液體內(nèi)局部壓力降低時，液體內(nèi)部或液固交界面上蒸氣或氣體的空穴（空泡）的形成、發(fā)展和潰滅的過程叫空化。

空化是液體*的現(xiàn)象，發(fā)生在液體內(nèi)部的低壓區(qū)、尤其是在液體與固體的交界面上。傳統(tǒng)意義上的空化是液體與其蒸氣的相變過程，包括發(fā)生、發(fā)展、消失三個階段。發(fā)生階段稱為“空化初生”，伴有噪聲輻射的大幅度上升 ；消失階段稱為“空化潰滅”，釋放出巨大的壓能和熱能，可能造成對材料的破壞，也可能被利用來為多種工業(yè)工程服務(wù)；在初生與潰滅之間的是空化發(fā)展階段，稱為“空化發(fā)展”，它主要是干擾空化物體的運動、使力發(fā)生了 變化，譬如推力下降、構(gòu)件振動等，在某些情況下也可以減阻、使阻力系數(shù)甚至降低一個數(shù)量級。

空化效應(yīng)的過程

超聲波空化作用

所有與液體相關(guān)的超聲處理技術(shù)都是利用超聲空化作為動力的。超聲空化，就是指在超聲作用下液態(tài)物質(zhì)中的微小氣泡隨超聲頻率發(fā)生迅速 、重復(fù)地生長-閉合－破滅運動 以及由此產(chǎn)生的一系列物理效應(yīng)。由于超聲空化作用非常復(fù)雜，研究內(nèi)容涉及聲學(xué)、化學(xué)、 光學(xué)、流體力學(xué)等多門學(xué)科，而且在實際中不可能把空化效應(yīng)和機械效應(yīng)、光電效應(yīng)等分離開來。由于空化作用引發(fā)的物 理、化學(xué)、生物等效應(yīng)又具有相當(dāng)特異的性質(zhì)，而這些性質(zhì)具有重要的理論價值和巨大應(yīng)用潛力。比如，空化泡的潰滅會在空泡周圍極小的空間內(nèi)產(chǎn)生微射流，并對外輻射空化噪聲。空泡潰滅時產(chǎn)生的高溫 高壓可用于清洗、切割、破碎物件，改善材料表面性能、過程強化等方面，超聲波空化作用已成為當(dāng)前研究的熱點。

空化作用的產(chǎn)生

當(dāng)以高強度超聲波處理液體時，傳播到液體介質(zhì)中的聲波會產(chǎn)生交替的高壓 (壓縮) 和低壓 (稀疏) 循環(huán)，其速率取決于頻率。在低壓循環(huán)期間，高強度的超聲波會在液體中產(chǎn)生小的真空氣泡或空隙。當(dāng)氣泡達到不能再吸收能量的 體積時, 它們在高壓循環(huán)中劇烈地坍塌，這種現(xiàn)象稱為空化。在爆炸期間，局部將達到非常高的溫度（約5,000K）和壓力（約2,000atm）?？栈瘹馀莸谋罎⒁矊?dǎo)致液體射流高達280m/s的速度，所產(chǎn)生的剪切力機械地破壞細(xì)胞膜并 改善材料轉(zhuǎn)移。根據(jù)所采用的超聲波參數(shù)，超聲波對細(xì)胞有破壞性或建設(shè)性影響，取決于所使用的超聲參數(shù)。