超声波清洗和超声波结晶小常识

超声波清洗和超声波结晶的相关常识

   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。http://www.lscsb.com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。

结晶、粉碎

   超声波既可以使过饱和溶液的固体溶质产生迅速而平缓的沉淀，又可以强化晶体生长。溶液结晶在有机可溶性物质和无机盐类的分离和纯化方面有着十分重要的作用，它不仅可以把溶质以固体状态与溶液分开，而且由于不同晶体具有不同的晶格，因此它还可以用于纯化晶体物质。与其他刺激起晶法和投种起晶法相比，超声成核所要求的过饱和度较低，生长速度快，所得的晶核较均匀、完整、光洁，晶核和成品晶体尺寸分布范围较小，变异系数较低。但是超声空化泡崩溃进产生的微射流对晶体表面有凹蚀作用，强度过大还会击碎晶体，破坏晶体生长。王伟宁等将频率为33kHz、功率为 250W的超声波引入碱式氯化镁的结晶过程，使过饱和溶液诱导期缩短，结晶过程由 12h变为4h，并且超声波频率越高，成核速度越快，诱导期越短，结晶完全所用的时间也越短。在此研究基础上，超声波起晶器已开始付诸工业实施。熔融金属在固化期间进行超声处理，可使晶粒变细，改善其延伸率和机械强度等物理特性。对碳钢的超声处理表明，它可以使晶粒尺度从200μm减小到25～30μm，延展性增加30%～40%，机械强度提高20%～30%。在制药行业中，为了得到细小而均匀的颗粒，已将超声结晶用于生产口服或皮下注射悬浮液药剂。其他还有超声波强化硝酸钾、乙酰胺、酒石酸钾钠等溶液结晶的实例。对工业生产而言，超声辅助结晶或沉淀的一个重要好处是固定沉淀物不会在降温冷却管上沉积，因此可保证系统的冷却速率得到均匀分布。超声防垢除垢技术无需改变热交换设备的结构、工艺条件，不须添加使用任何化学药剂，是一种最佳的绿色防垢技术之一。超声波震荡通过金属构件传递到管束上，使管束上的积垢持续不断地剥落，减缓了管束上结垢的速度，同时超声波使部分硬度盐在溶液中结晶化，形成粥样沉淀。