超声波的几个主要参数:
波长:在20℃的空气中,λ≤2cm(在实际应用中因为效果相似,通常把λ≤3.4cm,即f≥10KHz的机械波也称为超声波)
波速:在20℃的空气中,v=343m/s,在液体中速度更快,在固体中速度**快
功率密度:定义式为 p=发射功率(W)/发射面积(cm²),通常p≥0.3W/cm²。在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗,其原理可用“空化”现象来解释:超声波在液体中的机械波导致的压强达到一个大气压时,其功率密度为0.35W/cm²,这时超声波的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压力,将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超声波反向达到比较大时破裂,由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污垢撞击下来。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。太小的声强无法产生空化效应。 超声波乳化的设备主要包括超声波发生器、乳化罐等组成部分。广西超声波乳化
在空气中,超声波是指波长小于2厘米的机械波(一说1.7厘米,2cm波长对应17000Hz,1.7cm波长对应20000Hz,实际上没有固定标准,只是一个便于记忆的数值罢了),其波长甚短,低于人耳听觉的一般下限(2cm),人们将这种听不见的机械波叫做超声波,次声波的波长则一般长于20米(一说17米,20m波长对应17Hz,17m波长对应20Hz),高于听觉的波长上限。在实际应用中的超声波往往还与短波可听声波范围重合,波长短于3.4cm(10000hz)的机械波都可以视作超声波研究。
江西智能超声波乳化销售厂家超声波乳化的频率越高,产生的气泡越小,物料分散的效果越好。
技术特点
超声波清洗是基于空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。随着超声波长的降低,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,因此,短波超声特别适用于小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。
空化作用:空化作用就是超声波的短波变换方式向液体进行透射。在减压力作用时,液体中产生真空核群泡的现象,在压缩力作用时,真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力,由此剥离被清洗物表面的污垢,从而达到精密洗净目的。
超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与次声波和可听声波的规律没有本质上的区别。但是超声波的波长很短,只有几厘米,甚至千分之几毫米。与其他波比较,超声波具有许多特性:传播特性──超声波的波长很短,通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍,因此超声波的穿透力差,衍射本领很差,易散射。它在均匀介质中能够直线传播但难以衍射,超声波的波长越短,该特性就越***,此外,根据瑞利散射定律,散射波的强度与波长的四次方成反比,超声波的波长极短,因此散射就非常严重,穿透力不佳。超声波乳化的产物具有良好的稳定性和生物相容性。
工作原理:
粉碎不溶固体(或液体)的物理机制认为是超声波空化作用的一种效果。超声波空化效应是指在强超声波作用下,液体内会产生大量的气泡,小气泡将随着超声振动而逐渐生长和增大,然后又突然破灭和分裂,分裂后的气泡又连续生长和破灭。这些小气泡急速崩溃时在气泡内产生了高温高压,且因气泡周围的液体高速冲入气泡而在气泡附近的液体中产生了强烈的微射流,也形成了局部的高温高压,从而产生了粉碎、乳化作用。空化过程受超声波频率和强度的影响,其中空化的出现,在很大程度上取决于液体悬浮未溶解气体的存在,气体的存在似乎起到了催化剂作用。在一定的压力下,空腔的形成在一定程度上取决于发展时间和超声频率。超声波乳化过程**了对立过程之间的竞争。因此,有必要选择合适工作条件和频率,以便乳化效应占主导地位。 超声波乳化的产物可以通过改变反应条件来控制其吸附性能和催化活性。广西超声波乳化
超声波乳化过程中产生的热量较少,因此对物料的影响较小。广西超声波乳化
蜡和水的超声波乳化:可以说,与机械搅拌分散的传统乳液E2相比,提高乳液化妆品质量、稳定性和可用性的关键因素是分散颗粒的大小和均匀性,超声分散的乳液分散颗粒小得多(1μM),均匀性好,乳液形成时间短,根本原因是超声空化气泡破裂时会产生局部高温高压,并伴有强冲击波,因此,一种相介质可以被粉碎成小颗粒并分散在另一种相介质中,石蜡和水的超声波乳化就是基于这一原理。
乳液是两种不混溶液体的分散体,其中一种以细液滴或颗粒的形式分散到另一种液体中,形成混合液体。将一种不混溶的液体分散在另一种不混溶的液体中的过程则被称为乳化。乳液的形成需要进行液体乳化这一必要过程,该过程利用机械剪切力使连续相中的大液滴分散相破碎。 广西超声波乳化