一種超級聲波傳感器震動膜制造技術(shù)的制作方法
【專利說明】
1.
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是利用非晶合金新材料特有的超級硬度、彈性、化學(xué)穩(wěn)定性及熔融狀態(tài)時的良好流動性、填充性，采用導(dǎo)熱良好的銅金屬模具壓鑄成型，制造超薄、超輕、超靈敏、耐化學(xué)腐蝕的聲波傳感器震動膜。這種震動膜提高了聲波傳感器靈敏度，同時拓寬了音頻響應(yīng)范圍，解決了化學(xué)腐蝕造成的聲波傳感器靈敏度下降問題。可應(yīng)用于聲納、高檔揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)等聲學(xué)產(chǎn)品制造。其技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诼晫W(xué)材料。
2.
【背景技術(shù)】
[0002]非晶金屬又稱為液體金屬、或玻璃金屬。熔融狀態(tài)的金屬液體在極速(百萬分之一秒)冷卻狀況下，金屬液體中的原子來不及移動形成有序晶格就以無序狀態(tài)凝固成固體。這種固體被稱之為非晶金屬。由于非晶金屬固體內(nèi)部原子分布具有液體的特征，(也稱為玻璃態(tài)特征)所以，非晶金屬內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)與普通金屬內(nèi)部原子有序排列構(gòu)成晶格的微觀結(jié)構(gòu)迥異。這種金屬內(nèi)部原子分布狀態(tài)的改變，直接導(dǎo)致金屬性能發(fā)生了令人吃驚的變異。譬如，非晶金屬不存在晶格，也就沒有晶格之間的滑動和晶格缺陷，因而非晶金屬沒有普通金屬的延展性。正因?yàn)榉蔷Ы饘賰?nèi)部金屬原子分布的處于微觀無序狀態(tài)，在宏觀上反而獲得了質(zhì)地緊密、均勻、無結(jié)構(gòu)性缺陷的玻璃態(tài)特性。這一特性決定了非晶金屬具有普通金屬難以媲美的剛性、韌性、彈性和化學(xué)穩(wěn)定性。由于極速冷卻方法不但成本高昂且很難獲得大體積的非晶金屬，通常這種方法只能用于制造薄片狀或粉末狀的非晶金屬。大體積的非晶金屬又稱大塊非晶金屬合金?，F(xiàn)有的大塊非晶金屬合金制造技術(shù)是利用原子體積相差較大的幾種金屬，按照一定的配比混合，在加熱熔融時，由于金屬原子體積相差較大，在液態(tài)下定向移動困難，所以在凝固時難以組合形成有序晶格，從而獲得大塊非晶金屬合金。因此，通過設(shè)計恰當(dāng)?shù)慕饘俳M分和配比，就可以在非極速冷卻條件下，得到原子呈無序狀態(tài)的大塊非晶金屬合金。大塊非晶金屬合金熔融為液體時，具有較好的流動性和填充性，并且在凝固時，與普通金屬不同，它沒有體積膨脹或縮小現(xiàn)象，非常適于通過精密鑄造一次成型制造大塊非晶金屬合金產(chǎn)品。
[0003]聲波傳感器的靈敏度與震動膜材質(zhì)的密度、比重、硬度、彈性有關(guān)，提高材質(zhì)的密度、硬度、彈性和降低材質(zhì)的比重可以提高聲波傳感器震動膜靈敏度。非晶金屬合金具有比現(xiàn)有普通金屬、有機(jī)高聚物、無機(jī)陶瓷等材質(zhì)更高的密度、硬度、彈性，而且可以更薄、更輕。因此，非晶金屬合金是制造聲波傳感器震動膜的極佳材料。
3.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]采用鈦、鋁、鋯、鋅、銅為主要成分的非晶合金為原料制造聲波傳感器震動膜。提高聲波傳感器震動膜靈敏度和耐化學(xué)腐蝕性。
[0005]采用使用可調(diào)溫銅模具的壓鑄機(jī)，可以使非晶金屬液體快速充滿模具，同時消除了大塊非晶金屬合金鑄造件內(nèi)部可能存在的氣體孔穴，一次成型制造厚度在0.1毫米以下的聲波傳感器震動膜。同時解決了現(xiàn)有震動膜高頻響應(yīng)不良的問題。
[0006]采用具有熱油循環(huán)控制溫度設(shè)計的金屬銅模具壓鑄，可以提高非晶金屬液體的流動性及加快散熱速度，有利于快速制造各種形狀的聲波傳感器震動膜。
4.
【附圖說明】
[0007]附圖1:可調(diào)溫銅模具由模具(1)、模具(2)構(gòu)成。模具⑴工作面由震動膜凹形槽(3)和多余非晶金屬合金液體(7)排出槽(4)構(gòu)成。模具(2)工作面由震動膜凸形槽(5)和非晶金屬合金液體(7)注入通道(6)構(gòu)成。
[0008]附圖2:當(dāng)模具(I)和模具(2)工作面對接后，形成震動膜(8)形狀的空腔體及多余非晶金屬合金液體(7)排出槽(4)空腔體。壓鑄機(jī)通過通道(6)將非晶金屬合金液體(7)壓入震動膜(8)形狀的空腔體，非晶金屬合金液體(7)快速冷卻后，凝固為空腔體形狀的厚度(9)為0.1毫米以下的震動膜⑶。
5.
【具體實(shí)施方式】
[0009]調(diào)節(jié)壓鑄機(jī)模具(I)、模具(2)溫度，保持在約攝氏300度恒溫后，將非晶金屬合金液體(7)由通道(6)快速壓入由模具(1)、模具(2)構(gòu)成的震動膜(8)腔體，3秒左右打開模具(I)、模具(2)，頂出震動膜(8)。打磨毛刺后，制成震動膜(8)成品。
【主權(quán)項】
1.《一種超級聲波傳感器震動膜制造技術(shù)》是利用非晶合金新材料特有的超級硬度、彈性、化學(xué)穩(wěn)定性及熔融狀態(tài)時的良好流動性、填充性，采用導(dǎo)熱良好的銅金屬模具壓鑄成型，制造超薄、超輕、超靈敏、耐化學(xué)腐蝕的聲波傳感器震動膜。這種震動膜提高了聲波傳感器靈敏度，同時拓寬了音頻響應(yīng)范圍，解決了化學(xué)腐蝕造成的聲波傳感器靈敏度下降問題，非晶合金聲波傳感器震動膜獨(dú)有的不同于現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)特征是，采用鈦、鋁、鋯、鋅、銅為主要成分的非晶合金(7)為原料制造聲波傳感器震動膜(8)。2.根據(jù)權(quán)項I所述的非晶合金(7)為原料制造聲波傳感器震動膜(8)，其技術(shù)特征是采用使用可調(diào)溫銅模具(I)、銅模具(2)的壓鑄機(jī)，一次成型制造聲波傳感器震動膜(8)。3.根據(jù)權(quán)項I所述的非晶合金(7)為原料制造聲波傳感器震動膜(8)，其技術(shù)特征是聲波傳感器震動膜(8)厚度(9)小于0.1毫米。4.根據(jù)權(quán)項I所述的非晶合金(7)為原料制造聲波傳感器震動膜(8)，其技術(shù)特征是采用包括但不限于鈦、鋁、鋯、鋅、銅為上要成分的非晶合金(7)為原料制造聲波傳感器震動膜⑶。5.根據(jù)權(quán)項I所述的非晶合金(7)為原料制造聲波傳感器震動膜(8)，其技術(shù)特征是采用包括但不限于使用可調(diào)溫銅模具(I)、銅模具(2)的壓鑄機(jī)，一次成型制造非晶合金(7)聲波傳感器震動膜(8)。
【專利摘要】《一種超級聲波傳感器震動膜制造技術(shù)》是利用非晶合金新材料特有的超級硬度、彈性、化學(xué)穩(wěn)定性及熔融狀態(tài)時的良好流動性、填充性，采用導(dǎo)熱良好的銅金屬模具壓鑄成型，制造超薄、超輕、超靈敏、耐化學(xué)腐蝕的聲波傳感器震動膜。這種震動膜提高了聲波傳感器靈敏度，同時拓寬了音頻響應(yīng)范圍，解決了化學(xué)腐蝕造成的聲波傳感器靈敏度下降問題。可應(yīng)用于聲納、高檔揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)等聲學(xué)產(chǎn)品制造。
【IPC分類】H04R31/00
【公開號】CN105120415
【申請?zhí)枴緾N201510458640
【發(fā)明人】劉南林
【申請人】劉南林
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月25日