科导超声-超声波在控制晶体粒径大小方面

结晶是一种极为常见的相变现象，在结晶过程.中控制晶体粒径的大小有着重要意义。如细化晶粒可提高金属与无机材料的力学性能及使用性能”而在食品、药品等低温冻结保存中通过细化冰晶可减小冰晶对冻结产品的损伤，从而提高冻结保存质量。超声波在控制晶体粒径大小方面可以发挥重要作用。实验研究表明:水、液态金属以及饱和溶液等的结晶过程中应用低频高功率超声波既能够增加从而使得结晶产品中晶体粒径较小。但是超声波影响结晶的作用机理尚不清楚，尤其对超声波影响饱和溶液结晶机理的研究就更少。目前试图解释超声结晶机理的理论有多种，其中Hickling"提出的理论被多数人接受，他认为超声波在水中传播会产生空化现象，当空化气泡崩溃时会使邻近区域的压力上升超过1GPa,从而引起水的液固平衡温度上升, .增大了水过冷度，因此促进过冷水中冰晶核生成。由于氯化铵等固体在水中的溶解度受压力影响非常小，所以Hickling理论并不能解释超声波强化饱常小，所以Hickling理论并不能解释超声波强化饱和氯化铵水溶液在降温过程中析出氯化铵晶体的结晶现象。本文利用自行设计的超声波实验台分别研究了超声波对脱气饱和氯化铵水溶液与未脱气饱和氯化铵水溶液结晶的影响，并根据实验结果对低频高功率超声波影响饱和氯化铵水溶液结晶的机理进行了讨论。