Đang tải... (xem toàn văn)
Trong công nghiệp và trong cuộc sống hiện nay vật liệu kim loại nói chung và thép nói riêng được sử dụng rất phổ biến. Một nhược điểm rất lớn của vật liệu kim loại là vấn đề ăn mòn, để khác phục nhược điểm này chúng ta cần phải bảo vệ bề mặt của chúng. Trong bất kỳ phương pháp bảo vệ bề mặt nào cũng cần phải tẩy rửa sạch lớp dầu mỡ và gỉ sét trước nguyên công bảo vệ bề mặt.Nguyên công tẩy rửa dầu mỡ đóng vai trò quan trọng quyết định đến chất lượng bề mặt chi tiết. Tuy nhiên hiện nay các phương pháp tẩy rửa dầu mỡ có năng suất và chất lượng không cao.Tẩy rửa dầu mỡ bàng phương pháp hóa học dưới tác dụng của sóng siêu âm là một phương pháp có hiệu quả tẩy rửa cao, thời gian tẩy ngắn và tẩy được các chi tiết có hình dạng phức tạp.Đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và nhiệt độ dưới tác động của sóng siêu âm cho thép tấm nhằm tìm hiểu sự tác động của các yếu tố nồng độ dung dịch, nhiệt độ đến quá trình tẩy rửa dầu mỡ, đồng thời tìm ra những điều kiện tối ưu cho quá trình tẩy rửa dưới tác động của sóng siêu âm.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Lời nói đầu Ăn mòn kim loại gây thiệt hại lớn cho kinh tế quốc dân Theo báo cáo Ủy ban ăn mòn bảo vệ Anh thiệt hại ăn mòn Anh chiếm 3,5% tổng sản lượng quốc dân Ở Mỹ chi phí vào năm 1982 đánh giá khoảng 126 tỷ đô la năm {2] Ở Việt Nam có khí hậu nóng ẩm tỉ lệ sử dụng kim loại công nghiệp lớn thiệt hại ăn mòn lớn Ăn mòn gây lãng phí nguồn tài nguyên Theo tính toán, Anh 90 giây có thép bò biến hoàn toàn thành gỉ Ngoài việc lãng phí kim loại lượng tiêu tốn để sản xuất thép từ quặng sắt đủ cung cấp cho gia đình trung bình tháng Ăn mòn gây bất lợi đáng kể cho người chí ảnh hưởng đến tính mạng ăn mòn làm hư hỏng, sụp đổ công trình dân dụng Thực tế cho thấy hầu hết tất chi tiết kim loại sử dụng phải bảo vệ chống gỉ sét sử dụng, đặc biệt thép thép sử dụng rộng rãi khả chống ăn mòn thép Tẩy rửa bề mặt khâu đònh đến đồng đều, tránh khuyết tật, đảm bảo yêu cầu đặc biệt cho sản phẩm Bề mặt phải tẩy thật để chắn liên kết phân tử kim loại lớp bảo vệ bề mặt Việc tẩy rửa không hoàn hảo dẫn đến tồn khuyết tật sau xi mạ, phun phủ … Hầu hết bề mặt chi tiết kim loại sản xuất thường có loại dầu mỡ bôi chống gỉ hay thuốc đánh bóng, vết bẩn bám dính vào Lớp dầu mỡ làm cản trở trợ dung bám lên bề mặt chi tiết, làm giảm kết dính chất bảo vệ lên bề mặt chi tiết Vì phải tẩy dầu mỡ, gỉ sét trước gia công bảo vệ bề mặt nguyên công quan trọng trình gia công bảo vệ bề mặt kim loại SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Có nhiều phương pháp để tẩy rửa bề mặt kim loại, luận văn giới thiệu tìm hiểu thêm phương pháp tẩy rửa dung dòch tác động sóng siêu âm Thật ra, việc sử dụng siêu âm tẩy rửa vết bẩn sử dụng phổ biến nước Ở nước ta sử dụng công nghệ việc tẩy rửa thiết bò y tế chưa sử dụng công nghiệp Trong luận văn giới thiệu phương pháp dùng sóng siêu âm tẩy rửa công nghiệp với nhiệm vụ “ Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần dung dòch nhiệt độ tác động sóng siêu âm đến việc tẩy rửa thép “ Tiến hành thí nghiệm để tìm điều kiện làm việc phù hợp, hóa chất tẩy rửa phù hợp cho trình tẩy rửa dầu mỡ tác động sóng siêu âm Luận văn chia làm phần bản: Chương 1: Tổng quan việc tẩy rửa dầu mỡ gỉ sét Chương 2: Cơ sở lý thuyết sóng siêu âm tẩy rửa dầu mỡ sóng siêu âm Chương 3: Thiết bò phương pháp nghiên cứu Chương 4: Thực nghiệm xử lý kết thực nghiệm Chương 5: Kết luận Do điều kiện thời gian hạn chế, nên luận văn thiếu sót mong quý thầy cô bạn đóng góp ý kiến để hoàn thiện SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Chương I Tổng quan tẩy rửa dầu mỡ gỉ sét Chất bẩn chi tiết chia làm loại chính: • Chất bẩn hữu (dầu khoáng, dầu mỡ, nhựa , chất dẻo loại polymer khác) Những chất có xu hướng bám dính (khuếch tán) toàn bề mặt chi tiết • Chất bẩn vô ( bụi bẩn , gỉ sét oxit khác ) thường hình thành bề mặt chi tiết không bảo quản tốt, nhiệt độ 1.1.Tổng quan tẩy dầu mỡ: Các phương pháp tẩy mỡ phổ biến nay: Tẩy dầu mỡ dung môi Tẩy dầu mỡ dung dòch kiềm Tẩy dầu mỡ điện hóa Tẩy dầu mỡ siêu âm 1.1.1.Tẩy dầu mỡ dung môi: Tẩy dầu mỡ dung môi phương pháp tẩy rửa hiệu để loại bỏ tạp chất hữu bề mặt chi tiết, đa số chất hữu tan dung môi hữu Quá trình tiến hành nhiệt độ phòng ( nhúng, tưới ) đun nóng ( chi tiết đặt dòng dung môi ) Sau tẩy rửa dung môi hữu cơ, bề mặt chi tiết kỵ nước nên cần phải tẩy đưa chi tiết qua công đoạn tẩy kiềm để thấm ùt bề mặt chi tiết trước xử lý nguyên công Dung môi tẩy rửa dầu nhiệt độ phòng thường dùng hydrocacbon clo hóa ( perchlor – ethyene, trichroethylene, trichlorotrifluoroethylene,…), sản phẩm dầu mỏ ( dầu hỏa, xăng ), rượu ( ethanol, methanol, isopropanol ) hoăïc dung môi khác ( acetone, benzen, toluone,…) Tuy nhiên, hydrocacbon clo hóa sử SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ dụng tính độc hại đắt tiền, dung môi acetone, benzen, toluone dễ cháy nên sử dụng phải thận trọng Các dung môi dùng để tẩy nóng thường hydrocacbon halogene hóa, nhiên dung môi cấm sử dụng vấn đề bảo vệ môi trường Để thay người ta dùng dung môi hydrocacbon không bò halogene hóa, chất trộn lẫn với oxy không khí áp suất khí dễ bò bốc cháy bắt lửa nên sử dụng phải thận trọng đảm bảo an toàn phòng chống cháy Có phương pháp dùng tẩy rửa dung môi : • Phương pháp dung môi • Phương pháp tẩy lạnh • Phương pháp tẩy vết 1.1.2.Tẩy dầu mỡ dung dòch kiềm : Tẩy dầu mỡ dung dòch kiềm phương pháp thường dùng để tẩy rửa dầu mỡ bề mặt kim loại trước xử lý: chi tiết tưới nhúng dung dòch tẩy rửa dầu mỡ rửa lại nước ( tốt nước ấm ) Nguyên lý trình tẩy rửa dầu mỡ dung dòch kiềm dựa tính không tan vào dầu nước: lớp dầu mỡ bò bóc khỏi bề mặt kim loại nhờ sức căng bề mặt, tạo thành giọt dầu mỡ dạng nhũ tương dung dòch tẩy rửa Quá trình tẩy rửa dầu mỡ xảy bốn giai đoạn: xà phòng hóa, dòch chuyển, tạo nhũ tương phân tán Xà phòng hóa phản ứng thủy phân pha lỏng chuyển chất béo thành muối axít béo glycerin Trong giai đoạn dòch chuyển thành phần xà phòng hóa tách khỏi bề mặt nhờ chất hoạt động bề mặt Giai đoạn nhũ tương hóa phân tán nhằm giữ hạt chất béo dung dòch nước ngăn chúng tái kết hợp lại với SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Thành phần dung dòch tẩy rửa dầu mỡ dung dòch kiềm gồm chất vô cơ, phụ gia chất hoạt động bề mặt KOH NaOH thường sử dụng phương pháp tính kiềm cao chúng ( pH 12 – 14 ), phản ứng xà phòng hóa mạnh chiếm từ 70 – 90% khối lượng dung dòch tẩy rửa Tuy vậy, hóa chất không an toàn sử dụng cho kim loại mềm Al Zn ( ăn mòn ) NaOH KOH tác dụng mỡ khoáng, khó rửa Các muối silicat kim loại kiềm ( pH 11 – 12.5 ) góp phần cho tính tẩy rửa dung dòch Các muối silicat kim loại kiềm ( pH 11 – 12.5 ) góp phần cho tính tẩy rửa dung dịch Na2SiO3 NaSi2O5 tẩy mỡ tốt, dễ tạo huyền phù phân tán Tuy nhiên, silicat bò khô lại bề mặt hình thành silicagen khó rửa làm lớp mạ khó bám Các muối photphat kim loại kiềm có pH thấp 9.5 – 11.5 Nhóm góp phần kim loại không bò ăn mòn liên kết phân tử nước nặng làm cho chúng không tác động đến trình tẩy rửa chúng làm giảm độ cứng nước Muối cacbonat ( pH – 9.5 ) thường dùng để trung hòa phần tử acid Na2CO3 K2CO3 có tác dụng tạo huyền phù nhũ tương tốt, dễ rửa, ngăn chặn phần không ăn mòn kim loại, pH giảm thấp 10, chúng tác dụng tẩy rửa, ưu điểm muối cacbonat dễ tìm, rẻ tiền thân thiện với môi trường Chất thấm ướt góp phần vào trình tẩy rửa tác động giảm sức căng bề mặt dung môi, làm cho dung môi có khả thấm ướt qua vết bẩn tẩy rửa chúng Khi chất bẩn vào dung dòch, chất thấm ướt tạo nhũ với nó, ngăn cản chất bẩn không bám trở lại chi tiết Các chất hoạt động bề mặt muối acid Cacbocylic Alkyl Sunfat , Sunfônat , alkylaryt Sunfônat , rượu Cấu tạo chất hoạt động bề mặt : gồm phần SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Phần ưa nước phần kò nước Hai nhóm có tính chất đối lập phân tử Nhóm ưa nước : lôi kéo phân tử vào nước , chiếm ưu dễ hòa tan nước Khi nhóm phân tử đạt đến cân tính tan tính kò nước , chất xuất tính chất làm giảm sức căng bề mặt thoáng với không khí bề mặt ngăn cách với chất khác Các chất gọi chất bề mặt chất hoạt động bề mặt có tính tẩy rửa Khả tẩy rửa có nhữmg phân tử phần mạch Tính thấm ướt tính tan bọt chất hoạt động bề mặt tính chất quan trọng , làm dễ thấm ướt với nước vật Tính tạo bọt tạo điều kiện chất bẩn phân tán dễ môi trường làm tăng bề mặt tiếp xúc với bề mặt cần tẩy rửa Phần kỵ nước ( gốc hrôcacbon ) " hấp thụ " hay " hòa tan " lên hạt dầu mỡ, phần ưa nước phân tử chất tẩy rửa hướng với nước , tương tác tạo thành hạt keo tích điện âm , hạt keo dấu không kết hợp với không trở lại bề mặt ban đầu chúng tạo thành dung dòch nhủ tương bền vững 1.1.3 Tẩy dầu, mỡ phương pháp điện hoá: Tẩy dầu điện hóa trình thực dung dòch kiềm nóng, kết hợp tác động hóa học dung dòch tẩy rửa tác động việc thoát khí sinh từ phản ứng điện hóa Sự kết hợp cho phép loại bỏ cách hiệu tạp chất bề mặt Chi tiết treo vào anốt (tẩy dầu anốt – thoát khí oxy) treo vào catốt ( tẩy dầu catốt – thoát khí hrô ) Khi tẩy dầu phương pháp điện hoá, trình xà phòng hoá, hoà tan, nhũ tương hoá dung dòch có thêm tác dụng học lên màng dầu bám thành kim loại khí thoát điện cực Trên catốt : 4H2O + 4e → 4OH- + 2H2 SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trên anốt : GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ 4OH- + 4e → 4OH- + 2H2 Lượng hydrô thoát catốt nhiều gấp đôi lượng oxy thoát anốt, tác động hiệu chi tiết nối với catốt Tuy nhiên, có mặt hydrô làm giòn thép xử lý nhiệt loại thép cacbon cao Khi tẩy dầu anốt, oxy sinh oxy hóa tạp chất hữu cơ, oxy hóa đa số kim loại hợp kim, sau tẩy dầu phải khử thụ động chi tiết Để tận dụng ưu điểm hai phương pháp, chi tiết luân phiên tẩy dầu anốt, đảo điện để tẩy dầu catốt số chu kì ( thường 10 giây ) kết thúc tẩy dầu anốt Trong số trường hợp, chi tiết khó xử lý, tẩy dầu catốt dung dòch cyanua Khi làm việc nhiệt độ phòng tránh oxy hóa chi tiết, nhiên dung dòch cyanua độc hại nên sử dụng 1.1.4 Tẩy dầu mỡ phương pháp siêu âm : Dùng siêu âm để tẩy gỉ có ưu điểm khả tẩy vết dầu mỡ chỗ tới chi tiết cần tẩy cách nhanh chóng Năng lượng tần số cao phát máy phát tạo thành công suất lớn phận chuyển đổi chấn tử siêu âm Những chấn tử siêu âm biến lượng điện thành lượng học rung động tần số cao với tốc độ 40000 lần/giây, tạo qua lại sóng có áp lực cao thấp dung dòch tẩy Chất lỏng nén lại sóng có áp lực cao, sau giãn sóng có tần số thấp Trong chất lỏng bò nén giãn bọt khí chân không sinh từ vô số tiểu phân nhỏ từ từ lớn đến kích thước tới hạn Tiếp theo đó, sóng có tần số cao tới, bọt khí bò ép lại nổ tung Năng lượng nổ lớn an toàn cho chi tiết người lượng cục Năng lượng phá vỡ vết gỉ sét chi tiết 1.2 Tẩy gỉ sét bề mặt kim loại : Tẩy gỉ trình tẩy loại oxit khác loại bề mặt kim loại Bề mặt kim loại thường dễ bò oxi hóa, tạo lớp gỉ bao phủ bên gồm ( từ ) FeO, SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Fe3O4, Fe2O3 hydrôxyt sắt (II) (III) Do phải tẩy lớp gỉ này, để chất bảo vệ bề mặt bám dính chắn tăng tính thẩm mỹ cho bề mặt kim loại Quá trình gỉ sét bề mặt kim loại thực chất trình ăn mòn kim loại Hầu hết chi tiết máy, công trình kinh tế, văn hóa nghệ thuật làm việc môi trường khí quyển, trình ăn mòn kim loại môi trường khí đáng quan tâm Ăn mòn khí liên quan đến nồng độ oxy, nước mà chất ô nhiễm động lực trực tiếp trình mòn Hai dạng ăn mòn khí đề cập sau : ăn mòn khí ẩm khô ăn mòn khí ẩm ướt Trong môi trường khí có chất ô nhiễm thể khí SO 2, SO3, H2S, Cl2, nguy hiểm SO2 Khi phân tích sản phẩm ăn mòn thấy có mặt muối sunfat kim loại như: sunfat sắt, sunfat kẽm, bò hydro hóa Ta thấy riêng nước chất ô nhiễm SO 2, riêng SO mà nước không nguy hiểm Hình 1.1: Ảnh hưởng SO2 độ ẩm đến tốc độ ăn mòn sắt 1) không khí 2) không khí + 0,01% SO2 3) không khí + 0,01% SO2 + nước Cấu trúc lớp gỉ sét bề mặt thép: SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Gỉ sét dạng chân chim (gỉ giun) dạng gỉ phát triển theo đường hẹp từ điểm lan xung quanh Trong trình phát triển đường gỉ từ điểm khác gặp điểm Tốc độ phát triển đường ăn mòn khoảng 30 đến 60 µm / ngày Các trình ăn mòn môi trường ẩm khô khuyếch đại lên lượng ẩm tăng Các kết thống kê cho thấy, tốc độ ăn mòn tăng tỉ lệ thuận với độ ẩm mà vai trò nước ngưng tụ tập trung vào hai tác động sau đây: - Nước làm phá hủy lớp bảo vệ sản phẩm ăn mòn tạo thành từ công nghệ xử lý bề mặt - Nước làm hòa tan chuyển SO2, SO3 thành axit sunfurơ axit sunfuric Các thí nghiệm cho thấy, 1g H 2SO4 tạo thành m ( pH ≈ ) ăn mòn sắt Nếu có mặt anion Cl- tác hại ăn mòn tăng lên Ăn mòn khí thép cacbon thường: Sản phẩm trình ăn mòn thép cacbon là: FeSO 4, γFeOOH Fe3O4 theo phản ứng sau: γFeOOH + 4H+ 2Fe2+ + 1/2O2 + 3H2O Fe + H2SO4 + γFeOOH 3Fe3O4 + 3/4O2 + 9/2H2O FeSO4 + 2Fe2O3 + 4H2O γFeOOH 1) Ăn mòn sắt không khí ẩm 2) Ăn mòn thép không khí ẩm Hình 1.2 Ăn mòn sắt thép không khí ẩm SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Trên hình cho ta thấy từ vào mẫu thép bò ăn mòn môi trường khí có ẩm chất ô nhiễm SO gồm hai vùng: Vùng FeOOH vùng Fe 3O4 có ngậm dung dòch FeSO4 1.2.1.Tẩy gỉ phương pháp phun học: Tẩy gỉ học trình phun vật liệu mài với tốc độ cao vào bề mặt chi tiết phun cát, bắn bi … Hiệu tẩy gỉ học phụ thuộc vào việc lựa chọn vật liệu mài tốc độ phun Các vật liệu mài kim loại ( gang thép nhôm đồng … ) không kim loại ( cát, thủy tinh …) dạng tròn, góc hình trụ … Vòêc lựa chọn vật liệu mài dựa tính xâm thực ( khả truyền động hạt mài va chạm bề mặt chi tiết – phụ thuộc vào hình dáng hạt mài ), độ bền va đập hạt mài, khối lượng hạt mài kích thước hạt mài 1.2.2 Đánh bóng học: Đánh bóng học trình ứng dụng ma sát cùa vật liệu mài bề mặt để đánh bật vết gỉ sét làm chi tiết có bề mặt bóng láng Khi đánh bóng kim loại, cấu trúc bề mặt bò biến đổi đáng kể dẫn đến tính chất bề mặt biến đổi Đánh bóng học làm tăng khả chống ăn mòn kim loại làm giảm đáng kể số lượng điểm bắt đầu ăn mòn Đây nguyên công bắt buộc phải thực trước phủ hóa học điện hóa mòn Chất lượng đánh bóng phụ thuộc vào việc lựa chọn vật liệu mài ( dựa khuyến cáo nhà sản xuất ) tốc độ đánh bóng ( kim loại cứng tốc độ mài thấp ngược lại ) Bột mài chia làm nhiều loại: SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang 10 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4 4 4 GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ 1.72 0 0 0 0 0 1.72 1.72 0 0 0 0 0 1.72 1.72 0 0 0 0 0 1.72 1.72 0 0 0 0 0 1.72 0 0 0 1.72 N s = du ∑( i =1 yi − y% i) 0.667 0.293182 0.37382 0.13974 0.972 0.879697 0.00852 0.0923 0.955 0.565969 0.38903 0.151345 0.6844 0.513359 0.17104 0.029255 1.72 0.99 0.685788 0.30421 0.092545 N −l = 1.3482649 = 0.1037 45-32 sdu 0.1037 = 67.3736 Suy : F = = sth 0.0015393 Tra bảng : F1-p (f1,f2) với p =0.05, f1 = 32 , f2 = F0.95 (32,5) = 2.5 F >F1-p (f1,f2) phương trình hồi qui tìm không tương thích với thực nghiệm Nhận xét : Phương trình hồi qui tìm không tương thích theo tiêu chuẩn Fisher Nên sử dụng phương trình hồi qui vào việt đánh giá ảnh hưởng yếu tố nồng độ nhiệt độ đến trình tẩy rửa Dựa vào kết thí nghiệm ta thấy thí nghiệm có nhiệt độ thấp ( 20 0C ) mẫu tẩy có độ thấp hầu hết 10% Các thí nghiệm có nồng độ soda xút thấp có kết thấp SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang 87 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Hàm lượng nước thủy tinh ảnh hưởng đến kết thí nghiệm Thời gian tẩy ảnh hưởng lớn đến kết thí nhiên số thí nghiệm 120s lại có kết thấp thí nghiệm cánh tay đòn tâm ( thời gian 70s ) cho kết tẩy tố Chất hoạt động bề mặt đóng vai trò quan trọng trình tẩy rửa, thí nghiệm có chất hoạt động bề mặt độ tăng lên đáng kể Từ kết thí nghiệm ta kết luận hệ dung dòch sử dụng chưa phù hợp Nguyên nhân chủ chênh lệch nồng độ chất tẩy rửa, tiến hành thực nghiệm lần với yếu tố sau: - Thời gian : 20-70s - Nhòêt độ : 60-900C - Hoạt động bề mặt : - 4% - Na2CO3 – 10% - NaOH : : - 10% 4.2 Thực nghiệm lần Hàm mục tiêu sau: % = f(t, τ , [%NaOH],[%Na2CO3,],[% Chất hoạt động bề mặt ]) Đặt biến độc lập xét : x1 : thời gian tẩy – s x2 : nhiệt độ tẩy – 0C x3 : hàm lượng chất hoạt động bề mặt dung dòch tẩy rửa – g/l x4 : hàm lượng Na2CO3 dung dòch tẩy rửa – g/l x5 : hàm lượng NaOH dung dòch tẩy rửa – g/l Hàm mục tiêu cần tìm có dạng: SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang 88 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ % y =b0' +b1 x1 + +bk xk +b12 x1 x2 + +bk −1 xk −1 xk + +b11 ( x12 −x12 ) + +bkk ( xk2 − xk2 ) Để chuyển phương trình dạng thông thường : % y = b0 + ∑b x 1≤ j ≤k j + j ∑ 1≤ j [...]... lý thuyết sóng siêu âm và tẩy rửa bằng sóng siêu âm 2.1 Đặc trưng của dao động và sóng cơ học: 2.1.1 Dao động : Dao động là một chuyển động được lặp lại nhiều lần theo thời gian; Ví dụ như tim hoạt động như một cái bơm vừa hút đẩy máu đi liên tục đến các cơ quan theo một chu kỳ nhất đònh Hoạt động của tim là một chuỗi của những dao động Quá trình hoạt động của phổi để trao đổi khí giữa máu và không... xung động ra xung quanh Sự tiêu hủy và vỡ tung của vô số những bọt bóng diễn ra khắp nơi trong dung dòch thể hiện ảnh hưởng của siêu âm trong tẩy rửa Tính toán đã xác đònh được nhiệt độ lên đến 100000F và áp suất vượt hơn 10000PSI (~67MPa) được tạo thành tại nơi các bọt bong bóng nổ tung Hình 2.7 Chu kỳ tạo thành bọt siêu âm 2.4.2 Tác dụng của siêu âm trong tẩy rửa: Nhiệm vụ đầu tiên của tẩy rửa là... tia sóng, không gian mà sóng truyền qua là trường sóng Người ta chia sóng cơ làm hai loại là sóng ngang và sóng dọc Sóng ngang là sóng mà phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với tia sóng Thí dụ: sóng truyền trên một sợi dây đàn khi ta rung nhẹ một đầu ( Hình 2.1a ) Sóng dọc là sóng mà phương dao động của các phần tử của môi trường trùng với tia sóng Thí dụ: khi ta nén vài vòng của. .. tục của cơ tim; Khi tim ngừng co bóp cơ SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang 19 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ thể ngừng hoạt động Dao động của hệ cưỡng bức khá phức tạp vì đó là sự chồng chất của dao động riêng tắt dần dưới tác dụng của nội lực và dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hòan Sau một thời gian đủ lớn dao động tắt dần không còn nữa; khi đó dao động của hệ chỉ là dao động. .. ràng cường độ âm gắn liền với biên độ và năng lượng của dao động âm Ví dụ như ta đánh mạnh vào dây đàn thì âm thanh phát ra sẽ to và dễ cảm nhận hơn là đánh nhẹ vào nó Cường độ của âm là đại lượng phụ thuộc vào khả năng cảm nhận âm thanh của con người mà ta gọi là cảm giác âm Cảm giác âm do những sự biến đổi áp suất không khí ở gần lỗ tai, những sự biến đổi ấy liên quan đến năng lượng dao động âm tiếp... Lý thuyết âm thanh: 2.2.1 Âm và sóng âm : Âm thanh là sóng cơ học có biên độ nhỏ mà thính giác của con người có thể nhận biết được Thí dụ: sóng âm phát ra từ một nhánh âm thoa, một dây đàn, một mặt trống đang rung động Mỗi âm đơn có một tần số riêng Đơn vò tần số là Hertz ( viết tắt là Hz ) Hertz là tần số của một quá trình dao động âm mà cứ mỗi giây vật thực hiện được một dao động Dao động âm có tần... tổng hợp của tất cả những loại đó Tác động của siêu âm, về cơ bản là làm tăng tốc độ hòa tan các chất bẩn hòa tan được và thay thế đối với các chất bẩn không hòa tan được thậm chí nó còn tăng tốc độ phản ứng hòa tan bởi tác động từ nhiệt độ và áp suất ngay tại những điểm bong bóng nổ tung Hình 2.9.Mô hình bọt siêu âm vỡ tan Hình 2.10 .Tác dụng cơ học của sự nổ bọt khí siêu âm 2.5.Các yếu tố ảnh hưởng đền... sóng siêu âm : Cũng như phương pháp tẩy gỉ điện hoá, dung dòch để tẩy gỉ siêu âm cũng là các dung dòch xâm thực mạnh như H2SO4, HCl…Ở đây, lực cơ học tác động lên lớp gỉ là do thiết bò SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang 13 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ tạo sóng siêu âm gây nên Các chấn tử siêu âm biến năng lượng điện thành năng lượng cơ học dao động với tần số cao giống như sóng âm Sóng này lan... rằng, tần số f liên hệ chu kỳ T của dao động điều hòa theo biểu thức: f = 1 T (2.1) * Có hai dạng dao động được xem gần như dao động điều hòa là dao động của con lắc lò xo và dao động của con lắc dây ( con lắc toán học ) 2.1.2 Phương trình dao động điều hòa: Chúng ta thiết lập phương trình dao động điều hòa của con lắc lò xo, cụ thể là tìm sự phụ thuộc của độ dời x của con lắc lò xo theo thời gian... tạo bọt và nổ tung là kết quả của ảnh hưởng của siêu âm đến việc thay thế và tẩy rửa những chất bẩn không liên kết bền vững với bề mặt chi tiết (bụi) Để đạt hiệu quả cao hơn dung dòch tẩy cần phải thấm ướt được các chất bẩn này Hình 2.8 .Tác động của bọt siêu âm đến lớp chất bần không hòa tan SVTH: PHAN CHÍ SỸ Trang 35 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS NGUYỄN NGỌC HÀ Đối với những chất bẩn khó tẩy: Chất