Ультразвукова технологія почала застосовуватися в медицині в 1950-х і 1960-х роках, але потім вона також досягла значного прогресу. Наразі, окрім застосування в медицині, ультразвукова технологія досягла зрілості в напівпровідниковій промисловості, оптичній промисловості, нафтохімічній промисловості та інших аспектах, але в основному вона використовує свої характеристики доброї спрямованості та сильної проникності для виконання очисних робіт.

Ультразвукова технологія стає дедалі важливішим засобом зміцнення. Окрім вищезгаданих застосувань, вона також має чудовий потенціал застосування в інших галузях, які потребують розвитку.

Принцип ультразвукового зміцнювального металургійного процесу:

Як усім відомо, «три передачі та одна реакція» в металургійному процесі є важливим фактором, що впливає на ефективність, швидкість та продуктивність процесу, а також підсумовує весь процес металургійного та хімічного виробництва. Так звані «три передачі» стосуються масопередачі, передачі імпульсу та теплопередачі, а «одна реакція» стосується процесу хімічної реакції. По суті, покращення металургійного процесу має починатися з підвищення ефективності та швидкості «трьох передач та однієї реакції».

З цієї точки зору, ультразвукова технологія відіграє важливу роль у сприянні передачі маси, імпульсу та тепла, що головним чином визначається властивими ультразвуку характеристиками. Підсумовуючи, застосування ультразвукової технології в металургійному процесі матиме такі три основні ефекти:

1. Ефект кавітації

Кавітаційний ефект стосується динамічного процесу росту та руйнування мікробульбашок кавітації в газовому ядре, що існують у рідкій фазі (розплаві, розчині тощо), коли звуковий тиск досягає певного значення. Під час процесу росту, розриву та згасання мікробульбашок, що утворюються в рідкій фазі, у невеликому просторі навколо машини для створення бульбашок виникають гарячі точки, що призводить до утворення зони високої температури та тиску, що сприяє реакції.

2. Механічний вплив

Механічний ефект – це ефект, що виникає внаслідок руху ультразвуку в середовищі. Високочастотна вібрація та тиск випромінювання ультразвуку можуть створювати ефективне перемішування та потік, завдяки чому середовище, що спрямовує його, може перейти у стан вібрації в просторі поширення, що прискорює процес дифузії та розчинення речовин. Механічний ефект у поєднанні з вібрацією кавітаційних бульбашок, сильним струменем та локальними мікроударами, що утворюються на поверхні твердого тіла, може значно зменшити поверхневий натяг та тертя рідини, а також зруйнувати прикордонний шар на межі твердого тіла та рідини, досягаючи ефекту, якого неможливо досягти за допомогою звичайного низькочастотного механічного перемішування.

3. Тепловий ефект

Тепловий ефект стосується тепла, яке виділяється або поглинається системою в процесі зміни за певної температури. Коли ультразвукова хвиля поширюється в середовищі, її енергія постійно поглинається частинками середовища, перетворюючи її на теплову енергію та сприяючи теплопередачі в процесі реакції.

Завдяки унікальному ефекту ультразвукової технології, вона може ефективно підвищити ефективність та швидкість «трьох передач та однієї реакції» в металургійному процесі, покращити мінеральну активність, зменшити кількість сировини та скоротити час реакції, щоб досягти мети енергозбереження та зниження споживання.