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。空化作用──当超声波在介质的传播过程中,存在一个正负的交变周期,在正相位时,超声波对介质分子挤压,改变介质原来的密度,使其增大;在负压相位时,使介质分子稀疏,进一步离散,介质的密度减小,当用足够大强度的超声波作用于液体介质时,介质分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离,液体介质就会发生断裂,形成微泡。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。超声波在能源领域中可用于油井采油、天然气开采等过程。河北耐用超声波处理工具头
超声波空化所产生的高速微射流强化了溶液的搅拌作用,加强了离子的运输能力,减小了分散层厚度和浓度梯度,降低了溶液极化,加快了电极过程,优化了电镀操作条件。实验表明,超声波空化不仅提高了镀覆速度和效率,同时也提高了镀层的质量,它必将在工业生产中发挥越来越大的作用。2.8超声波技术在纳米材料制备中的应用纳米材料是纳米科学中的一个重要研究发展方的研究小组在纳米结构材料的制备和合成方面做了大量的工作,如在0℃时用超声辐照Fe(CO)3的癸烷溶液时可产生暗黑色的铁粉末。经元素分析可知,粉末中铁的质量分数为96%以上;扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的结果证实,这种材料是由粒径4nm~6nm的粒子组成的聚集体;磁性研究表明,这是一种非常软的铁磁性材料,居里温度高达580K。王建等人[25]以无水四氯化锡为原料,在超声波的作用下,用溶胶2凝胶法制得纳米SnO2,并运用TEM和XRD对其结构进行了表征。在适当的条件下制得的纳米SnO2粉末平均粒径为20nm,颗粒为球形,粒径均匀,流动性能好,产品结构为四方晶系锡石结构,纯度95%以上,超声波在控制粒径大小和防止团聚方面起到了很好的作用。林金谷等[26]以溶于十氢萘的羰基铁Fe(CO)5和六羰基铬Cr(CO)6浙江耐用超声波处理解决方案超声波处理可以改变材料的结晶结构,从而影响其性能和应用范围。
2.6超声波技术在***中的应用超声波在***中的应用主要运用超声波方向性好的特性。由于超声波基本上是沿直线传播的,可以定向发射,如果渔船载有水下超声波发生器,它旋转着向各个方向发射超声波,当超声波遇到鱼群时会反射回来,渔船探测到反射波就知道鱼群的位置了,这种仪器叫声纳。它也可以用来探测水中的暗礁和敌人的潜艇以及测量海水的深度。在现代高科技中,虽然雷达的应用很广,但在水中依然采用落后的声纳技术,这主要是因为海水有良好的导电性,对电磁波的吸收能力很强,雷达无法探测水下作战目标的方位和距离,超声波在空气中衰减较快,而在固体、液体中的衰减却很小,这正好与电磁波相反,在这种情况下,声纳技术可以发挥巨大的威力。由于海水吸热能力太强,使红外线技术无用武之地;又由向,在越来越多的领域中受到重视,成为材料科学研究的热点。近年来,声空化作用引起的特殊物理和化学环境为科学家制备纳米材料提供了新的途径,声空化方法正成为制备具有特殊性能材料的一种新技术,这其中包括超声化学法、超声雾化法等。
③热效应。由于超声波频率高,能量大,被介质吸收时能产生***的热效应。
④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢;溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸;染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后,特征吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收,这表明空化作用使分子结构发生了改变。 超声波处理可以实现自动化控制,提高了生产过程的可控性和精度。
超声波由于能产生气穴,从而能氧化分解传统方法所不能处理的废水。这一特性使其在废水处理领域有着广泛的应用前景。一般来说,产生气穴的方式有四种:超声波、水力、粒子及光子。其中,利用超声波产生气穴和基于这一原理的声化学反应器引起了人们的***兴趣。自上个世纪60年代声化学发展以来,用超声波能量处理工业和生活污水得到了大量地应用。而事实上,由于人们对降低有毒污染物的需求越来越来高,超声波在水处理领域得到了不断地发展。许多研究人员在实验室里利用超声波反应器完成了对用传统的方法难以处理的物质。超声波在水处理行业中可用于水质净化、污泥处理等过程。山东制造超声波处理主机
超声波处理可以通过加热和冷却的方式来改变材料的温度状态。河北耐用超声波处理工具头
超声波处理技术是一种利用超声波的能量特性和空化作用,对物质进行物理、化学或生物效应的改变或加速的技术。这项技术在工业、农业、医疗卫生等多个领域都有广泛的应用。以下是超声波处理技术的相关介绍:基本原理:超声波处理技术主要依赖于超声波的振动效应和空化作用。超声波振动能够产生微小的气泡,这些气泡在破裂时会释放出巨大的能量,从而改变物质的状态或加速化学反应。工业应用:超声波处理技术在工业上的应用包括精密加工、清洗、焊接、乳化、粉碎等。例如,在超声波的作用下,可以对钢铁、陶瓷、宝石等硬质材料进行钻孔和切割,而且加工精度高,光洁度好。这种加工方式不仅速度快,而且能够在不损伤材料内部结构的情况下,实现复杂形状的精确加工。农业应用:超声波处理技术在农业上的应用主要是种子处理,通过超声波处理可以增加种子的发芽率和抗病性,提高农业生产效率。河北耐用超声波处理工具头