一种防水透声膜组件

文档序号:1204803 发布日期:2020-09-01 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种防水透声膜组件 (Waterproof sound-transmitting membrane assembly ) 是由 贾建东 蔡梁 于 2020-05-22 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种能够在水下100米正常使用的防水透声膜组件,包括第一防水层和第二支撑层,所述第一防水层与所述第二支撑层之间存在间隔d,所述第一防水层包含防水段,所述防水段直径长度为D;在受到1MPa水压时,防水段的相对形变量E=(2d+AD)/D不大于防水段的弹性极限相对变形量S;其中A为在1MPa水压作用时,第二支撑层的相对变形量;防水段的弹性极限相对变形量S的范围为1%-30%。第一防水层具有高度疏水性、优良的耐化学品性和绝缘性等特征,第二支撑层具有较大的弹性极限压力,用于为第一防水层提供支撑作用;防水透声膜组件能够抵挡1MPa(100米水压)的影响,在水下100米时依然能够起到防水透声的作用,从而保证电子设备的正常应用。(The invention provides a waterproof sound-transmitting membrane component capable of being normally used 100 meters underwater, which comprises a first waterproof layer and a second supporting layer, wherein a gap D exists between the first waterproof layer and the second supporting layer, the first waterproof layer comprises a waterproof section, and the diameter and the length of the waterproof section are D; when the waterproof section is subjected to water pressure of 1MPa, the relative deformation quantity E ═ 2D &#43; AD)/D of the waterproof section is not more than the elastic limit relative deformation quantity S of the waterproof section; wherein A is the relative deformation of the second supporting layer under the action of 1MPa water pressure; the elastic limit of the waterproof section is 1-30% relative to the deformation S. The first waterproof layer has the characteristics of high hydrophobicity, excellent chemical resistance, insulativity and the like, and the second supporting layer has higher elastic limit pressure and is used for providing a supporting effect for the first waterproof layer; the waterproof sound-transmitting membrane component can resist the influence of 1MPa (100 m water pressure), and can still play a role in waterproof sound transmission when the water pressure is 100m, so that the normal application of electronic equipment is ensured.)

一种防水透声膜组件

技术领域

本发明涉及膜材料技术领域,更具体的说是涉及一种能够在水下100米正常使用的防水透声膜组件。

背景技术

防水透声膜是一种新型的防水透气材料,它采用透声材料,把声音传输过程中的声损失降至最低;目前制备防水透声膜的工艺主要有以下几种:1,流延复合;2,喷胶或刮胶复合;3、热压复合等。随着电子数码快速的发展,防水透声膜也得到了广泛的应用;目前,防水透声产品主要应用于传感器,气体探测器,电池,助听器,摄像机,数码相机,水下设备和测试仪器等领域中。

防水透声膜一般都安装在电子设备的端口上,作为防止灰尘,水或其他液体进入的屏障,同时不会导致声音的传输性、完整性或质量有明显下降;大大保证了电子设备的正常使用,延长了电子设备的使用寿命。例如在专利文献1日本特表2003-503991号公报中就记载了将由聚四氟乙烯(PTFE)构成的片拉伸而得到的多孔膜;在专利文献2日本特开2004-83811号公报中,也提出了一种作为包含塑料膜和支撑体的层叠物的防水透声膜;在专利文献3日本特开2010-4397号公报中,还提出了具有经由胶粘层以覆盖壳体的透声孔的方式安装的防水过滤器(防水透声膜)的声学部件。

此外申请号为201080018126.1的中国专利一种声阻保护盖组件,其公开了所述声阻盖包含多孔聚合材料的第一扩散层;包含多孔聚合材料的第二斥水层;其中在所述第一扩散层与所述第二斥水层之间提供至少0.25mm的间隔,使得所述第一扩散层不接触所述第二斥水层,所述声阻盖的气流阻力小于500瑞利;该声阻盖组件不仅具有较低的声阻率,还能够充分防止水,灰尘或其他液体的进入,保证了电子设备的正常使用。

在进行一些科研考察任务时,科研人员常常需要进入水下100米乃至更深的地方进行考察,但此时上述的一些防水透声膜由于受到水压影响,就会发生不可逆形变甚至出现破裂现象,导致无法再起到防水透声的作用,从而使得电子设备也无法正常使用,这大大不仅降低了科研考察的效率,也会影响科研考察最终结果的准确性。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种能够在水下100米正常使用的防水透声膜组件,该防水透声膜组件能够抵挡1MPa(100米水压)的影响,在水下100米时依然能够起到防水透声的作用,从而保证电子设备的正常应用。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种防水透声膜组件,包括第一防水层和第二支撑层,所述第一防水层与所述第二支撑层之间存在间隔d,所述第一防水层包含防水段,所述防水段直径长度为D;

在受到1MPa水压时,防水段的相对形变量E=(2d+AD)/D不大于防水段的弹性极限相对变形量S;

其中A为在1MPa水压作用时,第二支撑层的相对变形量;

防水段的弹性极限相对变形量S的范围为1%-30%。

本发明的防水透声膜组件,包括第一防水层和第二支撑层,第一防水层位于防水透声膜组件靠近外界环境的一侧,第一防水层具有高度疏水性、耐热稳定性、优良的耐化学品性和绝缘性等特征,能够起到防尘的作用,也能起到防止外界水、酸液和碱液等液体进入到电子设备的扬声器中,避免了扬声器的损坏,继而保证了电子设备的正常使用;

但如果只有第一防水层,没有第二支撑层,那么在受到1MPa(水下100米时的压力)的进水压力时,第一防水层由于无法单独承受这么巨大的压力,就会发生不可逆形变甚至破裂的现象,那么外界的液体依然能够进入到扬声器中,影响扬声器的正常使用,继而影响电子设备的正常使用;因此本发明中还设置了第二支撑层,第二支撑层位于防水透声膜组件靠近扬声器的一侧,不会与外界液体直接接触;第二支撑层由于有一定的亲水性,无法单独作为防水透声膜使用,但其具有较大的弹性极限压力,能够对第一防水层起到支撑作用,保证了第一防水层在受到1MPa的外界压力时,不会发生不可逆形变甚至是破裂现象,从而使得第一防水层能够一直起到防止外界液体进入扬声器中的作用;所述第一防水层与所述第二支撑层之间存在间隔d,使得所述第一防水层与所述第二支撑层之间不直接接触;所述间隔用于为第一防水层和第二支撑层提供一定的振动空间,便于声音的传输,降低声音传播的损失;所述第一防水层包含防水段,防水段是第一防水层的一部分,防水段主要起到防止外界液体进入扬声器中的作用;所述防水段直径长度为D,即在不受到外界压力作用时,防水段直径的原长为D,在受到外界液体压力作用时,防水段就会发生形变;在受到进水压力为1MPa时,防水段发生的形变长度为2d+AD,2d是指2倍的间隔,因为在受到这么大的压力时,防水段可视为已经完全与第二支撑层相贴合;而A为在进水压力为1MPa时第二支撑层的相对形变量,因为在进水压力为1MPa时,为了使第一防水层正常工作,第二支撑层会对第一防水层有一个支撑力以防止第一防水层破裂,由于力的作用是相互的,那么第一防水层也会对第二支撑层有一个相应的作用力,在这个力的作用下,第二支撑层也会发生一定的形变,因此防水段的形变长度除了2d,还会产生额外的形变量,这个额外的形变长度即为AD;A的大小与第二支撑层的弹性极限压力有关,弹性极限压力越大,A越小,弹性极限压力越小,A越大;防水段的相对形变量E=(2d+AD)/D不大于防水段的弹性极限相对变形量S,防水段的弹性极限相对变形量S的范围为1-30%;超过弹性极限相对变形量S,防水段的形变不再是弹性形变,而是不可逆形变;该形变使得防水段即使在不受到外界压力作用时,也无法恢复到原状,即防水段的长度不再可能为D,这样就会大大影响了防水透声组的防水透声作用;无法再满足实际的需求;因此,当防水段的相对形变量不大于弹性极限相对变形量S时,不仅保证了防水透声膜组件具有良好的透声性,还具有很强的防水性,在1MPa的压力作用下,依然能够正常发挥作用,扬声器能够正常使用,继而保证了电子设备的正常运行。

作为本发明的进一步改进,在1MPa水压作用下,第二支撑层的相对变形量A不大于0.5%。

作为优选,A不大于0.2%;

A为在进水压力为1MPa时第二支撑层的相对形变量;A的计算公式为A=(L2-L1)/L1,其中L1为在不受到外力作用力,第二支撑层的原长;L2为在受到1MPa压力作用时,第二支撑层的长度;L2-L1为在受到1MPa压力作用时,第二支撑层的形变长度;A的大小与第二支撑层原长的长度无关,与第二支撑层的弹性极限压力大小有关,弹性极限压力越大,A越小,弹性极限压力越小,A越大;在受到1MPa压力作用时,本发明第二支撑层的相对形变量A不大于0.5%,这样的A,保证了防水段不会出现不可逆形变甚至破裂的现象,从而保证了防水透声膜不仅具有良好的透声性能,还具有很强的防水性能。

作为本发明的进一步改进,所述第二支撑层的弹性极限压力为100-500MPa,第一防水层的弹性极限压力为1-100KPa。

作为优选,所述第二支撑层的弹性极限压力为150-450MPa,所述第一防水层的弹性极限压力为10-80KPa

弹性极限是指材料受到外力作用到某一限度时,若撤去外力,材料其变形(伸长)就会消失而恢复原状;但如果继续增大该外力作用,该材料就会发生塑性变形,即发生不可逆形变,此时即使撤去外力,材料也不会恢复到原状;这样大小的外力作用就叫做弹性极限压力;弹性极限相对变形量与弹性极限压力测试方法:将待测材料用不锈钢盖板固定在不锈钢水压工装上,不锈钢水压工装与不锈钢盖板上均带有5mm直径的圆形开孔且位置相同,然后将品牌为基恩士型号为HK052的光学传感器焦点对准膜片的中心位置,读取初始位置b0。调节压力阀按照20kPa/s的速度增加至预设压强P1保持1min,读取对应水压形变后的位置b1,然后按照20kPa/s的速度减小至完全撤去水压力,读取撤去水压后的位置b2。若b2与b0偏差小于2um,则可判定该压强P1在该待测材料的弹性压力范围内,(b1-b0)/5在该材料的弹性相对变形量。以1%的比率增加预设压强值,重复上述的步骤,至达到压强Pn条件下,撤去水压后的位置与初始位置偏差量超过2um,则压强Pn条件之前一组的压强数值Pm为弹性极限压力,取Pm条件下的(bm-b0)/5为弹性极限相对变形量。

防水段是第一防水层的一部分,防水段与第一防水层的弹性极限应力等性能均相同;本发明中第二支撑层和第一防水层都具有合适的弹性极限压力,从而保证了防水透声膜组件能起到很好的防水透声作用。

作为本发明的进一步改进,所述第一防水层与所述第二支撑层之间的间隔d为5um-400um。

作为优选,所述第一防水层与所述第二支撑层之间的间隔d为20-300um

所述间隔d用于为第一防水层和第二支撑层提供一定的振动空间,便于声音的传输,降低声音传播的损失;当间隔过小时,即振动空间过小,不利于声音的传输,会增大声音传播的损失;当间隔过大时,在受到1MPa的进水压力时,防水段的形变量也会过大,从而发生不可逆形变甚至破裂的现象;本发明第一防水层与所述第二支撑层之间的间隔d为5um-400um,不仅利于声音的传播,减少声音损失;也能保证在受到1MPa的进水压力时,防水段只会发生弹性形变,保证防水透明膜组件的正常使用。

作为本发明的进一步改进,所述防水段直径长度D为1.0mm-5.0mm。

作为优选,所述防水段直径长度D为1.5mm-4.5mm。

如果防水段直径长度过大,就不利于防水透声膜组件的安装;防水段直径过小,在进水压力为1MPa时,就会导致防水段的相对形变量过大,容易使防水段发生不可逆形变或者破裂,从而无法正常工作;本发明的防水段直径长度D为1.0mm-5.0mm,既便于防水透声膜组件的安装,又能保证在进水压力为1MPa时,防水段发生的形变是弹性形变,保证了防水段的正常使用。

作为本发明的进一步改进,所述防水透声膜组件在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为1.5dB-6dB。

声音在透过一个物体时,就会发生一定的损失;这个损失量其实也是指物体的声音阻隔量,物体的声音阻隔量越大,声音损失就越大,物体的声音阻隔量越小,声音损失也越小;物体声音阻隔量的测试方法为:将待测物体冲切成直径为5.0mm直径的圆片,再将冲切好的待测材料与具有外径5.0mm内径1.7mm的环形双面胶进行同圆心堆叠,双面胶的厚度为0.15mm,最后将双面胶装贴在带有1mm直径0.8mm深度的出音孔的麦克风测试板上,模拟麦克风选用楼氏SPA1687LR5H。距离麦克风工装2cm处设置人工嘴。模拟麦克风与人工嘴均连入Audio Precision x525型号的音频分析仪。利用Audio Preciseion自带的音频测试软使人工嘴发出频率为100Hz-10000Hz声压级为94dBSPL的声音。对麦克风工装表面装贴了测试组件和无装贴测试组件条件下麦克风端的响应信号进行收集并作差做差,最终得到对应物体的声音阻隔量。本发明防水透声膜组件的声音阻隔量为1.5dB-6dB,即声音在透过防水透声膜组件时,声音损失量为1.5dB-6dB,从而说明了防水透声膜组件具有优异的透声性能,具有较大的应用范围。

作为本发明的进一步改进,所述防水透声膜组件在1MPa30min水压前后,其100-10000Hz的声频范围下声音阻隔量的差值小于1dB。

本发明防水透声膜组件在不受到水压力作用,100-10000Hz的声频范围下声音阻隔量为H1;防水透声膜组件在1MPa30min水压前后,且100-10000Hz的声频范围下(声频保持不变)的声音阻隔量为H2,H2与H1之间的差值小于1dB,从而说明了本发明防水透声膜组件的透声性能随水压影响很小,在1MPa水压下,防水透声膜组件的透声性能依然很好,进一步说明了防水透明膜能在水下100米正常使用。

作为本发明的进一步改进,所述第一防水层为ePTFE材料;所述第二支撑层为聚酰亚胺材料、PET、PEEK、PE、PU和不锈钢中的任意一种。

ePTFE材料,也称膨体聚四氟乙烯,它表面具有微孔结构,便于声音的透过;因此其声阻很小;与此同时,ePTFE材料也是一种疏水性材料,同时耐酸耐碱,不怕外界液体的侵蚀,保护扬声器的正常使用;聚酰亚胺材料、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料,PEEK(聚醚醚酮)材料,PE(聚乙烯)材料,PU(聚氨酯)材料以及不锈钢都具有较大的弹性极限压力,能够为第一防水层提供支撑作用,保证第一防水层在受到1MPa的进水压力时,不会发生不可逆形变或者破裂,在压力消失后,第一防水层依然能够恢复正常。

作为本发明的进一步改进,所述第一防水层和所述第二支撑层的周边提供间隔物,从而在所述第一防水层和所述第二支撑层之间保持所述间隔;所述间隔物为第一粘合剂,所述第一粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为5-50N/cm;所述第一粘合剂与第二支撑层之间的粘结强度为5-50N/cm。

作为优选,所述第一粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为10-45N/cm;所述第一粘合剂与第二支撑层之间的粘结强度为10-45N/cm;

第一粘合剂是一种双面胶,可以为压敏胶,热敏胶,光敏胶或其他双面胶,第一粘合剂的厚度即间隔d;如果第一粘合剂与第一防水层之间的粘结强度,第一粘合剂与第二支撑层之间的粘结强度不够大,那么在受到1MPa的进水压力时,第一粘合剂与第一防水层之间或者第一粘合剂与第二支撑层之间就会分离,那么第一防水层与第二支撑层就无法存在相互作用,即第二支撑层就无法对第一防水层起到支撑作用;在受到100米水压作用下,第一防水层就会破裂,从而使得液体对扬声器造成一定的损坏,继而使电子设备无法正常工作。

本发明第一粘合剂与第一防水层之间,第一粘合剂与第二支撑层之间均具有较大的粘结强度,结合十分紧密;在受到1MPa的进水压力时,也不会分离,保证了防水透声膜组件具有较大的防水性,在水下100米也能正常使用。

粘结强度的测试方法可以参照ASTM D-3330的方法进行适当调整。将粘合剂冲切成宽度为24mm长度为300mm的长条,将粘合剂的一侧粘贴到不锈钢板上。再将支撑层冲切成宽度为24mm长度为325mm的长条,然后将支撑层长条与粘合剂长条的一端对齐后层叠粘贴,支撑层长条会有25mm的长度处于非粘合状态,用压辊对粘合的部分进行滚动,把不锈钢板的的一端放入拉力机的活动夹口,无粘合部分的支撑层端置入另一夹口,操纵夹具以5.0±0.2mm/s的速度朝180°的两个方向进行拉伸,对位移距离为25mm-75mm区间的拉力值进行统计平均,算为粘结强度值。

作为本发明的进一步改进,所述第一防水层上设置有用于粘合外部载体的第二粘合剂,所述第二粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为5-50N/cm;所述第二粘合剂与外部载体之间的粘结强度为5-50N/cm。

作为优选,所述第二粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为15-40N/cm;所述第二粘合剂与外部载体之间的粘结强度为15-45N/cm。

第二粘合剂是一种双面胶,可以为压敏胶,热敏胶,光敏胶或其他双面胶;如果第二粘合剂与第一防水层之间,第二粘合剂与外部载体之间的粘结强度不够大,那么在受到1MPa的进水压力时,第二粘合剂与第一防水层之间或者第二粘合剂与外部载体之间就会分离,即防水透声膜组件与外部载体分离,无法再起到防水作用,那么外界液体就会直接与扬声器相接触,从而对扬声器造成一定的损坏,使得电子设备无法正常工作。本发明第二粘合剂与第一防水层之间的粘结强度,第二粘合剂与外部载体之间的粘结强度均较大,保证了防水透声膜组件能够紧紧与外部载体相贴合,起到很好的防水透声作用。

本发明的有益效果:防水透声膜包括第一防水层和第二支撑层,第一防水层具有高度疏水性、耐热稳定性、优良的耐化学品性和绝缘性等特征,第二支撑层具有较大的弹性极限压力,用于为第一防水层提供支撑作用;防水透声膜组件能够抵挡1MPa(100米水压)的影响,在水下100米时依然能够起到防水透声的作用,从而保证电子设备的正常应用。

附图说明

图1为本发明实施例1防水透声膜组件在不受到压力作用时的结构示意图;

图2为本发明实施例1防水透声膜组件在受到1MPa水压力作用时的结构示意图;

图3为材料弹性极限压力,弹性极限相对变形量性能的测试装置装置示意图;

图4为材料声音阻隔量的测试装置装置示意图;

附图标记:1、第二支撑层;2、第一粘合剂;3、第一防水层;4、第二粘合剂。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明进一步详细说明。

实施例1

一种防水透声膜组件,包括第一防水层和第二支撑层,第一防水层由弹性极限相对变形量S为15%的ePTFE材料制成,第二支撑层由聚酰亚胺材料制成,所述第一防水层与所述第二支撑层之间存在间隔d,d为0.1mm;所述第一防水层包含防水段,所述防水段直径长度D为2mm;

所述第二支撑层的弹性极限压力为400MPa,第一防水层的弹性极限压力为50KPa;

在1MPa水压作用下,第二支撑层的相对变形量A为0.02%;

在1MPa水压作用下,防水段的相对形变量

E=(2d+AD)/D=(2*0.1+0.02%*2)/2=10.02%<弹性极限相对变形量S为15%,从而说明在受到1MPa水压作用下,第一防水层发生的是弹性形变,没有出现不可逆形变甚至是破裂的现象,从而说明了本发明的防水透声膜能在水下100米正常使用;

所述第一粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为20N/cm;所述第一粘合剂与第二支撑层之间的粘结强度为20N/cm。

所述第一防水层上设置有用于粘合外部载体的第二粘合剂,所述第二粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为30N/cm;所述第二粘合剂与外部载体之间的粘结强度为30N/cm。

实施例2

一种防水透声膜组件,包括第一防水层和第二支撑层,第一防水层由弹性极限相对变形量S为15%的ePTFE材料制成,第二支撑层由聚酰亚胺材料制成,所述第一防水层与所述第二支撑层之间存在间隔d,d为0.2mm;所述第一防水层包含防水段,所述防水段直径长度D为3mm;

所述第二支撑层的弹性极限压力为200MPa,第一防水层的弹性极限压力为50KPa;

在1MPa水压作用下,第二支撑层的相对变形量A为0.05%;

在1MPa水压作用下,防水段的相对形变量

E=(2d+AD)/D=(2*0.2+0.05%*3)/3=13.38%<弹性极限相对变形量S为15%,从而说明在受到1MPa水压作用下,第一防水层发生的是弹性形变,没有出现不可逆形变甚至是破裂的现象,从而说明了本发明的防水透声膜能在水下100米正常使用;

所述第一粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为15N/cm;所述第一粘合剂与第二支撑层之间的粘结强度为15N/cm。

所述第一防水层上设置有用于粘合外部载体的第二粘合剂,所述第二粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为25N/cm;所述第二粘合剂与外部载体之间的粘结强度为25N/cm。

实施例3

一种防水透声膜组件,包括第一防水层和第二支撑层,第一防水层由弹性极限相对变形量S为10%的ePTFE材料制成,第二支撑层由聚酰亚胺材料制成,所述第一防水层与所述第二支撑层之间存在间隔d,d为0.05mm;所述第一防水层包含防水段,所述防水段直径长度D为1.5mm;

所述第二支撑层的弹性极限压力为100MPa,第一防水层的弹性极限压力为40KPa;

在1MPa水压作用下,第二支撑层的相对变形量A为0.08%;

在1MPa水压作用下,防水段的相对形变量

E=(2d+AD)/D=(2*0.05+0.08%*1.5)/1.5=6.75%<弹性极限相对变形量S为10%,从而说明在受到1MPa水压作用下,第一防水层发生的是弹性形变,没有出现不可逆形变甚至是破裂的现象,从而说明了本发明的防水透声膜能在水下100米正常使用;

所述第一粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为25N/cm;所述第一粘合剂与第二支撑层之间的粘结强度为25N/cm。

所述第一防水层上设置有用于粘合外部载体的第二粘合剂,所述第二粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为35N/cm;所述第二粘合剂与外部载体之间的粘结强度为35N/cm。

实施例4

一种防水透声膜组件,包括第一防水层和第二支撑层,第一防水层由弹性极限相对变形量S为15%的ePTFE材料制成,第二支撑层由PET材料制成,所述第一防水层与所述第二支撑层之间存在间隔d,d为0.1mm;所述第一防水层包含防水段,所述防水段直径长度D为2.5mm;

所述第二支撑层的弹性极限压力为300MPa,第一防水层的弹性极限压力为50KPa;

在1MPa水压作用下,第二支撑层的相对变形量A为0.04%;

在1MPa水压作用下,防水段的相对形变量

E=(2d+AD)/D=(2*0.1+0.04%*2.5)/2.5=8.04%<弹性极限相对变形量S为15%,从而说明在受到1MPa水压作用下,第一防水层发生的是弹性形变,没有出现不可逆形变甚至是破裂的现象,从而说明了本发明的防水透声膜能在水下100米正常使用;

所述第一粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为15N/cm;所述第一粘合剂与第二支撑层之间的粘结强度为15N/cm。

所述第一防水层上设置有用于粘合外部载体的第二粘合剂,所述第二粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为40N/cm;所述第二粘合剂与外部载体之间的粘结强度为40N/cm。

实施例5

一种防水透声膜组件,包括第一防水层和第二支撑层,第一防水层由弹性极限相对变形量S为20%的ePTFE材料制成,第二支撑层由PEEK材料制成,所述第一防水层与所述第二支撑层之间存在间隔d,d为0.3mm;所述第一防水层包含防水段,所述防水段直径长度D为4mm;

所述第二支撑层的弹性极限压力为250MPa,第一防水层的弹性极限压力为30KPa;

在1MPa水压作用下,第二支撑层的相对变形量A为0.045%;

在1MPa水压作用下,防水段的相对形变量

E=(2d+AD)/D=(2*0.3+0.045%*4)/4=15.045%<弹性极限相对变形量S为20%,从而说明在受到1MPa水压作用下,第一防水层发生的是弹性形变,没有出现不可逆形变甚至是破裂的现象,从而说明了本发明的防水透声膜能在水下100米正常使用;

所述第一粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为10N/cm;所述第一粘合剂与第二支撑层之间的粘结强度为10N/cm。

所述第一防水层上设置有用于粘合外部载体的第二粘合剂,所述第二粘合剂与第一防水层之间的粘结强度为30N/cm;所述第二粘合剂与外部载体之间的粘结强度为30N/cm。

对比例1

所述防水透声膜包含包括第一防水层,第一防水层由弹性极限相对变形量S为15%的ePTFE材料制成,第一防水层的弹性极限压力为50KPa;在受到1MPa的水压时,第一防水层就会直接破裂,从而说明了该防水透声膜无法再水下100米使用。图1为本发明实施例1防水透声膜组件在不受到压力作用时的结构示意图;

图2为本发明实施例1防水透声膜组件在受到1MPa水压力作用时的结构示意图;

在不受到压力作用时,实施例1防水透声组的结构示意图如图1所示;当受到1MPa水压力作用时,第一防水层和第二支撑层均会发生一定的形变,此时实施例1防水透声膜组件的结构示意图如图2所示,当水压力消失时,第一防水层和第二支撑层均会恢复原状,实施例1的防水透声组的结构示意图依然如图1所示,从而说明实施例1的防水透声组件能够在水下100米正常使用。

图3为材料弹性极限压力,弹性极限相对变形量性能的测试装置装置示意图;弹性极限相对变形量与弹性极限压力测试方法:将待测材料用不锈钢盖板固定在不锈钢水压工装上,不锈钢水压工装与不锈钢盖板上均带有5mm直径的圆形开孔且位置相同,然后将品牌为基恩士型号为HK052的光学传感器焦点对准膜片的中心位置,读取初始位置b0。调节压力阀按照20kPa/s的速度增加至预设压强P1保持1min,读取对应水压形变后的位置b1,然后按照20kPa/s的速度减小至完全撤去水压力,读取撤去水压后的位置b2。若b2与b0偏差小于2um,则可判定该压强P1在该待测材料的弹性压力范围内,(b1-b0)/5在该材料的弹性相对变形量。以1%的比率增加预设压强值,重复上述的步骤,至达到压强Pn条件下,撤去水压后的位置与初始位置偏差量超过2um,则压强Pn条件之前一组的压强数值Pm为弹性极限压力,取Pm条件下的(bm-b0)/5为弹性极限相对变形量。

由此就可以测试防水段的弹性极限相对变形量S,所述第二支撑层和第一防水层的弹性极限压力,从而确保数据的准确性。

图4为材料声音阻隔量的测试装置装置示意图;

对实施例1-5进行声音阻隔量测试:

声音阻隔量的测试方法为:将待测材料用不锈钢盖板固定在麦克风工装的出音孔上,出音孔的深度为1mm,直径为0.8。麦克风工装内部装有一枚模拟麦克风。模拟麦克风选用楼氏SPA1687LR5H。距离麦克风工装2cm处设置人工嘴。模拟麦克风与人工嘴均连入AudioPrecision x525型号的音频分析仪。利用Audio Preciseion自带的音频测试软使人工嘴发出频率为100Hz-10000Hz声压级为94dBSPL的声音。测试麦克风工装出音孔处装配待测材料与无装配待测材料两种情况下麦克风的响应曲线并作差,得到对应膜片的声音阻隔量曲线。

声音频率为100Hz

声音频率为1000Hz

Figure BDA0002504190370000161

声音频率为5000Hz

声音频率为10000Hz

由上表可知本发明的防水透声膜具有较好的透声性能,声音阻隔量很小;即使在1MPa30min水压作用时,声音阻隔量变化很小,依然具有较好的透声性能,进一步说明了本发明的防水透声膜能在水下100米正常使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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