渗透检测 习题(3)

11．答：固体表面的气体被液体所取代的表面或界面过程称润湿作用。能增强取代过程的物质称为润湿剂。固体表面存有一滴(系润湿状态)液滴．在三相交界处三种面张力平衡时(见图)。

润湿方程如下：

式中ΥS----固体与气体的界面张力；

ΥSL----液体表面张力；

ΥL----固体与液体的界面张力； θ----接触角。

12．答；凡能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性。加入量很少就能大大降低溶剂表面张力并进而产生润湿、乳化和加溶等一系列作用的物质称为表面活性剂。

表面活性剂一般都由非极性的亲油疏水的碳氢链部分和极性的亲水疏油的基团共同构成，而这两部分分处两端，形成不对称结构。有表面活性剂的这种特殊结构，使得表面活性剂是一种两亲分子，具有又亲水又亲油的两亲性质。这种两亲分子能吸附在油水界面上，降低油水界面的界而张力；吸附在水溶液表面上，降低水溶液的表面张力；从而起到润湿、乳化和加溶等作用。

13．答：以非离子型表面活性剂为主要成分构成的非离子型乳化剂与水混合时，其粘度随含水量而变化，在某一含水量范围内粘度有极大值，此范围称为非离子型乳化剂的凝胶区(见下图)。

515题图 非离子型乳化剂的凝胶区

清洗时，零件表面接触大量的水．乳化剂的含水量超过了凝胶区，粘度很小，使零件表面的渗透液易被洗掉；而缺陷的缝隙内接触的水量少，乳化剂的含水量在凝胶区形成凝胶，所以缺陷内的渗透液不易被水冲走。从而使得用非离子型乳化剂的凝胶现象提高了渗透探伤的灵敏度。

14．答：H、L、B值即亲憎平衡值，是一项表征表面活性剂是否易溶于水(即亲水性大小)的，重要指标。单一成分的非离子型表面活性剂的HLB值计算如下：

几种成分的非离子型表面活性剂混合后，其HLB值计算式如下：

15．答：液体对固体的润湿能力可用界面接触角θ的大小来表示。θ角是指液、固界面与界面处液体表面的切线所夹角(见下图)。

θ角越大，液体对固体的润湿能力越小。θ角的大小，取决于液体的表面张力F，F越小，θ角也越小，润湿能力越大（易润湿)。

16．答：液体分子之问存在着相互吸引力。在液体内部，对每个分子来说，它所受四周分子的引力作用是一样的，而处于表层液体的分子向外受气体分子的吸引，向内受液体分子的吸引，由于气体分子的浓度小于液体分子的浓度，液体表面层分子所受向内吸引力大于向外吸引力，合作用表现为受向内的拉力，这就形成了液体的表面张力。

17．答：渗透探伤的基本原理是利用毛细管现象使渗透液渗入缺陷，经清洗使表面上多余渗透剂去除，而使缺陷中的渗透剂保留，再利用显象剂的毛细管作用吸附出缺陷中的余留渗透剂，而达到检验缺陷的目的。 18．答：绘图如下：

19．答：干式显像剂的白色粉末颗粒非常细微，其直径只是微米级，它可眇形成许多直径很小且很不规则的毛细管。缺陷中的渗透液能够润湿湿、干式显像剂的白色粉末．容易在上述毛细管中上升，且在受检表面横向扩展，使缺陷的显示痕迹得到放大，从而形成一个肉眼可见的显示。综上所述，干式显像剂显像原理，与渗透液进入表面缺陷的原理一样，同样是由于毛细管作用，来源于液体和固体表面分子间的相互作用。

20．答：渗透力强，容易渗入零件表面缺陷中去；荧光液应有鲜明的荧光，着色液应有鲜明的色泽；清洗性好，容易从工件表面去除；润湿显像剂的性能好，容易从缺陷中被吸附到显像剂表面而显示；检查镍基合金的渗透剂应控制硫、钠元素的含量，防止氢脆；检查钛合金的渗透液应控制氟、氯元素的含量，防止应力腐蚀；检查与氧、液氧接触的试件，渗透液应表现为惰性；其它，渗透液应毒性小，腐蚀性小，稳定性好。

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