超声波清洗剂有哪几种，其主要成分和清洗原理
导读：本文详细介绍了超声波清洗剂的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。 超声波清洗剂广泛应用于光学行业、机械行业零部件清洗，禾川化学引进尖端配方破译技术，专业从事超声波清洗剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为清洗剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。 一.背景
超声波清洗技术已广泛应用于机械零部件的清洗(特别是精密零部件)、工件表面处理(如除锈、除油、磷化、钝化等)、镀前处理等领域,是清洗轴承、油泵、油嘴、液压元件、钟表零件、五金工具、汽车部件等的良好方法。随着技术的进步,超声波清洗应用正日益扩大,除机械及相关行业外,目前,已应用于电子、医疗卫生、工艺美术、医药及家庭等领域。超声波清洗的发展趋势是清洗装置的大型化,主要因为清洗物件在增大,超声电源功率在提高,一方面从原先的数百瓦到目前的数十千瓦,甚至更高;另一方面,由多台中小功率的超声电源组合使用代替大功率超声电源。此外,超声波清洗的另一发展趋势是超声清洗装置的自动化,超声波清洗多为多步清洗,从清洗到烘干,采用现代控制技术,实现超声波清洗生产线的自动化。
金属清洗是一种金属表面处理工艺 ,其目的是去除金属表面残留的加工润滑油、防锈油、微颗粒物质如无机盐和锈垢等 ,以利于下一步加工、磷化等表面处理或直接装配。清洗剂一般分水基清洗剂型、溶剂型主要是氯氟烃型、半溶剂型。清洗方式主要有超声波清洗、喷淋清洗、电解清洗、喷雾清洗、摇动清洗等 ,其中超声波清洗、喷淋清洗最为普遍；超声波清洗被国际公认为当前效率最高、
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效果最好的清洗方式，其清洗效率达到了98%以上，清洗洁净度也达到了最高级别，而传统的手工清洗和有机溶剂清洗的清洗效率仅为60%~70%，即使是气相清洗和高压水射流清洗的清洗效率也低于90%。不论工件形状多么复杂，将其放入清洗液内，只要是能接触到液体的地方，超声波的清洗作用都能达到。尤其是对于形状和结构复杂、手工及其它清洗方式不能完全有效地进行清洗的工件，具有显著的清洗效果。清洗时液体内产生的气泡非常均匀，工件的清洗效果也非常均匀一致。超声波清洗可根据不同的溶剂达到不同的效果，如：除油，除锈或磷化。配合清洗剂的使用，加速污染物的分离和溶解，可有效防止清洗液对工件的腐蚀。
超声波清洗主要用于清洗要求较高的工件，尤其是经过精密加工几何形状复杂的工件，如工件上的小孔深孔盲孔和凹槽等，能获得很好的清洗效果超声波清洗往往用于工件的最后清洗，超声波在介质中传播时产生穿透性和空化冲击波，很容易将带有复杂外形内腔和细空的零部件清洗干净，对一般的除油,防锈.磷化等工艺过程，只需2~3min即可完成，其速度比传统方法可提高几倍到几十倍，清洁度也能达到高标准，适合许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合。
禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
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二、超声波清洗 2.1超声波清洗机理
超声波清洗污物主要是通过空穴作用来实现的 .当强力的超声波振荡在清洗液体中传播时,溶液中的空气会形成无数个微小气泡 ,进而产生近似真空的微小空穴 ,在超声波的作用下,这些密集的气泡破裂产生强烈的冲击波,使污物从物体表面剥离；超声清洗也被称作’无刷擦洗’其主要作用机理是超声空化作用。存在于液体中的微气泡(空化核)在声场的作用下,当声压达到一定值时,气泡将迅速增长,然后突然闭合,在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压,破坏不溶性污物而使它们分散在清洗液中。超声空化产生的局部高温形成蒸汽型空化,对污层直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物的疲劳破坏而与工件表面脱离。气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡还能’钻入’裂缝中作振动,使污层脱落。由于超声空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即自行脱落。空化导致液体本身的环流---声流也可对工件表面污物造成破坏而使其脱落。
声化协同除油过程,是将待洗试样及适用的清洗液一起置于超声场内,在化学作用的基础上,再施加一个强有力的超声波振荡作用。在超声空化的作用下,皂化和乳化作用得到了加强,超声震动又加速了油污的脱落。这时清洗液能及时与内层油污接触而进行反应。另外,超声波还产生高速搅拌清洗液的作用,使已与试样表面油污反应而微区贫化或失效的清洗液能及时离开试样表面,并得到周围还
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未参加反应的有效清洗液的及时补充,促使反应向除油方向进行。可见,超声波不仅本身有强有力的清洗作用,还能进一步促进化学清洗的进行,因而声化协同作用可明显提高除油除锈效率。 2.2超声波清洗的特点
由于超声波清洗采用非ODS水基清洗剂,所以超声波清洗是绿色清洗。超声波清洗法是一种先进的清洗方法,它具有独特的清洗效果。适用于清洗几何形状复杂的工件(如带有盲孔、深孔、弯孔、狭缝的工件)和不同材料的组合件。尤其适用于精度高、光洁度高、清洗质量要求高的中小型工件的清洗。只要工件浸到声场存在的地方,都可以被清洗。
超声波清洗技术的优点归纳如下:
1)清洗速度快,效率高;可降低清洗作业的劳动强度，不需人手接触清洗液,避免繁重肮脏的体力劳动,安全可靠;可延长被清洗部件的使用寿命;节省能耗(与其它清洗设备相比)、工作场地和人工等;
2)可大幅提高被清洗工件表面的洁净度，对带有深孔、细缝等形状和结构复杂的工件尤为适用;
3.超声波清洗采用非ODS水基溶剂,可有效地降低污染,减少有毒溶剂对人类的损害,是绿色环保的清洗技术。 2.3超声波清洗影响因素 1)清洗效果与清洗温度的统一
一般清洗剂剂的清洗剂效果好坏与溶解力、表面活性剂乳化能力、化学反应速度、吸附力等因数相关；化学反应速度一般是温度每升高10℃ ,反应速度提高一倍,表面活性力在一定温度范围内也因温度升高而加强.此外,加温可能改
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变污垢的物性,如脂肪类、矿物油类,温度升高,粘度降低,更容易被表面活性剂乳化所以温度高对清洗效果有利,但对于超声波清洗机而言,温度过高会削弱清洗的机械作用,从而对清洗效果产生不利影响.为了解决这一矛盾,我们选择采用以非离子表面活性剂为主的几种表面活性剂复配.非离子表面活性剂具有在低温、低浓度下取得高洗涤力的性能 .通常非离子表面活性剂在温度升到某个点时 ,会变为乳浊液 ,这个点就称为“浊点” .当清洗温度接近浊点时,可得到最佳清洗效果 .我们选则了一种浊点低于60℃ ,临界胶束浓度小于0.05g.L-1的非离子表面活性剂 ,以此为主要表面活性剂,再复配其它表面活性剂,使清洗剂在50~55℃下取得了优良的清洗效果. 2)低泡易漂洗
清洗剂产生的大量泡沫会影响超声波的作用 ,这就要求清洗剂低泡或消泡性好 。此外 ,对于被清洗的精密零件,其残留物有严格的要求,因此清洗剂要易于漂洗
3)腐蚀性防锈性
对于金属零件而言 ,采用水基清洗剂清洗,很重要的一部分工作就是防锈.因为如果零件不加防锈处理,在很短时间甚至离开洗液几分钟内就会腐蚀生锈,如铸铁件和铝件一种清洗剂要求同时对铸铁、钢、铝、铜都能防锈,这就需要几种缓蚀剂协同作用
三、超声波清洗应用：
超声波清洗被日益广泛应用于各行各业，例如：机械行业；表面处理行业；医疗行业、仪器仪表行业、机电电子行业、光学行业、半导体行业、科教文化、钟表首饰、石油化工行业和纺织印染行业等
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