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工业清洗机厂家讲解常规超声波清洗的首要作用机理

2021-10-27 08:25:25

超声波是一种机械波,超声波是一种声波。人耳能听到的声波频率规模约为16~20000赫兹,因此频率高于20千赫的声波称为超声波。超声技能的使用一般分为检测超声和功率超声两大类。超声波检测是超声波技能的一种被动使用,如超声波无损检测技能,它使用超声波的特性来采集资料内部的信息;功率超声是超声技能的活跃使用,如超声清洗

传统超声清洗的首要机理是超声波在液体介质中传达时的空化效应;当空化泡在这个进程中闭合决裂时,冲击波会在其周围发生数千个大气压的冲击压力,作用在工件外表,损坏不溶性尘垢,使其涣散在清洗液中;另外,还表现在以下几个方面:

(1)未破碎气体型微泡的振荡能够擦拭固体外表。一旦尘垢有裂纹要钻,气泡就会钻入裂纹并振荡,导致尘垢层剥落

(2)空化气泡本身会伴随一系列二阶现象,如辐射扭转。辐射转矩作用于均匀液体中的液体本身,导致液体本身的循环,即声流(streaming)。作用规模是μ M标准的声流称为微声流,它能使振荡气泡的外表处于高速度梯度和粘性应力状态,足以损伤工件外表,使其掉落


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(3)超声空化在固液界面发生的高速微射流能够去除或减弱鸿沟尘垢层,增加拌和作用,加快可溶污染物的溶解,然后增强了化学反响的清洗作用

此外,清洗液本身的振荡也会大大促进清洗作用。例如,当20kHz和2Wcm2的超声波在清洗液中传达时,会导致颗粒的振荡位移为1.32μ m。速度为0.16ms,加快度为2.04ms× 105mS2,声压2.45× 105 Pa,因为工件外表的尘垢层每秒受到清洗液20000次的剧烈冲击,正负2.45个大气压,这仅仅一般行波场的计算结果——事实上,清洗槽更接近混合声场,这将使冲击进程更加激烈

从化学角度看,线材轧制和钢丝热处理进程中形成的磷垢属于高温氧化皮(950)℃ > t>630℃), 首要由FeO、部分Fe3O4和少量Fe2O3组成,因为FeO在H3PO4溶液中的反响速率比Fe3O4和Fe2O3快,所以从内到外依次附着在钢丝外表,H3PO4穿透磷酸盐皮间隙,以较快的速度溶解Fe2O3和Fe3O4。反响式为:

FeO+2 H3PO4=Fe(H2PO4)2+H2O

氧化皮底层溶解后,与钢丝的结合力减小,选用磷酸溶液作为超声波清洗介质的另一个原因是磷酸盐具有良好的脱脂作用。超声波清洗槽可同时进行钢丝的除锈和脱脂是其独特的技能特色

综上所述:磷酸溶液的超声波清洗是清洗和促声化学反响的叠加,即,使用超声波能量的物理效应,强化磷酸清洗液与钢丝外表氧化物的化学反响。


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