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    工業清洗機廠家講解常規超聲波清洗的首要作用機理

    2020-11-20 09:50:18

    超聲波是一種機械波,超聲波是一種聲波。人耳能聽到的聲波頻率規模約為16~20000赫茲,因此頻率高于20千赫的聲波稱為超聲波。超聲技能的使用一般分為檢測超聲和功率超聲兩大類。超聲波檢測是超聲波技能的一種被動使用,如超聲波無損檢測技能,它使用超聲波的特性來采集資料內部的信息;功率超聲是超聲技能的活躍使用,如超聲清洗

    傳統超聲清洗的首要機理是超聲波在液體介質中傳達時的空化效應;當空化泡在這個進程中閉合決裂時,沖擊波會在其周圍發生數千個大氣壓的沖擊壓力,作用在工件外表,損壞不溶性塵垢,使其渙散在清洗液中;另外,還表現在以下幾個方面:

    (1)未破碎氣體型微泡的振蕩能夠擦拭固體外表。一旦塵垢有裂紋要鉆,氣泡就會鉆入裂紋并振蕩,導致塵垢層剝落

    (2)空化氣泡本身會伴隨一系列二階現象,如輻射扭轉。輻射轉矩作用于均勻液體中的液體本身,導致液體本身的循環,即聲流(streaming)。作用規模是μ M標準的聲流稱為微聲流,它能使振蕩氣泡的外表處于高速度梯度和粘性應力狀態,足以損傷工件外表,使其掉落

    (3)超聲空化在固液界面發生的高速微射流能夠去除或減弱鴻溝塵垢層,增加拌和作用,加快可溶污染物的溶解,然后增強了化學反響的清洗作用

    此外,清洗液本身的振蕩也會大大促進清洗作用。例如,當20kHz和2Wcm2的超聲波在清洗液中傳達時,會導致顆粒的振蕩位移為1.32μ m。速度為0.16ms,加快度為2.04ms× 105mS2,聲壓2.45× 105 Pa,因為工件外表的塵垢層每秒受到清洗液20000次的劇烈沖擊,正負2.45個大氣壓,這僅僅一般行波場的計算結果——事實上,清洗槽更接近混合聲場,這將使沖擊進程更加激烈

    從化學角度看,線材軋制和鋼絲熱處理進程中形成的磷垢屬于高溫氧化皮(950)℃ > t>630℃), 首要由FeO、部分Fe3O4和少量Fe2O3組成,因為FeO在H3PO4溶液中的反響速率比Fe3O4和Fe2O3快,所以從內到外依次附著在鋼絲外表

    ,H3PO4穿透磷酸鹽皮間隙,以較快的速度溶解Fe2O3和Fe3O4。反響式為:

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

    氧化皮底層溶解后,與鋼絲的結合力減小,選用磷酸溶液作為超聲波清洗介質的另一個原因是磷酸鹽具有良好的脫脂作用。超聲波清洗槽可同時進行鋼絲的除銹和脫脂是其獨特的技能特色

    綜上所述:磷酸溶液的超聲波清洗是清洗和促聲化學反響的疊加,即,使用超聲波能量的物理效應,強化磷酸清洗液與鋼絲外表氧化物的化學反響。


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