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超声波清洗技术历史由来

超声波清洗技术是多学科交叉的产物,随着各种新原理、新材料、新技术的出现,逐步完善。例如,压电陶瓷等新材料的科学技术的发展促进了电声传输的大规模生产和应用;半导体材料和电力电子技术的发展突破了功率超声发生器的瓶颈,使清洁行业急需的大功率驱动控制器实用。

超声波清洗技术的发展可分为超声波清洗的基本理论阶段和具有实用价值的应用阶段两个阶段。

(1)超声波清洗的基本理论阶段。

自1880年居里兄弟发现压电效应以来,压电已成为现代科学技术的重要领域。它研究了机电相互作用和能量的耦合和转换,并对晶体结构的对称性与压电和铁电之间的关系有了深刻的了解。然而,压电转换器最早用作石英晶体谐振器,仅用作滤波器,压电效应仅限于水声和电声器件。

在第一次世界大战期间,法国著名物理学家保罗·朗之万(Langevin)发明了钢-石英-钢结构的夹心压电换能器,并成功地在水中进行了低频超声波发射和接收实验,标志着人类正式研究超声波技术的应用。

直到20世纪40年代初,美国和苏联的科学家几乎同时发现了Batio,陶瓷的铁电性,而Batio。铁电性的发现在理论上和应用上对压电陶瓷的发展都具有重要意义。

20世纪50年代初,Miller大大改进了换能器,开发了预应力复合换能器,为功率超声技术的工业应用奠定了基础。

早期的超声波理论认为,超声波清洁的本质是超声波产生的气泡的清洁作用。日本清洁工程研究会创始人柴野佳英通过反复试验证实,真空气穴真正起到清洁作用,而不是超声中通过简单气体爆发单气体爆发产生的气泡;同时,也验证了超声波产生的气泡抑制甚至消除了超声波清洗的效果。1987年,柴野佳英在这一重大发现后公开发表了超声波清洗的基本理论。根据这一理论,柴野佳英开发的超声波清洗设备技术领先,能有效控制气穴现象的位置、密度、效率和冲击力。

(2)具有实用价值的应用阶段。

超声波清洗设备的使用始于20世纪50年代初,主要用于电子、光学和医学领域。超声波清洗技术非常实用,涉及范围广,从机械部件到半导体设备。随着时间的推移,它通常被称为无刷清洗。

超声波清洗技术历史由来

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