本發(fā)明涉及一種非晶態(tài)合金在樂器上的用途，特別是一種非晶態(tài)合金在樂器發(fā)聲部件的用途。
背景技術(shù)：
簧片是管樂器上的發(fā)聲部件，是由三角向上翹起的舌簧和簧框構(gòu)成，舌簧的尾部與簧框為一體，兩側(cè)與簧框有細(xì)小的間隙，當(dāng)舌簧受到氣壓時，向下彎曲，彎曲角度超過舌框平面時，出現(xiàn)漏氣，舌簧回到原狀態(tài)，為周期自由式振動?；善募庸ひ髽O高，簧片的縫隙過大時，舌簧失去壓力，振動達(dá)不到要求，縫隙過小，容易產(chǎn)生刮簧，加工難度大，簧片標(biāo)準(zhǔn)不一致，廢品率高，單件加工工時長，成本高。由此可見，簧片必須有許多優(yōu)異的性能，包括高機(jī)械強(qiáng)度、高抗松弛性、高抗腐蝕性、單件加工簡單，并且加工時長短等。
打擊樂器也叫“敲擊樂器”，是一種以打、搖動、摩擦、刮等方式產(chǎn)生效果的樂器族群。打擊樂器可能是最古老的樂器。有些打擊樂器不僅僅能產(chǎn)生節(jié)奏，還能作出旋律和合聲的效果。包括膜鳴樂器和體鳴樂器，(1)“革鳴樂器”也叫“膜鳴樂器”，就是通過敲打蒙在樂器上的皮膜或革膜而發(fā)出的樂器，如各種鼓類樂器；(2)體鳴樂器現(xiàn)代樂器分類法中的一大類樂器。這類樂器以一定形狀的發(fā)聲物質(zhì)為聲源體，在自由狀態(tài)下(不予變形或附加張力等)受激發(fā)聲，無其他媒介振動體。概述體鳴樂器主要包括打擊樂器類中除鼓外的其他樂器；還包括傳統(tǒng)分類法未能列入的一些樂器，如口簧、散扎(非洲)、八音盒、玻璃琴等。此外，還包括一些常用作樂器的生產(chǎn)和生活器具，如缶、水盞(中國古代)、樂杵(中國臺灣省)、樂杯(歐美)和賈爾達(dá)倫格樂碗(印度)等。還包括仿聲器或效果器，如樂砧、橇鈴和蹄聲殼等。由于體鳴樂器的發(fā)聲是依靠其本身的振動發(fā)聲的，如果其表面在潮濕環(huán)境中被腐蝕或被人體的汗液、油脂等侵蝕，都會導(dǎo)致其聲音的改變。因此，高的抗腐蝕性能夠保持體鳴樂器表面光澤性，從而保證體鳴樂器的音質(zhì)和演奏性能，能夠使其具有較長的使用壽命。
琴弦是弦樂器和擊弦樂器上激發(fā)聲音的線，是弦樂器最重要的組成部分。其工作原理是，在一定的張力作用下通過摩擦、彈擊等手法激發(fā)弦振動，并經(jīng)共鳴腔放大得到樂音。琴弦必須具有許多優(yōu)異的性能，包括高機(jī)械強(qiáng)度、高抗松弛性、高抗腐蝕性等。
高的機(jī)械強(qiáng)度能夠允許琴弦加載到其調(diào)音頻率，并在演奏時能夠有效地抵抗琴弦張力的變化。琴弦的直徑?jīng)Q定了其所需的機(jī)械強(qiáng)度，直徑越細(xì)，所需的機(jī)械強(qiáng)度越高，并用于較高的音調(diào)。
高的抗松弛性能夠使琴弦更好地保持其音調(diào)，并減小重新調(diào)音的頻率，延長琴弦的使用壽命。人耳器官可以探測到1Hz的差異，即使是1N力的損耗也會引起聽覺上較大的差異，這將增加琴弦調(diào)音的頻率并減少琴弦的使用壽命。因此，為了提高調(diào)音穩(wěn)定性、音質(zhì)和琴弦的壽命，琴弦材料必須具有高的抗松弛性。
高的抗腐蝕性能夠保持琴弦表面光澤性，從而保證琴弦的音質(zhì)和演奏性能。琴弦除了需要抵抗潮濕環(huán)境的腐蝕，還需要抵抗人體汗液、油脂等的侵蝕，所以高抗腐蝕性能夠使琴弦具有較長的使用壽命。
通常，簧片、體鳴樂器、琴弦和弦絲的材質(zhì)主要是高碳鋼、銅等普通金屬制品，其主要優(yōu)點是容易得到足夠的機(jī)械強(qiáng)度并仍保持一定程度的韌性。但高普通的金屬存在著明顯的缺點：一方面，其抗腐蝕性較差，較易生銹而失去表面光澤，這將嚴(yán)重影響樂器的音質(zhì)及演奏性，更會影響到其的使用壽命，即使采用表面涂覆抗腐蝕劑的方法，也會因發(fā)聲部件的振動和亮度的降低以及音質(zhì)變差而不能成功；另一方面，普通的金屬用在琴弦時，在加載力的作用下有被拉伸的趨向，由此產(chǎn)生的琴弦松弛將會引起頻繁的重調(diào)音，意味著更多的調(diào)試時間和更高的花費。
現(xiàn)有的技術(shù)雖然針對這些問題做了一定的改進(jìn)，但是僅僅是基于這些缺點作出一定程度上的改進(jìn)，而金屬琴弦、簧片、體鳴樂器的較差的抗松弛性、抗腐蝕性和耐磨損性，并沒有得到實質(zhì)性的改變。因此，尋求新技術(shù)得到性能優(yōu)異的琴弦成為亟待解決的難題。
非晶態(tài)合金具有比晶體合金更高的機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕性能和耐磨損性能，而鋯基非晶態(tài)合金絲則具有很高的機(jī)械強(qiáng)度、抗松弛性、抗腐蝕性能和耐磨損性，并且具備音質(zhì)清脆、定弦快、音高穩(wěn)定等優(yōu)點，在樂器方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一在于提供非晶態(tài)合金用于管樂器的簧片、用于敲擊樂器的體鳴樂器、用于弦樂器的琴弦和用于擊弦樂器的弦絲，使其具有很高的機(jī)械強(qiáng)度、抗松弛性、抗腐蝕性能和耐磨損性的鋯基非晶態(tài)合金。
本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋯基非晶態(tài)合金制成的簧片、體鳴樂器、琴弦和弦絲。
本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋯基非晶合金制成的琴弦或弦絲，在其直徑為0.25mm-0.43mm時，抗拉強(qiáng)度為不小于3000MPa。
本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋯基非晶態(tài)合金制成簧片、體鳴樂器、琴弦和弦絲后，具有比晶體合金更高的機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕性能和耐磨損性能。
實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種非晶態(tài)合金在樂器上的用途，非晶態(tài)合金用于樂器的發(fā)聲部件。
具體地，用于管樂器的簧片。
具體地，用于敲擊樂器的體鳴樂器
具體地，用于弦樂器的琴弦
具體地，用于擊弦樂器的弦絲。
具體地，上述非晶態(tài)合金為鋯基非晶態(tài)合金或鋯基非晶態(tài)基復(fù)合材料。
具體地，上述鋯基非晶態(tài)合金的組成為ZraNibCocCrdSieBfCg，其中a、b、c、d、e、f、g為鋯基非晶態(tài)合金中的原子百分比含量，分別為55≤a≤73，10≤b≤17或b＝0，10≤c≤16，0.5≤d≤1或d＝0，3≤e≤16，9≤f≤13，0.1≤g≤0.5。
具體地，上述鋯基非晶態(tài)合金中Ni的百分比含量為10≤b≤17。
具體地，上述鋯基非晶態(tài)合金中Cr的百分比含量為0.5≤d≤1。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)對于琴弦而言，最主要的性能是機(jī)械強(qiáng)度、抗松弛性、抗腐蝕性和表面光潔度，本發(fā)明的鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦并不需要對由于晶體結(jié)構(gòu)引起的較低機(jī)械強(qiáng)度、抗松弛性和抗腐蝕性進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn)，在獲得優(yōu)異性能的同時避免了繁瑣的制備工藝。
(2)本發(fā)明的鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦具有更高的機(jī)械強(qiáng)度，直徑0.25mm的琴弦，抗拉強(qiáng)度達(dá)到3500MPa，值得注意的是，鋯基非晶態(tài)合金絲可以制備成或后期冷拔成直徑很細(xì)的絲材，而保持較高的機(jī)械強(qiáng)度并具有一定的韌性。
(3)本發(fā)明的鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦具有更高的抗松弛性能，這將減小琴弦樂器重新調(diào)音的頻率，鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦超強(qiáng)的抗松弛性能夠使樂器的重新調(diào)音時間延長至100小時或更長。
(4)本發(fā)明的非晶態(tài)合金管樂器的簧片、敲擊樂器的體鳴樂器、弦樂器的琴弦和擊弦樂器的弦絲，使其具有很高的機(jī)械強(qiáng)度、抗松弛性、抗腐蝕性能和耐磨損性，表面不需要涂覆任何防腐介質(zhì)就能夠有效地抵抗因為環(huán)境濕度或使用中接觸物質(zhì)而引起的腐蝕，從而保持其良好的聲學(xué)特性。
(5)本發(fā)明的一種非晶態(tài)合金在樂器上的用途，可以利用非晶合金的加工特性，可以壓鑄成型，直接制造出非晶合金的簧片和體鳴樂器，并且能夠保持各產(chǎn)品性能的一致性，成品率高。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實施例1
鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦成分如下(均按原子百分比計)：Zr55～69.5Ni10～12.5Co10～12.4Cr0.5～1Si3～6.1B9.6～13C0.1～0.5。
通過熔體拉絲技術(shù)，經(jīng)過冷拔處理后，由多根鋯基非晶態(tài)合金絲絞合制得直徑為0.25mm的琴弦，并通過SS-EN10002-1金屬材料拉伸標(biāo)準(zhǔn)測量琴弦的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，并參照文獻(xiàn)CN 101326568B中測試抗松弛性的方法測試本發(fā)明中琴弦的抗松弛性能，具體測試過程如下：
通過用琴撥每分鐘撥動琴弦200次來測試其抗松弛性，琴弦總長度65cm,琴撥的撥動部位距離力傳感器18cm，測試時長24h，其中，琴弦的每個端點處擱在兩個塑料件上，每個端點和其相應(yīng)的力傳感器之間的距離是5cm。
將相關(guān)的測試結(jié)果與文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果列于表1。
通過表1中不同材質(zhì)琴弦機(jī)械強(qiáng)度的對比可知，本實施例中的鋯基鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦的屈服強(qiáng)度3325MPa和抗拉強(qiáng)度3514MPa，均大大高于其他材質(zhì)的琴弦；表1中不同材質(zhì)琴弦抗松弛性能的對比可知，本實施例中鋯基鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦在經(jīng)歷24h的測試后，音頻損失明顯低于其他琴弦，說明其抗松弛性能的優(yōu)越性。由于人耳能夠分辨出1Hz音頻的變化，本發(fā)明的鋯基鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦，經(jīng)過24h測試后頻率損失僅為0.24Hz，重新調(diào)音的時間為100h，大大優(yōu)于相同直徑的其他類型的琴弦。
實施例2
鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦成分如下(均按原子百分比計)：Zr59～73Co12.5～16Cr0.5～1Si11.6-16B9～11.3C0.1～0.5。
通過熔體拉絲技術(shù)，經(jīng)過冷拔處理后，由多根鋯基非晶態(tài)合金絲絞合制得直徑為0.33mm的琴弦，并通過SS-EN10002-1金屬材料拉伸標(biāo)準(zhǔn)測量琴弦的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，并參照文獻(xiàn)CN 101326568B中測試抗松弛性的方法測試本發(fā)明中琴弦的抗松弛性能，具體測試過程如下：
通過用琴撥每分鐘撥動琴弦200次來測試其抗松弛性，琴弦總長度65cm,琴撥的撥動部位距離力傳感器18cm，測試時長24h，其中，琴弦的每個端點處擱在兩個塑料件上，每個端點和其相應(yīng)的力傳感器之間的距離是5cm。
將相關(guān)的測試結(jié)果與文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果列于表1。
通過表1中不同材質(zhì)琴弦機(jī)械強(qiáng)度的對比可知，本實施例中的鋯基鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦的屈服強(qiáng)度3091MPa和抗拉強(qiáng)度3243MPa，均大大高于其他材質(zhì)的琴弦；表1中不同材質(zhì)琴弦抗松弛性能的對比可知，本實施例中鋯基鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦在經(jīng)歷24h的測試后，音頻損失明顯低于其他琴弦，說明其抗松弛性能的優(yōu)越性。由于人耳能夠分辨出1Hz音頻的變化，本發(fā)明的鋯基鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦，經(jīng)過24h測試后頻率損失低于0.23Hz，重新調(diào)音的時間為105h，大大優(yōu)于相同直徑的其他類型的琴弦。
實施例3
鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦成分如下(均按原子百分比計)：Zr69～71.4Ni14.5～15.6Si4～4.9B9.4～11.1C0.1～0.5。
通過熔體拉絲技術(shù)，經(jīng)過冷拔處理后，由多根鋯基非晶態(tài)合金絲絞合制得直徑為0.43mm的琴弦，并通過SS-EN10002-1金屬材料拉伸標(biāo)準(zhǔn)測量琴弦的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，并參照文獻(xiàn)CN 101326568B中測試抗松弛性的方法測試本發(fā)明中琴弦的抗松弛性能，具體測試過程如下：
通過用琴撥每分鐘撥動琴弦200次來測試其抗松弛性，琴弦總長度65cm,琴撥的撥動部位距離力傳感器18cm，測試時長24h，其中，琴弦的每個端點處擱在兩個塑料件上，每個端點和其相應(yīng)的力傳感器之間的距離是5cm。
將相關(guān)的測試結(jié)果與文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果列于表1。
通過表1中不同材質(zhì)琴弦機(jī)械強(qiáng)度的對比可知，本實施例中的鋯基鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦的屈服強(qiáng)度2903MPa和抗拉強(qiáng)度3087MPa，均大大高于其他材質(zhì)的琴弦；表1中不同材質(zhì)琴弦抗松弛性能的對比可知，本實施例中鋯基鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦在經(jīng)歷24h的測試后，音頻損失明顯低于其他琴弦，說明其抗松弛性能的優(yōu)越性。由于人耳能夠分辨出1Hz音頻的變化，本發(fā)明的鋯基鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦，經(jīng)過24h測試后頻率損失低于0.21Hz，重新調(diào)音的時間為114h，大大優(yōu)于相同直徑的其他類型的琴弦。
表1
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容，鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦可以在其表面包裹其他材質(zhì)的股線，如金屬股線、尼龍股線等，芯絲材質(zhì)則為鋯基非晶態(tài)合金絲。
根據(jù)本發(fā)明的鋯基非晶態(tài)合金絲琴弦可用于各種弦樂器，包括小提琴、大提琴、鋼琴、吉他、豎琴等等。琴弦可以由單根鋯基非晶態(tài)合金絲構(gòu)成，也可以由多根鋯基非晶態(tài)合金絲線絞合或纏繞構(gòu)成。
實施例4
鋯基非晶態(tài)合金簧片成分如下(均按原子百分比計)：Zr58.8Ni15.3Co10Cr0.7Si4.9B9.8C0.5。
將非晶態(tài)合金加工成尺寸50*34*1mm的簧片5片編號分別為1號、2號、3號、4號、5號，噴嘴參數(shù)為10*12*1mm，噴嘴到黃片尖端的距離為4mm，入口壓力的范圍分別為0.1MPa、0.2MPa和0.5MPa，簧片的基頻如表2所示。
表2：
實施例5
鋯基非晶態(tài)合金體鳴樂器成分如下(均按原子百分比計)：Zr65.2Ni10.3Co10.4Cr0.6Si4.1B9.1C0.3。
非晶態(tài)合金加工成鑼，可直接通過壓鑄成型，制備出的鑼，聲音響亮、隔離雜音、音頻寬厚、音質(zhì)純真、防潮、強(qiáng)度高、耐疲勞、具有優(yōu)異的可設(shè)計性、成型方便靈活、長期使用不易被腐蝕等特點。
由于其優(yōu)異的可設(shè)計性和成型方便的特性，還可以制備復(fù)雜形狀的體鳴樂器，或具有復(fù)雜音路的樂器。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。