Keletas ultragarso suvirinimo aparato sklidimo efektų

Kai ultragarso banga plinta terpėje dėl ultragarso bangos ir terpės sąveikos, terpėje vyksta fiziniai ir cheminiai pokyčiai, dėl kurių atsiranda mechaninių, šiluminių, elektromagnetinių ir cheminių ultragarso efektų serija, įskaitant šiuos 4 efektus:

mechaninis efektas

Mechaninis ultragarso veikimas gali skatinti skysčių emulsiją, gelio suskystinimą ir kietųjų medžiagų sklaidą. Kai ultragarso skysčio terpėje susidaro stovinti banga, mažos dalelės, pakabintos skystyje, kondensuojasi mazge dėl mechaninės jėgos veikimo, sudarydamos periodinį kaupimąsi erdvėje. Sukelta elektros poliarizacija ir sukelta magnetizacija dėl ultragarso bangų mechaninio veikimo dauginantis pjezoelektrinėse ir magnetostrinėse medžiagose (žr. dielektrinę fiziką ir magnetostrikciją).

Kavitacija

Kai ultragarso banga veikia skystį, ji gali gaminti daug mažų burbuliukų. Viena iš priežasčių yra ta, kad skystyje yra vietinis tempimo stresas, kad susidarytų neigiamas slėgis. Sumažinus slėgį, dujos iš pradžių ištirpsta skystyje ir išeina iš skysčio kaip maži burbuliukai. Kita priežastis yra ta, kad stiprus tempimo stresas "suplėšo" skystį į ertmę, vadinamą kavitacija. Ertmės viduje yra skysčio garai ar kitos dujos, ištirpintos skystyje, galbūt net vakuume. Maži burbuliukai, kuriuos sudaro kavitacija, nuolat judės, augs ar staiga sprogs su supančios terpės vibracija. Kai jis sprogsta, aplinkinis skystis staiga skuba į burbulą, kad sukurtų aukštą temperatūrą, aukštą slėgį ir smūgio bangą. Vidinė trintis kartu su kavitacija gali sudaryti elektros krūvį, o liuminescencijos reiškinys susidaro burbule dėl išleidimo. Dauguma skysčių ardymo metodų yra susiję su kavitacija.

Šiluminis poveikis

Dėl didelio ultragarso bangų dažnio ir didelės energijos jis gali sukelti didelį šiluminį poveikį, kai jį sugeria terpė.

cheminis poveikis

Ultragarso poveikis gali sukelti arba pagreitinti tam tikras chemines reakcijas. Pavyzdžiui, grynas distiliuotas vanduo ardomas vandenilio peroksido gamybai; azoto ištirpęs vanduo ardomas diazoto rūgštims gaminti; vandeniniai dažų tirpalai pakeis spalvą arba išnyks po ardymo. Šių reiškinių atsiradimą visada lydi kavitacija. Ultragarsas taip pat pagreitina daugelio cheminių medžiagų hidrolizės, skilimo ir polimerizacijos procesus. Ultragarsas taip pat turi didelį poveikį fotocheminiams ir elektrocheminiams procesams. Po ultragarsinio įvairių aminorūgščių ir kitų organinių medžiagų vandeninių tirpalų apdorojimo, būdingos absorbcijos spektrinės juostos išnyko ir parodė vienodą bendrą absorbciją, o tai parodė, kad molekulinė struktūra buvo pakeista kavitacija.