超聲波空化作用是指存在于液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到定值時(shí)發(fā)生的生長(zhǎng)和崩潰的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。空化作用般包括3個(gè)階段：空化泡的形成、長(zhǎng)大和劇烈的崩潰。
當(dāng)盛滿液體的容器當(dāng)通入超聲波后，由于液體振動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡，即空化泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播形成的負(fù)壓區(qū)生長(zhǎng)，而在正壓區(qū)迅速閉合，從而在交替正負(fù)壓強(qiáng)下受到壓縮和拉伸。
在氣泡被壓縮直至崩潰的瞬間，會(huì)產(chǎn)生巨大的瞬時(shí)壓力，般可達(dá)幾十兆帕至上百兆帕。Suslick等人測(cè)得：空化可使氣相反應(yīng)區(qū)的溫度達(dá)到5200 K左右，液相反應(yīng)區(qū)的有效溫度達(dá)到1900 K左右，局部壓力在5O5×10kPa，溫度變化率達(dá)10K／s，并伴有強(qiáng)烈的沖擊波和時(shí)速達(dá)400km 的微射流。
這種巨大的瞬時(shí)壓力，可以使懸浮在液體中的固體表面受到急劇的破壞。通常將超聲波空化分為穩(wěn)態(tài)空化和瞬間空化2種類型：穩(wěn)態(tài)空化是指在聲強(qiáng)較低(般小于10 w／cm )時(shí)產(chǎn)生的空化泡，其大小在其平衡尺寸附近振蕩，生成周期達(dá)數(shù)個(gè)循環(huán)。
當(dāng)擴(kuò)大到使其自身共振頻率與聲波頻率相等時(shí)，發(fā)生聲場(chǎng)與氣泡的大能量耦合，產(chǎn)生明顯的空化作用。瞬態(tài)空化則是指在較大的聲強(qiáng)(般大于1O w／cm )作用下產(chǎn)生的生存周期較短的空化泡(大都發(fā)生在1個(gè)聲波周期內(nèi))。
超聲波浸洗機(jī)是由位于清洗工件表面或附近的空化氣泡來(lái)完成的，超聲空化作用主要表現(xiàn)如下幾個(gè)方面：
（1） 存在于液體中的微氣泡在聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到定值時(shí)，氣泡將迅速變大，然后迅速閉合，在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波能在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓的壓力，破壞不溶性污物而使它們分散在清洗液中。
（2） 蒸汽型空化對(duì)污物層的直接反復(fù)沖擊，方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另方面也會(huì)引起污物層的疲勞破壞而與清洗件表面脫離。
（3） 氣體型氣泡的振動(dòng)對(duì)固體表面進(jìn)行擦洗，污物旦有縫可鉆，氣泡就可以“鉆入”裂縫中作振動(dòng)，使污層脫落。
（4） 對(duì)于有油污包裹住的固體粒子，由于超聲空化的作用，兩種液體在界面迅速分離而乳化，固體粒子即行脫落。
（5） 超聲空化在固體和液體界面上所產(chǎn)生的速微射流能夠除去或削落邊界污層，增加攪拌作用，加快可溶性污物的溶解，強(qiáng)化化學(xué)清洗的清洗作用。
超聲波浸洗機(jī)的特點(diǎn)：
（1）超聲波浸洗機(jī)的特點(diǎn)是速度快、質(zhì)量、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，它特別用于表面形狀復(fù)雜的工件。如對(duì)精密工件上的空穴、狹縫、凹槽、微孔、暗洞等處，通常的洗刷方法難以見(jiàn)效，使用超聲波浸洗機(jī)卻可以達(dá)到良好的效果。
（2） 超聲波浸洗機(jī)的另個(gè)特點(diǎn)是對(duì)質(zhì)地較硬、聲反射強(qiáng)的材料清洗效果較好（如金屬、玻璃、陶瓷、塑料）。
（3）超聲波浸洗機(jī) 清洗效果好，清潔度且全部工件清潔度致。
（4） 超聲波浸洗機(jī)清洗速度快，提生產(chǎn)效率，不須人手接觸清洗液，安全可靠。
（5）超聲波浸洗機(jī)對(duì)深孔、細(xì)縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈。
（6）超聲波浸洗機(jī)對(duì)工件表面無(wú)損傷，節(jié)省溶劑、熱能、工作場(chǎng)地和人工等。
超聲波的廣泛的運(yùn)用于各個(gè)域就是應(yīng)用了其空化作用以及其空化伴隨著機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)等等，機(jī)械效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)的應(yīng)用，前者主要表現(xiàn)在非均相反應(yīng)界面的增大；后者主要是由于空化過(guò)程中產(chǎn)生的溫壓使得分子分解、化學(xué)鍵斷裂和產(chǎn)生自由基等。
利用機(jī)械效應(yīng)的過(guò)程包括吸附、結(jié)晶、電化學(xué)、非均相化學(xué)反應(yīng)、過(guò)濾以及超聲清洗等，利用化學(xué)效應(yīng)的過(guò)程主要包括有機(jī)物降解、分子化學(xué)反應(yīng)以及其他自由基反應(yīng)。 | 
