超声空化清洗工艺设计及分析.doc

摘要:超声空化清洗经过几十年的发展逐渐成为声学中探讨最频繁的领域。超声空化清洗技术因为具有清洗效率高、环境污染低、运用范围广、成本低、清洗程度高以及节水等优点而被广泛应用于各个行业中，比如医疗和核工业中逐渐开始使用超声空化清洗技术来清除放射性污物等。

液体中的微小气泡在超声波的作用下发生振动、生长、收缩直至最终崩溃闭合的一系列过程叫做超声空化。超声空化清洗技术是指使用超声波空化作用对工件表面的污物进行冲击，剥离，使污物从工件表面分离，进而达到清洁的目的。在实际超声空化清洗过程中，为了改善超声空化清洗效果，可以改变清洗时的超声空化参数。

本论文是采用超声波汽蚀机对材料表面进行超声空化清洗工艺的研究。通过改变超声空化清洗过程中的空化时间和空化距离这两个空化参数，得到样品超声空化清洗前后的质量差以及样品表面的显微形貌图，通过对比分析样品质量差和显微形貌图，揭示超声空化时间和空化距离对超声清洗效果的影响规律。当实验样品的超声空化距离相同时，超声空化时间越长，在整个清洗过程中被超声波激发形成的空化泡就越多，水中空化泡爆破时产生的冲击波对铝合金样品表面中心区域的冲击就越频繁，空化作用越强烈，样品表面清洁度越高，即超声空化清洗的效果越好。当实验样品的超声空化时间相同时，超声空化距离越小，空化泡更易集中在样品表面，在空化泡溃灭时形成的冲击波对铝合金样品表面的冲击力就越大，空化作用越强烈，样品表面清洁度越高，即超声空化清洗的效果越好。

关键词  超声空化；空化气泡；超声空化清洗技术；超声空化时间；超声空化距离

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1超声空化及超声空化清洗-1

1.1.1超声空化-1

1.1.2超声空化清洗-1

1.2超声空化清洗的作用机理及优点-1

1.2.1空化的基本理论-1

1.2.2超声空化清洗的作用机理-3

1.2.3影响超声空化清洗效果的因素-3

1.2.4超声空化清洗技术的优点-5

1.2.5超声空化清洗技术的主要应用-6

1.3超声空化清洗的发展历史与研究现状-7

1.3.1超声空化清洗的发展历史-7

1.3.2超声空化清洗的研究现状-7

1.4课题提出的内容及意义-8

1.5本章小结-8

2  超声空化清洗实验系统与设计方法-9

2.1实验目的-9

2.2实验材料-9

2.3实验设备与过程-9

2.3.1实验样品的超声空化清洗实验前称重-9

2.3.2实验样品的超声空化清洗-10

2.3.3实验样品超声空化清洗后的干燥-13

2.3.4实验样品超声空化清洗后再称重-14

2.4实验样品的显微成像-14

2.5超声空化清洗效果的评价方法-15

2.6本章小结-16

3  超声空化清洗实验结果与分析-17

3.1实验结果-17

3.2超声空化时间对超声空化清洗效果的影响规律-17

3.2.1实验样品超声空化清洗前后的质量差分析-17

3.2.2实验样品的表面显微形貌分析-18

3.3超声空化距离对超声空化清洗效果的影响规律-20

3.3.1实验样品超声空化清洗前后的质量差分析-20

3.3.2实验样品的表面显微形貌分析-20

3.4本章小结-22

总结与展望-24

致谢-25

参考文献-26