0571-6332 5803

为您提供完美的解决方案

什么是超声波空化作用?

超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时,这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压,但实际上无负压存在,因此在液体中产生一个很大的力,将液体分子拉裂成空洞。此空洞非常接近真空,它在超声波压强反向达到最大时破裂,由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。

当超声波能量足够高时,存在于液体中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量,当能量达到某个阈值时,空化气泡急剧崩溃闭合的现象。

空化气泡的寿命约0.1μs,它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量,并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流,使碰撞密度高达1.5kg/cm2。空化气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压(5000K,1800atm),冷却速度可达109K/s。超声波这种空化作用大大提高非均相反应速率,实现非均相反应物间的均匀混合,加速反应物和产物的扩散,促进固体新相的形成,控制颗粒的尺寸和分布。

空化作用原理
超声波空化作用

扩展资料:

当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生物理的和化学的变化,从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应,包括以下4种效应:

1、机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,在空间形成周期性的堆积。

超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时,由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化(见电介质物理学和磁致伸缩)。

2、空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。

另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。

3、热效应。由于超声波频率高,能量大,被介质吸收时能产生显著的热效应。

4、化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢;溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸;染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。

杭州泛索能超声

杭州泛索能超声

杭州泛索能超声科技有限公司一直致力于大功率超声波核心部件及成套应用设备领域,集研发、生产、销售、售后为一体。我们一贯以丰富的行业经验、用非常适合客户的解决方案帮助客户解决任何难题,向所有用户提供完善的解决方案以及高品质的产品。主要产品及服务包括超声雾化喷涂设备,超声波液体处理设备,超声波涂铟设备,超声波金属熔液处理,超声波焊接设备,超声波切割设备以及超声波核心配件。

4人评论了“什么是超声波空化作用?”

  1. Pingback: 超声波声化学在医学中的应用有哪些?

  2. Pingback: 什么是超声波声化学? - 杭州泛索能超声-FUNSONIC

  3. Pingback: 超声波声化学在医学中的应用有哪些? 杭州泛索能超声-FUNSONIC

  4. Pingback: 超声波空化处理背后的驱动力 - 杭州泛索能超声-FUNSONIC

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注