超声波的应用三：清洗技术

超声清洗是超声波的主要应用之一，与其他清洗相比，超声清洗具有效率高、质量好，可清洗复杂零件、深孔、盲孔及狭缝中的污物，且易于实现清洗自动化等特点。目前，超声波清洗机生产企业已从20世纪90年代初的几家发展到现在的几百多家。随着我国国民经济进一步发展，它必定成为许多工业、医疗、环保等部门不可缺少的一种工艺手段。

超声波清洗机的工作频率根据清洗对象，大致分为三个频段：低频超声清洗(20～50kHz)，高频超声清洗(50～200kHz)和兆赫超声清洗(700k～1MHz以上)。低频超声清洗适用于大部件表面或者污物和清洗件表面结合强度高的场合。频率的低端，空化强度高，易腐蚀清洗件表面，不适宜清洗表面光洁度高的部件，而且空化噪声大。40kHz左右的频率，在相同声强下，产生的空化泡数量比频率为20kHz时多，穿透力较强，但空化强度较低，宜清洗表面形状复杂或有盲孔的工件和清洗污物与被清洗件表面结合力较弱的部件，并且空化噪声较小。高频超声清洗适用于微电子元件的精细清洗，如磁盘、驱动器、读写头、液晶玻璃、平面显示器、微组件和抛光金属件等。这些清洗对象要求在清洗过程中不能受到空化腐蚀，而且能够洗掉微米级的污物。兆赫超声清洗适用于集成电路芯片、硅片及薄膜等的清洗，要求能去除微米、亚微米级的污物而对清洗件没有任何损伤。因为此时不产生空化，其清洗机理主要是声压梯度、粒子速度和声流的作用。特点是清洗方向性强，被清洗件一般置于与声束平行的方向。

按照清洗介质划分可以分为常规清洗和气相超声清洗。常规清洗是指采用常规的不会大规模挥发的清洗溶剂，例如：水、水基清洗剂、清洗用的部分石油制成品等。常用的与超声结合的清洗手段有高温浸泡、鼓泡、喷淋等；烘干方式一般采用热风烘干、离心烘干等。气相清洗一般采用易挥发的清洗溶剂，如氟利昂、三氯乙烯、三氯乙烷等，它们清洗油污的能力特别强，但是沸点较低，使用中一般配置冷凝回收系统。常用的与超声结合的清洗手段有热浸、喷淋、蒸汽浴洗等；烘干方式一般采用冷冻干燥。

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