Siêu âm là âm thanh có tần số cao hơn tần số tối đa mà tai người nghe thấy được. Tần số tối đa này tùy vào từng người, nhưng thông thường nó vào cỡ 20000 Hz. Ngược lại với siêu âm, các âm thanh có tần số thấp hơn ngưỡng nghe được bởi tai người (thường vào khoảng 20 Hz) là hạ âm.

Siêu âm có thể lan truyền trong nhiều môi trường tương tự như môi trường lan truyền của âm thanh, như không khí, các chất lỏng và rắn, và với tốc độ bằng tốc độ âm thanh. Do cùng tốc độ lan truyền, trong khi có tần số cao hơn, bước sóng của siêu âm ngắn hơn bước sóng của âm thanh. Nhờ bước sóng ngắn, độ phân giải của ảnh chụp siêu âm thường đủ để phân biệt các vật thể ở kích thước cỡ centimét hoặc milimét. Do đó siêu âm được ứng dụng trong chẩn đoán hình ảnh y khoa (siêu âm y khoa) hoặc trong các cấu trúc cơ khí khi kiểm tra không phá hủy.

Dưới đây là thông tin các đặc tính sử dụng trong phương pháp siêu âm kiểm tra không phá hủy của các vật liệu thông dụng, bao gồm vận tốc sóng mặt, vận tốc sóng dọc, vận tốc sóng ngang, mật độ và âm trở đặc trưng của vật liệu.

ĐẶC TÍNH SIÊU ÂM CỦA CỦA KIM LOẠI Ở DẠNG RẮN

Kim loại Vận tốc sóng dọc Vận tốc sóng ngang Vận tốc sóng mặt Mật độ

g/cm3

Âm trở

g/cm2-sec x105

cm/µs in/µs cm/µs in/µs cm/µs in/µs
Aluminum 0.632 0.2488 0.313 0.1232 N/A N/A 2.70 17.10
AL 1100-0 (2SO) 0.635 0.25 0.310 0.122 0.290 0.114 2.71 17.20
AL 2014 (14S) 0.632 0.2488 0.307 0.1209 N/A N/A 2.80 17.80
AL 2024 T4 (24ST) 0.637 0.2508 0.316 0.1244 0.295 0.116 2.77 17.60
AL 2117 T4 (17ST) 0.650 0.2559 0.312 0.1228 N/A N/A 2.80 18.20
Babbitt

Bearing

0.230 0.0906 N/A N/A N/A N/A 7.4 -11.0 23.20
Beryllium 1.29 0.5079 0.888 0.3496 0.787 0.310 1.82 23.50
Bismuth 0.218 0.0858 0.110 0.0433 N/A N/A 9.80 21.40
Brass 0.428 0.1685 0.230 0.0906 N/A N/A 8.56 36.70
Brass, Half Hard 0.383 0.1508 0.205 0.0807 N/A N/A 8.10 31.02
Brass, Naval 0.443 0.1744 0.212 0.0835 0.195 0.0770 8.42 37.3
Bronze, Phospho 0.353 0.139 0.223 0.0878 0.201 0.0790 8.86 31.28
Cadmium 0.278 0.1094 0.150 0.0591 N/A N/A 8.64 24.02
Cesium (28.5oC) 0.0967 0.0381 N/A N/A N/A N/A 1.88 1.82
Columbium 0.492 0.1937 0.210 0.0827 N/A N/A 8.57 42.16
Constantan 0.524 0.2063 0.104 0.0409 N/A N/A 8.88 46.53
Copper 0.466 0.1835 0.233 0.0890 0.193 0.0760 8.93 41.61
Gallium 0.274 0.1079 N/A N/A N/A N/A 5.95 16.3
Germanium 0.541 0.213 N/A N/A N/A N/A 5.47 29.59
Gold 0.324 0.1276 0.120 0.0472 N/A N/A 19.32 62.6
Hafnium 0.384 0.1512 N/A N/A N/A N/A N/A N/A
Inconel 0.572 0.2252 N/A N/A 0.279 0.110 8.25 47.19
Indium

(156oC)

0.222 0.0874 N/A N/A N/A N/A 7.30 16.21
Iron 0.590 0.2323 0.323 0.1272 0.279 0.110 7.70 45.43
Iron, Cast 0.480 0.189 0.240 0.0945 N/A N/A 7.80 37.44
Lead 0.216 0.085 0.070 0.0276 0.0630 0.0248 11.4 24.62
Lead 5% Antinomy 0.217 0.0854 0.081 0.0319 0.0740 0.0291 1.9 23.65
Magnesium 0.631 0.2484 N/A N/A N/A N/A 1.74 10.98
Magnesium (AM-35) 0.579 0.228 0.310 0.122 0.287 0.113 1.74 10.07
Magnesium (FS-1) 0.547 0.2154 0.303 0.1193 N/A N/A 1.69 9.24
Magnesium (J-1) 0.567 0.2232 0.301 0.1185 N/A N/A 1.70 9.64
Magnesium (M) 0.576 0.2268 0.309 0.1217 N/A N/A 1.75 10.08
Magnesium (O-1) 0.580 0.2283 0.304 0.1197 N/A N/A 1.82 10.56
Magnesium (ZK-60A-TS) 0.571 0.2248 0.305 0.1201 N/A N/A 1.83 10.45
Manganese 0.466 0.1835 0.235 0.0925 N/A N/A 7.39 34.44
Molybdenum 0.629 0.2476 0.335 0.1319 0.311 0.122 10.2 64.16
Monel 0.602 0.237 0.272 0.1071 0.196 0.0772 8.83 53.16
Nickel 0.563 0.2217 0.296 0.1165 0.264 0.104 8.88 49.99
Platinum 0.396 0.1559 0 .167 N/A N/A N/A 21.4 84.74
Plutonium 0.179 0.0705 N/A N/A N/A N/A N/A 28.2
Plutonium (1% Gallium) 0.182 0.0717 N/A N/A N/A N/A N/A 28.6
Potassium (100oC) 0.182 0.0717 N/A N/A N/A N/A 0.83 1.51
Radium 0.0822 0.0324 0.111 0.0437 0.103 0.0404 5.0 4.11
Rubidium 0.126 0.0496 N/A N/A N/A N/A 1.53 1.93
Silver 0.360 0.1417 0.159 0.0626 N/A N/A 10.5 37.8
Silver, Nickel 0.462 0.1819 0.232 0.0913 0.169 0.0665 8.75 40.43
Silver, German 0.476 0.1874 N/A N/A N/A N/A 8.70 41.41
Steel, 302 Cres 0.566 0.2228 0.312 0.1228 0.312 0.123 8.03 45.45
Steel, 347 Cres 0.574 0.226 0.309 0.1217 N/A N/A 7.91 45.4
Steel, 410 Cres 0.539 0.212 0.299 0.118 0.216 0.085 7.67 56.68
Steel, 1020 0.589 0.2319 0.324 0.1276 N/A N/A 7.71 45.41
Steel, 1095 0.590 0.2323 0.319 0.1256 N/A N/A 7.80 46.02
Steel, 4150, Rc14 0.586 0.2307 0.279 0.1098 N/A N/A 7.84 45.94
Steel, 4150, Rc18 0.589 0.2319 0.318 0.1252 N/A N/A 7.82 46.06
Steel, 4150, Rc43 0.587 0.2311 0.320 0.126 N/A N/A 7.81 45.84
Steel, 4150, Rc64 0.582 0.2291 0.277 0.1091 N/A N/A 7.80 45.4
Steel, 4340 0.585 0.2303 0.319 0.1259 N/A N/A 7.80 45.63
Tantalum 0.410 0.1614 0.114 0.0449 N/A

ĐẶC TÍNH SIÊU ÂM CỦA GỐM, THỦY TINH, ĐÁ KHOÁNG VẬT, THẠCH ANH

Gốm, thạch anh, thủy tinh và đá Vận tốc sóng dọc Vận tốc sóng ngang Mật độ (g/cm3) Âm trở (g/cm2-secx105)
cm/µs in/µs cm/µs in/µs
Alumina .981 .3862 N/A N/A 2.60 25.5
Brick .365 .1437 .256 .101 3.60 15.3
Clay Rock .348 .137 .342 .135 2.50 14.2
Concrete .365 .1437 N/A N/A 2.30 6.9-10.4
Flint .426 .1677 .269 .117 3.60 18.9
Glass Crown (reg.) .566 .2228 .352 .139 2.60 14.5
Glass Crown (heaviest) .526 .2071 .326 .128 N/A N/A
Glass Quartz .557 .2193 .343 .135 2.60 14.5
Glass Window .679 .2673 .343 .135 N/A N/A
Glass, Plate .571 .2248 N/A N/A 2.75 10.7
Glass, Pyrex .556 .2189 .198 .0780 N/A N/A
Granite .390 .1535 N/A N/A N/A N/A
Ice .399 .1571 .326 .128 .9 16.4
Ivory .301 .1185 N/A N/A 2.17 1.4
Marble .615 .2421 N/A N/A 1.54 9.5
Rock Salt (X dir) .478 .1882 N/A N/A N/A N/A
Rochelle Salt .536 .211 .376 .148 2.20 13.1
Sapphire .980 .3858 N/A N/A 2.60 25.5
Silica (fused) .596 .2346 N/A N/A 2.20 13.1
Slate .450 .1772 N/A N/A N/A N/A
Sulfur (115° C) .135 .0531 N/A N/A N/A N/A

 

ĐẶC TÍNH SIÊU ÂM CỦA NHỰA, NHỰA TỔNG HỢP, NHỰA PHENOLIC, CAO SU

Plastics, Resins, and Phenolics Vận tốc sóng dọc Vận tốc sóng ngang Mật độ (g/cm3) Âm trở (g/cm2-secx105)
cm/µs in/µs cm/µs in/µs
Acrylic Resin .267 .1051 .112 .0441 1.18 3.151
Bakelite .259 .102 N/A N/A 1.40 3.626
Bakelite (cloth filled) .271 .1067 N/A N/A N/A N/A
Cellulose Acetate .245 .0965 N/A N/A 1.30 3.185
Hysol .277 .1091 N/A N/A N/A N/A
Kel-F .179 .0705 N/A N/A N/A N/A
Lucite .268 .1055 .126 .0496 1.18 3.1624
Micarta Linen base .3 .1181 N/A N/A N/A N/A
Nylon 6,6 .168 .0661 N/A N/A N/A N/A
Nylon .262 .1031 N/A N/A N/A N/A
Phenolic .142 .0559 N/A N/A 1.34 1.903
Plexiglass (a) UVA .276 .1087 N/A N/A 1.27 3.505
(b) UVAII .273 .1075 .143 .0563 1.18 3.221
Polyethylene .267 .1051 N/A N/A 1.10 2.937
Polyethylene TCI .16 .063 N/A N/A N/A N/A
Polyimide (Vespel SP-1) .244 .0961 N/A N/A 1.48 3.61
Polystyrene .267 .1051 N/A N/A 1.10 2.937
Polystyrol .15 .0591 N/A N/A N/A N/A
Refrasil .375 .1476 N/A N/A 1.73 6.488
Teflon .135 .0531 N/A N/A 2.20 2.97

 

ĐẶC TÍNH SIÊU ÂM CỦA CHẤT LỎNG

Chất lỏng Vận tốc sóng dọc Mật độ (g/cm3) Âm trở (g/cm2-secx105)
cm/µs in/µs
Acetate, Butyl (n) .127 .05 .871 1.02
Acetate, Ethyl .118 .0465 .900 1.6
Acetate, Methyl .115 .0453 .928 1.07
Acetate, Propyl .118 .0465 .891 1.05
Acetone .117 .0461 .790 .929
Acetonitrile .129 .0508 .783 1.01
Acetonyl Acetone .140 .0551 .729 1.359
Acetylendicloride .102 .0402 1.26 1.280
Alcohol, Butyl .124 .0488 .810 1.003
Alcohol, Ethyl .118 .0465 .789 .93
Alcohol, Furfuryl .145 .0571 1.135 1.645
Alcohol, Methyl .112 .0441 .792 .889
Alcohol, Propyl (i) .117 .0461 .786 .919
Alcohol, Propyl (n) .122 .048 .804 .983
Alcohol, t-Amyl .120 .0472 .810 .976
Alkazene 13 .132 .052 .860 1.132
Analine .169 .0665 1.022 1.675
Benzene .130 .0512 .870 1.129
Benzol .133 .0524 .878 1.16
Benzol, Ethyl .134 .0528 .868 1.16
Bromoform .092 .0362 2.890 2.670
Butylene Glycol (2.3) .148 .0583 1.019 1.511
Butyrate, Ethyl .117 .0461 .877 1.03
Carbitol .146 .0575 .988 1.431
Carbon Bisulfide .116 .0457 N/A N/A
Carbon Disulfide .115 .0453 1.26 1.449
Carbon Tetracloride .093 .0366 1.595 1.478
Castor Oil .148 .0583 .969 1.430
Chlorobenzene .130 .0512 1.10 1.432
Chloroform .0987 .0389 1.49 1.471
Cylclohexanol .145 .0571 .962 1.40
Cyclohexanone .142 .0559 .948 1.391
Diacetyl .124 .0488 .990 1.222
Dichloroisobutane (1,3) .122 .048 1.14 1.390
Diesel Oil .125 .0492 N/A N/A
Diethylene Glycol .158 .0622 1.116 1.770
Diethyl Ketone .131 .0516 .813 1.07
Dimethyl Phthalate .146 .0575 1.20 1.758
d-Fenchone .132 .052 .940 1.241
Dioxane .138 .0543 .1033 1.425
Dipheynyl in diphenyl oxide 26.5% .150 .0591 N/A N/A
Ethanol Amide .172 .0677 1.018 1.755
Ethyl Acetate .199 .0783 .90 1.069
Ethyl Ether .0986 .0388 .713 .702
Ethylene Glycol .166 .0654 1.113 1.847
Fluorosilicone Oil Dow FS-1265 .076 .0299 N/A N/A
Formamide .162 .0638 1.134 1.842
Furfural .145 .0571 1.157 1.670
Gasoline .125 .0492 .803 1.00
Glycerin .192 .0756 1.26 2.42
Gravity Fuel Oil AA .149 .0587 .99 1.472
Isopentane .0992 .0391 .62 .615
Kerosene .132 .052 .81 1.072
Linalool .140 .0551 .884 1.23
Linseed Oil .177 .0697 .922 1.63
Mercury 20° C .142 .0559 13.87 19.7
Mesityloxide .131 .0516 .85 1.115
Methylenthylketone .121 .0476 .805 .972
Methyl Iodide .098 .0386 N/A N/A
Methyl Napthalene .151 .0594 1.090 1.645
Mathyl Acetate .121 .0476 .934 1.131
Monochlorobenzene .127 .05 1.107 1.411
Morpholine .144 .0567 1.000 1.442
Motor Oil (SAE 20) .174 .0685 .870 1.51
M-xylol .132 .052 .864 1.145
n-Hexanol .130 .0512 .819 1.065
Nitrobenzene .146 .0575 1.2 1.758
Nitromethane .133 .0524 1.13 1.504
Olive Oil .143 .0563 .948 1.391
Paraffin Oil .142 .0559 .835 1.86
Paraffin (15° C) .130 .0512 N/A N/A
Peanut Oil .146 .0575 .936 1.365
Pentane .101 .0398 .621 .626
Petroleum .129 .0508 .825 1.07
Polypropylene oxide (38° C) Ambiflo .137 .0539 N/A N/A
Polypropylene glycol (38 ° C) (Polyglycol P-400) .130 .0512 N/A N/A
Polypropylene glycol (38 ° C) (Polyglycol P-1200) .130 .0512 N/A N/A
Polypropylene glycol (38 ° C) (Polyglycol P-400) .157 .0618 N/A N/A
Pyridine .141 .0555 .982 1.39
Salt Solution (10%) .147 .0579 N/A N/A
Salt Solution (15%) .153 .0602 N/A N/A
Salt Solution (20%) .160 .063 N/A N/A
Silicone (30 centipoise) .099 .039 .993 .985
Silicone Oil (25° C) Dow 710 Fluid .135 .0531 N/A N/A
Solvessa #3 .137 .0539 .877 .201
Sperm Oil .144 .0567 .88 1.268
Tallow (16° C) .039 .0154 N/A N/A
tert Butyl Chloride .098 .0386 .84 .827
Tetraethylene Glycol .158 .0622 1.12 1.784
Transformer Oil .139 .0547 .92 1.28
Trichlorethylene .105 .0413 1.48 1.55
Triethylene Glycol .161 .0634 1.123 1.975
Turpentine .128 .0504 .893 1.14
Univis 800 .135 .0531 .870 1.191
Water (20° C) .148 .0583 1.00 1.483
Water D2O .140 .0551 1.104 1.54
Water (Sea) .153 .0602 1.025 1.572
Xylene Hexaflouride .088 .0346 1.37 1.205