Διάφορα αποτελέσματα της διάδοσης της μηχανής συγκόλλησης με υπερήχους

Όταν το υπερηχητικό κύμα διαδίδεται στο μέσο, ​​λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ του υπερηχητικού κύματος και του μέσου, το μέσο υφίσταται φυσικές και χημικές αλλαγές, με αποτέλεσμα μια σειρά από μηχανικά, θερμικά, ηλεκτρομαγνητικά και χημικά αποτελέσματα υπερήχων, συμπεριλαμβανομένων των ακόλουθων 4 επιδράσεων :

μηχανικό αποτέλεσμα

Η μηχανική δράση των υπερήχων μπορεί να προάγει τη γαλακτωματοποίηση υγρών, την υγροποίηση των πηκτωμάτων και τη διασπορά των στερεών. Όταν σχηματίζεται ένα στάσιμο κύμα σε ένα υπερηχητικό υγρό μέσο, ​​τα μικροσκοπικά σωματίδια που αιωρούνται στο ρευστό συμπυκνώνονται στον κόμβο λόγω της δράσης της μηχανικής δύναμης, σχηματίζοντας μια περιοδική συσσώρευση στο χώρο. Επαγόμενη ηλεκτρική πόλωση και επαγόμενη μαγνήτιση λόγω της μηχανικής δράσης των κυμάτων υπερήχων κατά τη διάδοση σε πιεζοηλεκτρικά και μαγνητοσυστολή υλικά (βλ. Διηλεκτρική Φυσική και Μαγνητοσυστολή).

ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ

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

Λόγω της υψηλής συχνότητας και της υψηλής ενέργειας των υπερηχητικών κυμάτων, μπορεί να παράγει σημαντικά θερμικά αποτελέσματα όταν απορροφάται από το μέσο.

χημική επίδραση

Η δράση των υπερήχων μπορεί να προκαλέσει ή να επιταχύνει ορισμένες χημικές αντιδράσεις. Για παράδειγμα, το καθαρό απεσταγμένο νερό υποβάλλεται σε υπερήχους για την παραγωγή υπεροξειδίου του υδρογόνου. άζωτο-διαλυμένο νερό υποβάλλεται σε υπερήχους για την παραγωγή νιτρώδους οξέος. Τα υδατικά διαλύματα βαφών θα αλλάξουν χρώμα ή θα εξασθενίσουν μετά την υπερήχηση. Η εμφάνιση αυτών των φαινομένων συνοδεύεται πάντα από σπηλαίωση. Ο υπέρηχος επιταχύνει επίσης τις διαδικασίες υδρόλυσης, αποσύνθεσης και πολυμερισμού πολλών χημικών ουσιών. Ο υπέρηχος έχει επίσης σημαντικές επιπτώσεις στις φωτοχημικές και ηλεκτροχημικές διεργασίες. Μετά την υπερηχητική επεξεργασία υδατικών διαλυμάτων διαφόρων αμινοξέων και άλλων οργανικών ουσιών, οι χαρακτηριστικές φασματικές ζώνες απορρόφησης εξαφανίστηκαν και έδειξαν ομοιόμορφη γενική απορρόφηση, γεγονός που έδειξε ότι η μοριακή δομή άλλαξε με τη σπηλαίωση.