Несколько эффектов распространения ультразвуковых сварочных аппаратов

Когда ультразвуковая волна распространяется в среде, из-за взаимодействия между ультразвуковой волной и средой среда претерпевает физические и химические изменения, что приводит к ряду механических, тепловых, электромагнитных и химических ультразвуковых эффектов, включая следующие 4 эффекта. :

механическое воздействие

Механическое воздействие ультразвука может способствовать эмульгированию жидкостей, разжижению гелей и диспергированию твердых веществ. При образовании стоячей волны в ультразвуковой текучей среде взвешенные в жидкости мельчайшие частицы конденсируются в узле за счет действия механической силы, образуя периодическое скопление в пространстве. Наведенная электрическая поляризация и наведенная намагниченность вследствие механического воздействия ультразвуковых волн при распространении в пьезоэлектрических и магнитострикционных материалах (см. Диэлектрическая физика и Магнитострикция).

Кавитация

When the ultrasonic wave acts on the liquid, it can produce a large number of small bubbles. One reason is that there is local tensile stress in the liquid to form a negative pressure. The reduction of the pressure makes the gas originally dissolved in the liquid supersaturated, and escapes from the liquid as small bubbles. Another reason is that the strong tensile stress "rips" the liquid apart into a cavity called cavitation. Inside the cavity is a liquid-vapor or another gas dissolved in a liquid, possibly even a vacuum. The small bubbles formed by cavitation will continuously move, grow or burst suddenly with the vibration of the surrounding medium. When it bursts, the surrounding liquid suddenly rushes into the bubble to generate high temperature, high pressure, and shock wave. The internal friction accompanied by cavitation can form an electric charge, and the phenomenon of luminescence is generated in the bubble due to the discharge. Most of the techniques for sonication in liquids are related to cavitation.

  Thermal effect

Из-за высокой частоты и высокой энергии ультразвуковых волн они могут производить значительные тепловые эффекты при поглощении средой.

химический эффект

Действие ультразвука может вызывать или ускорять определенные химические реакции. Например, чистая дистиллированная вода обрабатывается ультразвуком для получения перекиси водорода; азот-растворенная вода обрабатывается ультразвуком для получения азотистой кислоты; водные растворы красителей меняют цвет или исчезают после обработки ультразвуком. Возникновение этих явлений всегда сопровождается кавитацией. Ультразвук также ускоряет процессы гидролиза, разложения и полимеризации многих химических веществ. Ультразвук также оказывает значительное влияние на фотохимические и электрохимические процессы. После ультразвуковой обработки водных растворов различных аминокислот и других органических веществ характерные полосы спектра поглощения исчезали и наблюдалось равномерное общее поглощение, что свидетельствовало об изменении молекулярной структуры в результате кавитации.