Воздействие ультразвукового поля

Потребность теоретического анализа задачи о росте парового пузырька в акустическом поле возникла после того, как было экспериментально показано, что в жидком гелии [42] и жидком водороде [2] при воздействии ультразвукового поля возможен существенный рост среднего радиуса паровых пузырьков от микроскопических (а [c.309]

Адгезия пленок, получаемых методами вакуумного испарения, ионного распыления и химическими методами, в значительной мере определяется шероховатостью поверхности и наличием на ней окис-ных слоев и загрязнений. Загрязнения удаляются с подложки обычно растворителями, для повышения эффективности которых используют нагрев или воздействие ультразвукового поля. При вакуумных методах нанесения пленок применяют предварительный нагрев подложек для испарения с их поверхности адсорбированных молекул и получения атомарно чистых поверхностей. Наконец, при ионном распылении можно провести предварительную очистку подложки, используя ее в качестве мишени. [c.81]

Отмечена возможность применения ультразвукового перемешивания в образовании устойчивой рекристаллизации структуры сплава Со—АЬОз [65]. При воздействии ультразвукового поля измельчаются агломераты частиц в суспензии и обеспечивается более равномерное [c.72]

С увеличением плотности тока содержание включений уменьшалось от 1,6—2,4 до 1,2—1,6% (об.). Меньшие значения относятся к воздействию ультразвукового поля при электроосаждении. В результате отжига образцов при 800 °С в течение 1 ч кристаллические зерна укрупнялись, но в значительно меньшей степени, чем в случае чистого кобальта (при осаждении в ультразвуковом поле укрупнение почти не происходило). В случае увеличения концентрации частиц до 70 кг/м содержание включений повышалось до 4,0% (об.). При осаждении в ультразвуковом поле увеличение содержания включений меньше. [c.183]

В ультразвуковой ванне установлен блок из четырех преобразователей, имеющих диафрагменный прямоугольник со сторонами 300 X 1200 мм. Движение колец начинается от загрузочного устройства, откуда они с помощью поводков направляются по шести параллельным ручьям и проходят в определенной последовательности все виды обработки. Транспортирование колец качением исключает механическое повреждение их поверхностей и обеспечивает равномерное воздействие ультразвукового поля. Несмотря на разные размеры одновременно очищаемых колец, излучающая поверхность диафрагм используется полностью благодаря плотному движению последних. [c.219]

Одна из гипотез основывается на электростатическом и механическом воздействиях ультразвукового поля на процессы кристаллизации накипи на поверхностях нагрева. [c.116]

При обезжиривании с применением ультразвука детали следует располагать в ванне таким образом, чтобы по возможности все поверхности их были подвержены действию ультразвукового поля. Перегородки в деталях оказывают экранирующее действие на распространение ультразвука. Такие детали нужно периодически поворачивать, чтобы все участки подвергались воздействию ультразвукового поля. [c.84]

ВОЗДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПОЛЯ [c.106]

С целью интенсификации различных процессов в технике используется воздействие ультразвукового поля. Широков распространение ультразвук нашел при очистке поверхности от окалины, ржавчины и различных загрязнений [167—169]. Известны также исследования по использованию ультразвукового поля в гальванотехнике при электроосаждении металлов [170]. Под действием ультразвукового поля ускоряется кристаллизация солей из пересыщенных растворов [171-173]. [c.106]

Составы щелочных растворов для ультразвуковой очистки сильно загрязненной поверхности металла приведены в табл. 23. Очистка ведется при температуре растворов 60—70° С. Продолжительность обработки составляет 0,5—2 мин и зависит от моющей способности и температуры щелочного раствора, от характера загрязнений и силы воздействия ультразвукового поля. [c.203]

Очистка ведется при температуре растворов 55—70°. Продолжительность обработки составляет 0,5—2 мин. и зависит от моющей способности щелочного раствора, его температуры, от характера загрязнений и силы воздействия ультразвукового поля. В Советском Союзе и за рубежом разработаны специальные агрегаты для ультразвуковой очистки деталей, где весь процесс полностью автоматизирован. [c.215]

Существенными факторами при воздействии ультразвукового поля на рассматриваемые процессы являются, по нашему мнению, образование акустических микропотоков и предотвращение коагуляции и срастания дисперсной кристаллической фазы в неподвижной толще пограничного слоя. В случае инкрустации на охлажденной поверхности [176, 178] и накипеобразовании на горячей поверхности [175, 176] акустические течения должны вызывать два противоположных, с точки зрения образования осадка, процесса ускорение тепло- и массообмена. [c.571]

Первое сообщение о визуализации распределения интенсивности ультразвукового поля с помощью фотоэмульсии появилось в 1933 г. [1]. Однако, несмотря на большое число работ, посвященных изучению механизма воздействия ультразвукового поля на фотоэмульсию, приемлемого объяснения этому явлению дано не было [2]. Наиболее широко распространенная методика использования этого явления состоит в том, что фотопластинку, предварительно засвеченную обычным светом, помещают в ванну с проявителем так, чтобы она оказалась на пути распространения ультразвука. Рассматриваемый косвенный метод визуализации распределения интенсивности ультразвука основывается на зависимости скорости проявления фотопластинки от степени воздействия ультразвука. Увеличение скорости проявления происходит вследствие действия механических сил на [c.89]

Одним иэ наиболее чувствительных методов фиксации ультразвукового поля является метод, основанный на пьезоэлектрическом эффекте в твердом теле. Пьезоэлектрическим эффектом называется способность некоторых материалов, например кварца, преобразовывать механическое воздействие ультразвукового поля в электрический потенциал. [c.93]

Прогресс в технологических процессах будет достигнут в результате применения вибрационной и ультразвуковой технологий, традиционно разрабатываемых в ИМАШ АН СССР. Если рабочему органу, взаимодействующему с обрабатываемым изделием или средой, сообщаются высокочастотные колебания, то в узкой зоне контактирования развиваются большие усилия, достаточные для пластического деформирования материала изделия. Необходимые для поддержания процесса статические нагрузки здесь оказываются несоизмеримо меньше усилий, развиваемых в рабочей зоне. Происходит своеобразное перераспределение сил большая технологическая нагрузка локализуется и воспринимается колеблющимся рабочим органом, а все остальное оборудование в значительной мере разгружается. Таким образом, появляется возможность существенно интенсифицировать технологические процессы, связанные с пластическим деформированием материалов (волочение проволоки, штамповка и прессование изделий и т. д.). Изменяя интенсивность и спектральный состав ультразвукового поля, можно производить направленное воздействие на тонкие внутренние структуры материала, определяющие такие его механические свойства, как прочность и пластичность. [c.12]

В течение последних 10 лет для борьбы с накипеобразованием на объектах промышленной энергетики известное распространение получили методы, основанные на воздействии магнитного поля, электрического поля высокой частоты и ультразвуковых колебаний на воду, используемую для питания котлов [Л. 9]. Несмотря на большое количество исследовательских работ в этой области, громадное количество разнообразных конструкций аппаратов, предназначенных для обработки воды безреагентными методами, строгая теория механизма этих процессов пока отсутствует. Весьма противоречивы литературные данные и об эффекте безреагентных методов. [c.65]

Для улучшения качества слитка целесообразно использовать различные способы модифицирования. Под модифицированием стали или сплава в широком смысле этого слова понимают такое воздействие, при котором существенно изменяются структура и свойства при практически неизменном количестве основных компонентов. Модифицирование осуществляется малыми добавками растворимых или нерастворимых примесей, вакуумированием и рафинированием, воздействием ультразвуковыми и низкочастотными колебаниями, внешними полями (электрическим, магнитным), регулированием скорости теплоотвода и др. [c.6]

При изучении некоторых вопросов, связанных с особенностями распространения или физико-химического воздействия интенсивных ультразвуковых волн оказывается возможным и полезным в качестве индикатора ультразвуковой энергии использовать радиометр. Радиометром издавна пользуются для измерения интенсивности ультразвуковых колеба-дай [3, 261. Существует множество конструкций радиометра, нашедших применение в тех или иных исследованиях [3, 4, 15, 26, 291. В последнее время интерес к радиометрическим измерениям существенно повысился в связи с необходимостью количественной оценки энергетического баланса в ультразвуковом поле при наличии кавитации [5, 61. [c.354]

С другой стороны, особенности ультразвукового излучения привели к широкому использованию ультразвука в самых ра.ию-образных областях народного хозяйства в гидролокации, в дефектоскопии различных материалов и конструкций, в медицине — как в целях диагностики, так и воздействия на разные органы человеческого тела, для ускорения или стимулирования различных технологических процессов, в электронных и оптических устройствах и многих других. Все эти применения основаны на исследованиях физических процессов, происходящих в ультразвуковых полях в тех или иных средах. Результаты таких исследований, относящихся как к чисто научным проблемам, так и к задачам прикладного ха- [c.3]

При отсутствии механических препятствий проникновения пенетранта для очистки поверхности применяют органические растворители и водные моющие средства, наносимые вручную. Для интенсификации процесса очистки изделие может погружаться в ультразвуковую ванну с моющим раствором. В более ответственных случаях применяют химическую или электрохимическую очистку, заключающуюся в травлении поверхности слабыми растворами кислот или травлении под воздействием электрического поля. [c.72]

В последнее время весьма тонкие пластинчатые детали соединяют сваркой под воздействием ультразвуковых колебаний более 20 ООО гц. Сущность этого метода сварки состоит в том, что в месте контакта свариваемых деталей возникают упругие колебания и выделяется тепло. Ультразвуковые колебания высокой частоты вызываются при помощи магнитострикционного эффекта (способность некоторых металлов и сплавов сжиматься или расширяться под действием магнитного поля). Если на стержень из такого металла надеть катушку, то переменный ток, проходя по обмотке катушки и возбуждая в ней переменное магнитное поле, сообщает стержню механические колебания сжатия и расширения. Торец стержня излучает ультразвуковые волны. [c.503]

Использование ультразвукового поля при изучении кинетики электрохимических реакций позволяет более глубоко раскрыть механизм происходящих процессов. Если воздействие ультразвука на катодное восстановление металлов в основном сводится к размешивающему эффекту, то при анодном растворении его действие более разнообразно он разрушает защитные пленки, десорбирует анионы, увеличивает энергию ионов в растворе и энергию атомов в кристаллической решетке. [c.183]

Для преобразования электрической энергии в энергию механических колебаний ультразвуковой частоты используются известные физические явления магнитострикции и пьезоэлектрического эффекта [5, 16 и др.]. Существо этих явлений заключается в том, что некоторые материалы при воздействии электромагнитного поля меняют свои линейные размеры. [c.67]

Ультразвук в настоящее время чаще всего применяется для интенсификации процесса обезжиривания и улучшения качества очистки поверхности изделий, особенно сложно профилированных, имеющих глубокие или глухие отверстия малого диаметра. Наряду с этим имеются примеры травления металлов в ультразвуковом поле, а также положительного воздействия ультразвуковых колебаний на процесс электроосаждения металлов и на процессы химического осаждения металлических и неметаллических покрытий. [c.103]

Необходимо отметить, что на взаимодействие металлов в жидком состоянии оказывают влияние некоторые внешние факторы, как, например, действие магнитного, электрического, ультразвукового полей. Металлы, не сплавляющиеся друг с другом в обычных условиях или обладающие ограниченной растворимостью в жидком состоянии, при воздействии на них, например, ультразвуковых колебаний образуют жидкие растворы с неограниченной растворимостью или же их растворимость друг в друге значительно увеличивается (железо и цинк, алюминий и свинец, алюминий и кадмий). Очевидно, такое влияние ультразвуковых колебаний может быть объяснено ускорением диффузионных процессов, протекающих в жидких сплавах. [c.110]

При Наличии ультразвуко вого поля содержание АЬОз в КЭП уменьшалось с 1,6—2,1 до 1,2—1,6% (об.), это согласуется с тем, что очень мелкие частицы включаются меньше, чем более грубые. В случае воздействия ультразвукового поля измельчение частиц в КЭП Д01сти-гало 0,5 мкм, а в его отсутствии — 2 м м. В результате отжига при 800 °С плотность КЭП, полученных с применением ультразвукового поля, понижается яа 0,17%, в то время как плотность обычных КЭП уменьшается на 0,23%. Наконец, из-за больших напряжений в покрытиях, возникающих при воздействии ультразвукового поля, в КЭП Со—АЬОз наблюдается увеличение прочности при растяжении (на 5—8%). Однако удлинение при растяжении составляет 4,4% В)место 3,4% отсутствие ультразвукового поля. [c.73]

Для повышения сцепления покрытий Си—UO2, осажденных из чистого ipa TBopa, содержащего уранил-ионы, использовалось периодическое воздействие ультразвукового поля iB процессе электролиза [119]. [c.73]

Образование фосфатно11 пленки — весьма сложный физико-химический процесс, зависящий от ряда факторов. Наиболее важными факторами, оказывающими влияние на процесс образования и свойства пленки, являются природа и концентрация исходных фосфатов, температура раствора, природа и концентрация ускоряющих добавок, состав фосфатируемого металла, состояние его поверхности, обусловленное способом ее предварительной обработки, а также наложение электрического тока и, как было установлено в последние годы, воздействие ультразвукового поля во время проведения фосфатирования. Кроме указанных факторов, ниже будет также рассмотрено влияние фосфатирования на механические и другие свойства металла. [c.66]

Поскольку кинетика образования фосфатной пленки на металле определяется скоростью кристаллизации нерастворимых фосфатов, следовало ожидать, что воздействие ультразвукового поля будет также благоприятствовать протеканию процесса фосфатирования. В появившихся за последние годы рйботах указывается на целесообразность применения ультразвука при фосфатировании. М. Кронштейн [176] сообщает, что под воздействием ультразвука нри фосфатировании удается получить более толстые фосфатные пленки, в особенности на изделиях сложной конфигурации. Исследования [177] также показали, что благодаря ультразвуковой обработке фосфатирующего раствора во время проведения процесса увеличивается содержание цинка и фосфора в образующейся при этом фосфатной пленке. В обзорной работе [178] указывается, что использование ультразвука при фосфатировании дает возможность интенсифицировать пленкообразование и повысить качество фосфатных пленок. Для практического использования ультразвуковых колебаний при фосфатировании запатентован способ [179] получения фосфатных пленок на крупных изделиях из стали в условиях ультразвукового поля последнее создается с помощью небольшого переносного устройства. [c.106]

Влияние ультразвукового поля на фосфатирование и свойства фосфатной пленки было изучено А. М. Гинбергом и М. А. Найшул-лер [180]. Работа была предпринята с целью выяснения возможности интенсификации фосфатирования и замены предварительной пескоструйной обработки. Из опробованных фосфатирующих растворов был выбран раствор (в г/л) КаНгР04 — 38—42, Н3РО4 — 20—25 и Zn(N0з)2 — 56—62. Отношение Ко Кс = 6. Продолжительность фосфатирования составляла 10, 20, 40 и 60 мин. Фосфатирующий раствор помещали над источником ультразвуковых колебаний фосфатирование осуществляли при 70 и 90 °С. Было изучено влияние ультразвука при фосфатировании на Рпл пористость, электросопротивление, структуру и, защитные свойства образующихся фосфатных пленок. Результаты показали, что оптимальными свойствами обладают фосфатные пленки, полученные в условиях воздействия ультразвукового поля частотой 16—22 кгц продолжительностью 40—60 мин. Применение ультразвука при фосфатировании позволяет получать фосфатные нленки с такими же свойствами, как у пленок, образующихся на стали, предварительно подвергнутой пескоструйной обработке. [c.107]

Поэтому нри кристаллизации в кинетической области, когда диффузия суш ествен-ной роли не играет и весь процесс в целом онределяется скоростью образования твердой фазы [см. равенство (77)], можно ожидать, что эффекта воздействия ультразвукового поля не будет. Однако кристаллизация все же ускоряется. [c.565]

На этом не ограничиваются области использования ультразвука в угольной, нефтяной и горнорудной промышленности. Горняки, например, применили ультразвук для борьбы с концентрацией метана у кровли горных выработок. В качестве излучателя была использована сирена, создающая мощные ультразвуковые колебания. Поток ультразвуковых волн, направленных навстре-ду движущемуся метановому потоку, вызывает продольные колебания част.чц газа. В результате частицы метана под воздействием ультразвукового поля рассеиваются, что и приводит к уничтожению взрывоопасного слоя или скопления. [c.131]

Расчетные зависимости плотности дислокаций в поли-кристаллической меди от времени воздействия ультразвуковых колебаний при различных амплитудах, полученные по формулам (13) (4) и (14) (5), показаны на рис. 2. Постоянные j3, х/, г] й x f для различных амплитуд ультразвуковых колебаний, определенные по зксперименталь-ным значениям [20], представлены ниже. [c.185]

Образование эмульсии под воздействием ультразвуковых колебаний происходит в основном вследствие кавитации, возникающей прежде всего на границе жидкость — жидкость и являющейся эффективным средством для эмульгирования нерастворяемых или труднорастворяемых в обычных условиях веществ. Размер частиц зависит от интенсивности ультразвукового поля и времени озвучивания. [c.240]

В настоящее время общее число побликаций по вопросам применения ультразвука в процессах цементации является сравнительно небольшим. Работы [ 298, 299], посвященные цементации селена и меди в ультразвуковом поле, являются одними из наиболее ранних в отечественной литературе. Получению медных порошков цементацией в ультразвуковом поле посвящены работы [ 116, 300]. В работе [301] рассматривается возможность интенсификации процесса цементации меди железом путем кратковременного воздействия ультразвука на пульпу. Вопросам влияния ульт-тразвука на скорость цементации меди цинком посвящены работы [ 302 - 305]. Возможность интенсификации процесса омеднения железного порошка в ультразвукоэом поле показана В.И. Литвиненко. [c.86]

Литоры работы [145] изучали вл1ишие ультразвука на диспергирование интерметаллической фазы в сплавах А1—Мп, А1 — Zr и А1 —Сг. Если диспергированные интерметаллиды изоморфны или эпитаксиальны кристаллизующемуся сплаву, они могут служить затравкой при затвердевании слитка. Показано, что в ультразвуковом поле на диспергирование AleMn оказывает влияние скорость охлаждения расплава. Более интенсивно — в 45—50 раз — диспергируется интерметаллид при малой скорости охлаждения, а при большой ско рости — только в 5—9 раз. Наибольший эффект измельчения наблюдается при обработке ультразвуком уже кристаллизующегося АЦМп. Обработка ультразвуком А1, модифицированного 0,15% Zr, приводит к более равномерному распределению интерметаллидов по объему зерна. При увеличении концентрации Zr (0,45—0,75%) в контрольном слитке возникают очень крупные частицы интерметаллидов, которые при обработке расплава ультразвуком значительно измельчаются. В сплаве А1 — Сг образующиеся интерметаллиды под воздействием ультразвука также сильно диспергируют. Увеличивается скорость зарождения ц. к., и задерживается скорость роста интерметаллидов в ультразвуковом поле. [c.179]

Исследование влияния ультразвукового поля на наводороживание стали проведено Н. И. Субботиной, А. С. Карасиком и В, В. Кузнецовым [748—7501 при постоянной частоте 24,5 кГц в условиях бегущей УЗ-волны, направленной перпендикулярно поверхности образца. Изучалось влияние ультразвука на поток диффузии водорода через мембрану из железа Армко, катодно поляризуемую с одной стороны в 1 л. растворе H2SO4, на микротвердость пластинок из железа Армко и на объем абсорбированного ими водорода (экстракция в глицерине при 50°С). Обнаружено уменьшение потока диффундирующего через мембрану водорода при облучении УЗ поляризационной стороны мембраны, и наоборот, увеличение потока при воздействии УЗ на диффузионную сторону ее. По-видимому, это объясняется облегчением десорбции 1Водорода с поверхности металла при облучении ее УЗ. Но авторы [7481 наблюдали также прекращение потока водорода на длительное время (3 ч) после 30-минутно- [c.373]

В последнее время получил распространение способ обработки твердых материалов с помощью ультразвуковых колебаний. Этот способ состоит в следующем. Под торцовую плоскость инструмента, имеющего форму обрабатываемого отверстия, непрерывно поступает суспензия, состоящая из абразива в воде или масле. Под воздействием ультразвуковых колебаний абразивные зерна ударяются в обрабатываемую поверхность и, отрываясь от нее, уносят частицы материала. Огромное количество абразивных зерен, имеющих до 25000 колебаний в секунду, непрерывно участвуют в процессе удаления материала. Амплитуда колебаний составляет 0,1 мм. Скорость обработки стекла равна Ъ мм мин, а твердого сплава — 0,25 мм мин. Обработанная поверхность имеет чистоту в пределах у9. На фиг. 16 показана схема преобразователя электрического тока в механическую энергию ультразвуковой установки. Колебания инструмента 4 происходит после поступления электрического тока из генератора в преобразователь (трансдуктор). Верхняя часть 1 преобразователя, имеющая спиральную обмотку, называется магнитостриктором и служит для преобразования ультразвуковой энергии в механические колебания. Магпитостриктор представляет собой стержень-пакет, набранный из тонких пластинок чистого никеля или пермендюра, имеющих свойство изменять свои размеры под действием магнитного поля. При прохождении магнитного потока через стержень, обладающий магнитострикционными свойствами, длина стержня изменяется. Частота изменения длины магнитостриктора будет соответствовать частоте переменного тока, исходящего от генератора. Во избежание перегрева станка предусматривается водяное охлаждение. [c.40]

Эта специфика прежде всего выражается в реальной и широко используемой возможности генерирования плоских или квазипло-ских волн, в особом значении импульсного режима излучения, в воздействии мощного ультразвука на среду и ее реакции на это воздействие, в сильном поглощении ультразвуковых волн в газах и возможности распространения сдвиговых волн в жидкостях, в отчетливом проявлении нелинейных акустических эффектов в жидкостях и твердых телах, постоянных сил в ультразвуковом поле и т. д. Соответственно на первое место в ультраакустике выходят вопросы распространения плоских волн, их поглощения, отражения, преломления, прохождения через слои, фокусирования, рассеяния, анализ нелинейных эффектов, пондеромоторных сил в поле плоских волн, дифракционных и интерференционных эффектов в поле реальных излучателей ультразвуковых пучков вместе с анализом отклонений характеристик ультразвукового поля в ограниченных пучках по сравнению с полем идеальных плоских волн, распространения различных типов ультразвуковых волн в безграничных и ограниченных твердых телах, в том числе — в кристаллах и пр. В насго-яи ей книге сделана попытка дать всем этим вопросам достаточно полное освещение в сочетании с другими аспектами распространения ультразвуковых волн. В книге приводятся также э сперимеп-тальные данные по скорости и поглощению ультразвука в л<идко-стях и газах, а также по скорости звука в изотропных твердых телах и кристаллах. Наряду с классическим материалом в ней использованы данные из оригинальных источников, на которые сделаны соответствующие ссылки. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...