兆赫超聲分散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究.pdf

1、區(qū)別于傳統(tǒng)超聲波分散,本文提出了浴槽式脈沖兆赫超聲分散技術(shù),即采用大功率高頻兆赫超聲換能器,在液體介質(zhì)中產(chǎn)生高速、強(qiáng)輻射聲流能來(lái)進(jìn)行材料分散,同時(shí)有效抑制傳統(tǒng)超聲處理中無(wú)法避免的因過(guò)度空化而造成的材料損傷。該技術(shù)將超聲技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和材料科學(xué)結(jié)合起來(lái),為材料分散提供新的技術(shù)手段。它具有能量可控性好、成本低、安全環(huán)保和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),將在材料分散和制備領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.

2、從聲空化、空化氣泡運(yùn)動(dòng)學(xué)、聲流等方面對(duì)兆赫超聲分散的作用機(jī)理進(jìn)行了探討。從理論上證明了當(dāng)超聲頻率提高至600kHz以上時(shí),聲場(chǎng)內(nèi)的空化閾值提高、可閉合空化氣泡數(shù)減小,從而有效抑制了空化損傷。同時(shí),初步探討了兆赫超聲分散系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程,分析了兆赫聲場(chǎng)中的高速、強(qiáng)輻射聲流能以及高頻振蕩作為材料分散主要?jiǎng)恿Φ睦碚摋l件和作用機(jī)理。
　　 2.設(shè)計(jì)制作了單陣元換能器,總結(jié)了設(shè)計(jì)、制作換能器的工藝流程。設(shè)計(jì)制作了兆赫逆變電源,利用電力分

3、析儀監(jiān)測(cè)了兆赫逆變電源的輸入、輸出波形。
　　 3.應(yīng)用兆赫超聲分散技術(shù)進(jìn)行了納米材料分散試驗(yàn)。利用該方法對(duì)PZT納米顆粒進(jìn)行了分散試驗(yàn)。利用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射儀等儀器對(duì)分散效果進(jìn)行了檢測(cè)和表征,結(jié)果表明該技術(shù)分散效率高、效果好。
　　 4.試驗(yàn)了兆赫超聲分散技術(shù)用于油包水/水包油乳液制備的效果,制備了反向膠束微反應(yīng)器和無(wú)乳化劑乳濁液。利用工具測(cè)量顯微鏡對(duì)所制備乳液的分散性進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示經(jīng)兆赫超聲精細(xì)化