声悬浮技术

（1）声悬浮技术的基本原理和特点

声和超声悬浮是在20世纪70年代以后才迅速发展起来的新技术，是指利用强驻波声场中的辐射压力，使悬浮物体稳定悬浮在声场中或在空中移动的技术，其原理如图8-31所示。活塞声源装在长圆管下部，在活塞辐射面的对面设置有反射器，在其间建立驻波声场，辐射面与反射面相距为半波长的整数倍。当声场中的辐射压力与物体的重力相对平衡时，物件即悬浮在空间。如果改变反射器的距离或振动器的频率，则可以移动物体在空间的位置。

三轴声悬浮装置可实现悬浮液滴的振荡，也可实现悬浮体的声致旋转。

超声悬浮技术有鲜明的特点，声悬浮技术可悬浮任何材料，包括磁性和非磁性体，导体和绝缘体；定位方便、稳定，不容易失控；可以方便地实现样品的输送，如从高温区输送到低温区；能使样品旋转、振动和变形，有利于样品保持球形、脱气、表面涂敷和材料的分选；利用空化效应，可以使材料混合破碎和雾化等。

（2）声悬浮技术的应用

声悬浮无容器技术是一种新的独特的材料加工技术，也是科学研究的新手段，在物理学、流体力学及生物学等领域都有广泛的应用。利用声悬浮技术可以实现一种无明显机械接触的理想实验环境，消除容器对所制备材料的污染，得到纯度很高的材料；有些材料的性质不能在容器中测量，如过冷和过热液体、过饱和溶液、高纯度或高活性物质等，其表面张力、黏滞性等在无容器条件下测量是合适的。此外，空化还兼有乳化作用，可使晶粒变细；用于材料的外形或表面加工，可以得到球、片和丝等形状的材料，可以进行表面涂敷等。