Ultraäänitekniikkaa alettiin soveltaa lääketieteen alalla 1950- ja 1960-luvuilla, mutta sen jälkeen se edistyi myös huomattavasti. Tällä hetkellä lääketieteen alan sovellusten lisäksi ultraäänitekniikka on kypsynyt puolijohdeteollisuudessa, optisessa teollisuudessa, petrokemian teollisuudessa ja muilla aloilla, mutta se hyödyntää pääasiassa sen hyvää suuntaavuutta ja vahvaa tunkeutumiskykyä puhdistustyössä.

Ultraäänitekniikasta on tullut yhä tärkeämpi lujituskeino. Edellä mainittujen sovellusten lisäksi sillä on erinomainen sovelluspotentiaali myös muilla kehityskohteilla.

Ultraäänivahvistuksen metallurgisen prosessin periaate:

Kuten tiedämme, metallurgisessa prosessissa "kolme siirtoa ja yksi reaktio" on olennainen tekijä, joka vaikuttaa prosessin tehokkuuteen, nopeuteen ja kapasiteettiin, ja se tiivistää myös koko metallurgisen ja kemiallisen tuotannon prosessin. Niin sanotut "kolme siirtoa" viittaavat massansiirtoon, liikemääränsiirtoon ja lämmönsiirtoon, ja "yksi reaktio" viittaa kemialliseen reaktioprosessiin. Pohjimmiltaan metallurgisen prosessin parantaminen tulisi aloittaa "kolmen siirron ja yhden reaktion" tehokkuuden ja nopeuden parantamisesta.

Tästä näkökulmasta ultraäänitekniikalla on hyvä rooli massan, liikemäärän ja lämmön siirtymisen edistämisessä, mikä määräytyy pääasiassa ultraäänen luontaisten ominaisuuksien mukaan. Yhteenvetona voidaan todeta, että ultraäänitekniikan soveltamisella metallurgisessa prosessissa on seuraavat kolme päävaikutusta:

1. Kavitaatiovaikutus

Kavitaatioilmiöllä tarkoitetaan nestefaasissa (sula, liuos jne.) olevien mikrokaasuytimen kavitaatiokuplien dynaamista kasvu- ja romahtamisprosessia, kun äänenpaine saavuttaa tietyn arvon. Nestefaasissa syntyvien mikrokuplien kasvu-, repeämis- ja sammumisprosessin aikana kuplakoneen ympärillä olevaan pieneen tilaan ilmestyy kuumia kohtia, jotka johtavat korkeaan lämpötilaan ja korkeapainevyöhykkeeseen, joka edistää reaktiota.

2, Mekaaninen vaikutus

Mekaaninen vaikutus on ultraäänen liikkuessa väliaineessa eteenpäin syntyvä vaikutus. Ultraäänen korkeataajuinen värähtely ja säteilypaine voivat muodostaa tehokkaan sekoituksen ja virtauksen, jolloin väliaineen ohjaus voi siirtyä värähtelytilaan etenemistilassaan ja nopeuttaa aineiden diffuusio- ja liukenemisprosessia. Mekaaninen vaikutus yhdistettynä kavitaatiokuplien värähtelyyn, voimakkaaseen suihkuun ja kiinteään pintaan syntyvään paikalliseen mikroiskuun voi merkittävästi vähentää nesteen pintajännitystä ja kitkaa sekä tuhota kiinteän aineen ja nesteen rajapinnan rajakerroksen, jolloin saavutetaan vaikutus, jota tavanomainen matalataajuinen mekaaninen sekoitus ei voi saavuttaa.

3, Lämpövaikutus

Lämpövaikutus viittaa lämmön vapautumiseen tai absorboitumiseen järjestelmässä muutosprosessissa tietyssä lämpötilassa. Kun ultraääniaalto etenee väliaineessa, sen energia absorboituu jatkuvasti väliaineen hiukkasiin, jolloin se muuttuu lämpöenergiaksi ja edistää lämmönsiirtoa reaktioprosessissa.

Ultraäänitekniikan ainutlaatuisen vaikutuksen ansiosta se voi tehokkaasti parantaa metallurgisen prosessin "kolmen läpäisyn ja yhden reaktion" tehokkuutta ja nopeutta, parantaa mineraalien aktiivisuutta, vähentää raaka-aineiden määrää ja lyhentää reaktioaikaa energiansäästön ja kulutuksen vähentämisen tavoitteen saavuttamiseksi.


Julkaisun aika: 20. huhtikuuta 2022