超声波不仅能够将充分融合在液体中的固体溶质物迅速与液体分离，而且还能够加快液体中晶体的生长速度。因此，超声波技术在分离醛类、醇类、羧酸等可溶性的有机化合物，以及矿物质的提纯工艺中具有非常显著的效果。超声波技术既可以将固体溶质与液体有效地分开，又可以将矿物质中的晶体加以提纯。与别的分离提纯工艺不同的是，超声波技术能够在溶液还没有充分融合之前，就将固体溶质分离出来，而且晶体生长的速度是其他工艺的数倍，晶体表面也更加光滑、整齐，由于单个晶体体积较小，因此晶体变质率极低。
不过，超声波技术在分离提纯的过程当中会出现空化作用，如果超声波频率过高，将会破坏晶体的完整性，甚至是粉碎晶体，因此，每一种晶体所使用的超声波频率都必须加以控制。例如常见的氯化钠结晶工艺，通过30KHz左右的超声波频率，再加之250W的超声波功率，会将氯化钠溶液的结晶时间缩短将近六个小时。而且随着超声波频率的增加，结晶速度会更快，分离提纯工艺的时间自然要少很多。
目前根据这一理论，超声波结晶技术还被投入到了实际的工业加工运用之中。液态金属通过超声波作用之后，所形成的晶体体积会更加微小，但是***终的固体金属延伸率会升高，抗压、抗折、抗拉性能也会明显增强。例如经过超声波处理之后的合金钢晶体体积会缩小将近90%，而延伸性却会增加30%以上，抗压、抗折、抗拉性能也会增加20%以上。
而且，通过超声波结晶技术加工过的金属物体表面不会出现结晶体沉降的现象，因为当金属物体充分冷却之后，结晶体会在金属表面非常均匀地铺开，而不会形成疙瘩。然后再通过超声波清洗设备的清洗，能够在只使用清水的前提下，将金属物体表面附着的污垢彻底清洗干净，不需要再使用任何的加热清洗、漂洗工艺。即使是附着在金属管道内部的污垢，通过超声波的高效清洗作用，也能够将其快速地清除干净，并减少污垢再次附着的能力。
此外，超声波结晶技术还被广泛地运用于药品生产和食品加工之中，各种口服液、注射液的生产以及食品防腐中都会使用到超声波结晶技术，例如罗氏盐溶液、钾硝石溶液、醋酰胺溶液等结晶加工工艺。
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