超声波破碎机 超声波破碎机原理
超声波破碎机 超声波破碎机原理
1、结石粉碎的不同方式虽然结石粉碎的物理过程可能随具体结石的成分、体积、结构的差异而有所不同, 但现已确定, 体外冲击波碎石中结石破坏有三种截然不同的方式。
2、它们包括: 结石前界面直接面临入射冲击波的表层剥蚀性破坏; 结石后界面冲击波出波位置处的剥落性破坏; 结石内部相邻层面的层状剥离性破坏。
3、结石前界面的表层剥蚀性破坏是由体外冲击波碎石的空化作用所致。
4、入射波诱发气泡簇形成, 使之在100μs~200μs 内膨胀至最大体积, 然后在结石附近的表面急速崩解,产生高速微喷射,撞击结石表面而致破坏。
5、此外,微喷射也可通过后续冲击波与先前附着在结石表面的气泡相互作用而产生。
6、通过高速摄影技术发现,在65MPa (1MPa = 10ba r)冲击波峰压下, 当初始半径范围为0. 15mm~1. 20mm 的气泡崩解时, 崩解瞬间的最大喷射速度为770ms 。
7、结石前面的大量微小凹陷就是在空化作用下喷射性撞击的特征, 其力度足以穿透铝箔和使金属表面变形。
8、剥落性破坏的特征通常是大块圆帽状碎块从结石后界面脱落, 这是由于反射性张力波所致。
9、根据声学原理, 当压力波到达结石后界面时, 由于从结石到周围液体或组织的声阻降低, 就会产生反射性张力波。
10、由于大多数结石抗压力仅为拉伸力的1/ 10 , 即能承受压力波的挤压力, 而不能承受张力波的拉伸力, 一旦超过结石张力性破坏强度, 这种反射性张力波就会造成剥落性破坏。
11、此外, 在体外冲击波碎石后, 在同心层结石中也可看到晶体分离和裂解。
12、这种破坏方式是因为在结晶层和外周基质层之间的声阻抗失配, 而在层间产生反射性冲击波所致。
13、根据相同机制, 传播的冲击波与结石内部的结构缺陷相互作用, 可以产生大量的细微裂缝, 在冲击波反复作用下,逐渐扩大延伸,形成大的碎裂线,最终导致结石完全粉碎。
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