超声波清洗技术利用超声波波动的机械效应，通过高频声波在液体介质中的传播，产生一系列物理现象，从而实现对物体表面的清洗。这一过程主要依赖于超声波的“空化效应”和“微振动效应”。

 

　　1.空化效应

 

　　空化是超声波清洗中最为关键的物理现象。当超声波在液体中传播时，压力的周期性变化会引起液体中的微小气泡形成和爆破。这些气泡在周期性压缩和膨胀的过程中，吸收了大量的能量。当气泡在液体中发生突然破裂时，会释放出强烈的局部高温和高压，这种微小的局部高温与高压能够产生类似于微型“冲击波”的效应，能够破坏附着在物体表面的污垢、油渍等。

 

　　2.微振动效应

 

　　除了空化效应外，超声波还会在清洗液中引起微小的液体振动。这些微小的振动产生的液流和摩擦力可以有效去除附着在物体表面的顽固污垢。超声波清洗机中的换能器将电能转化为机械波，声波的高频振动通过液体传播，使得物体表面形成微观的擦洗效应，帮助清洗剂渗透并去除表面污物。

 

　　通过这两种效应的协同作用，功率超声波清洗机能够清洗复杂形状、微小孔隙以及精密部件的表面，且不会损伤清洗物本身。该技术广泛应用于工业生产、医疗器械清洗、电子元件清洗以及实验室设备的消毒等领域。

 

　　二、液体介质的选择

 

　　液体介质在超声波清洗中起着至关重要的作用，它不仅能有效传导超声波的能量，还能通过其物理化学特性帮助更好地去除污染物。选择合适的清洗液能够提升清洗效果，同时也能确保清洗物品的安全性。液体介质的选择主要依据以下几个方面进行考虑：

 

　　1.清洗效果

 

　　液体介质的主要作用是帮助去除污染物，因此其清洗性能必须符合实际需求。常用的液体介质包括水、溶剂、表面活性剂溶液等。

 

　　-水：作为常用的清洗介质，水具有良好的溶解性、低成本和安全性。对于大多数常见的污染物，如油污、灰尘和金属屑，水通常能有效清洗。然而，仅使用纯水时，清洗效果可能不如加入适当的表面活性剂或其他添加剂时好。

 

　　-有机溶剂：对于油脂类或有机污染物，有机溶剂如乙醇、丙酮等常常被应用。它们能够溶解油污和有机物，配合超声波清洗时，能够增强去污效果。

 

　　-表面活性剂溶液：表面活性剂在水中能降低水的表面张力，帮助水分子渗透到污染物表面，提高污垢的去除效率。对于复杂的污垢类型（如油水混合污渍），使用表面活性剂溶液能够增强超声波清洗的效果。

 

　　2.液体介质的物理性质

 

　　液体介质的密度、粘度、导热性、表面张力等物理特性会直接影响超声波波动的传导效率，从而影响清洗效果。

 

　　-密度与粘度：液体的密度与粘度较高时，超声波在液体中传播的速度会减慢，从而影响空化效应的发生，因此应选择适合的液体粘度以确保良好的波动传导。

 

　　-表面张力：液体的表面张力越低，清洗效果通常越好。表面张力较低的液体能够更好地渗透到污染物与物体表面之间，从而促进清洗。

 

　　3.液体的化学性质

 

　　液体介质的化学性质决定了其对不同污垢的去除能力。针对不同材质的污染物，选择合适的化学性质的液体介质非常重要。例如，酸性或碱性溶液可以帮助去除金属氧化物、锈蚀等，而针对油污的有机溶剂可以更有效地去除脂肪类物质。

 

　　4.清洗物的材质与安全性

 

　　对于高精度、高价值的物品（如电子元件、光学镜片、珠宝等），液体介质不仅要能够去除污垢，还要避免对物体本身的损伤。例如，某些强酸性或强碱性的液体可能会腐蚀金属或损伤某些塑料材质。因此，清洗液的选择需要考虑清洗物的材质，确保清洗过程中不会对其表面产生不良影响。