بدأ تطبيق تقنية الموجات فوق الصوتية في المجال الطبي في الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين، لكنها حققت أيضًا تقدمًا كبيرًا.في الوقت الحاضر، بالإضافة إلى التطبيق في المجال الطبي، أصبحت تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية ناضجة في صناعة أشباه الموصلات والصناعة البصرية وصناعة البتروكيماويات وغيرها من الجوانب، ولكنها تستخدم بشكل أساسي خصائصها المتمثلة في الاتجاه الجيد وقدرة الاختراق القوية لتنفيذ أعمال التنظيف. .
أصبحت تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية وسيلة ذات أهمية متزايدة للتقوية.بالإضافة إلى التطبيقات المذكورة أعلاه، فإنه يتمتع أيضًا بإمكانات تطبيقية ممتازة في مجالات أخرى يتعين تطويرها.
مبدأ عملية تقوية المعادن بالموجات فوق الصوتية:
كما نعلم جميعًا، فإن "ثلاث عمليات نقل وتفاعل واحد" في عملية التعدين هو العامل الأساسي الذي يؤثر على كفاءة العملية وسرعتها وقدرتها، ويلخص أيضًا عملية الإنتاج المعدني والكيميائي بأكملها.ويشير ما يسمى بـ "التحويلات الثلاثة" إلى نقل الكتلة، ونقل الزخم، ونقل الحرارة، ويشير "التفاعل الواحد" إلى عملية التفاعل الكيميائي.في جوهرها، يجب أن تبدأ كيفية تحسين العملية المعدنية بكيفية تحسين كفاءة وسرعة "ثلاثة نقل وتفاعل واحد".
من وجهة النظر هذه، تلعب تقنية الموجات فوق الصوتية دورًا جيدًا في تعزيز نقل الكتلة والزخم والحرارة، والتي يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال الخصائص الكامنة للموجات فوق الصوتية.باختصار، فإن تطبيق تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية في عملية التعدين سيكون له التأثيرات الثلاثة الرئيسية التالية:
1- تأثير التجويف
يشير تأثير التجويف إلى العملية الديناميكية لنمو وانهيار فقاعات التجويف الأساسية للغاز الصغير الموجودة في الطور السائل (الذوبان، المحلول، إلخ) عندما يصل ضغط الصوت إلى قيمة معينة.أثناء عملية النمو والتمزق وانقراض الفقاعات الصغيرة المتولدة في الطور السائل، تظهر النقاط الساخنة في المساحة الصغيرة حول آلة الفقاعات، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة ومنطقة الضغط العالي لتعزيز التفاعل.
2- التأثير الميكانيكي
التأثير الميكانيكي هو التأثير الناتج عن تحرك الموجات فوق الصوتية للأمام في الوسط.يمكن أن يشكل الاهتزاز عالي التردد والضغط الإشعاعي بالموجات فوق الصوتية إثارة وتدفقًا فعالين، بحيث يمكن أن يدخل التوجيه المتوسط إلى حالة الاهتزاز في مساحة الانتشار الخاصة به، وذلك لتسريع عملية نشر المواد وحلها.التأثير الميكانيكي جنبًا إلى جنب مع اهتزاز فقاعات التجويف، والطائرة القوية والاصطدام الجزئي المحلي المتولد على السطح الصلب يمكن أن يقلل بشكل كبير من التوتر السطحي والاحتكاك للسائل، ويدمر الطبقة الحدودية للواجهة الصلبة والسائلة، وذلك لتحقيق التأثير الذي لا يمكن تحقيقه مع التحريك الميكانيكي العادي منخفض التردد.
3 、 التأثير الحراري
يشير التأثير الحراري إلى الحرارة المنبعثة أو التي يمتصها النظام أثناء عملية التغيير عند درجة حرارة معينة.عندما تنتشر الموجات فوق الصوتية في الوسط، سيتم امتصاص طاقتها بشكل مستمر بواسطة جزيئات الوسط، وذلك لتحويلها إلى طاقة حرارية وتعزيز نقل الحرارة في عملية التفاعل.
من خلال التأثير الفريد لتكنولوجيا الموجات فوق الصوتية، يمكنها تحسين كفاءة وسرعة "ثلاثة نقل وتفاعل واحد" بشكل فعال في العملية المعدنية، وتحسين النشاط المعدني، وتقليل كمية المواد الخام وتقصير وقت التفاعل، وذلك لتحقيق الغرض من توفير الطاقة وخفض الاستهلاك.
وقت النشر: 20 أبريل 2022