超声空化作用

在铝合金凝固过程施加超声时，其主要机理便是超声空化现象。在强超声波的作用下，铝熔体中微小气泡核在超声的稀疏相和压缩相交替的过程中，其体积经历膨胀、压缩、振荡到最终高速崩溃的过程。在空化气泡崩溃的过程中，会瞬间产生很大的温度和压力梯度。超声波产生的空化泡的增大过程中气体的聚集会降低空化泡的温度，这将导致空化泡表面的金属熔体温度降低，由此产生的过冷使得晶胚在空化的附近就可能形成晶核。假设空化的压缩崩溃过程是绝热过程，崩溃瞬间将产生强烈的冲击波，造成熔体中巨大的能量起伏，这种剧烈的作用施加在铝熔体上产生高温高压，在铝熔体中，空化泡压缩崩溃的瞬间产生的高温热量，在熔体中传导，将在一定区域内引起温度的提高，在试验中，插入熔体中的热电偶采集频率为2次\\s，超声产生的空化泡从增大到崩溃的过程在极短时间内完成，因而热电偶只能采集到极少的熔体温度升高与降低现象.

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2014/06/16

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