超聲波空化是什麼

⑴ 什麼是超聲波的空化效應

超聲波空化作用（空化效應）是指存在於液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動，當聲壓達到一定值時發生的生長和崩潰的動力學過程。

超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞，稱為空化。

水力空化是指在液體經過的管道某處人為製造低壓強、高流速的狀態，當液體壓強小於飽和蒸汽壓時，液體中的氣泡就會不斷膨脹，體積變大。而隨著流體運動，氣泡到達高壓強、低流速區域之後，氣泡就會塌縮、爆裂。

(1)超聲波空化是什麼擴展閱讀：

當超聲波在介質中傳播時，由於超聲波與介質的相互作用，使介質發生物理的和化學的變化，從而產生一系列力學的、熱學的、電磁學的和化學的超聲效應，包括以下4種效應：

1、機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時，懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處，在空間形成周期性的堆積。

超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時，由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化（見電介質物理學和磁致伸縮）。

2、空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。

另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞，稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。

3、熱效應。由於超聲波頻率高，能量大，被介質吸收時能產生顯著的熱效應。

4、化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫；溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸；染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。

⑵ 超聲波的「空化作用」是什麼意思

超聲清洗是利用超聲波在清洗液中產生的沖擊作用，將清洗液中的等待清洗的各種物體表面的污漬和附著的其他顆粒震落剝離下來。沖擊作用主要便現為空化作用、加速度作用及直進流作用。空化作用就是在換能器發出超聲振動時，對清洗液產生周期性的減壓力和壓縮力相互作用，當減壓力作用時，清洗液產生氣泡，當壓縮力作用時，氣泡被瞬時高壓壓破，在工件周圍產生強大的機械沖擊力，使得工件表面的污漬被震落，達到去除清洗件表面的污垢和油膩的目的。直進流作用就是清洗液在超聲波的能量作用下，沿著超聲波的傳播方向產生高速流動，對被清洗器件的表面存在的細微污垢和油膩產生摩擦和撞擊作用，從而加速污漬的溶解，除掉器件表面油膩。在進行超精密清洗時，高頻超聲波的加速度作用就是超聲波的能量推動液體粒子運動而產生很高的加速度，液體粒子直接高速撞擊污漬，清除器件表面微粒。超聲清洗較其他清洗方式具有精密清洗精度高、清洗效率倍增、清洗效果均勻一致、安全環保的優點。

⑶ 何謂超聲空化效應瞬態空化與穩態空化有何區別

超聲波空化作用是指存在於液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動，當聲壓達到一定值時發生的生長和崩潰的動力學過程。
超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞，稱為空化。

⑷ 超聲波空化效應的定義

空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞，稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓，同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷，並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。

⑸ 什麼是超聲空化場

超聲空化當超聲波能量足夠高時，就會產生「超聲空化」現象，即指存在於液體中的微小氣泡（空化核）在超聲場的作用下振動、生長並不斷聚集聲場能量，當能量達到某個閾值時，空化氣泡急劇崩潰閉合的過程。空化氣泡的壽命約0.1μs，它在急劇崩潰時可釋放出巨大的能量，並產生速度約為110m/s、有強大沖擊力的微射流，使碰撞密度高達1.5kg/cm2。空化氣泡在急劇崩潰的瞬間產生局部高溫高壓（5000K，1800atm），冷卻速度可達109K/s。超聲波這種空化作用大大提高非均相反應速率，實現非均相反應物間的均勻混合，加速反應物和產物的擴散，促進固體新相的形成，控制顆粒的尺寸和分布。

⑹ 空化現象

超聲波空化作用是指存在於液體中的微氣核空化泡)在聲波的作用下振動，當聲壓達到一定值時發生的生長和崩潰的動力學過程。空化作用一般包括3個階段：空化泡的形成、長大和劇烈的崩潰。當盛滿液體的容器當通入超聲波後，由於液體振動而產生數以萬計的微小氣泡，即空化泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播形成的負壓區生長，而在正壓區迅速閉合，從而在交替正負壓強下受到壓縮和拉伸。在氣泡被壓縮直至崩潰的一瞬間，會產生巨大的瞬時壓力，一般可高達幾十兆帕至上百兆帕。 Suslick等人測得：空化可使氣相反應區的溫度達到5 200 K左右，液相反應區的有效溫度達到1 900 K左右，局部壓力在5．O5× 10 kPa，溫度變化率高達10。K／s，並伴有強烈的沖擊波和時速達400 km 的微射流。這種巨大的瞬時壓力，可以使懸浮在液體中的固體表面受到急劇的破壞。通常將超聲波空化分為穩態空化和瞬間空化2種類型：穩態空化是指在聲強較低(一般小於10 w／cm )時產生的空化泡，其大小在其平衡尺寸附近振盪，生成周期達數個循環。當擴大到使其自身共振頻率與聲波頻率相等時，發生聲場與氣泡的最大能量耦合，產生明顯的空化作用。瞬態空化則是指在較大的聲強(一般大於1O w／cm )作用下產生的生存周期較短的空化泡(大都發生在1個聲波周期內)。
超聲波的廣泛的運用於各個領域就是應用了其空化作用以及其空化伴隨著機械效應、熱效應、化學效應、生物效應等等，機械效應和化學效應的應用，前者主要表現在非均相反應界面的增大；後者主要是由於空化過程中產生的高溫高壓使得高分子分解、化學鍵斷裂和產生自由基等。利用機械效應的過程包括吸附、結晶、電化學、非均相化學反應、過濾以及超聲清洗等，利用化學效應的過程主要包括有機物降解、高分子化學反應以及其他自由基反應。

影響超聲波空化的因素
超聲波空化作用的強弱與聲學參數以及液體的物理化學性質有關
1)超聲波強度 超聲波強度指單位面積上的超聲功率，空化作用的產生與超聲波強度有關。對於一般液體超聲波強度增加時，空化強度增大，但達到一定值後，空化趨於飽和，此時再增加超聲波強度則會產生大量無用氣泡，從而增加了散射衰減，降低了空化強度。
2) 超聲波頻率超聲波頻率越低，在液體中產生空化越容易。也就是說要引起空化，頻率愈高，所需要的聲強愈大。例如要在水中產生空化，超聲波頻率在 400 kHz時所需要的功率要比在10 kHz時大1o倍，即空化是隨著頻率的升高而降低。一般採用的頻率范圍20~40 kHz。
3)液體的表面張力與黏滯系數 液體的表面張力越大，空化強度越高，越不易於產生空化。黏滯系數大的液體難以產生空化泡，而且傳播過程中損失也大，因此同樣不易產生空化。
4)液體的溫度液體溫度越高，對空化的產生越有利，但是溫度過高時，氣泡中蒸汽壓增大，因此氣泡閉合時增強了緩沖作用而使空化減弱。

⑺ 超聲波空化作用什麼用的

超聲波空化作用的應用
超聲波利用其空化作用以及其空化所伴隨著機械效應、熱效應、化學效應、生物效應等等廣泛應用於各個行業，機械效
應的應用主要表現在非均相反應界面的增大；而化學效應的應用主要是由於空化過程中產生的高溫高壓使得高分子分解、化
學鍵斷裂和產生自由基等。利用機械效應的過程包括吸附、結晶、電化學、非均相化學反應、過濾以及超聲清洗等，利用化
學效應的過程主要包括有機物降解、高分子化學反應以及其他自由基反應。超聲波空化作用可用於促進化學反應,粉碎液內懸
浮物,製造乳劑,殺滅細菌或清洗機件等許多行業。其中超聲波清洗早已經普遍採用了。
四、影響超聲波空化作用的因素
超聲波空化作用的強弱與聲學參數以及液體的物理化學性質有關。具體包括以下幾個方面：
1、超聲波強度。超聲波強度指單位面積上的超聲功率，空化作用的產生大小與超聲波強度有關。對於一般液體超聲波
強度增加時，空化作用強度也隨之增大，但達到一定數值後，空化會趨於飽和，此時再增加超聲波強度則會產生大量無用氣
泡，從而增加了散射衰減，降低了空化強度。
2、超聲波頻率。超聲波頻率越低，在液體中產生空化作用就越容易。也就是說要引起空化，頻率愈高，所需要的聲強愈
大。例如要在水中產生空化作用，超聲波頻率在400 kHz時所需要的功率要比在10 kHz時大10倍，即空化作用是隨著頻率的升
高而降低的。一般採用的頻率范圍20-40 kHz。
3、液體的表面張力與黏滯系數。 液體的表面張力越大，空化強度越高，越不易於產生空化作用。黏滯系數大的液體難
以產生空化泡，而且傳播過程中損失也大，因此同樣不易產生空化作用。
4、液體的溫度。液體溫度越高，對空化的產生越有利，但也不是絕對的，因為當溫度過高時，氣泡中蒸汽壓增大，因此
氣泡閉合時增強了緩沖作用而使空化作用減弱。
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⑻ 超聲波的空化效應是什麼作用

超聲波空化作用（空化效應）是指存在於液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動，當聲壓達到一定值時發生的生長和崩潰的動力學過程。
超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡
。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞，稱為空化。
水力空化是指在液體經過的管道某處人為製造低壓強、高流速的狀態，當液體壓強小於飽和蒸汽壓時，液體中的氣泡就會不斷膨脹，體積變大。而隨著流體運動，氣泡到達高壓強、低流速區域之後，氣泡就會塌縮、爆裂。
(8)超聲波空化是什麼擴展閱讀：
當超聲波在介質中傳播時，由於超聲波與介質的相互作用，使介質發生物理的和化學的變化，從而產生一系列力學的、熱學的、電磁學的和化學的超聲效應，包括以下4種效應：
1、機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時，懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處，在空間形成周期性的堆積。
超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時，由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化（見電介質物理學和磁致伸縮）。
2、空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。
另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞，稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。
3、熱效應。由於超聲波頻率高，能量大，被介質吸收時能產生顯著的熱效應。
4、化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫；溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸；染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。
參考資料來源：網路——空化作用

⑼ 超聲波空化作用是什麼

當超聲波能量足夠高時，就會產生「超聲空化」現象，即指存在於液體中的微小氣泡（空化核）在超聲場的作用下振動、生長並不斷聚集聲場能量，當能量達到某個閾值時，空化氣泡急劇崩潰閉合的過程。空化氣泡的壽命約0.1μs，它在急劇崩潰時可釋放出巨大的能量，並產生速度約為110m/s、有強大沖擊力的微射流，使碰撞密度高達1.5kg/cm2。空化氣泡在急劇崩潰的瞬間產生局部高溫高壓（5000K，1800atm），冷卻速度可達109K/s。超聲波這種空化作用大大提高非均相反應速率，實現非均相反應物間的均勻混合，加速反應物和產物的擴散，促進固體新相的形成，控制顆粒的尺寸和分布