JPS586359B2 - 振動板の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は金属から成る繊維の布状体又は薄板を基材さ
して用いた振動板の製法に関するものである。

一般にスピーカ振動板として用いられる薄板は能率が高
く、過渡特性が良好である必要があるのに加えて、特に
高音用スピーカ振動板として高音域を伸ばすため、その
薄板の質量が小さいこと、ヤング率の大きいこと、更に
薄板が強固であることが要請される。

この発明はこのような要請を満足する材料として、金属
及びそれらの化合物素材に着目し、新規なスビーカ振動
板の製法を提供するものである。

したがって、この発明の振動板の製法は所定形状の金属
繊維から成る布状体又は金属薄板素材より成る基材上に
熱分解により炭素又は炭化物を遊離可能な化合物を必要
に応じて不活性雰囲気の存在下に熱分解し炭素又は炭化
物を生成もしくは析出させ、この布状体の布目を埋める
など基板上に析出させることを特徴とするものである。

この発明の方法によって製造された振動板は、従来用い
られていたチタンＴｉあるいはアルミニウムＡＩ合金で
製造された振動板に較べて良好な周波数特性を示し、か
つ耐久性においても優れている。

更に熱分解温度により結晶状炭化物のヤング率等の機械
的特性を制御できるため振動板の厚み方向に伝わる音速
を変化させて希望する音響特性を有する特色ある振動板
の製作が可能である。

この発明を更に詳しく述べる。

この発明において用いられる基材のうちの金属繊維より
なる布状体の場合は５０〜３００メッシュ程度のものが
よい。

３００メッシュ以上では布状体が薄すぎて製品の強度が
低下し、５０メッシュ以下であると布状体の布目を埋め
るまで炭素を析出させた場合、製品が厚すぎることとな
り振動版の性能が低下するからである。

またこの布状体又は薄板の厚さは１０〜２００μｍ、好
ましくは２０〜１００μｍであるのがよい。

特に、４０〜７０μｍ前後が望ましい。１０μｍ以下で
あると強度的に振動板として不適当であり、２００μｍ
以上であると重量的に重くなるからである。

この明細書中（％許請求の範囲を含む）で布状体とは布
形状をした繊維の全てを指すものであり、織布は勿論、
不織布も含むものである。

この発明の振動板の製造法はこの布状体又は薄板の基材
上に不活性雰囲気において熱分解により炭素又は炭化物
を遊離可能な化合物を熱分解せしめるものである。

不活性雰囲気きは、本明細書中（特許請求の範囲も含む
）において、熱分解により炭素又は炭化物を遊離可能な
化合物以外の活性化合物を含まない、という意味であり
、熱分解により炭素又は炭化物を遊離可能な化合物と不
活性ガスを含む場合は勿論、熱分解により炭化物を遊離
可能な化合物以外なにも含まない場合も包含するもので
ある。

不活性雰囲気中で炭素又は炭化物を布状体又は薄板の基
材上に生成もしくは析出せしめるのは基村上への炭化物
の析出速度を調節するためである。

この不活性雰囲気をつくるため反応系に導入される不活
性ガスは、例えばアルゴン、ヘリウム、窒素である。

炭化物を生成しうる化合物は、熱分解によって炭素又は
炭化物を遊離し基材上に析出する全ての化合物ないし混
合物を含み、更に、炭化物と共に単体炭素または他の物
質（金属、金属化合物等）を析出する全ての化合物ない
し混合物を含むものとする。

即ち、炭化物のみばかりでなく、炭化物と単体旋素ある
いは炭化物と単体炭素および他の物質（例えば金属、金
属化合物等）あるいは炭化物と他の物質を析出させるよ
う化合物を全て含む６例えば、メタン、エチルアルコー
ル、ブタン等の１または２以上とＴｉＣＩ４，ＷＣ１４
等の金属化合物等の１または２以上との混合物等が挙げ
られる。

また得られる炭化物の例としては、Ｔｉ−Ｃ，Ｂ−Ｃ，
Ｂｅ−Ｃがあげられる。

不活性ガスはこの熱分解（よって炭化物を遊離しうる化
合物の反応系における気体濃度を調節するため、その量
を増減することができる。

不活性ガスとこのガス状化合物の分圧の和は常圧である
のがよい。

これは装置を作動させるのに特別のシ一ルを必要としな
いからである。

一方減圧雰囲気下では装置は複雑になるが分解温度を下
げることができる。

プラズマ分解を使用すれば１５０℃〜３０℃で分解しＣ
又はＭ−Ｃ化合物を析出するが析出工程後は拡散熱処理
が必要になる。

このガス状化合物の分圧が高すぎると炭化物の基村上へ
の析出速度が大きくなり、密度が低く多孔性の炭化物が
析出することとなり、分圧が低すぎると、炭化物の析出
速度が遅すぎることとなる。

したがって、ガス状化合物の分圧は上記の事実を考慮し
て機能的に定めることができる。

この発明の振動板として良好な製品を製造する為には３
０〜２００冨ｍＨｒの範囲であることが良く、１００ｍ
ｍＨｇ前後が特に好ましい。

不活性ガスはこのガス状化合物を調節
する為に添加するものであり、反応系の全体を例えば１
気圧に保持し、ガス状化合物の分圧を一定にしてお★、
不活性ガスを反応系に導入することによって一定の炭化
物析出速度で連続的に基村上へ析出させることができる
。

析出速度を下げるためにガスを希釈するためのものであ
ることができる。

基材上に炭化物を析出させるための熱分解は５００〜１
５００℃において行なわれる。

これは基材上に炭素又は炭化物を析出させるためである
。

基材が布状体の場合は、この炭化物は約２μｍまで基材
上の布目などに沿って成長するが、その以上となる吉布
目を炭素で埋める方向に成長しやすい。

布状体の布目をこのように炭素又は炭化物で埋めるのは
、通気性をなくし振動板を製造するためである。

板状・基板の場合は、板の表面に全面的に析出し強度を
上げる。

析出する物体が炭素の場合基板と反応して炭化物が合成
される。

この発明により基材上に熱分解により析出され金属との
炭化物は特に限定されないが、ＴｉＣ．ＷＣ．Ｗ２Ｃ，
ＢｅＣなとは好適に使用される。

基材を構成する金属の種類は、Ｔｉ，Ｔｉ合金、Ｂｅ，
Ｂｅ合金、ＡＩ，ＡＩ合金等が挙げられる。

この基材上の炭化物層の厚さは２〜７０μｍ程度がよい
。

２μｍ以下であると振動板の強度が低下し、所望の周波
数特性が得られないからである。

また７０μｍ以上であると強度は充分であるが、質量が
増大しすぎるため鋭尖な音が得られない等の欠点が生ず
るからである。

所望の周波数特性、特に高音用スピーカ振動板を得るた
めには炭化物層の厚さは約１０〜３０μｍ前後であるこ
とが好ましい。

この炭化物の密度ρは２〜７（Ｘ１０３ｋｇ／ｍ一〕で
あり、ヤング率Ｅは１〜１２〔Ｘ１０１１Ｎ／ｍ２）程
度である。

したがって、チタンＴｉ（ρ４．５４（ＸＩ０３ｋｙ／
ｍ３），Ｅｌ１．９（ＸＩＯ１０Ｎ／ｍ２〕およびアル
ミニウム（ｐ２．７（Ｘ１０３ｋｇ／ｍ３，Ｅ７ｏ５Ｃ
ｘ１ｏ”°Ｎ／ｍ２〕に比してＢ／ｐが大きくとり得る
。

かかるわけで、振動板、特に高音用スピーカの材料とし
て優れたものである。

炭素又は炭化物が基材上に析出後、高密度化等するため
に熱処理を行うことが望ましい。

かかる熱処理によって、振動板の強度が増し、耐久性も
増し、更に周波数特性も向上する。

しかしながら、この熱処理はこの発明において必須なも
のではない。

以下、この発明を更に理解しやすくするため実施例につ
いて説明する。

かかる実施例はこの発明の一態様を示すものであり、こ
の発明の範囲で任意に変更可能である。

例 円筒炉中の所定形状（振動板形状）の析出用べ一ス上に
成形されたＴｉ金属板（厚さ４０μｍ）を敷く。

この析出用ベースは黒鉛で製造されている。

これは炉中の温度を考慮し、耐熱性材料を用いなければ
ならないからである。

例えば、一般の金属では１８００〜３０００℃の温度で
は融解するし、タングステンＷは融解しないが、タング
ステンカーバイドＷＣを生成するため、炭化物系の析出
用ベースが最適である。

この布状体の厚さは４０μｍであった。

また、この布状体は２００メッシュであった。

炭化物析出用ベース上にＴｉ板を敷いた後、Ｔ
ｉＣＩ４、メタンとアルゴンを炉中に導入した。

メタンの分圧は約４０ｍｍＨｒであり、アルゴンとメタ
ン、Ｔ＋ｃＩ４の分圧の和（即ち炉内の気圧）は１気圧
であった。

この炉中の温度を高周波プラズマフレームで１０００℃
にし、約１５分間、その温度に維持した。

約１５分間、気相分解によって炭化物を基板上に析出さ
せた後、炉中からメタンガス及び廃ガスを排出させた。

このようにして製造された振動板の炭化物の層厚は約５
μｍであった。

またこの炭化物の密度ρは４、４ＣＸ１０３ｋｌ９／ｍ
３）であり、ヤング率Ｅは７．０（Ｘ１０１１Ｎ／ｍ３
）であった。

また、この振動板の周波数特性は図に示す通りである。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の振動板の周波数特性を示すグラフである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属繊維から成る布状体又は金繍から成る薄板素材
   よりなる基材上に、化合物を熱分解して炭化物を生成さ
   せ、この基材と一体にする振動板の製法。