La tecnologia ultrasònica va començar a aplicar-se en el camp mèdic als anys cinquanta i seixanta, però després també va fer grans progressos. Actualment, a més de l'aplicació en el camp mèdic, la tecnologia ultrasònica ha madurat en la indústria dels semiconductors, la indústria òptica, la indústria petroquímica i altres aspectes, però utilitza principalment les seves característiques de bona direccionalitat i forta capacitat de penetració per dur a terme treballs de neteja.
La tecnologia ultrasònica s'ha convertit en un mitjà de reforç cada cop més important. A més de les aplicacions esmentades anteriorment, també té un excel·lent potencial d'aplicació en altres camps per desenvolupar.
Principi del procés metal·lúrgic d'enfortiment per ultrasons:
Com tots sabem, "tres transferències i una reacció" en el procés metal·lúrgic és el factor essencial que afecta l'eficiència, la velocitat i la capacitat del procés, i també resumeix tot el procés de producció metal·lúrgica i química. Les anomenades "tres transferències" es refereixen a la transferència de massa, la transferència de moment i la transferència de calor, i "una reacció" es refereix al procés de reacció química. En essència, la manera de millorar el procés metal·lúrgic hauria de començar per com millorar l'eficiència i la velocitat de "tres transmissions i una reacció".
Des d'aquest punt de vista, la tecnologia ultrasònica juga un bon paper en la promoció de la transferència de massa, momentum i calor, que està determinada principalment per les característiques inherents dels ultrasons. En resum, l'aplicació de la tecnologia ultrasònica en el procés metal·lúrgic tindrà els tres efectes principals següents:
1. Efecte de cavitació
L'efecte de cavitació es refereix al procés dinàmic de creixement i col·lapse de les microbombolles de cavitació del nucli de gas existents en la fase líquida (fosa, solució, etc.) quan la pressió sonora arriba a un cert valor. Durant el procés de creixement, ruptura i extinció de les microbombolles generades en la fase líquida, apareixen punts calents al petit espai al voltant de la màquina de bombolles, cosa que provoca una zona d'alta temperatura i alta pressió que promou la reacció.
2. Efecte mecànic
L'efecte mecànic és l'efecte produït pels ultrasons que avancen en el medi. La vibració d'alta freqüència i la pressió de radiació dels ultrasons poden formar una agitació i un flux eficaços, de manera que el guiat del medi pot entrar en l'estat de vibració en el seu espai de propagació, per tal d'accelerar el procés de difusió i dissolució de les substàncies. L'efecte mecànic combinat amb la vibració de les bombolles de cavitació, el fort doll i el microimpacte local generat a la superfície sòlida poden reduir significativament la tensió superficial i la fricció del líquid i destruir la capa límit de la interfície sòlid-líquid, per tal d'aconseguir l'efecte que l'agitació mecànica de baixa freqüència ordinària no pot aconseguir.
3. Efecte tèrmic
L'efecte tèrmic fa referència a la calor alliberada o absorbida pel sistema en el procés de canvi a una determinada temperatura. Quan l'ona ultrasònica es propaga en el medi, la seva energia serà absorbida contínuament per les partícules del medi, per tal de convertir-la en energia calorífica i promoure la transferència de calor en el procés de reacció.
Mitjançant l'efecte únic de la tecnologia ultrasònica, pot millorar eficaçment l'eficiència i la velocitat de "tres transmissions i una reacció" en el procés metal·lúrgic, millorar l'activitat mineral, reduir la quantitat de matèries primeres i escurçar el temps de reacció, per tal d'aconseguir l'objectiu d'estalviar energia i reduir el consum.
Data de publicació: 20 d'abril de 2022