超聲波技術提升冶金過程的“三傳一反”

　　超聲波技術在20世紀五六十年代才開始在醫學領域有所應用，但隨后也有了長足的進步。目前，除醫學領域的應用外，超聲技術已經在半導體行業、光學行業、石油化工行業等方面有了成熟的應用，但主要還是利用它方向性好，穿透能力強等特點，來進行清洗工作。
　　
　　超聲波技術已經成為日益重要的一種強化手段，除了上述提到的應用之外，在其他領域也有著非常出色的應用潛力有待開發。
　　
　　超聲波強化冶金過程的原理：
　　
　　眾所周知，冶金過程中的“三傳一反”是影響工藝效率、速度和能力的本質因素，也概括了冶金化工生產的全部過程。所謂“三傳”，指的是質量傳遞、動量傳遞和熱量傳遞，“一反”則指的是化學反應過程。如何對冶金工藝進行改良，本質上來說，應該從如何提高“三傳一反”的效率和速度入手。
　　
　　從這個角度來說，超聲波技術對于質量、動量和熱量的傳遞都有著良好的促進作用，而這些促進作用主要是由于超聲波所固有的特性決定的。總結來看，超聲技術應用于冶金工藝中，會發生以下三種主要效應：
　　                                                                        
　　一、空化效應
　　
　　空化效應是指存在于液相中（熔體、溶液等）的微氣核空化泡在聲波的作用下振動，當聲壓達到一定值時發生的生長和崩潰的動力學過程。液相中產生的微小氣泡，經理長大、破裂、泯滅過程，在氣泡機器周圍微小空間內出現熱點，從而出現高溫高壓區，促進反應的進行。
　　
　　二、機械效應
　　
　　機械效應是超聲在介質中前進時所產生的效應。超聲波的高頻振動及輻射壓力可形成有效的攪動與流動，使媒介指點在其傳播空間內進入振動狀態，從而加快物質的擴散及溶解過程。機械效應結合空化氣泡的振動，對固體表面產生的強烈射流及局部微沖流，能顯著減弱液體的表面張力及摩擦力，并破壞固-液界面的附面層，因而達到普通低頻機械攪動達不到的效果。
　　
　　三、熱效應
　　
　　熱效應是指在一定溫度下，體系在變化過程中放出或吸收的熱量。超聲波在媒介中傳播時，其能量會不斷被媒介質點吸收，從而轉化為熱能，促進反應過程的熱量傳遞。
　　
　　通過超聲波技術特有的效應，可以有效提高冶金過程中的“三傳一反”效率和速度，提升礦物活性，減少原料用量，縮短反應時間，從而達到節能降耗的目的。