Ultrazvuková technológia sa začala používať v medicíne v 50. a 60. rokoch 20. storočia, no neskôr dosiahla veľký pokrok. V súčasnosti sa okrem medicínskeho použitia ultrazvuková technológia rozvinula aj v polovodičovom priemysle, optickom priemysle, petrochemickom priemysle a ďalších oblastiach, no na čistenie využíva najmä svoje vlastnosti, ako je dobrá smerovosť a silná penetračná schopnosť.

Ultrazvuková technológia sa stala čoraz dôležitejším prostriedkom spevňovania. Okrem vyššie uvedených aplikácií má aj vynikajúci aplikačný potenciál v ďalších oblastiach, ktoré je potrebné rozvíjať.

Princíp metalurgického procesu ultrazvukového spevňovania:

Ako všetci vieme, „tri prenosy a jedna reakcia“ v metalurgickom procese sú základným faktorom ovplyvňujúcim účinnosť, rýchlosť a kapacitu procesu a tiež zhŕňajú celý proces metalurgickej a chemickej výroby. Takzvané „tri prenosy“ sa vzťahujú na prenos hmoty, prenos hybnosti a prenos tepla a „jedna reakcia“ sa vzťahuje na proces chemickej reakcie. V podstate by zlepšenie metalurgického procesu malo začať so zlepšením účinnosti a rýchlosti „troch prenosov a jednej reakcie“.

Z tohto hľadiska zohráva ultrazvuková technológia dobrú úlohu pri podpore prenosu hmoty, hybnosti a tepla, čo je určené najmä inherentnými vlastnosťami ultrazvuku. Stručne povedané, použitie ultrazvukovej technológie v metalurgických procesoch bude mať nasledujúce tri hlavné účinky:

1. Kavitačný efekt

Kavitačný efekt sa vzťahuje na dynamický proces rastu a kolapsu mikrobublín v jadre plynu, ktoré sa nachádzajú v kvapalnej fáze (tavenina, roztok atď.), keď akustický tlak dosiahne určitú hodnotu. Počas procesu rastu, prasknutia a zániku mikrobublín vytvorených v kvapalnej fáze sa v malom priestore okolo bublinkového stroja objavujú horúce miesta, čo vedie k zóne vysokej teploty a vysokého tlaku, ktoré podporujú reakciu.

2. Mechanický účinok

Mechanický efekt je efekt vyvolaný ultrazvukom pohybujúcim sa v médiu. Vysokofrekvenčné vibrácie a vyžarovací tlak ultrazvuku môžu vytvárať účinné miešanie a prúdenie, takže vedenie média môže v priestore šírenia vstúpiť do vibračného stavu, čím sa urýchli proces difúzie a rozpúšťania látok. Mechanický efekt v kombinácii s vibráciami kavitačných bublín, silným prúdom a lokálnymi mikroimpingmentmi generovanými na povrchu pevnej látky môže výrazne znížiť povrchové napätie a trenie kvapaliny a zničiť hraničnú vrstvu rozhrania pevná látka-kvapalina, čím sa dosiahne efekt, ktorý bežné nízkofrekvenčné mechanické miešanie nedokáže dosiahnuť.

3. Tepelný účinok

Tepelný efekt sa vzťahuje na teplo uvoľnené alebo absorbované systémom počas procesu zmeny pri určitej teplote. Keď sa ultrazvuková vlna šíri v médiu, jej energia je neustále absorbovaná časticami média, čím sa premieňa na tepelnú energiu a podporuje sa prenos tepla počas reakcie.

Vďaka jedinečnému účinku ultrazvukovej technológie dokáže efektívne zlepšiť účinnosť a rýchlosť „troch prenosov a jednej reakcie“ v metalurgickom procese, zlepšiť minerálnu aktivitu, znížiť množstvo surovín a skrátiť reakčný čas, aby sa dosiahol cieľ úspory energie a zníženia spotreby.