เทคโนโลยีอัลตราโซนิกเริ่มนำมาใช้ในทางการแพทย์ในช่วงทศวรรษปี 1950 และ 1960 แต่หลังจากนั้นก็มีความก้าวหน้าอย่างมาก ในปัจจุบัน นอกเหนือจากการประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์แล้ว เทคโนโลยีอัลตราโซนิกยังได้รับการพัฒนาในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรมออปติก อุตสาหกรรมปิโตรเคมี และด้านอื่นๆ แต่ส่วนใหญ่แล้วเทคโนโลยีนี้ใช้ลักษณะเฉพาะของทิศทางที่ดีและความสามารถในการเจาะทะลุที่แข็งแกร่งเพื่อดำเนินการทำความสะอาด

เทคโนโลยีอัลตราโซนิกกลายเป็นวิธีการเสริมความแข็งแกร่งที่สำคัญเพิ่มมากขึ้น นอกเหนือจากการใช้งานที่กล่าวข้างต้นแล้ว ยังมีศักยภาพที่ยอดเยี่ยมในการนำไปใช้ในสาขาอื่นๆ ที่ต้องพัฒนา

หลักการของกระบวนการโลหะวิทยาในการเสริมความแข็งแกร่งด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง:

อย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่า “การถ่ายเทสามครั้งและปฏิกิริยาหนึ่งครั้ง” ในกระบวนการทางโลหะวิทยาเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพ ความเร็ว และความจุของกระบวนการ และยังสรุปกระบวนการทั้งหมดของการผลิตทางโลหะวิทยาและเคมีอีกด้วย “การถ่ายเทสามครั้ง” หมายถึงการถ่ายเทมวล การถ่ายเทโมเมนตัม และการถ่ายเทความร้อน ส่วน “ปฏิกิริยาหนึ่งครั้ง” หมายถึงกระบวนการของปฏิกิริยาเคมี โดยพื้นฐานแล้ว วิธีการปรับปรุงกระบวนการทางโลหะวิทยาควรเริ่มจากวิธีปรับปรุงประสิทธิภาพและความเร็วของ “การถ่ายเทสามครั้งและปฏิกิริยาหนึ่งครั้ง”

จากมุมมองนี้ เทคโนโลยีอัลตราโซนิกมีบทบาทที่ดีในการส่งเสริมการถ่ายเทมวล โมเมนตัม และความร้อน ซึ่งส่วนใหญ่กำหนดโดยลักษณะเฉพาะของอัลตราโซนิก โดยสรุปแล้ว การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอัลตราโซนิกในกระบวนการทางโลหะวิทยาจะมีผลหลักสามประการดังต่อไปนี้:

1、ผลกระทบจากการเกิดโพรงอากาศ

ปรากฏการณ์การเกิดโพรงอากาศหมายถึงกระบวนการไดนามิกของการเจริญเติบโตและการยุบตัวของฟองอากาศในแกนไมโครแก๊สที่มีอยู่ในเฟสของเหลว (การหลอมละลาย สารละลาย ฯลฯ) เมื่อความดันเสียงถึงค่าหนึ่ง ในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโต การแตก และการดับลงของฟองอากาศขนาดเล็กที่เกิดขึ้นในเฟสของเหลว จุดร้อนจะปรากฏขึ้นในพื้นที่เล็กๆ รอบๆ เครื่องสร้างฟองอากาศ ส่งผลให้เกิดโซนอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยา

2、ผลทางกล

ผลทางกลคือผลที่เกิดจากคลื่นอัลตราโซนิกเคลื่อนที่ไปข้างหน้าในตัวกลาง การสั่นสะเทือนความถี่สูงและแรงดันรังสีของคลื่นอัลตราโซนิกสามารถสร้างการกวนและการไหลที่มีประสิทธิภาพ ทำให้ตัวกลางสามารถเข้าสู่สถานะการสั่นสะเทือนในพื้นที่แพร่กระจายได้ เพื่อเร่งกระบวนการแพร่กระจายและการละลายของสาร ผลทางกลเมื่อรวมกับการสั่นสะเทือนของฟองอากาศ เจ็ทแรงสูง และการกระทบกันในระดับไมโครที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของแข็งสามารถลดแรงตึงผิวและแรงเสียดทานของของเหลวได้อย่างมาก และทำลายชั้นขอบเขตของอินเทอร์เฟซของแข็ง-ของเหลว เพื่อให้ได้ผลที่การกวนเชิงกลความถี่ต่ำทั่วไปไม่สามารถทำได้

3、ผลกระทบจากความร้อน

ผลกระทบทางความร้อนหมายถึงความร้อนที่ปล่อยออกมาหรือดูดซับโดยระบบในกระบวนการเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิหนึ่ง เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกแพร่กระจายในตัวกลาง พลังงานของคลื่นดังกล่าวจะถูกดูดซับโดยอนุภาคของตัวกลางอย่างต่อเนื่อง เพื่อแปลงเป็นพลังงานความร้อนและส่งเสริมการถ่ายเทความร้อนในกระบวนการเกิดปฏิกิริยา

ด้วยผลที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัวของเทคโนโลยีอัลตราโซนิก จึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและความเร็วของ "การส่งผ่านสามครั้งและปฏิกิริยาหนึ่งครั้ง" ในกระบวนการทางโลหะวิทยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงกิจกรรมของแร่ธาตุ ลดปริมาณวัตถุดิบ และลดเวลาในการเกิดปฏิกิริยา เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการประหยัดพลังงานและลดการใช้พลังงาน