完整性的情况下获得不同的改性效果,使用蔡司共聚焦显微镜测量辐照材料的表面形貌和粗糙度,通过拉伸试验和DSC测试音膜材料的弹性模量和结晶度,选用NTI FX100音频测试系统对音膜的失真曲线、谐振频率和频率响应曲线进行分析。结果表明,经激光辐照后,音膜试样材料表面完好,无破损、变形;随着激光功率的增加,音膜表面的粗糙度逐步降低,二维形貌趋于平缓,有利于提高音膜振动的一致性和均匀性;在一定的参数范围内,激光功率和扫描速度的改变并不足以使得音膜材料的质量发生太大的变化,因此音膜材料受激光辐照后质量的变化不认为是引起音膜声学性能改变的原因;音膜材料的弹性模量和结晶度随着激光功率的增加而增大,随着激光扫描速度的加快而减小,较未经激光处理的试样,当激光功率为60 W,扫描速度为6 mm/s时,音膜材料弹性模量和结晶度的提升达到最大,增幅分别为26.5%和9.6%;激光辐照高分子聚酯材料音膜球顶可降低球顶粗糙度,改善球顶的表面形貌,音膜球顶的表面粗糙度随着激光能量的增大而降低;激光辐照聚酯音膜球顶可改善其中频附近出现的失真现象,提高其谐振频率,但对音膜频响曲线影响不大,且激光功率越大,聚酯音膜球顶的中频失真改善和谐振频率提升越明显,经时效处理验证,其改善效果具有持久性。激光对音膜的辐照改性可提升其在产品中的使用性能,但不会影响音膜在产品中的功能定位。试验所得结果对于当前采用高分子聚酯材料作为音膜的发声器件快速高效地提升市场竞争力有着重要意义。
【作者单位】:江苏大学机械工程学院
【分类号】:TN249;TQ316.6

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