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纸盆是纸盆扬声器的振膜，也是声辐射元件，是振动系统的主要零件。纸盆特性直接影响着扬声器的各种电声参数、音质和使用寿命，是关键的零件。扬声器振动系统中的纸盆一直用纸制作，不同的纸具有不同的物理特性。目前，各种添加材料也被用来改善纸盆物理特性。扬声器纸盆正向着复合材料方向发展。
为实现上述的目标，可尝试用不同的材料试制纸盆，或在纸盆的制造材料中加入各种不同的新材料和添加剂，使其成为复合型纸盆，从而提高纸盆的物理特性，提高扬声器的品质与音质。
本文研究正是基于上述的设想而开展，在常规纸盆纸浆中加入不同含量的东莞启迪环保科技有限公司开发YM纸盆音频添加剂，并从物理学角度分析此新型纸盆材料的力学性能。
1.
试验方法
1．1
试验原料:a,纸盆生产厂纸盆原浆料;b,东莞启迪环保科技有限公司ym系列音频添加剂。按不同的比例添加。
1．2
试验过程
工艺流程如下：
高温高压蒸煮－洗涤筛选－打浆－叩解—捞浆--纸盆成型一纸盆性能检测－性能测试
2．结果讨论
对抄出的7个不同纸盆的品种进行定量、厚度测试，并用NETZSCH
DMA242C
动态力学热分析仪对纸盆材料进行动态力学分析。测试温度范围为－20℃－60℃，升温速率为2℃/min,单悬臂夹具使用单臂，在空气氛围中测试。测量结果如表一所示：
我们知道，振膜的密度越低，模量越大，扬声器的灵敏度就越高
，可以有效提高输出声级，使频响曲线扩宽；适当的内阻尼可以有效抑制分割振动，改善频响曲线的峰值，改善失真。动态力学热分析仪DMA能测定材料在一定条件（温度、频率、应力或应变、气氛与湿度）下的刚度与阻尼，通过测定材料的刚度与阻尼随温度、频率或时间的变化，获得与材料的结构、加工与应用的有关特性参数。纸盆安装在扬声器上，在正常工作时，一直处于振动状态，是一种动态行为，DMA结果将更能真实的反应纸盆的强度和阻尼的物理性能。从动态力学角度，储能模量表征材料在形变过程中由于弹性形变而储存的能量，反应了材料的强度；损耗模量表征材料在形变过程中因形变而以热的形式损耗的能量，反应了材料的阻尼性能。从表1可以看到，在纸盆成型时，抄重会影响材料的储能模量和损耗模量。在相同配方下，抄重增加，有提高模量的趋势；对样品2，储能模量和损耗模量有明显提高，材料具有良好的强度和阻尼性能；对样品6，模量也有一定的提高；7号样为英国UKMo5，作为对比样，抄重为我们制样的3－4倍，有高的储能模量，但我们的结果提升后，大大缩小了与其的差距。结果表明添加组分的加入能改善材料的力学性能，但对于含量需要定量控制，且改善抄纸的工艺。
图1、图2是在－20℃－60℃温度范围内，储能模量和损耗模量随温度的变化关系的DMA图谱。可以看到，在－20℃－60℃内，除7号样外，曲线平稳一致。7号样虽然具有极高的储能模量和损耗模量，但其储能模量随温度的升高而急剧下降，材料的物理性能不稳定。而我们所制备的样品，材料性能非常稳定。
表2是拉伸实验的样品结果，并且对比了在高湿度处理下对纸盆材料的影响。湿度处理条件为放置在80％湿度下24h。
从表2可以看出，机械性能上，同表1的动态力学分析的储能模量和损耗模量的变化趋势有一致的结果，且2，6号样弹性模量高，具备优良的强度和拉伸性能。表3是湿度处理前后弹性模量的改变值，同原样相比，改变状况大致相同，表明加入添加剂后，不影响纸盆材料一般的抗湿性能；并且6号样的变化指明显减小，抗湿性能得到提升。
表3
湿度处理后弹性模量的变化值（％）
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编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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弹性模量变化 |
25．1 |
30．6 |
30．7 |
31．7 |
28．8 |
16．4 |
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图3、图4是表2
对应的处理前后各样品的应力－应变曲线。曲线的斜率代表了材料的弹性模量，纵坐标的最高点为最大拉伸强度。从图中，可以更加直观明显的看出不同样品的变化趋势。
3．结论
本文从物理学角度分析了纸盆材料的力学性能、稳定性和抗湿能力。我们通过在常规纸浆中加入东莞启迪环保科技有限公司开发的新型
音盆添加剂，来研究不同添加物含量对纸盆性能的影响。纸盆抄重量增加，会使机械性能略有提高。我们研究发现，加入添加剂后，能使性能显著提高。特别是加入量为10的2号样，具有优良的强度和阻尼性能。6号样添加剂加入量为850，机械性能良好，更具有良好的抗湿性能。上述各种纸盆在组装成扬声器后，经电声专家评价，具有优良的听感，生产企业则根据自身产品及扬声器的要求以及个人的主观评价，对各种纸盆都做出了较高的评价。研究表明，东莞启迪环保科技有限公司开发的这种新型的YM音频纸盆添加剂，作为扬声器纸盆材料的添加物，能够起到少而精的效果。本文仅对某些线性量做了少量研究，发现了此种添加剂的“神奇”之处。但是，纸盆的制作工艺复杂，在具体加工中，更需反复实践，找到更为精确的最佳点和最佳的混合比以及最优的加工工艺，从量变到质变，使纸盆扬声器的性能得到质的飞跃。 |
