| 图4c表明，经超声波辐射2秒后，树枝状冰晶体上出现了许多裂缝。在显微镜下可以观察到空化气泡在冰晶上一边前进，一边吞噬着与其接触的冰晶，从而在冰晶上留下许多裂缝。这一实验现象发生的原因有可能如RachelChow猜测的那样，即由于空化气泡在超声场中会发生压缩升温，从而导致超声空化气泡能够熔化其邻近的冰晶；也可能是空化泡崩溃时的瞬间高压所导致的强冲击波和射流对冰晶产生冲击的结果。由图4d可见，经超声波辐射3秒后，树枝状冰晶被分裂为许多离散的小冰晶，这些小冰晶随后在过冷液里又能生长（二次结晶）。
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图4超声波对未脱气蔗糖稀溶液中树枝冰晶的影响（相邻图片时间间隔为1s）
由以上实验可知，未脱气溶液中树枝状冰晶经超声波作用2秒就已发生分裂，而脱气溶液中树枝状冰晶经超声波作用6秒后还没有发生分裂。又因分别在未脱气溶液与脱气溶液中应用工况参数完全相同的超声波后，两者不同之处在于脱气溶液中没有发生空化，因此本实验证实了超声场中冰晶产生分裂的主要原因是空化效应。
4结论
超声波应用于结晶过程可起到细化晶粒的作用。本文通过实验研究了超声波在蔗糖稀溶液中引起的声压以及空化效应对冰晶分裂的影响。并依据实验结果对超声波强化冰晶分裂的机理进行了理论分析，得到如下结论。
（1）超声波能够显著强化溶液的二次结晶过程，增加冻结晶体中晶粒的数量，从而获得内部晶粒细小的晶体。
（2）超声波在溶液中传播引起的声压并不足以诱发冰晶分裂；引起冰晶分裂的主要原因是超声波在液相中传播所产生的空化效应。
（3）因为结晶被排出的空气会在树枝状冰晶与溶液的交界面处积聚，所以冰水界面处的超声空化强度最强烈，这一特性有助于强化冰晶二次成核。
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