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超声波的产生方式

声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动形式。譬如，鼓面经敲击后，它就上下振动，这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播，这便是声波。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的，其每秒的振动次数（频率）甚高，超出了人耳听觉的一般上限（20000Hz），人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动模式，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播形式，其不同点是超声波频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性，目前腹部超声成象所用的频率范围在 2~5兆Hz之间，常用为3~3.5兆Hz（每秒振动1次为1Hz，1兆Hz=10^6Hz,即每秒振动100万次，可闻波的频率在16－20，000HZ 之间）。

超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律没有本质上的区别。但是超声波的波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米。与可听声波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性──超声波的波长很短，通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波的衍射本领很差，它在均匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，该特性就越显著。功率特性──当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波的频率越高，它所具有的功率就越大。

超声波的应用

超声波在电子行业的应用 

 电子行业是超声波清洗应用***早，***为普及的行业。 

 电子零件的清洗：电子零件，如半导体管的壳座、IC的壳座、晶体的壳座、继电器的壳座、电子管座等。 

电子元器件的基体清洗：电子元器件的基体是由半导体材料制成并封装在金属或塑料壳座中形成的，在封装前，不但对壳座必须清洗，而且也必须对基体进行清洗，如IC芯片、电阻、晶体、半导体、原膜电路等。 

 PCB板的清洗：中国电子行业中，绝大多数企业都在使用PCB，PCB组件焊接采用的助焊剂分为水溶型、松香型和免清洗型三类，使用较多的为前两种，多采用超声波清洗（也有不少是采用酒精刷洗），免清洗型原则上应该不清洗，但是，目前***的大多数厂家即使采用免清洗型焊剂焊接组件，仍需要清洗。特别是高密度PCB以及高密度IC出脚不清洗或不采用超声波清洗，必将导致高密度线路之间和IC出脚之间吸附尘埃，一旦环境湿度大，极易发生高密度线间和脚间短路而出现故障，而一旦环境干燥，短路故障又自行消失，这类故障又不易查找。所以***的电子整机厂均坚持对PCB板作超声波清洗。在中国，***电子整机厂已开始推广，并收到了因此举既提高了产品可靠性，又降低了售后服务成本的双重效益。  接插件、连接件、转接器等器件的生产中，电镀和组装前也必须清洗，否则吸附在这些组装零件上的灰尘、油污必将影响其导电和绝缘性能，特别是一些复杂的多芯连接器尤其如此。 

 电子材料加工成型后的清洗：如晶片、硅片、压电陶瓷片等电子材料是供给元器件厂家的产品，其产品出厂前必须清洗，特别是作出口业务的厂家，其产品清洗成为一大难题，超声波清洗是比较有效的途径。 

 超声波清洗在机电行业中的应用  机电行业中，从机械零件到机械部件，从电器零件到电器部件都有清洗的要求，如齿轮、曲轴乃至齿轮箱，又如电器零件上机械和电器的组合件，还有一些精密机械零件和电器零件，这些都离不开清洗，大多数企业采用的是传统的清洗方法，诸如浸润清洗、喷淋清洗。这种清洗方法不但劳动强度大，而且易造成环境污染和水资源浪费。目前，不少企业开始进行技术改造，采用超声波清洗以消除传统清洗的弊端，特别是一些形状复杂的机械零件，是传统清洗所无能为力的。 

 超声波清洗在制药工业的应用 

超声波清洗技术经过众多制药企业的应用而得到广泛使用，特别是对西林瓶、安瓶、大输液瓶的清洗以及对丁基胶塞、天然胶塞的清洗方面，已经得到首肯。对于瓶类的清洗，是用超声波清洗技术代替原有的毛刷机，它经过翻转注水、超声清洗、内外冲洗、空气吹干、翻转等流程而实现的。 

 超声波清洗在轻纺行业中的应用  轻工行业，如空调、冷柜、冰箱中的压缩机；钟表零件、手表元件等；纺织行业，如精密纺织器材、喷丝嘴等；珠宝行业，如金银首饰、珠宝玉器等，都需要清洗，有些零件、部件和组件，如压缩机、喷丝嘴等或形状复杂，或盲孔、微孔，只能由超声波清洗，有些规模生产厂甚至采用超声波链式或升降式成套设备。

?异种金属材料超声波焊新进展

异种金属材料超声波焊新进展

超声波焊接近几年被广泛应用在焊接铝-铜、低碳钢和铝-镁合金、铝-锌等异种金属的焊接。国内的王军、贺占蜀[9]等人对铝片-铜管太阳能集热板超声波焊接进行了研究，研究推导出这种焊接方法的4个重要机理，就是材料塑性变形、机械嵌合、金属“键合”以及原子扩散，这4个机理相互联系、相互影响着焊接的质量。聂中明和傅莉[10]对CdZnTe接触电极与引线的超声波焊进行了研究，研究表明实现CZT接触电极与引线超声波焊接的工艺参数为楔入压力0.882N和0.588N, 焊接功率1.5W，焊接时间20ms，尾丝长度0.5~1.1mm，拉弧高度适中。

国外的Shinichi Matsu-oka[11]等人对铝/铜进行了水下超声波焊接实验，其结果表明超声波焊接的接头强度与焊接的条件没关系，但是在水下焊接时需要较大的压力和较长的焊接时间。TakehikoWatanabe[12]等人对SS400低碳钢和含镁的A5052铝合金的超声波焊进行了研究，研究表明当焊接时间为1s、静压力为588N时，焊接接头强度达到并且接头强度的大小随着静压力的减少而减小。等人对锌和铝的超声波焊进行了研究, 研究表明在焊接温度为513K时，界面结构增加了界面扩散和Al-Zn固溶体，用EDS分析所得扩散速率为1.9μm2/s。