原理:
在化学中,超声波空化是指微小气泡的形成,生长和内爆。空化气泡由压缩扣膨胀循环组成。压缩循环导致液体中的正压将分子推在一起。相反,膨胀循环导致负压将分子彼此拉开。一旦气泡非常迅速地增长,直到无法吸收声波中的能量。在这种情况下,液体将涌入并且气泡破裂。整个过程破坏了液相中分子的吸引力。空化气泡的爆破很快,这些在超声处理过程中形成的微小气泡会升高腔体周围液体的温度,并产生局部热点。但是,该区域是如此之小,以至于热量散发很快。另一方面,在气泡破裂期间产生非常高的压力,即大约1000个大气压。尽管极端条件非常局限,但超声处理会在液体中产生极端的物理和化学条件。这让超声波可以应用于萃取提取、破碎混合、乳化、分散搅拌、消泡脱气、加速反应等。 超声波液体处理可以用于食品加工,如杀菌消毒和提取营养成分。江苏国产超声波液体处理厂家直销
气体的影响因素流体含有一定量的溶解气体。气体浓度取决于诸如温度,环境压力,液体搅动等因素。在恒定条件下,气体浓度将平衡。超声波脱气将改变条件,因为液体暴露在低压气泡和搅拌下。因此,超声波会使液体中的气体浓度降低到原来的平衡水平以下。当超声处理停止并且重新建立初始条件时,气体浓度将再次缓慢地接近初始平衡水平,除非液体不暴露于任何气体,例如在一个封闭的瓶子中,否则气体浓度将再次缓慢地接近初始平衡水平。由于气体在液体中的再溶解速度较慢,所以可以在超声处理后使用低气体液体。河北制造超声波液体处理供应商利用超声波液体处理技术可以有效地去除水中的颜色问题。
气泡还能“钻入”裂缝中做振动,使污物脱落。对于有油脂性污物,由于超声空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即脱落。空化气泡在振动过程中会使液体本身产生环流,即所谓声流。他可使振动气泡表面存在很高的速度梯度和粘滞应力,促使清洗件表面污物的破坏和脱落,超声空化在固体和液体表面上所产生的高速微射流能够除去或削弱边界污层,腐蚀固体表面,增加搅拌作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。此外,超声振动在清洗液中引起质点很大的振动速度和加速度,亦使清洗件表面的污物受到频繁而激烈的冲击。
超声波加工:
超声波已以多种方式用于金属加工。车床工具可能会受益于故意引起的振动,以防止“颤动”损害成品部件的表面光洁度。超声波钻头用于非常坚硬的陶瓷,通过研磨或侵蚀材料来工作-钻头周围的液体浆料包含松散的硬质颗粒,这些颗粒通过振动撞击到表面,侵蚀材料并产生更多松散的硬质颗粒。
超声波金属成型:
CarnaudMetalbox R&D(现在是 Crown Cork and Seal – 世界上较大的包装公司的一部分)和拉夫堡大学开发了一种新的气雾罐,采用了许多新颖的金属成型工艺,从超声波颈缩(即减小罐的直径)开始一端)。在这种情况下使用超声波的优点是很大限度地减少罐和模具之间的摩擦,从而降低成型力。在没有超声波的情况下,力如此之大,以至于在缩颈过程中罐身会弯曲和塌陷。使用超声波可以在一次操作中将罐头直径减小 30%(在传统的颈缩工艺中,较大值通常约为5%)。 利用超声波液体处理技术可以有效地去除污泥中的悬浮物和胶体颗粒。
乳化和分散脱气超声波脱气可显着提高分散体和乳液的质量。存在的问题乳液和分散体通常含有表面活性剂以增加稳定性。表面活性剂将抑制分散材料在液相中的接触和聚结或凝聚。为此,表面活性剂将在每个颗粒周围形成层。同样表面活性剂也可以包裹悬浮在液相中的气泡。这种稳定的气泡可以证明是非常稳健的。 它会消耗表面活性剂,降低乳液或分散体的质量,并且在测量粒径时会产生不稳定的读数。解决方案为了减少气泡稳定的问题,可以通过超声处理简单地对液体进行脱气。在加入分散相(如油或粉末)之,对液体进行超声波处理,直到产生的气泡数量减少。混合其他材料时,避免在搅拌时产生新气泡或涡流,这将迅速增加气体含量。检测二氧化碳脱气的效果正被用于含碳酸饮料(如可乐、苏打水或啤酒)的罐和瓶的泄漏测试。超声波液体处理可以提高生产效率和产品质量。江苏国产超声波液体处理厂家直销
利用超声波液体处理技术可以有效地去除水中的浑浊度问题。江苏国产超声波液体处理厂家直销
按频率波可以分为三种,即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下;声波的频率为20Hz~20kHz;超声波的频率则为20kHz以上。其中的次声波和超声波一般人耳是听不到的。超声波由于频率高、波长短,因而传播的方向性好、穿透能力强,这也就是设计制作超声波清洗机的原因。
(1)空化作用:空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频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。
(2)直进流作用:超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时,肉眼能看到直进流,垂直于振动面产生流动,流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌,污垢表面的清洗液也产生对流,溶解污物的溶解液与新液混合,使溶解速度加快,对污物的搬运起着很大的作用。 江苏国产超声波液体处理厂家直销