Nekoliko efekata širenja ultrazvučnog aparata za zavarivanje

Kada se ultrazvučni talas širi u medijumu, usled interakcije između ultrazvučnog talasa i medija, medij prolazi kroz fizičke i hemijske promene, što rezultira nizom mehaničkih, termičkih, elektromagnetnih i hemijskih ultrazvučnih efekata, uključujući sledeća 4 efekta :

mehanički efekat

Mehaničko djelovanje ultrazvuka može potaknuti emulzifikaciju tekućina, ukapljivanje gelova i disperziju čvrstih tvari. Kada se u ultrazvučnom fluidnom mediju formira stojeći talas, male čestice suspendovane u fluidu kondenzuju se na čvoru usled dejstva mehaničke sile, formirajući periodičnu akumulaciju u prostoru. Inducirana električna polarizacija i inducirana magnetizacija zbog mehaničkog djelovanja ultrazvučnih valova pri širenju u piezoelektričnim i magnetostriktivnim materijalima (vidi Dielektrična fizika i magnetostrikcija).

Kavitacija

When the ultrasonic wave acts on the liquid, it can produce a large number of small bubbles. One reason is that there is local tensile stress in the liquid to form a negative pressure. The reduction of the pressure makes the gas originally dissolved in the liquid supersaturated, and escapes from the liquid as small bubbles. Another reason is that the strong tensile stress "rips" the liquid apart into a cavity called cavitation. Inside the cavity is a liquid-vapor or another gas dissolved in a liquid, possibly even a vacuum. The small bubbles formed by cavitation will continuously move, grow or burst suddenly with the vibration of the surrounding medium. When it bursts, the surrounding liquid suddenly rushes into the bubble to generate high temperature, high pressure, and shock wave. The internal friction accompanied by cavitation can form an electric charge, and the phenomenon of luminescence is generated in the bubble due to the discharge. Most of the techniques for sonication in liquids are related to cavitation.

  Thermal effect

Zbog visoke frekvencije i velike energije ultrazvučnih talasa, može proizvesti značajne termičke efekte kada ga apsorbuje medij.

hemijski efekat

Djelovanje ultrazvuka može izazvati ili ubrzati određene kemijske reakcije. Na primjer, čista destilovana voda je sonicirana da bi se proizveo vodikov peroksid; azotom{0}}otopljena voda je sonicirana da bi se proizvela azotna kiselina; vodene otopine boja će promijeniti boju ili izblijediti nakon ultrazvuka. Pojavu ovih pojava uvijek prati kavitacija. Ultrazvuk također ubrzava procese hidrolize, razgradnje i polimerizacije mnogih kemikalija. Ultrazvuk takođe ima značajan uticaj na fotohemijske i elektrohemijske procese. Nakon ultrazvučnog tretmana vodenih rastvora različitih aminokiselina i drugih organskih supstanci, karakteristične apsorpcione spektralne trake su nestale i pokazivale ujednačenu opštu apsorpciju, što ukazuje da je molekularna struktura promenjena kavitacijom.