超聲波分散過程中換能器起什么作用？有何種類？

更新時(shí)間：2022-06-21 | 點(diǎn)擊率：960

　　超聲波分散時(shí)超聲波在液體里的分散作用，主要依賴液體的超聲空化作用。采用超聲波分散，可不需要使用分散劑，在許多場合超聲波分散可以得微米甚至是納米粒子。當(dāng)超聲振動(dòng)傳遞到液體中時(shí)，由于聲強(qiáng)很大，會在液體中激發(fā)很強(qiáng)的空化效應(yīng)，從而在液體中產(chǎn)生大量的空化氣泡。隨著這些空化氣泡產(chǎn)生和破裂，將產(chǎn)生微射流，進(jìn)行將液體重大的固體顆粒擊碎。同時(shí)由于超聲波的振動(dòng)和分散作用，使固液更加充分的混合，對大部分化學(xué)反應(yīng)起到促進(jìn)作用。

　　超聲波換能器是頻率與其諧振頻率相同的壓電陶瓷，利用的是材料的壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。一般情況下，先由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，經(jīng)超聲波換能器將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，再經(jīng)超聲波導(dǎo)出裝置、超聲波接收裝置便可產(chǎn)生超聲波。

　　超聲波換能器主要包括外殼、聲窗（匹配層）、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜、接收器等幾大部分構(gòu)成。超聲波換能器的常見兩大類別如下：

　　1.磁致伸縮換能器

　　它又可分為具有磁致伸縮特性的金屬材料(如鎳、鐵鈷合金和鋁鐵合金等)。具有機(jī)械強(qiáng)度高、傳輸功率高、性能穩(wěn)定、電聲效率中等、工作頻率范圍一般在50kHz以下的特點(diǎn)。有窗式和環(huán)形兩種結(jié)構(gòu)；另一種是用鐵氧體粉末壓制燒結(jié)而成，其特點(diǎn)是成型容易，材料電阻高，電聲轉(zhuǎn)換效率高，工作頻率可達(dá)100kHz，但機(jī)械強(qiáng)度低于前者，發(fā)射功率較低。

　　2.壓電換能器

　　根據(jù)材料的種類也可分為兩類：一類是具有壓電特性的單晶材料按一定的方向切割和研磨。具有傳輸功率高、電聲效率高的特點(diǎn)，適用于高頻段(可達(dá)幾千兆赫)。然而，由于高阻抗、高電源電壓，使用起來不方便；另一種是由粉末材料的壓制、燒結(jié)和極化形成的壓電陶瓷。它具有成型簡單、電聲效率高、阻抗低、電源電壓低等特點(diǎn)，也適用于高頻工作。

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