它的應用范圍非常廣泛，主要包括以下幾個方面：

一、 納米材料與技術

在這個領域，超聲波反應釜是至關重要的工具。

* 納米材料的制備與分散：它能夠有效地將納米顆粒（如石墨烯、碳納米管、二氧化硅等）分散在溶劑或基體中，防止其團聚，從而獲得均一、穩定的納米流體或復合材料。同時，空化效應提供的能量也能直接用于輔助合成納米顆粒。

* 納米結構的修飾：強烈的沖擊波和微射流可以對納米材料的表面進行修飾或改變其形貌。

二、 化學合成與制藥

超聲波能極大地改變化學反應的路徑和效率。

* 加速化學反應：空化效應提供的高能的局部環境，可以大幅提高反應速率、降低反應所需溫度、甚至提高最終產物的產率和純度。

* 實現困難反應：對于一些難以進行的反應，例如涉及非均相體系或不互溶液體的反應，超聲波的乳化作用和界面擾動作用可以顯著促進反應的進行。

* 藥物提取與萃取：在中藥和天然產物提取中，超聲波能強力破碎植物細胞壁，使有效成分更快速、更高效地溶出。

三、 生物技術與食品科學

這里主要利用的是超聲波的機械破碎效應。

* 細胞破碎：用于打破細菌、酵母、植物或動物細胞的細胞壁或細胞膜，釋放出內部的蛋白質、酶、DNA等內含物，用于后續的分離純化和研究。

* 樣品均質化：使生物組織或食品樣品變得非常均勻，便于檢測和分析。

* 輔助萃取：從食品或生物原料中提取風味物質、油脂、活性成分等。

超聲波在處理復雜混合物方面表現出色。

* 石油乳化與破乳：可以用于處理原油，促進油水乳化或破乳，提高石油的采收率或純度。

* 污水處理：空化效應產生的高溫高壓環境能夠將水中的有機污染物分解為無害的小分子，是一種高級氧化技術。

* 燃料處理：可用于改善燃油的霧化性能，提高燃燒效率。

五、 材料科學與分散工藝

這是最基礎也是廣泛的應用之一。

* 超細粉碎與研磨：將固體顆粒破碎至微米甚至納米級別。

* 高剪切乳化：將兩種互不相溶的液體（如油和水）劇烈混合，形成穩定的乳液，廣泛應用于涂料、油墨、化妝品行業。

* 處理高粘度物料：超聲能量能夠有效穿透和剪切斷高粘度流體，解決傳統攪拌難以混合均勻的問題。