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超聲波乳化機使用強超聲波作用使液體中的不溶固體（或其他液體）粉碎成微粒并與周圍液體充分混合形成乳化液的技術。

超聲波乳化機是利用超聲波通過電能轉化成每秒幾萬次的機械能，聲空化--液體中空泡的形成、震蕩、生長、收縮、直至崩潰，機器引發的物理、化學變化。空化所引發的物理、機械、熱效應、生物效應、化學效應等，通過空化作用的振動從而把我們所加工的材質打散到微米甚至納米級，

小型超聲波乳化器粉碎不溶固體（或液體）的物理機制一般認為是超聲波空化效應。超聲空化效應是指在強超聲波作用下，液體內會產生大量的氣泡，小氣泡將隨著超聲振動而逐漸生長和增大，然后又突然破滅和分裂，分裂后的氣泡又連續生長和破滅。這些小氣泡急速崩潰時在氣泡內產生了高溫高壓，且因氣泡周圍的液體高速沖入氣泡而在氣泡附近的液體中產生了強烈的局部激波，也形成了局部的高溫高壓，從而產生了超聲的粉碎、超聲波乳化作用。

超聲波油水乳化機技術作為一種物理手段和工具，能在液體中產生各種條件，這一現象被稱為聲化學作用，相關的超聲設備則被稱為超聲波聲化學設備（簡稱“聲化學設備”）。超聲波分散設備是聲化學設備的一種應用，可用于水處理、固液系分散、液體中顆粒的解團聚、促進固液反應等效果。

超聲波柴油乳化設備是利用超聲波粉碎不溶固體（或液體）的物理機制一般認為是超聲空化效應。超聲空化效應是指在強超聲波作用下，液體內會產生大量的氣泡，小氣泡將隨著超聲振動而逐漸生長和增大，然后又突然破滅和分裂，分裂后的氣泡又連續生長和破滅。