CN115550815A

CN115550815A - 发声装置的壳体、发声装置及电子设备

Info

Publication number: CN115550815A
Application number: CN202211112721.2A
Authority: CN
Inventors: 周厚强; 王婷; 李春
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2022-09-14
Filing date: 2022-09-14
Publication date: 2022-12-30

Abstract

本发明公开了一种发声装置的壳体、发声装置及电子设备，发声装置的壳体的至少一部分由改性聚4‑甲基‑1‑戊烯材料制成，所述改性聚4‑甲基‑1‑戊烯材料至少由如下原料制备而成：聚4‑甲基‑1‑戊烯树脂，45wt％～75wt％；增强剂，10wt％～40wt％；增韧剂，5wt％～15wt％；无机空心微珠，10wt％～30wt％；其中，所述无机空心微珠的外径为10μm～85μm。本发明通过添加无机空心微珠减小壳体的密度，通过增韧剂减小无机空心微珠的破损率，提高对于壳体的减重效果，满足壳体轻量化的要求。

Description

发声装置的壳体、发声装置及电子设备

技术领域

本发明涉及电声技术领域，更具体地，涉及一种发声装置的壳体，以及使用该外壳的发声装置，以及使用该发声装置的电子设备。

背景技术

随着电声技术领域的发展，电声器件逐渐向着轻薄化、智能化、大功率化、高频化的方向发展。

传统的扬声器外壳通常采用PC材料经过注塑形成，由于PC材料的密度大致为1.2g/cm³，可见PC材料的密度较大，将会导致通过PC材料制备的扬声器外壳具有重量大的缺陷。此外，随着扬声器的功率逐渐提高，对于扬声器的外壳的模量要求也越来越高，但是现有的PC材料的弯曲模量较低，通过PC材料制备的扬声器外壳在高温可靠性试验中易于变形和失效。

因此，需要一种新的技术方案，以满足重量轻、模量高、强度高等需求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种发声装置的壳体，能够解决传统技术中的壳体具有重量大、强度低的缺陷。

本发明的又一个目的在于提供上述壳体和发声单体组成的发声装置。

本发明的再一个目的在于提供包括上述发声装置的电子设备。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。

根据本发明第一方面实施例的发声装置的壳体，所述壳体的至少一部分由改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料至少由如下原料制备而成：聚4-甲基-1-戊烯树脂，45wt％～75wt％；增强剂，10wt％～40wt％；增韧剂，5wt％～15wt％；无机空心微珠，10wt％～30wt％；其中，所述无机空心微珠的外径为10μm～85μm。

根据本发明的一些实施例，所述壳体的密度为0.76g/cm³～1.15g/cm³；和/或，所述壳体的弯曲模量为3GPa～10GPa；和/或，所述壳体的缺口冲击强度＞7kJ/m²。

根据本发明的一些实施例，所述增强剂包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维和聚酰亚胺纤维中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述玻璃纤维的横截面为圆形或者扁平形，所述扁平形的横截面的长轴和短轴的尺寸比为2:1～6:1。

根据本发明的一些实施例，所述增韧剂包括聚乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性的烯烃嵌段共聚物、马来酸酐接枝改性的聚烯烃弹性体、聚烯烃弹性体、烯烃嵌段共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、聚苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异丁橡胶、天然橡胶、聚烯烃热塑性弹性体中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述原料还包括润滑剂，所述润滑剂包括含氟聚合物加工助剂、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、硅酮润滑剂中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述润滑剂占所述原料的含量为0.5wt％～3wt％。

根据本发明的一些实施例，所述原料还包括防老剂，所述防老剂包括抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂1098，抗氧剂1135.抗氧剂944，抗氧剂622，抗氧剂783，抗氧剂791，抗氧剂PS800,抗氧剂PS802，抗氧剂168，抗氧剂126，抗氧剂626，抗氧剂FS304，抗氧剂FS102中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述防老剂占所述原料的含量为0.5wt％～2wt％。

根据本发明的一些实施例，所述无机空心微珠包括玻璃空心微珠和/或陶瓷空心微珠。

根据本发明的一些实施例，所述无机空心微珠的外径为25μm～45μm。

根据本发明的一些实施例，所述壳体包括第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体与所述第二子壳体粘接或一体注塑成型，所述第一子壳体由所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，所述第二子壳体通过钢、铝合金、铜合金、钛合金、PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料中的至少一种制备而成。

根据本发明第二方面实施例的发声装置，包括上述任一所述的发声装置的壳体。

根据本发明第三方面实施例的电子设备，包括根据上述实施例所述的发声装置。

根据本发明实施例的发声装置的壳体，壳体的至少一部分通过改性TPX材料制备，而改性TPX材料的原料包含聚4-甲基-1-戊烯树脂、增强剂、增韧剂和无机空心微珠，其中，增强剂能提高壳体的强度，增韧剂不仅能够增大壳体的韧性，还能够降低无机空心微珠的破损率，由此可以通过无机空心微珠能够减小壳体的重量，实现壳体轻量化，还能够提高壳体的抗压强度。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明实施例的发声装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的增韧剂(EVA)对于TPX材料的抗冲击性能以及拉伸强度的影响示意图。

附图标记

发声装置100；

壳体10；第一支撑壳体11；第二支撑壳体12；

发声单体20。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的发声装置100的壳体10，其中，发声装置100可以为扬声器模组。

根据本发明实施例的发声装置100的壳体10的至少一部分由改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，改性聚4-甲基-1-戊烯材料至少由如下原料制备而成：聚4-甲基-1-戊烯树脂，45wt％～75wt％；增强剂，10wt％～40wt％；增韧剂，5wt％～15wt％；无机空心微珠，10wt％～30wt％；其中，无机空心微珠的外径为10μm～85μm。

也就是说，发声装置100的壳体10的全部或者部分可以通过改性聚4-甲基-1-戊烯(TPX)材料制备得到，其中改性TPX材料的制备原料中包含TPX树脂、增强剂、增韧剂、无机空心微珠。

下面对改性TPX材料的原料的各个组分进行详细说明。

其一，原料中的TPX树脂可以作为基体树脂，其中TPX树脂的含量占原料的总重的重量百分率为45wt％～75wt％。其中，TPX材料的熔点为240℃，吸水率为0.01％，也就是说TPX材料具有较好的耐温和尺寸稳定性，使得制备得到的壳体10也具有较好的耐温性和尺寸稳定性。

其二，原料中的增强剂是指添加到TPX树脂中能与TPX树脂紧密地结合，并使制备得到的壳体10的机械力学性能显著提高的物质。需要进行说明的是，增强剂不仅能够使TPX树脂紧密相连而达到良好的机械强度，而且可提高TPX树脂的分散均匀性，TPX树脂体系的流动性得以改善，以上因素均有利于增加制备得到的壳体10的机械强度、表观质量和加工性能。也就是说，原料中的增强剂可以用于提升制备得到的壳体10的模量和强度。

具体地，增强剂的含量占原料的总重的重量百分率为10wt％～40wt％，包括其端点值10wt％和40wt％。需要说明的是，如果增强剂的重量含量小于10％，增强剂对TPX材料的补强效果小，造成TPX材料的力学性能和耐温性低，易造成壳体10的变形失效；如果增强剂的重量分数大于40％，会造成改性TPX材料的模量和强度过盈，熔体粘度增大，熔融指数变小，难以注塑薄壁壳体10产品；并且过高的增强剂的含量易增加注塑设备的磨损，缩短注塑机的使用寿命。可见，本发明的增强剂的含量占原料的总重的重量百分率为10wt％～40wt％，不仅能够提高壳体的力学性能、耐温性、稳定性，还可以降低壳体10的厚度，延长注塑设备的使用寿命。可选地，增强剂的重量百分率为10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％等。

其三，原料中的增韧剂能够降低制备得到的壳体10的脆性，如图2所示，增韧剂能够提高TPX材料的抗冲击性能和拉伸强度，增强制备得到的壳体10的韧性。需要进行说明的是，增韧剂能够通过剪切分散在TPX材料中，当壳体10受到冲击时，增韧剂能够很好的诱发银纹和剪切带，从而吸收大量能量，提升了壳体10的抗冲击性能。

具体地，增韧剂的含量占原料的总重的重量百分率为5wt％～15wt％，且包括端点值5wt％和15wt％。需要说明的是，如果增韧剂重量含量大于15wt％，会导致TPX材料的力学性能下降，弯曲模量降低，耐温性下降，易导致壳体10受力后失效。由此，本发明的增韧剂的含量占原料的总重的重量百分率为5wt％～15wt％，能够较好的提升TPX材料的韧性，从而提高壳体10的韧性。可选地，增韧剂的重量百分率为5wt％、8wt％、10wt％、15wt％等。

其四，原料中的无机空心微珠的外壳采用无机材料，中心为空腔结构，无机空心微珠的密度一般为0.1g/cm³～0.8g/cm³，使得无机空心微珠具有密度低的优点，此外无机空心微珠还具有抗压强度高的特点。在将无机空心微珠和TPX材料等复合后得到改性TPX材料时，无机空心微珠能够显著降低改性TPX材料的密度，且能够增强改性TPX材料的刚度、强度等性能，进而降低壳体10的重量，提升壳体10的强度。

其中需要进行说明的是，无机空心微珠随着外径增大，其抵抗压力和剪切的能力也会变差，容易破碎。例如，无机空心微珠在挤出机和注塑机中受到剪切作用后，可能会破裂，而无机空心微珠在破裂后其堆积密度会明显上升，从而降低了无机空心微珠对于改性TPX材料的减重效果，即对壳体10的减重效果将会被影响。因此，无机空心微珠的完整率越高，对壳体10的减重效果越好，壳体10的密度也就越小。而在本发明中，制备壳体10的原料中的增韧剂能够减小无机空心微珠的破损率。具体地，增韧剂一般含有活性基团，增韧剂表面的基团可以与无机空心微珠的表面形成分子间作用力，可以缓冲无机空心微珠的剪切应力，从而减少无机空心微珠的破损率。

通过对未添加增韧剂的无机空心微珠进行测试，发现无机空心微珠的外径大于50μm时，无机空心微珠在经过双螺杆挤出造粒和注塑过程中受到剪切后，无机空心微珠易破损，无机空心微珠在破裂后其堆积密度会明显上升，破损的无机空心微珠就失去了对于改性TPX材料的减重效果，从而不能对壳体10起到降低密度的效果。而本发明中的无机空心微珠的外径为10μm～85μm，也就是说，无机空心微珠的外轮廓的直径为10μm～85μm，包括端点值10μm和85μm。也就是说，本发明在向TPX材料中添加了增韧剂后，可以减小无机空心微珠的破损率，从而提高无机空心微珠的最大外径值，使无机空心微珠的最大直径可达85μm，减小了无机空心微珠的堆积密度，进而对于壳体10起到更大程度的减重效果。可选地，无机空心微珠的外径可以为10μm、12μm、15μm、30μm、50μm、60μm、70μm、80μm、85μm等。

并且，无机空心微珠的含量占原料的总重的重量百分率为10wt％～30wt％，包括端点值10wt％和30wt％。需要说明的是，无机空心微珠起到了低密度填料的作用，如果无机空心微珠的重量百分率小于10wt％，会导致无机空心微珠的量太少，能起到的减重作用有限；如果无机空心微珠的重量百分率＞30％，易造成TPX材料韧性下降，壳体10在跌落可靠性验证中易破损失效。由此，采用无机空心微珠的重量百分率为10wt％～30wt％，不仅能够提高对于壳体10的减重效果，而且还能够提升壳体10的强度。需要说明的是，无机空心微珠采用中空玻璃微珠等，在此不作限定。可选地，无机空心微珠的重量百分率为10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％等。

由此，根据本发明实施例的发声装置100的壳体10的至少一部分通过改性TPX材料制备，而改性TPX材料的原料包含聚4-甲基-1-戊烯树脂、增强剂、增韧剂和无机空心微珠，其中，增强剂能提高壳体10的强度，增韧剂不仅能够增大壳体10的韧性，还能够降低无机空心微珠的破损率，由此可以通过无机空心微珠不仅能够减小壳体10的重量，实现壳体10轻量化，还能够提高壳体10的抗压强度。

可选地，对于堆积密度在0.45g/cm³～0.75g/cm³范围的中空玻璃微珠，中空玻璃微珠的外径15μm～40μm，该外径范围的中空玻璃微珠能够作为降密度填料使用，并且通过配合增韧剂，能够使得在加工过程中其破损率可以低于40％，可以起到较好的减重效果。

根据本发明的一个实施例，壳体10的密度为0.76g/cm³～1.15g/cm³；和/或，壳体10的弯曲模量为3GPa～10GPa；和/或，壳体10的缺口冲击强度＞7kJ/m²。也就是说，壳体10的限定可以包括条件一、壳体10的密度为0.76g/cm³～1.15g/cm³；条件二、壳体10的弯曲模量为3GPa～10GPa；条件三、壳体10的缺口冲击强度＞7kJ/m²，三个条件中的任一一个满足均属于本发明的保护范围。

下面对每个条件进行详细说明。

首先，壳体10的密度为0.76g/cm³～1.15g/cm³，PC外壳的密度为1.18g/cm³～1.22g/cm³，可见，本发明的壳体10的质量相较于传统的PC塑料壳体而言质量更轻。需要进行说明的是，如果壳体10的密度小于0.76g/cm³，将易于导致壳体10的强度低；如果壳体10的密度大于1.15g/cm³，将会导致壳体10较重，从而增加发声装置100的重量。可见，当壳体10的密度为0.76g/cm³～1.15g/cm³时，壳体10的质量较轻且具有较大的强度。可选地，壳体10的密度为0.76g/cm³、1.0g/cm³、1.15g/cm³等，能够使得壳体10兼顾轻质和高强度。

其次，壳体10的弯曲模量为3GPa～10GPa，包括端点值3GPa和10GPa。其中壳体10的弯曲模量的测试原理参照GB/T 9341-2008，具体测试方法为样品取壳体10上的厚度均匀的平直部分，样品的宽度为5mm；压头直径为2mm；样品的厚度＜1mm时，试验跨度为5mm；样品厚度介于1mm～1.5mm时，试验跨度为6mm；样品厚度介于1.5mm～2mm时，试验跨度为7mm；试验速度：2mm/min；测试5根样条，取平均值。有利于提高发声装置100的声学性能和力学性能。

需要说明的是，如果壳体10的弯曲模量小于3GPa，容易导致壳体10的强度不足，通过壳体10组装形成的发声装置100易于产生谐振。如果壳体10的弯曲模量大于10GPa，会使壳体10较脆。因此通过使壳体10的弯曲模量不小于3GPa，有利于提高发声装置100的声学性能和力学性能。可选地，壳体10的弯曲模量为3GPa、4GPa、5GPa、6GPa、7GPa、8GPa或10GPa等，可以使壳体10的结构强度满足发声装置100的使用要求。

再次，壳体10的缺口冲击强度大于7kJ/m²。需要说明的是，如果壳体10的缺口冲击强度小于等于7kJ/m²，会使壳体10的扛冲击能力差。由此，通过限定壳体10的缺口冲击强度大于7kJ/m²能够使壳体10具有较强的抗冲击强度，提高壳体10的力学性能。可选地，壳体10的缺口冲击强度为8kJ/m²、10kJ/m²、12kJ/m²、15kJ/m²等。

根据本发明的一个实施例，增强剂包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维和聚酰亚胺纤维中的至少一种。需要说明的是，纤维能够与TPX材料经过缠绕、模压或者拉挤形成复合材料，通过纤维增强复合材料具有比强度高、比模量大等优点，使得制备得到的壳体10也具有比强度高、比模量大的优点。

其中，玻璃纤维材料的密度一般在2.5g/cm³～2.8g/cm³，玻璃纤维的种类可以包括无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、低介电玻璃纤维等，具有选择种类广的优点。

可选地，原料还包括硅烷偶联剂，由于玻璃纤维同TPX材料之间的表面能的差异较大，易于造成玻璃纤维在TPX材料中的润湿性和分散性差，因此可以对玻璃纤维进行表面处理以提升二者之间的相容性，例如可以在生产加工时将硅烷偶联剂处理玻璃纤维的表面。进一步地，所用的硅烷偶联剂可以包括甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、烷基硅烷偶联剂、氯代烷基硅烷偶联剂等，通过采用玻璃纤维和硅烷偶联剂，能够提高制备得到的壳体10的强度。

而增强剂采用碳纤维时，碳纤维的密度一般在1.5g/cm³～2.0g/cm³，碳纤维的增强效果更优。由于碳纤维同TPX材料的相容性较差，因此碳纤维可以预浸上一层高分子材料进行表面处理，以提升碳纤维同TPX材料的相容性，从而能够提高制备得到的壳体10的强度。

在增强剂采用玄武岩纤维时，玄武岩纤维具有高模量的优点，但是玄武岩纤维的表面能相对较低，可选地，在生产加工时，对玄武岩纤维进行表面处理，提升玄武岩纤维的表面活性，随后加入TPX材料(例如聚4-甲基-1-戊烯树脂)中提升制备得到的壳体10的模量和耐温性。

在增强纤维采用高分子纤维时，可以采用芳香族聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维，以上高分子纤维具有较优的耐温性。高分子纤维与TPX材料之间的相容性较优，能够提高制备得到的壳体10的耐温性。

根据本发明的一个实施例，玻璃纤维的横截面为圆形或者扁平形，通过采用圆形或者扁平形横截面的玻璃纤维可以较好的提升TPX材料的弯曲模量和拉伸强度。在玻璃纤维的横截面为扁平形时，扁平形可以指的是横截面的外轮廓的长度较长，而宽度较窄的形状，例如包括椭圆形、类长方形等。通过采用扁平形横截面的玻璃纤维可以显著地降低无机空心微珠的破损率。

在本发明的一些具体实施方式中，扁平形的横截面的长轴和短轴的尺寸比为2:1～6:1。也就是说，玻璃纤维包括截面为圆形的玻璃纤维和截面为扁平形的玻璃纤维，进一步地，玻璃纤维采用截面长宽比为2:1～6:1的扁平玻璃纤维。需要进行说明的是，如果尺寸比小于2:1，将会导致横截面接近圆形，在注塑时，由于注塑取向的存在，易于导致壳体10出现翘曲不平。而如果尺寸比大于6:1，将会导致横截面的长轴过长，加工难度较大。而本实施例的扁平形的横截面的短轴和长轴的尺寸比为2:1～6:1仅能够改善改性TPX材料的流动性，随着流动性增大，不仅使得壳体10的注塑厚度也越薄，实现薄壁注塑，并且降低无机空心微珠的破损率。也就是说，当扁平形的横截面的短轴和长轴的尺寸比为2:1～6:1时，不仅可以方便加工成型壳体10，而且可以保证壳体10的产品平整度，提升产品良率，并且还能够降低无机空心微珠的破损率，从而提高对于壳体10的减重率。可选地，扁平形的横截面的长轴和短轴的尺寸比为2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、6:1等。

可选地，在添加20wt％～30wt％，且长轴和短轴的尺寸比为2:1～6:1的扁平玻璃纤维时，无机空心微珠的破损率可控制在20wt％以下。

在本发明的一些具体实施方式中，增韧剂包括聚乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、马来酸酐接枝改性的烯烃嵌段共聚物(OBC-MAH)、马来酸酐接枝改性的聚烯烃弹性体(POE-MAH)、聚烯烃弹性体(POE)、聚烯烃嵌段共聚物(OBC)、二元乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、异丁橡胶(IBR)、天然橡胶(NR)、聚烯烃热塑性弹性体(TPO)中的至少一种。上述的增韧剂与TPX材料之间具有良好的相容性，提高增韧效果，从而使得壳体10具有良好的抗冲击性能。

根据本发明的一个实施例，在增韧剂采用聚乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、马来酸酐接枝改性的聚烯烃弹性体(POE-MAH)、马来酸酐接枝改性的烯烃嵌段共聚物(OBC-MAH)时，控制增韧剂的重量百分率为8wt％～10wt％，可在提升TPX材料的韧性的同时，可显著的降低无机空心微珠的破损率，使得无机空心微珠的破损率可控制在20％以内。需要说明的是，上述增韧剂的基团可同无机空心微珠的表面基团之间形成分子间作用力，例如上述增韧剂的极性基团可同无机空心微珠表面的羟基之间形成分子间作用力，从而可缓冲无机空心微珠的剪切应力，减少了无机空心微珠的破损，保证了对于壳体10的减重效果。

在本发明的一些具体实施方式中，原料还包括润滑剂，润滑剂包括含氟聚合物加工助剂(PPA)、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、硅酮润滑剂中的至少一种。

根据本发明的一个实施例，润滑剂占原料的含量为0.5wt％～3wt％，包括端点值0.5wt％和3wt％。需要进行说明的是，如果润滑剂的含量小于0.5wt％，难以起到提升TPX材料流动性的作用；如果润滑剂的含量大于3wt％，由于作为小分子物质的润滑剂具有较为一般的耐温性，因此如果润滑剂的含量过大，会影响TPX材料的耐温性，且随着润滑剂用量的增加，会导致TPX材料在螺杆上打滑，影响生产加工。由此，润滑剂占原料的含量为0.5wt％～3wt％，可较好的提升TPX材料的流动性，可满足壳体10结构的注塑要求。并且，润滑剂可减少TPX材料的分子链之间的摩擦力，降低TPX分子链同注塑机和模具之间的摩擦力，显著提升TPX材料的熔融指数。可选地，润滑剂的重量百分率可以为0.5wt％、0.8wt％、1.0wt％、1.5wt％、2wt％、3wt％等。

可选地，在润滑剂选用含氟聚合物加工助剂(PPA)，无机空心微珠的破损率可以下降至20％以下，具有极好的减重效果。需要说明的是，PPA可在加工设备的内表面形成润滑膜层，润滑膜层可减少设备对无机空心微珠的剪切效应，从而减少了无机空心微珠的破损率。

根据本发明的一个实施例，原料还包括防老剂，防老剂包括抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂1098，抗氧剂1135，抗氧剂944，抗氧剂622，抗氧剂783，抗氧剂791，抗氧剂PS800,抗氧剂PS802，抗氧剂168，抗氧剂126，抗氧剂626，抗氧剂FS304，抗氧剂FS102中的至少一种。

根据本发明的一个实施例，防老剂占原料的含量为0.5wt％～2wt％，包括端点值0.5wt％和2wt％。需要进行说明的是，如果防老剂的重量百分率小于0.5wt％，TPX材料在高温或者光照条件下，产生的自由基会导致TPX材料分子链破坏，导致TPX材料性能下降；如果防老剂的重量百分率大于2wt％，对TPX材料的老化性能无进一步的提升性，且增加了壳体10的生产加工成本。可选地，防老剂的重量百分率为0.5wt％、0.8wt％、1.0wt％、1.5wt％或2wt％等。

在本发明的一些具体实施方式中，无机空心微珠包括玻璃空心微珠和/或陶瓷空心微珠。

其中在无机空心微珠采用空心玻璃微珠时，空心玻璃微珠是一种中空的，内含惰性气体的微小圆球状粉末，它属于非金属无机材料。空心玻璃微珠(ES)是由特殊工艺制成的薄壁封闭的微小球形颗粒，直径在数微米到数毫米之间，具有抗冲击性能强、滚动性好、导热系数低、隔热保温、电绝缘强度高等许多优良特性，不仅能够降低壳体10的密度，还能够提高壳体10的强度和抗冲击性。

在无机空心微珠采用陶瓷空心微珠，陶瓷空心微珠是表面为封闭陶瓷化壳体10，内部封闭例如大量空气的微小颗粒，具有密度小、热导率低的特点，能够降低壳体10的密度。

此外，需要说明的是，无机空心微珠的耐温性较优，在高温环境下，无机空心微珠的破损率不会出现大面积破损，由此在本发明中，对于TPX材料而言，在加工温度较高时，可以选用更高比例的无机空心微珠。

根据本发明的一个实施例，无机空心微珠的外径为25μm～45μm，包括端点值25μm和45μm。需要进行说明的是，如果无机空心微珠的外径小于25μm，容易导致对于壳体10的减重作用有限；如果无机空心微珠的外径大于45μm，导致在无机空心微珠填充在TPX材料中，且加工温度较高时，无机空心微珠容易破损，导致壳体10的抗冲击性能下降，跌落可靠性失效。可见，无机空心微珠的外径为25μm～45μm，不仅能够减小无机空心微珠的堆积密度，对壳体10起到减重效果，还能够提高壳体10的抗冲击性等力学性能。可选地，无机空心微珠的外径为25μm、30μm、35μm、45μm等。

在本发明的一些具体实施方式中，壳体10包括第一子壳体和第二子壳体，第一子壳体与第二子壳体粘接或者一体注塑成型，第一子壳体由改性TPX材料制成，第二子壳体通过钢、铝合金、铜合金、钛合金、PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料中的至少一种制备而成。

也就是说，根据本发明实施例的发声装置100的壳体10可以由第一子壳体和第二子壳体装配而成，两者可以通过粘结连接，也可以通过注塑等其他方式装配连接。其中，第一子壳体主要由改性TPX材料制成，第二子壳体既可以通过钢、铝合金、铜合金、钛合金等金属材料制成，也可以通过PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料等制成。

下面对本发明的一个实施例的发声装置100的壳体10的制备方法进行详细说明。

首先，将聚4-甲基-1-戊烯树脂、增韧剂、防老剂、润滑剂利用高混机混合均匀；然后，加入双螺杆挤出机主喂料中，待聚4-甲基-1-戊烯树脂融化后，从侧喂料中添加增强剂，从侧喂料中添加低密度填料(无机空心微珠)，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒，得到改性的聚4-甲基-1-戊烯材料；最后，将改性的聚4-甲基-1-戊烯材料，加入注塑机中熔融塑化后，注入成型模具中，成型出壳体10。

此外，玻璃纤维和碳纤维的长径比较大，抵抗剪切能力一般，所以可以在聚4-甲基-1-戊烯树脂颗粒熔融后再加入纤维材料，可有效减少纤维材料破坏，从而提升纤维对材料的补强效果。

并且，无机空心微珠同增强剂一样，抵抗剪切能力较差，所以也可以在聚4-甲基-1-戊烯树脂颗粒熔融后再加入，可有效降低无机空心微珠的破损。

可选地，由于增强剂和低密度填料(无机空心微珠)同聚4-甲基-1-戊烯树脂的表面能相差较大，需要对其进行表面处理，提升二者同聚4-甲基-1-戊烯材料的相容性。表面处理的方法一般通过偶联剂进行表面改性，如可通过乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷对玻璃纤维和中空玻璃微珠进行改性，提升同聚4-甲基-1-戊烯材料之间的结合力。

可见，本发明的发声装置100的壳体10采用改性TPX材料，该工程塑料材料可以采用聚4-甲基-1-戊烯树脂中添加增强剂、增韧剂、低密度填料、防老剂、润滑剂改性造粒而成。

本发明还提供了一种发声装置100，包括上述任一实施例的发声装置100的壳体10。发声装置100还包括设置在壳体10内的发声单体20，通过发声单体20进行电声转换，实现发声装置100的发声性能。其中，发声单体20可以为扬声器单体。发声装置100的壳体10的至少一部分通过改性TPX材料制成，不仅可以满足发声装置100的声学性能，还能够满足发声装置100轻薄化、力学性能的设计需求，提高了发声装置100在各种电子设备中的适用性。

在通过本发明实施例的壳体10和发声单体20制备发声装置100时，可以通过注塑工艺制成发声装置100的壳体10，并且在壳体10内收容有扬声器单体，即容置有发声单体20。扬声器单体包括振动系统和磁路系统。

其中发声装置100的壳体10可以包括上壳11和下壳12，先将扬声器单体固定在上壳11或者下壳12上，然后通过超声波焊接或胶水粘接工艺等将上壳11和下壳12焊接为一体，完成发声装置100组装。其中上壳11可以全部由第一子壳体组成，或者至少通过第一子壳体和第二子壳体组成。下壳12也可以全部由第一子壳体组成，或者至少通过第一子壳体和第二子壳体组成。

发声装置100的壳体10也可以包括上壳11、中壳和下壳12，上壳11通过中壳实现其与下壳12的连接。上壳11、中壳和下壳12中的至少一个的至少一部分由改性TPX材料制成，即上壳11、中壳和下壳12中的至少一个的全部由改性TPX材料制成，上壳11、中壳和下壳12中的至少一个的一部分由改性TPX材料制成。

本发明还提供了一种电子设备，包括上述任一实施例的发声装置100。其中，电子设备可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、VR(虚拟现实)设备、AR(增强现实)设备、TWS(真无线蓝牙)耳机、智能音箱等，本发明对此不做限制。

下面结合具体实施例和对比例对本发明的发声装置100的壳体10进行详细说明。

对比例1

使用90wt％的PC树脂作为基体树脂，10wt％的玻璃纤维作为增强剂，制造外壳。

对比例2

使用69wt％的TPX树脂作为基体树脂，20wt％的玻璃纤维作为增强剂，并添加10wt％的玻璃空心微珠和1wt％的抗氧剂1010，制造外壳。

实施例1至实施例20

在实施例1至实施例20中，采用基体树脂、增强剂、增韧剂、无机空心微珠、润滑剂和抗氧剂制备改性TPX材料，并将改性TPX材料通过注塑制备得到壳体10。实施例1至实施例20的原料组分如下表1-1和表1-2所示，其中，对比例1、对比例2、实施例1、实施例4至实施例13、实施例19和实施例20中的玻璃纤维的横截面为圆形，实施例2中采用的扁平玻璃纤维的横截面的长轴和短轴的尺寸比例为2:1，实施例3中采用的扁平玻璃纤维的横截面的长轴和短轴的尺寸比例为6:1。对比例2、实施例1至实施例9、实施例14至实施例20中的空心玻璃微珠的粒径分布(D50)为35μm；实施例10的空心玻璃微珠的粒径分布(D50)为70μm；实施例11的空心玻璃微珠的粒径分布(D50)为45μm；实施例12的空心玻璃微珠的粒径分布(D50)为25μm；实施例13的空心玻璃微珠的粒径分布(D50)为15μm。

表1-1原料配比表

表1-2原料配比表

下面对各个对比例和各个实施例的材料以及产品进行测试。

将实施例1至实施例20制备得到的壳体10、对比例1和对比例2制备得到的外壳分别进行密度、弯曲模量、缺口冲击强度、热变形温度和空心玻璃微珠破损率进行测试，测试结果如下表2所示。

表2性能对比表

首先，将对比例2和实施例1进行对比，从表1可以看出对比例2中原料为基体树脂、增强剂、无机空心微珠和抗氧剂，而实施例1的原料为基体树脂、增强剂、无机空心微珠、抗氧剂、增韧剂和润滑剂，对比例2和实施例1中采用的基体树脂、增强剂、无机空心微珠和抗氧剂的材料均相同。从表2可以看出，对比例2的空心玻璃微珠的破损率为40％，实施例1的空心玻璃微珠的破损率为19％，也就是说，结合对比例2、实施例1可以看出未添加增韧剂和润滑剂的对比例2的无机空心微珠的破损率较高。

其次，将实施例1、实施例2和实施例3进行对比，从表1可以看出，实施例1中采用的是截面为圆形的玻璃纤维，实施例2中采用的是截面的长轴和短轴尺寸比为2:1的玻璃纤维，实施例3中采用的是横截面的长轴和短轴尺寸比为6:1的玻璃纤维。从表2可以看出，实施例1的无机空心微珠的破损率为19％，实施例2的无机空心微珠的破损率为17％，实施例3的无机空心微珠的破损率为15％。此外，实施例1的壳体10的密度为0.9g/cm³，实施例2的壳体10的密度为0.89g/cm³，实施例3的壳体10的密度为0.86g/cm³。也就是说，结合实施例1、实施例2和实施例3可以看出截面扁平的玻璃纤维具有较好的补强效果；扁平玻璃纤维可降低无机空心微珠的破损率，且具有更好的减重效果。

并且，将实施例4、实施例5和实施例6进行对比，从表1可以看出，实施例4中的增韧剂的重量百分率为5wt％，实施例5中的增韧剂的重量百分率为10wt％，实施例6中的增韧剂的重量百分率为15wt％。从表2可以看出，实施例4的弯曲模量为3.5GPa，实施例5的弯曲模量为3.3GPa，实施例6的弯曲模量为3.1GPa；实施例4的缺口冲击强度为8KJ/m²，实施例5的缺口冲击强度为12KJ/m²，实施例6的缺口冲击强度为15KJ/m²；实施例4的热变形温度为145℃，实施例5的热变形温度为140℃，实施例6的热变形温度为135℃；实施例4的无机空心微珠的破损率为25％，实施例5的无机空心微珠的破损率为19％，实施例6的无机空心微珠的破损率为16％。也就是说，结合实施例4、实施例5和实施例6可以看出增韧剂EVA具有好的增韧效果，缺口冲击强度有明显提升；然而EVA的增加也降低了无机空心微珠的破损率，提升了无机空心微珠的减重效果。但随着EVA的加入，壳体10的耐温性和弯曲模量都有下降，所以制备壳体10的原料需要有合适的比例。

并且，将实施例5和实施例7进行对比，从表1可以看出，实施例5中采用的是TPX材料、玻璃纤维、EVA、空心玻璃微珠、聚乙烯蜡和抗氧剂1010，实施例7中采用的是TPX材料、玻璃纤维、POE、空心玻璃微珠、聚乙烯蜡和抗氧剂1010，可见实施例5和实施例7相比仅在于选用的增韧剂不同。从表2可以看出，实施例7的壳体10的缺口冲击强度为15KJ/m²，实施例5的壳体10的缺口冲击强度为12KJ/m²。可见，POE有较好的增韧效果，实施例7的壳体10的缺口冲击性能较好。

并且，将实施例7、实施例8和实施例9对比，从表1可以看出，实施例7中采用的是TPX材料、玻璃纤维、POE、空心玻璃微珠、聚乙烯蜡和抗氧剂1010，实施例8中采用TPX、玻璃纤维、POE-MAH、空心玻璃微珠、聚丙烯蜡、抗氧剂1010，实施例9中采用TPX、玻璃纤维、OBC-MAH、空心玻璃微珠、聚丙烯蜡、抗氧剂1010。从表2可以看出，实施例7的无机空心微珠的破损率为22％，实施例8的无机空心微珠的破损率为19％，实施例9的无机空心微珠的破损率为19％。也就是说，结合实施例7、实施例8和实施例9可以看出经过马来酸酐改性的POE-MAH、OBC-MAH两款材料的极性上升，无机空心微珠的破损率有降低，其中，增韧剂接枝的马来酸酐组分可以同无机空心微珠表面更好的结合，具有更好的缓冲剪切的作用，减少了无机空心微珠的破损率。

并且，将实施例10、实施例11、实施例12、实施例13进行对比，实施例10中的空心玻璃微珠的粒径分布(D50)为70μm，实施例11的空心玻璃微珠的粒径分布(D50)为45μm，实施例12的空心玻璃微珠的粒径分布(D50)为25μm，实施例13的空心玻璃微珠的粒径分布(D50)为15μm。实施例10的无机空心微珠的破损率为21％，实施例11的无机空心微珠的破损率为18％，实施例12的无机空心微珠的破损率为13％，实施例13的无机空心微珠的破损率为5％。实施例10的壳体10的密度为0.92g/cm³，实施例11的壳体10的密度为0.9g/cm³，实施例12的壳体10的密度为0.9g/cm³，实施例13的壳体10的密度为0.93g/cm³，可以看出，随着无机空心微珠的外径的增加，其抵抗剪切的能力也在下降，在加工过程中的无机空心微珠的破损率也在明显增加。此外，虽然无机空心微珠的外径小，加工过程中破损率小，但外径太小，如果无机空心微珠的密度增加，减重效果也会降低；所以无机空心微珠的外径范围25μm～45μm较优。

并且，将对比例3、实施例15至实施例20进行对比，对比例3的外壳的熔融指数为4g/10min，实施例15至实施例20中壳体的熔融指数最低为10g/10min，由此可见PPA润滑剂可明显提升熔融指数，熔融指数越高，流动性越好，可以制备得到更薄的壳体10。

将实施例15至实施例18进行对比，从表1可见，实施例15的PPA的含量为0.5％、实施例16的PPA的含量为1％、实施例17的PPA的含量为1.5％、实施例18的PPA的含量为3％。从表2可见，实施例15的无机空心微珠的破损率为25％，实施例16的无机空心微珠的破损率为19％，实施例17的无机空心微珠的破损率为18％，实施例18的无机空心微珠的破损率为17％。也就是说，润滑剂可降低无机空心微珠的破损率。

并且，实施例15的壳体10的密度为0.81g/cm³，实施例16的壳体10的密度为0.79g/cm³，实施例17的壳体10的密度为0.77g/cm³，实施例18的壳体10的密度为0.76g/cm³，即实施例18的壳体10减重效果最好。

也就是说，随着PPA润滑剂的含量增加，无机空心微珠的破损率减小，减重效果增加。但是，实施例18在加工过程中，出现了螺杆打滑的迹象，这是由于PPA的加入量过多，导致螺杆同物料之间的摩擦力变小，造成了螺杆打滑；因此PPA润滑剂的用量不超过3wt％。

通过将实施例4至实施例6、实施例10至实施例13进行对比，每个实施例均含有TPX、玻璃纤维、EVA、空心玻璃微珠、聚乙烯蜡、抗氧剂1010，其中实施例4至实施例6中含有玻璃纤维10wt％，实施例10至实施例13中含有玻璃纤维20wt％。实施例4至实施例6中壳体10的热变形温度最低为135℃，实施例10至实施例13的壳体10的热变形温度均为160℃。也就是说，随着玻璃纤维量的增加，壳体10的耐温性上升。

通过将实施例19和实施例20对比，从表1可以看出，实施例19中的玻璃纤维的含量为30wt％，实施例20中的玻璃纤维的含量为40wt％，从表2可以看出，实施例19的壳体10的弯曲模量为6.5GPa，实施例20的壳体10的弯曲模量为8.3GPa，从表2可以看出，随着玻璃纤维量的增加，壳体10的弯曲模量上升。

将实施例1至实施例19进行比较，实施例1中含有玻璃纤维20wt％，实施例19中含有玻璃纤维30wt％，且实施例1和实施例19含有相同含量的润滑剂。实施例1的熔融指数为12g/10min，实施例19的熔融指数为10g/10min，可见，在润滑剂相同的基础上，如果玻璃纤维含量增加，熔融指数反而下降，流动性变差。

并且，实施例19和实施例20的壳体10的熔融指数均为10g/10min，而实施例19的壳体10的玻璃纤维含量小于实施例20的壳体10的玻璃纤维含量，且实施例20的润滑剂的含量大于实施例19中的润滑剂，因此，受到润滑剂和玻璃纤维量含量的综合影响，实施例19和实施例20的壳体10的熔融指数保持持平。

需要进行说明的是，在对实施例20进行验证过程中发现，过高含量的玻璃纤维会造成螺杆涂层的破坏加剧，影响螺杆的使用寿命，因此玻璃纤维的加入比例不超过40wt％。

总而言之，空心微珠的中心为空心结构，具有密度小，剪切强度高特点；当空心微珠破损后，即不再具有低密度的特点，故而无机空心微珠在发声装置100中的完整率越高，对壳体10的减重效果越好，壳体10的密度越低。

而在本发明中，一方面，通过加入特定含量和种类的增韧剂，在有效提升TPX材料的韧性的同时，可明显的减少无机空心微珠的破损率。

又一方面，通过添加特定含量的润滑剂，能在提升TPX流动性的同时，也可显著的降低无机空心微珠的破损率。

再一方面，当增强剂选用截面长轴、短轴尺寸比为2:1～6:1的扁平玻璃纤维时，在满足TPX材料模量和强度提升，也可显著降低无机空心微珠的破损率。

由此，本发明通过降低无机空心微珠的破损率，能够保证无机空心微珠在改性TPX材料中的完整率，进而使本发明的壳体10具有轻量化的优点。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体的至少一部分由改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料至少由如下原料制备而成：

聚4-甲基-1-戊烯树脂，45wt％～75wt％；

增强剂，10wt％～40wt％；

增韧剂，5wt％～15wt％；

无机空心微珠，10wt％～30wt％；

其中，所述无机空心微珠的外径为10μm～85μm。

2.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体的密度为0.76g/cm³～1.15g/cm³；

和/或，所述壳体的弯曲模量为3GPa～10GPa；

和/或，所述壳体的缺口冲击强度＞7kJ/m²。

3.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述增强剂包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维和聚酰亚胺纤维中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述玻璃纤维的横截面为圆形或者扁平形，所述扁平形的横截面的长轴和短轴的尺寸比为2:1～6:1。

5.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述增韧剂包括聚乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性的烯烃嵌段共聚物、马来酸酐接枝改性的聚烯烃弹性体、聚烯烃弹性体、烯烃嵌段共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、聚苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异丁橡胶、天然橡胶、聚烯烃热塑性弹性体中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述原料还包括润滑剂，所述润滑剂包括含氟聚合物加工助剂、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、硅酮润滑剂中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述润滑剂占所述原料的含量为0.5wt％～3wt％。

8.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述原料还包括防老剂，所述防老剂包括抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂1098，抗氧剂1135.抗氧剂944，抗氧剂622，抗氧剂783，抗氧剂791，抗氧剂PS800,抗氧剂PS802，抗氧剂168，抗氧剂126，抗氧剂626，抗氧剂FS304，抗氧剂FS102中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述防老剂占所述原料的含量为0.5wt％～2wt％。

10.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述无机空心微珠包括玻璃空心微珠和/或陶瓷空心微珠。

11.根据权利要求10所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述无机空心微珠的外径为25μm～45μm。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体包括第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体与所述第二子壳体粘接或一体注塑成型，所述第一子壳体由所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，所述第二子壳体通过钢、铝合金、铜合金、钛合金、PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料中的至少一种制备而成。

13.一种发声装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1-12中任一项所述的发声装置的壳体。

14.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求13中所述的发声装置。