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Описание

超声波金属液体空化的工作原理
　　超声波金属液体空化是一种利用超声波能量在金属液体中产生空化现象的技术。空化现象是指在液体中形成微小的气泡，这些气泡会迅速扩大并破裂，产生强烈的冲击力和高温，从而对周围的物质产生影响。超声波金属液体空化的工作原理主要包括以下几个方面：
　　1. 超声波能量的产生与传播：超声波金属液体空化系统主要由超声波发生器、超声波换能器和金属液体容器组成。超声波发生器负责产生高频电信号，通过电子元件将电能转换为机械能，驱动超声波换能器工作。超声波换能器将电能转换为声能，产生高频的超声波振动。这些超声波振动通过金属液体容器的壁传递到金属液体中，使金属液体中的分子受到激励而产生振动。
　　2. 金属液体中的空化现象：当超声波振动传播到金属液体中时，会使金属液体中的分子受到激励而产生振动。在超声波振动的作用下，金属液体中的气体分子会被挤压到液体表面，形成微小的气泡。这些气泡在超声波振动的作用下会迅速扩大，并在达到一定大小后破裂。气泡破裂时产生的强烈冲击力和高温会对周围的金属液体产生破坏作用，从而实现对金属液体的处理。
　　3. 空化现象对金属液体的影响：超声波金属液体空化过程中产生的强烈冲击力和高温会对金属液体产生多种影响。首先，空化现象会使金属液体中的气泡迅速扩大并破裂，产生强烈的冲击力，这种冲击力可以打破金属液体中的固体颗粒，实现对金属液体的破碎和分散。其次，空化现象产生的高温可以使金属液体中的一些化学反应加速进行，从而提高金属液体的处理效率。此外，空化现象还可以使金属液体中的气体溶解度降低，有利于提高金属液体的纯度。
4. 超声波金属液体空化的应用领域：超声波金属液体空化技术具有广泛的应用前景。在冶金领域，它可以用于金属熔炼、铸造、焊接等过程，提高金属材料的性能和加工效率。在化工领域，它可以用于催化剂的制备、废水处理等过程，提高化学反应的效率和减少环境污染。在新材料领域，它可以用于纳米材料的制备、复合材料的研究等过程，为新材料的开发提供技术支持。这种技术具有广泛的应用前景，可以为冶金、化工、新材料等领域的发展提供技术支持。

 超声波金属熔液处理设备主要应用于冶金行业，在超声振动条件下，更利于金属熔液脱气，去杂质，细化晶粒，和强化浸出过程等的进行。同时，也可以在极短时间内实现纤维与金属的复合，制备出高性能复合材料。

理论原理： 超声波在液体媒质（包括金属熔液）中传播时，通过机械作用、空化作用和热作用，产生力学、热学、光学、电学和化学等一系列效应。尤其是大功率的超声波，会产生强烈的空化作用，从而在局部形成瞬时高温，高压、真空和微射流。利用该过程中的空化效用，可达到净化组织，细化颗粒，使组织均匀化等作用。达到改善铸造材料的强度、抗疲劳性、提升材料综合性能的目的。

设备的作用：
1、去除杂质：金属熔液中微小的夹杂物上浮是非常困难的，只有当它们聚集起来才会使上浮变得更加容易。使用超声波金属熔液处理设备在溶液中加入超声波，超声波驻波可以使金属熔液中的夹杂物粉末成功分层集聚，从而上浮。
 
2、除气：超声波对金属熔液中气体的排出有很大作用，超声波的弹性振动在几分钟内可以使金属熔液*除气。超声波振动导入金属熔液中时，会产生空化现象，这是由于液相的连续性受到破裂后而产生了空洞，于是溶解在金属熔液中的气体便向其中集中。超声波的弹性振动促使气泡核心的产生，并使它不断长大，直至长大到能顺利地从金属熔液中排出的尺寸。 
3、提升铸坯质量：超声波金属熔液处理设备可以作用于结晶器，以改善铸坯的表面质量。超声波对结晶器的振动可用于小方坯、大方坯和板坯，用超声波振动时不用负滑动。在浇铸小方坯和大方坯时，对结晶器施加超声波振动后可以得到很平滑的铸坯表面。
 
4、细化晶粒：超声波振动凝固法生产铸件时，超声波在传播时会产生正负交变的声压，形成射流，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声波空化在固体和液体界面会产生高速的微射流。超声波液体中的空化效应，能够削断破坏枝晶，冲击凝固前沿，增加搅拌扩散作用，可达到净化组织、细化晶粒，使组织均匀化等作用。除振动引起的机械作用破坏枝晶外，超声振动凝固的另一重要作用是提高了金属液的有效过冷度，减小了临界晶核半径，从而增加了形核率，细化了晶粒。

优势：
1、耐高温——最高可承受1200℃的温度
2、耐腐蚀——使用的是高强度钛合金工具头
3、效果好——微分子间作用，效果直接、明显
4、易安装—— 通过标准法兰判对接安装，无需更改已有生产设备和工艺流程。

典型应用示例：
1，高强度铝合金、镁合金铸造。
2，铝镁合金棒、板材的生产。
3，各种合金材料，以及其他结晶转子的脱气。
4，金属基复合材料，高强度铝活塞铸造。

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