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超声波系统中产生的物理剪切和湍流源于声空化现象。由于声波在整个水性介质中的压力波动，水中的气穴充当核，微气泡可以在几微秒内形成、生长和坍塌，导致微尺度内爆，提供强烈的局部剪切力。整个介质中这些微尺度内爆的累积效应引起了超声波乳化。  低频系统中的高强度声空化可以产生几种高冲击物理效应，例如微流、微喷射和冲击波。 因此，可以在非常小的长度尺度上产生高湍流和速度梯度，从而产生纳米乳液。得出的结论是，超声频率越高，就越难以达到启动两个独立相混合所需的声振动临界振幅。 此外，随着频率的增加，空化气泡的半径减小，导致气泡不太剧烈的崩溃，从而物理效应（例如冲击波）逐渐减弱，而化学效应（即自由基形成）增强。因此，低超声频率（通常为 20 kHz）通常用于乳化目的。
超声乳化已经应用于多种领域，并且在各个领域发挥着其独特的作用。
已经工业化的超声乳化应用有很多，超声乳化是超声波最早用于食品加工的技术之。如用于食品工业中的软饮料、番茄酱、蛋黄酱、果酱、人造奶汕、婴儿食品、巧克力、色拉油、油糖水及其他类混合食品，国内外都曾经试验和采用过，并取得了提高产品质量和生产效率的效果，并且水剂胡萝卜素乳化已经试验成功并用于生产。
1.乳化质量高~所形成的乳液平均液滴尺寸小，可为0.2～2μm，液滴尺寸分布范围窄，可为0.1～10μm或更窄，浓度高，纯乳液浓度可达30%，外加乳化剂可达70%。

2.乳化稳定~可以不用或少用乳化剂就产生稳定的乳液，有的可稳定几个月至半年以上，耗能小，生产效率高，成本低。

3.可以控制乳液的类型~在某些声场条件下，o/w(水包油)和w/o(油包水)型乳液都可制备，然而用机械乳化方法这是不可能的，只有乳化剂的性质才能控制乳酸的类型。例如，甲苯在水中乳化，在低声强条件下可以形成一种类型的乳