超声波清洗的原理
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超声波清洗的原理
新闻出处: | 发布时间:2019-10-09

  超声波清洗的原理,在理论要加以阐述是比较复杂的,里面牵涉许多因素和作用,可以体现超声波清洗作用的主要有以下三点。 

    (1)空穴作用 

    当强力的超声波辐射到液体中,清洗液以静压(一个标准气压)为中心进行变化,在压力到零气压以下时,溶解在液体中的氧会形成微小气泡核,进而产生无数近似真空的微小空洞(空穴)。超声波的正压力时的微小空洞,在绝热压缩状态被挤碎,这个发生在挤碎瞬间的强力冲击波,可直接破坏污染物并使之分散在液中,形成清洗机理。试验中这种强力的清洗作用,能在数十秒内对铝箔侵蚀成无数的小孔。 

    利用空穴作用的清洗,对去油污的效果比较好,通常在28KHZ~50KHZ的频率内进行机械另部件的清洗,清洗机的超声波强度大多设定在0.5~1w/cm2。 

    (2)加速度 

    清洗液体经超声波辐射,液体分子发生振动,这种振动加速度在28KHZ时是重力加速度的103倍,在950KHZ时将达到105倍,由这个强力加速度可以对受污物的表面实行剥离清洗。然而,950KHZ的超声波不产生空穴,不适应去油污的清洗,只能在电子工业的半导体制造中,对亚微米粒子的污染进行清洗。 

    (3)物理化学反应的促进作用 

    由空穴作用使液体局部发生高温高压(1000气压,5500℃),再经振动产生的搅拌,促使化学或物理作用的相乘,液体不断地乳化分散,进一步促进化学反应的速率。 

清洗液深度的确定 

    液体中的超声波会因行波、回波的相互干扰及强合结果,将形成“驻波”现象,(见图1)。确定产生驻波的液体深度,能得到好的超声波辐射效果。产生驻波的液体深度,可用下面公式计算。