La technologie ultrasonique a commencé à être appliquée au domaine médical dans les années 1950 et 1960, mais elle a ensuite connu de grands progrès. Aujourd'hui, outre son application médicale, la technologie ultrasonique est mature dans l'industrie des semi-conducteurs, l'optique, la pétrochimie et d'autres secteurs. Elle exploite principalement ses caractéristiques de bonne directivité et de forte pénétration pour effectuer des travaux de nettoyage.

La technologie ultrasonique est devenue un moyen de renforcement de plus en plus important. Outre les applications mentionnées ci-dessus, elle présente également un excellent potentiel d'application dans d'autres domaines à développer.

Principe du procédé métallurgique de renforcement par ultrasons :

Comme nous le savons tous, « trois transferts et une réaction » dans le procédé métallurgique est le facteur essentiel qui influence l'efficacité, la vitesse et la capacité du procédé, et résume également l'ensemble du processus de production métallurgique et chimique. Les « trois transferts » désignent le transfert de masse, le transfert de quantité de mouvement et le transfert de chaleur, tandis que « une réaction » désigne le processus de réaction chimique. En substance, l'amélioration du procédé métallurgique commence par l'amélioration de l'efficacité et de la vitesse de « trois transferts et une réaction ».

De ce point de vue, la technologie ultrasonore joue un rôle important dans le transfert de masse, de quantité de mouvement et de chaleur, principalement déterminé par ses caractéristiques intrinsèques. En résumé, l'application de la technologie ultrasonore aux procédés métallurgiques aura les trois principaux effets suivants :

1. Effet de cavitation

L'effet de cavitation désigne le processus dynamique de croissance et d'effondrement de microbulles de cavitation à cœur de gaz présentes en phase liquide (fusion, solution, etc.) lorsque la pression acoustique atteint une certaine valeur. Lors de ce processus, des points chauds apparaissent dans l'espace restreint autour de la machine à bulles, créant une zone de température et de pression élevées favorisant la réaction.

2、 Effet mécanique

L'effet mécanique est l'effet produit par la progression des ultrasons dans le milieu. Les vibrations à haute fréquence et la pression de rayonnement des ultrasons créent une agitation et un écoulement efficaces, permettant au milieu de se déplacer en vibration dans son espace de propagation, accélérant ainsi la diffusion et la dissolution des substances. L'effet mécanique, combiné à la vibration des bulles de cavitation, au jet puissant et aux micro-impacts locaux générés à la surface du solide, peut réduire considérablement la tension superficielle et le frottement du liquide, et détruire la couche limite de l'interface solide-liquide, obtenant ainsi un effet impossible à obtenir avec une agitation mécanique basse fréquence classique.

3、 Effet thermique

L'effet thermique désigne la chaleur libérée ou absorbée par le système lors d'un changement de température. Lorsqu'une onde ultrasonore se propage dans le milieu, son énergie est continuellement absorbée par les particules du milieu, la convertissant en énergie thermique et favorisant le transfert de chaleur lors de la réaction.

Grâce à l'effet unique de la technologie ultrasonique, il peut améliorer efficacement l'efficacité et la vitesse de « trois transmissions et une réaction » dans le processus métallurgique, améliorer l'activité minérale, réduire la quantité de matières premières et raccourcir le temps de réaction, afin d'atteindre l'objectif d'économie d'énergie et de réduction de la consommation.