超聲波空化作用是(shi)指存(cun)在(zai)于液體(ti)中的(de)微氣(qi)核空化泡)在聲(sheng)波的(de)(de)作(zuo)用下振動(dong)，當聲(sheng)壓達到(dao)定(ding)值(zhi)時發生的(de)(de)生長(chang)和崩潰(kui)的(de)(de)動(dong)力學過程。空化(hua)作(zuo)用般包括(kuo)3個階段(duan)：空化(hua)泡的(de)(de)形成(cheng)、長(chang)大和劇烈(lie)的(de)(de)崩潰(kui)。當盛滿(man)液(ye)體的(de)(de)容器當通入超聲(sheng)波后，由于液(ye)體振動(dong)而產生數以萬計(ji)的(de)(de)微小氣(qi)泡，即空化(hua)泡。這(zhe)些氣(qi)泡在超聲(sheng)波縱向傳(chuan)播形成(cheng)的(de)(de)負壓區生長(chang)，而在正壓區迅(xun)速(su)閉合，從(cong)而在交替正負壓強下受到(dao)壓縮和拉(la)伸。

在氣泡(pao)被壓(ya)縮直至(zhi)崩潰的瞬間(jian)，會產生巨大的瞬時壓(ya)力，般(ban)可達幾十兆帕至(zhi)上百兆帕。測得：空(kong)化可使氣相反應區的溫度達到5200 K左(zuo)右，液相反應區的有(you)效溫度達到1900 K左(zuo)右，局(ju)部壓(ya)力在5O5×10kPa，溫度變化率達10K／s，并伴有(you)強烈的沖擊(ji)波和(he)時(shi)(shi)速達400km 的微(wei)射(she)流。這種(zhong)巨大(da)的瞬時(shi)(shi)壓(ya)力，可以使(shi)懸浮在液體中的固體表面受到急劇的破壞。通常將超聲波空化分為穩態空化和(he)瞬間(jian)空化2種(zhong)類型(xing)：穩態空化是(shi)指在聲強較低(般小于10 w／cm )時(shi)(shi)產生(sheng)(sheng)的空化泡，其大(da)小在其平衡(heng)尺寸附近(jin)振蕩，生(sheng)(sheng)成周期達數(shu)個循(xun)環。

當(dang)擴大到使(shi)其自身共振頻(pin)(pin)率與(yu)(yu)聲(sheng)波頻(pin)(pin)率相等時，發生聲(sheng)場(chang)與(yu)(yu)氣泡(pao)的(de)(de)大能量(liang)耦(ou)合，產生明顯的(de)(de)空(kong)化作(zuo)用。瞬態空(kong)化則(ze)是指在較(jiao)大的(de)(de)聲(sheng)強(qiang)(般大于1O w／cm )作用下(xia)產(chan)生的生存周(zhou)期(qi)較短的空化泡(大都發生在1個聲波(bo)周(zhou)期(qi)內)。

超聲波(bo)清洗工(gong)作是(shi)由位于清洗工(gong)件表面或附近的(de)空化(hua)(hua)氣泡(pao)來(lai)完成(cheng)的(de)，超聲(sheng)空化(hua)(hua)作用主(zhu)要表現如下幾個方面：

（1） 存在(zai)(zai)于液體中的微氣(qi)泡(pao)在(zai)(zai)聲場(chang)的作用(yong)下振(zhen)動，當聲壓達到定值時，氣(qi)泡(pao)將迅(xun)速(su)變大，然后迅(xun)速(su)閉(bi)合，在(zai)(zai)氣(qi)泡(pao)閉(bi)合時產生沖(chong)擊波能(neng)在(zai)(zai)其周(zhou)圍產生上(shang)千個大氣(qi)壓的壓力(li)，破壞不溶性污物而使它們(men)分散在(zai)(zai)清洗液中。

（2） 蒸汽型空化(hua)對污物(wu)(wu)層的直接反(fan)復沖擊，方面(mian)(mian)(mian)破壞(huai)污物(wu)(wu)與(yu)清洗件表面(mian)(mian)(mian)的吸附，另方面(mian)(mian)(mian)也會引起污物(wu)(wu)層的疲勞破壞(huai)而與(yu)清洗件表面(mian)(mian)(mian)脫離。

（3） 氣(qi)體型氣(qi)泡的(de)振動對(dui)固體表面進行擦洗，污(wu)物旦有(you)縫可鉆(zhan)，氣(qi)泡就(jiu)可以“鉆(zhan)入"裂縫中作振動，使(shi)污(wu)層(ceng)脫落。

（4） 對于有油污(wu)包裹(guo)住的(de)(de)固(gu)體粒子，由(you)于超聲空化的(de)(de)作用，兩種液體在界面(mian)迅速分離而乳化，固(gu)體粒子即(ji)行脫落。

（5） 超聲空(kong)化在固體和(he)液體界(jie)面上所產生的速微射流能(neng)夠除去或削落邊界(jie)污層，增(zeng)加攪拌作用(yong)，加快可(ke)溶性污物的溶解，強化化學清洗的清洗作用(yong)。

超聲波清洗的特點：

（1） 超聲波清(qing)洗(xi)的(de)(de)特點是速(su)度快、質量、易(yi)于實現自動化，它特別(bie)用于表面(mian)形狀復雜的(de)(de)工件。如(ru)對(dui)精密工件上的(de)(de)空(kong)穴、狹縫、凹(ao)槽、微孔(kong)、暗洞等處，通(tong)常的(de)(de)洗(xi)刷方法難以見效，使用超聲清(qing)洗(xi)卻可以達到良好(hao)的(de)(de)效果。

（2） 超聲波清洗的另個特點是對質地(di)較硬、聲反射強的材料(liao)清洗效果較好（如金屬、玻璃、陶瓷(ci)、塑料(liao)）。

（3） 清洗效果好，清潔度且(qie)全部工件清潔度致。

（4） 清洗速(su)度快，提(ti)生產效率，不須人手接(jie)觸清洗液，安全(quan)可靠。

（5）對(dui)深孔、細縫和工(gong)件隱蔽處亦可清洗干(gan)凈。

（6）對工(gong)件表(biao)面(mian)無損傷，節(jie)省溶劑、熱能、工(gong)作場地和人工(gong)等。