Hva er ultralydavgassing?

Ultralydavgassing utnytter i hovedsak "kavitasjonseffekten" som genereres når ultralydbølger forplanter seg gjennom en væske for å strippe, samle og drive ut gasser fra væsken. Dens kjerneprosess kan deles inn i tre nøkkeltrinn:

 

Den første fasen er dannelsen av kavitasjonsbobler. Når ultralydbølger (typisk mellom 20kHz og 1MHz) virker på en væske, vibrerer væskemolekylene voldsomt under de periodiske trykkendringene til lydbølgene. I den negative trykkfasen av lydbølgene utvider bittesmå porer i væsken (som klynger av oppløste gassmolekyler eller hull på overflaten av små urenheter) seg raskt, og danner mange små bobler, eller "kavitasjonsbobler". I overtrykksfasen blir disse kavitasjonsboblene raskt komprimert.

 

Den andre fasen er vekst og sammenslåing av bobler. Under den kontinuerlige virkningen av ultralydbølger absorberer kavitasjonsbobler kontinuerlig oppløste gasser fra den omkringliggende væsken. Samtidig kolliderer tilstøtende små bobler og smelter sammen under lydbølgene, og danner gradvis større bobler. Under denne prosessen overføres gassen som er oppløst i væsken kontinuerlig fra væskefasen til gassfasen, og realiserer transformasjonen fra "oppløst gass" til "fri gass".

 

Den tredje fasen er stigning og utvisning av bobler. Når boblevolumet øker, overstiger oppdriften gradvis væskens viskøse motstand, noe som får boblen til å stige raskt til væskeoverflaten, til slutt sprekker og frigjør sin indre gass, og fullfører dermed avgassingsprosessen. Videre kan ultralydvibrasjoner akselerere væskekonveksjon, ytterligere fremme boblemigrering og aggregering, og forbedre avgassingseffektiviteten.

Hovedanvendelsesområder for ultrasonisk avgassingsteknologi

 

1. Elektronikk og halvlederindustri

Ved produksjon av halvlederbrikker og produksjon av LCD-paneler kan små luftbobler i nøkkelkjemikalier som fotoresist, etseløsning og fremkaller forårsake defekter i fotolitografiske mønstre og ujevn etsing, noe som kan påvirke produktutbyttet alvorlig. Ultralydavgassing kan raskt fjerne oppløste gasser og luftbobler fra disse kjemikaliene ved romtemperatur, noe som sikrer presisjonen til fotolitografi og etseprosesser. Videre, ved rengjøring av elektroniske komponenter, forbedrer ultralydavgassing penetrasjonen av rengjøringsløsninger, forhindrer luftbobler i å feste seg til komponentoverflater og påvirker rengjøringseffektiviteten.

2. Kjemisk og materialindustri

 

Ved produksjon av belegg, blekk og lim kan tilstedeværelsen av luftbobler føre til defekter som pinholes, kratere og utilstrekkelig glans etter belegg. Ultralydavgassing kan raskt fjerne interne luftbobler etter beleggforberedelse, og forbedre utjevningen og påføringsytelsen til belegget. Ved syntese av polymermaterialer kan oppløste gasser i monomerer eller polymerisasjonssystemer forårsake porer i polymeren, noe som påvirker materialets mekaniske egenskaper; ultralydavgassing unngår effektivt dette problemet. Videre, i produksjon og bruk av smøreolje og hydraulikkolje, kan ultralydavgassing fjerne luft fra oljen, forhindre oksidasjon og forringelse, og redusere utstyrsslitasje og funksjonsfeil.

3. Mat- og drikkevareindustrien

Ved produksjon av fruktjuice, øl, kullsyreholdige drikker (avgassingsstadiet) og meieriprodukter kan oppløste gasser forårsake produktoksidasjon og forringelse, noe som resulterer i dårlig smak eller skumoverløp under tapping. Ultralydavgassing kan raskt fjerne oksygen, karbondioksid og andre gasser fra væsker ved romtemperatur, forlenge produktets holdbarhet og forbedre smakstabiliteten. For eksempel, i fruktjuicekonsentrasjonsprosessen, kan avgassing forhindre at konsentratet misfarges og endrer smak på grunn av oksidasjon; i før-filtreringsfasen av ølproduksjonen kan avgassing forbedre filtreringseffektiviteten og sikre ølets klarhet.

4. Biofarmasøytisk og kosmetisk industri

Materialer som biologiske midler (f.eks. vaksiner, antistoffer, enzympreparater), tradisjonell kinesisk medisinekstrakter og kosmetikk (f.eks. ansiktskremer, serum) er for det meste varme-sensitive og lett oksideres, noe som gjør tradisjonelle avgassingsmetoder vanskelige å tilpasse. Ultralydavgassing kan effektivt fjerne gass under lav-temperatur, kjemisk-frie forhold, forhindrer materialdenaturering og sikrer produktets biologiske aktivitet og effektivitet. For eksempel i vaksineproduksjon forhindrer avgassing luftbobler fra å påvirke nøyaktigheten og stabiliteten til vaksinedispensering; i kosmetikkproduksjon unngår avgassing skumdannelse under produktbruk, noe som forbedrer brukeropplevelsen.

5. Laboratorie- og forskningsfelt

I kjemiske og biologiske eksperimenter kan oppløste gasser i reaksjonssystemet forstyrre reaksjonsprosessen og påvirke nøyaktigheten av eksperimentelle resultater. Ultralydavgassing, som en rask og skånsom avgassingsmetode, er mye brukt i forbehandling av eksperimentelle løsninger, for eksempel avgassing av kromatografiske analyseprøver og avgassing av elektrolytter i elektrokjemiske eksperimenter, noe som sikrer påliteligheten til eksperimentelle data.