超聲波清洗和超聲波結晶的相關常識

   超聲波清洗機的工作頻率根據清洗對象，大致分為三個頻段：低頻超聲清洗(20～50kHz)，高頻超聲清洗(50～200kHz)和兆赫超聲清洗(700k～1MHz以上)。低頻超聲清洗適用于大部件表面或者污物和清洗件表面結合強度高的場合。頻率的低端，空化強度高，易腐蝕清洗件表面，不適宜清洗表面光潔度高的部件，而且空化噪聲大。40kHz左右的頻率，在相同聲強下，產生的空化泡數量比頻率為20kHz時多，穿透力較強，但空化強度較低，宜清洗表面形狀復雜或有盲孔的工件和清洗污物與被清洗件表面結合力較弱的部件，并且空化噪聲較小。高頻超聲清洗適用于微電子元件的精細清洗，如磁盤、驅動器、讀寫頭、液晶玻璃、平面顯示器、微組件和拋光金屬件等。這些清洗對象要求在清洗過程中不能受到空化腐蝕，而且能夠洗掉微米級的污物。兆赫超聲清洗適用于集成電路芯片、硅片及薄膜等的清洗，要求能去除微米、亞微米級的污物而對清洗件沒有任何損傷。因為此時不產生空化，其清洗機理主要是聲壓梯度、粒子速度和聲流的作用。特點是清洗方向性強，被清洗件一般置于與聲束平行的方向。http://1jiaotong.com按照清洗介質劃分可以分為常規清洗和氣相超聲清洗。常規清洗是指采用常規的不會大規模揮發的清洗溶劑，例如：水、水基清洗劑、清洗用的部分石油制成品等。常用的與超聲結合的清洗手段有高溫浸泡、鼓泡、噴淋等；烘干方式一般采用熱風烘干、離心烘干等。氣相清洗一般采用易揮發的清洗溶劑，如氟利昂、三氯乙烯、三氯乙烷等，它們清洗油污的能力特別強，但是沸點較低，使用中一般配置冷凝回收系統。常用的與超聲結合的清洗手段有熱浸、噴淋、蒸汽浴洗等；烘干方式一般采用冷凍干燥。

結晶、粉碎

   超聲波既可以使過飽和溶液的固體溶質產生迅速而平緩的沉淀，又可以強化晶體生長。溶液結晶在有機可溶性物質和無機鹽類的分離和純化方面有著十分重要的作用，它不僅可以把溶質以固體狀態與溶液分開，而且由于不同晶體具有不同的晶格，因此它還可以用于純化晶體物質。與其他刺激起晶法和投種起晶法相比，超聲成核所要求的過飽和度較低，生長速度快，所得的晶核較均勻、完整、光潔，晶核和成品晶體尺寸分布范圍較小，變異系數較低。但是超聲空化泡崩潰進產生的微射流對晶體表面有凹蝕作用，強度過大還會擊碎晶體，破壞晶體生長。王偉寧等將頻率為33kHz、功率為 250W的超聲波引入堿式氯化鎂的結晶過程，使過飽和溶液誘導期縮短，結晶過程由 12h變為4h，并且超聲波頻率越高，成核速度越快，誘導期越短，結晶完全所用的時間也越短。在此研究基礎上，超聲波起晶器已開始付諸工業實施。熔融金屬在固化期間進行超聲處理，可使晶粒變細，改善其延伸率和機械強度等物理特性。對碳鋼的超聲處理表明，它可以使晶粒尺度從200μm減小到25～30μm，延展性增加30%～40%，機械強度提高20%～30%。在制藥行業中，為了得到細小而均勻的顆粒，已將超聲結晶用于生產口服或皮下注射懸浮液藥劑。其他還有超聲波強化硝酸鉀、乙酰胺、酒石酸鉀鈉等溶液結晶的實例。對工業生產而言，超聲輔助結晶或沉淀的一個重要好處是固定沉淀物不會在降溫冷卻管上沉積，因此可保證系統的冷卻速率得到均勻分布。超聲防垢除垢技術無需改變熱交換設備的結構、工藝條件，不須添加使用任何化學藥劑，是一種最佳的綠色防垢技術之一。超聲波震蕩通過金屬構件傳遞到管束上，使管束上的積垢持續不斷地剝落，減緩了管束上結垢的速度，同時超聲波使部分硬度鹽在溶液中結晶化，形成粥樣沉淀。