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本文根据扬声器振膜对振膜材料三个理论依据:质轻、高弹性模量、较高的阻尼系数,使用玄武岩长丝制作出多种不同种类的玄武岩长丝振膜织物,研究玄武岩长丝振膜织物弹性模量和吸声性能的影响因素,为玄武岩长丝振膜研发提供理论可行性。
首先采用不同规格的玄武岩长丝,设计出不同织物组织的玄武岩长丝织物,通过改进织造技术和织造设备,织造出更为完善的玄武岩长丝织物。采用性能优越的热塑性丙烯酸树脂作为涂料,利用Werner Mathis AG LTF97885涂层机对玄武岩长丝织物进行涂层处理,通过涂层工艺参数的选择,获得不同种类的玄武岩长丝振膜织物。然后采用3380型Instron多功能试验仪,对玄武岩长丝振膜织物进行弹性模量的测试与比较,并与玻璃纤维振膜织物的弹性模量进行对比。最后利用VA-Lab4 IMP-AT材料吸声系数测试仪测量玄武岩长丝与玻璃纤维振膜织物的吸声性能,并进行比较分析。利用Matlab7.0数学处理软件对涂层厚度与玄武岩长丝振膜总体吸声系数的影响进行相关分析,模拟涂层厚度与玄武岩长丝振膜织物总体吸声系数的关系曲线,获得涂层厚度与吸声系数的最优关系点。
研究结果表明,平纹组织更适用于制备玄武岩长丝振膜织物;当固化温度为120℃,固化时间为30-40min时,玄武岩长丝振膜织物的弹性模量较好,并且当涂层厚度约为O.05mm时,玄武岩长丝振膜织物弹性模量最高;并且当涂层厚度增加时,玄武岩长丝振膜织物的吸声系数呈现先增加后减小的趋势,当涂层厚度为O.16mm时,玄武岩长丝振膜织物的吸声性能达到最优化。
本文通过玄武岩长丝振膜织物声学性能影响因素的研究,以及与玻璃纤维振膜织物弹性模量与吸声系数进行比较,研究结果表明玄武岩长丝是制备扬声器振膜的优质材料,并且该研究的实验数据为玄武岩长丝振膜的研制提供了数据支撑。