由于超聲波有許多特殊的物理性能,因此其應用技術在現(xiàn)代化生產(chǎn)中發(fā)揮著獨特的作用,并且隨著科技的發(fā)展,將得到更加廣泛的應用。
超聲波是頻率大于20kHz以上的聲波,是一種機械振動在媒質中的傳播過程,由于其頻率高,波長短,因而具有以下特性:
①方向性好:容易得到定向而集中的波束,既便于目標定位及定向發(fā)射,又便于聚焦,以獲得較大的能量。
②功率大:超聲波功率比一般聲波功率強大得多,一般人說話的功率約為10-6W/m2(能波密度),而近代超聲波技術能產(chǎn)生105~106W/m2的功率。
③穿透力強:超聲波在氣體中衰減很強,在液、固體中衰減較弱,所以有較強的穿透作用,在不透明的固體中,能穿透幾十米的厚度。
④引起空化作用:超聲波在液體中傳播時,使液體介質不斷受到壓縮和拉伸,而液體耐壓不耐拉,液體若受不住這種拉力,就會斷裂而形成暫時的近似真空的空洞(尤其在含有雜質、氣泡的地方),而到壓縮階段,這些空洞發(fā)生崩潰。崩潰時,空洞內(nèi)部最高瞬壓可達幾萬個大氣壓,同時還將產(chǎn)生局部高溫以及放電現(xiàn)象等,這就是空化作用。
⑤引起許多特殊效應:由于高能量超聲波強烈的機械振動在擊碎、攪拌、去氣、擴散、滲透等效應中,都有重大作用,有時還會產(chǎn)生凝聚效應和分離效應。
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