超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡)在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。空化作用一般包括3个阶段：空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。当盛满液体的容器当通入超声波后，由于液体振动而产生数以万计的微小气泡，即空化泡。这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸。在气泡被压缩直至崩溃的一瞬间，会产生巨大的瞬时压力，一般可高达几十兆帕至上百兆帕。
Suslick等人测得：空化可使气相反应区的温度达到5200K左右，液相反应区的有效温度达到1900K左右，局部压力在5.O5×10kPa，温度变化率高达10。K/s，并伴有强烈的冲击波和时速达400km的微射流。这种巨大的瞬时压力，可以使悬浮在液体中的固体表面受到急剧的破坏。通常将超声波空化分为稳态空化和瞬间空化2种类型：稳态空化是指在声强较低(一般小于10w/cm)时产生的空化泡，其大小在其平衡尺寸附近振荡，生成周期达数个循环。当扩大到使其自身共振频率与声波频率相等时，发生声场与气泡的最大能量耦合，产生明显的空化作用。
一、超声波清洗工作是由位于清洗工件表面或附近的空化气泡来完成的，超声空化作用主要表现如下几个方面：
(1)存在于液体中的微气泡在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速变大，然后迅速闭合，在气泡闭合时产生冲击波能在其周围产生上千个大气压的压力，破坏不溶性污物而使它们分散在清洗液中。
(2)蒸汽型空化对污物层的直接反复冲击，一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面也会引起污物层的疲劳破坏而与清洗件表面脱离。
(3)气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污物一旦有缝可钻，气泡就可以“钻入”裂缝中作振动，使污层脱落。
(4)对于有油污包裹住的固体粒子，由于超声空化的作用，两种液体在界面迅速分离而乳化，固体粒子即行脱落。
二、超声波清洗的特点：
(1)超声波清洗的特点是速度快、质量高、易于实现自动化，它特别用于表面形状复杂的工件。如对精密工件上的空穴、狭缝、凹槽、微孔、暗洞等处，通常的洗刷方法难以见效，使用超声清洗却可以达到良好的效果。
(2)超声波清洗的另一个特点是对质地较硬、声反射强的材料清洗效果较好(如金属、玻璃、陶瓷、塑料)。
(3)清洗效果好，清洁度高且全部工件清洁度一致。
(4)清洗速度快，提高生产效率，不须人手接触清洗液，安全可靠。
(5)对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净。
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