Ultraheli keevitusmasina leviku mitmed mõjud

Kui ultrahelilaine levib keskkonnas ultrahelilaine ja keskkonna vastastikmõju tõttu, toimub keskkonnas füüsikalised ja keemilised muutused, mille tulemuseks on mehaanilised, termilised, elektromagnetilised ja keemilised ultraheliefektid, sealhulgas järgmised 4 efekti. :

mehaaniline toime

Ultraheli mehaaniline toime võib soodustada vedelike emulgeerimist, geelide veeldamist ja tahkete ainete hajumist. Kui ultraheli vedelikukeskkonnas moodustub seisvalaine, kondenseeruvad vedelikus hõljuvad pisikesed osakesed sõlmes mehaanilise jõu toimel, moodustades ruumis perioodilise akumulatsiooni. Indutseeritud elektriline polarisatsioon ja indutseeritud magnetiseerumine ultrahelilainete mehaanilise toime tõttu piesoelektrilistes ja magnetostriktiivsetes materjalides levimisel (vt Dielektriline füüsika ja magnetostriktsioon).

Kavitatsioon

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

Ultrahelilainete kõrge sageduse ja suure energia tõttu võib see keskkonnas neeldumisel tekitada olulisi termilisi efekte.

keemiline toime

Ultraheli toime võib esile kutsuda või kiirendada teatud keemilisi reaktsioone. Näiteks vesinikperoksiidi saamiseks töödeldakse puhast destilleeritud vett ultraheliga; lämmastik{0}}lahustunud vett töödeldakse ultraheliga, et saada lämmastikhape; värvainete vesilahused muudavad pärast ultraheliga töötlemist värvi või tuhmuvad. Nende nähtuste esinemisega kaasneb alati kavitatsioon. Ultraheli kiirendab ka paljude kemikaalide hüdrolüüsi, lagunemise ja polümerisatsiooni protsesse. Ultrahelil on oluline mõju ka fotokeemilistele ja elektrokeemilistele protsessidele. Pärast erinevate aminohapete ja muude orgaaniliste ainete vesilahuste ultrahelitöötlust kadusid iseloomulikud neeldumisspektri ribad ja ilmnes ühtlane üldine neeldumine, mis näitas, et molekulaarstruktuuri muutus kavitatsiooni tõttu.