Dispergering och deagglomerering av fasta ämnen i vätskor är en viktig tillämpning av ultraljudsenheter. Ultraljudskavitation genererar hög skjuvning som bryter partikelagglomerat i enkeldispergerade partiklar.
Blandning av pulver i vätskor är ett vanligt steg i formuleringen av olika produkter, såsom färg, bläck, schampo, drycker eller polermedel. De enskilda partiklarna hålls samman av attraktionskrafter av olika fysiska och kemiska natur, inklusive van der Waals-krafter och flytande ytspänning. Denna effekt är starkare för vätskor med högre viskositet, såsom polymerer eller hartser. Attraktionskrafterna måste övervinnas för att deagglomerera och sprida partiklarna i flytande media.
Tillämpningen av mekanisk spänning bryter isär partikelagglomeraten. Dessutom pressas vätska mellan partiklarna. Olika tekniker används ofta för dispergering av pulver i vätskor. Detta inkluderar högtryckshomogenisatorer, omrörarpärlkvarnar, impinging jet mills och rotor-stator-mixers.
Högintensiv ultraljud är ett intressant alternativ till dessa tekniker. Vid ultraljudsbehandling av vätskor resulterar ljudvågorna som sprids in i det flytande mediet i omväxlande cykler med högt tryck (kompression) och lågt tryck (sällsynthet). Detta tillämpar mekanisk belastning på de attraherande elektrostatiska krafterna (t.ex. van der Waals-krafter). Ultraljudskavitation i vätskor orsakar vätskestrålar med hög hastighet upp till 1000 km / h (ca 600 mph). Sådana strålar pressar vätska vid högt tryck mellan partiklarna och separerar dem från varandra. Mindre partiklar accelereras med vätskestrålarna och kolliderar i höga hastigheter. Detta gör ultraljud till ett effektivt sätt för dispergering och deagglomerering men också för malning och finmalning av partiklar av mikronstorlek och submikronstorlek.
