滲透檢測培訓教材

1、滲 透 檢 測(40學時)課程類別：技術類編制人：馬文進 審核人：楊志鵬 批準人：張宏凱編制日期：2015年10月 版本：V1.0內部資料，嚴禁外傳課 程 大 綱一、緒論 1、滲透檢測簡介 2、滲透檢測發(fā)展與現狀 3、滲透檢測材料和滲透檢測方法分類 4、滲透檢測工作質量及體系 5、滲透檢測的優(yōu)點及局限性 6、滲透檢測與其他方法的比較二、滲透檢測的物理化學基礎 1、表面張力和表面張力系數 2、潤濕現象 3、毛細現象三、滲透檢測系統(tǒng) 1、滲透劑 2、顯像劑 3、去除劑內部資料，嚴禁外傳四、滲透檢測設備、儀器和試塊五、滲透檢測方法六、滲透檢測工藝七、滲透檢測記錄和報告八、質量控制與安全防護九、滲透檢

2、測應用內部資料，嚴禁外傳一、緒論 定義：定義：滲透檢測是一種以滲透檢測是一種以液體毛細管作用液體毛細管作用原理為基礎的檢查原理為基礎的檢查表面開口表面開口缺陷缺陷的無損檢測方法的無損檢測方法. . 1.1、檢測原理： 將含有熒光染料或著色染料的滲透劑施加到工件表面上。由于毛細管將含有熒光染料或著色染料的滲透劑施加到工件表面上。由于毛細管作用，經過一定時間，滲透劑可以滲入表面開口缺陷中作用，經過一定時間，滲透劑可以滲入表面開口缺陷中; ;去除工件表面多余的滲去除工件表面多余的滲透劑，經干燥后，再在工件表面施涂吸附介質透劑，經干燥后，再在工件表面施涂吸附介質顯像劑顯像劑; ;同樣在毛細作用下，顯同

3、樣在毛細作用下，顯像劑將吸引缺陷中的滲透劑，即滲透劑回滲到顯像劑中像劑將吸引缺陷中的滲透劑，即滲透劑回滲到顯像劑中; ;在一定的光源下在一定的光源下( (黑光或黑光或白光白光) )，缺陷處的滲透劑痕跡被顯示，缺陷處的滲透劑痕跡被顯示( (黃綠色熒光或鮮艷紅色黃綠色熒光或鮮艷紅色) )，從而探測出缺陷，從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。的形貌及分布狀態(tài)。內部資料，嚴禁外傳1.2、檢測步驟：20世紀30年代20世紀60、70年代當今煤油-白粉檢測法美國研究人員將熒光染料加入滲透劑中，提高靈敏度，形成三大無損檢測方法之一；發(fā)展高峰，研制出可檢測微米級寬度的表面裂紋，且基本無毒害；滲透檢測應用成熟、大型

4、規(guī)?；O備運用于檢測中，形成自動化或半自動化檢測線；2、滲透檢測的發(fā)展與現狀PT規(guī)?；瘶藴驶h(huán)保化無毒型、無刺激性的PT環(huán)保檢測器材檢測設備和器材自動化、規(guī)?；虏牧?、新工藝和方法的檢測標準制定與修訂滲透檢測發(fā)展方向3、滲透檢測方法的分類問題：請解釋IIIBB滲透法；注：該分類來源于ISO 3452-2:2006（E）標準； 3.1、根據滲透劑所含染料成分分類 根據滲透劑所含染料成分，滲透檢測分為熒光滲透檢測法、著色滲透檢測法和熒光著色滲透檢測法，簡稱為熒光法、著色法和熒光著色法三大類。著色法熒光法 3.2、根據滲透劑去除方法方類 根據滲透劑去除方法，滲透檢測分為水洗型、后乳化型和溶劑去除型三

5、大類。水洗型滲透法是滲透劑內含有一定量的乳化劑，工件表面多余的滲透劑可直接用水洗掉。有的滲透劑雖不含乳化劑，但溶劑是水，即水基滲透劑，工件表面多余的滲透劑也可直接用水洗掉，它也屬于水洗型滲透法。后乳化型滲透法的滲透劑不能直接用水從工件表面洗掉，必須增加一道乳化工序，即工件表面上多余的滲透劑要用乳化劑“乳化”后方能用水洗掉。溶劑去除型滲透法是用有機榕劑去除工件表面多余的滲透劑。 3.3、根據顯像劑類型分類 根據顯像劑類型，滲透檢測分為干式顯像法、濕式顯像法兩大類。干式顯像法是以白色微細粉末作為顯像劑，施涂在清洗并干燥后的工件表面上。濕式顯像法是將顯像粉末懸浮于水中(水懸浮顯像劑)或溶劑中(溶劑懸

6、浮顯像劑)，也可將顯像粉末溶解于水中(水溶性顯像劑)。此外，還有塑料薄膜顯像法;也有不使用顯像劑，實現自顯像的。著色滲透檢測法常用器材：3.4.各分類方法滲透檢測操作的基本步驟滲透檢測一般應在冷熱加工之后，表面處理之前以及工件制成之后進行。基本步驟見圖1-2。 后乳化型滲透檢測分為親油型后乳化滲透檢測及親水型后乳化滲透檢測兩種：4、滲透檢測工作質量及體系儀器方法環(huán)境人員人員 滲透檢測體系的靈敏度:指滲透檢測體系發(fā)現缺陷大小的能力。滲透檢測時，缺陷可供測量的尺寸是:缺陷長度;滲透檢測顯示的缺陷跡痕寬度比缺陷實際寬度大很多倍;滲透檢測質量驗收標準中，用于評定的是缺陷跡痕長度，它大于缺陷的實際長度。

7、 滲透檢測體系的分辨力:指滲透檢測體系探測缺陷幾何特性(尺寸、形狀、位置)的能力。眾所周知，缺陷跡痕寬度直接影響分辨力。滲透檢測時，缺陷跡痕寬度隨著顯像時間的延長，會變寬，使分辨力下降。 5 5、滲透檢測的優(yōu)點和局限性、滲透檢測的優(yōu)點和局限性優(yōu)點：優(yōu)點： 滲透檢測可以檢查金屬(鋼、耐熱合金、鋁合金、鎂合金、銅合金)和非金屬(陶瓷，塑料)工件的表面開口缺陷，例如，裂紋、疏松、氣孔、夾渣、冷隔、折疊和氧化斑疤等。這些表面開口缺陷，特別是細微的表面開口缺陷，一般情況下，直接目視檢查是難以發(fā)現的。 滲透檢測不受被檢工件材質的限制。滲透檢測可以檢查磁性材料，也可以檢查非磁性材料，可以檢查黑色金屬，也可以

8、檢查有色金屬，還可以檢查非金屬。 滲透檢測不受被檢工件結構限制。滲透檢測可以檢查焊接件或鑄件，也可以檢查壓延件和鍛件，還可以檢查機械加工件。 滲透檢測不受缺陷形狀(線性缺陷或體積型缺陷)、尺寸和方向的限制。只需一次滲透檢測，即可同時檢查開口于表面的所有缺陷。局限性 1）滲透檢測無法或難以檢查多孔的材料，例如粉末冶金工件;2）不適用于檢查因外來因素造成開口被堵塞的缺陷，例如工件經噴丸處理或噴砂，則可能堵塞表面缺陷的“開口”，見圖1-3 。3）難以定量的控制檢測操作質量，多憑檢測人員的經驗、認真程度和視力的敏銳程度。6、表面缺陷無損檢測方法的比較、表面缺陷無損檢測方法的比較 滲透檢測、磁粉檢測和渦

9、流檢測都屬于表面缺陷無損檢測方法，但其方法原理和適用范圍區(qū)別很大，并且有各自獨特的優(yōu)點和局限性。所以無損檢測人員應熟悉掌握這三種檢測方法，并能根據工件材料、狀態(tài)和檢測要求，選擇合理的方法進行檢測。如磁粉檢測對鐵磁性材料工件的表面和近表面缺陷具有很高的檢測靈敏度，可發(fā)現微米級寬度的小缺陷，所以承壓設備對鐵磁性材料工件表面和近表面缺陷的檢測宜優(yōu)先選擇磁粉檢測，確因工件結構形狀等原因不能使用磁粉檢測時，方可使用滲透檢測或渦流檢測。什么是滲透檢測？原理，應用范圍？滲透劑和顯像劑及其方法的分類？優(yōu)缺點？局限性？小結：小結：123第二章、滲透檢測的物理化學基礎2.1 分子論2.2 表面張力與表面張力系數2

10、.3 潤濕現象2.4 毛細現象2.5 吸附現象2.6 溶解現象2.7 表面活性與表面活性劑2.8滲透檢測中的光學基礎知識2.1 分子論2.1.1、分子運動論 分子是能獨立存在并具有本物質化學性質的最小粒子。除一些有機物質的大分子外，一般分子很小。我們在研究分子的時候。通常把分子假定是球形的，用直徑來表示它的大小。一般分子的直徑約為10-10m數量級。例如，水分子的直徑約為410-10m，質量約為310-26kg。 運用分子運動和分子的相互作用來論述物質的某些性質例如液體表面張力、潤濕，毛細作用)的理論叫分子運動論。1）宏觀物體由大量分子組成2）分子在永不停息地運動3）分子間存在相互作用力2.1

11、.2.2.1.2.最小能量理論最小能量理論1）分子動能 運動著的分子具有動能。分子的運動是雜亂的。在同一時刻，物體內各個分子的運動方向不同，運動的速率也不同，每個分子的動能自然也不同。在研究熱現象時，有意義的不是單個分子的動能，而是物質內所有分子的動能的平均值。我們把物體內分子動能的平均值叫做分子的平均動能。 從分子運動論的觀點看，分子熱運動越激烈，分子的平均動能就越大，物體的溫度也就越高。所以，溫度是物體分子平均動能的標志。2）分子勢能 由于分子間存在相互作用力，因此分子具有由它們的相對位置所決定的勢能，這就是分子勢能。 如果分子間的距離大于r0。它們間的相互作用是引力，分子勢能隨著分子間的

12、距離增大而增加;如果分子間的距離小于r0，它們間的相互作用是斥力，分子勢能隨著分子間的距離減小而增加。3）物體的內能 物體里所有分子的動能和勢能的總和叫做物體的內能。任何物體都是由永不停息運動著而且互相作用著的分子構成，所以，任何物體都有內能。 物體的內能是可以改變的。例如溫度改變時，因為物體分子無規(guī)則運動的動能改變了，所以內能也隨著改變。又例如體積、形狀或物態(tài)改變時，因為物體分子的相對位置改變了，分子的勢能改變了，所以內能也隨著改變。 若干物體的內能越低(小)，由若干物體所構成的系統(tǒng)的能量相應就越低(小)，系統(tǒng)就越穩(wěn)定。 自然界各物體都有使其能量最小，從而使各系統(tǒng)變得最穩(wěn)定的趨勢，這就是最小

13、能量理論。2.1.22.1.2、自然界的三種物質形態(tài)、自然界的三種物質形態(tài)氣體分子間的平均距離很大，分子間的自由程比分子本身大許多倍，分子的熱運動平均動能可輕易克服分子間的吸引力。因此，氣體分子極易向各方向擴散并充滿所給的容器。 固體中每一個質點(原子、離子)在自己的乎衡位置附近振動，互相之間有很大的吸引力。因此，在固體內，分子不容易擴散。 液體中分子排列比氣體緊密得多，分子間的相互作用力較大，但分子熱運動的平均動能不足以克服分子間的作用力，因而液體具有一定的體積。同時，液體內部存在著分子可移動的空“位置”。因此，液體結構形狀可變，若置于不同形狀的容器中，在液體自身重量的作用下，它就取與該容器

14、相同的外形。2.2 表面張力與表面張力系數2.2.1.2.2.1.概念概念存在于液體表而，使液體表面收縮的力稱為液體的表面張力；表面張力實驗示意圖見圖2-2： LfmgF式中， f -表面張力; m-所掛物體的質量; g-重力加速度; L-活動邊AB(液面邊界線)長度; -表面張力系數。由上式可知，表面張力一般以表面張力系數表示，表面張力系數可定義為單位長度上的表面張力。它的作用方向與液體表面相切。表面張力系數是液體的基本物理性質之一，通常以毫牛頓/米或牛頓/米為單位。 一般而言，表面張力系數與液體的種類和溫度有關。一定成分的液體，在一定的溫度和壓力下有一定的表面張力系數a值。不同液體，a值不

15、同;同一液體，表面張力系數a隨溫度上升而下降;但有少數金屬熔融液體的表面張力系數值隨溫度上升而增高，例如銅、錫等金屬的熔融液體。容易揮發(fā)的液體與不容易揮發(fā)的液體相比，其表面張力系數a更小。含有雜質的液體比純凈的液體的表面張力系數a要小。2.2.2.表面張力的產生機理1）液體的表面層 液體的表面層是指在液-氣界面上與氣體接觸的液體薄層，它是由液體表面分子和液體近表面分子組成的。液體表面層分子和內部分子相互作用示意圖見圖23。相臨分子間，分子作用力所能達到的最大距離叫分子作用半徑，在圖2-3中用r表示。半徑為r的球形作用范圍叫分子作用球。 每一個到液面的距離小于分子作用半徑r的分子，都受到一個指向

16、液體內部的力的作用，而這些分子組成的表面層，即由表面分子及近表面分子組成的液體表面層，都受到垂直于液面而且指向液體內部的力的作用。這種作用力就是液體表面層對整個液體施加的壓力，其實質是液體分子間的作用力。根據最小能量理論，液體表面越小，則受到這種力作用的分子數目越少.系統(tǒng)的能量相應就越低，系統(tǒng)就越穩(wěn)定。于是液體表面有自行收縮的趨勢。2）液體表面層對液體整體施加的壓力3）液體表面分子間表現為相互吸引力 液體里的分子是在不停地振動著。在液體內部，每一個分子的周圍都有許多別的分子，所以當一個分子從平衡位置向某一方向運動的時候，它就受到它所離開的那方向的分子的拉引，同時還受到它所靠攏的那方向的分子的推

17、斥?？墒?，在液體表面的分子，當它從平衡位置向外運動的時候，只受到液體內部分子的拉引(氣體分子對它的作用力很小，可以略去不計);因此，它所受的使它回到平衡位置的力就比在液體內部小些，這就使液體表面層的分子振動的振幅比起液體內部大些，分子間的距離也就大些。以此可知，液體表面層分子的分布要比液體內部稀疏些。 液體的表面張力是跟液面相切的。知果液面是平面，表面張力就在這個平面上，如果液面是曲面，表面張力就在這個曲面的切面上。作用到任何一部分液面上的表面張力，總是跟這部分液面的分界線垂直的。4）液體分子間的相互作用力是表面張力產生的原因 綜上所述，處于液體表面的分子受到一種垂直指向液體內部的壓力，液體的

18、表面越小，則受到這種壓力的分子的數目就越少，系統(tǒng)的能量相應地就越低，于是液體表面有自行收縮的趨勢;另外，處于液體表面的分子，分布比較稀疏.表面分子間存在相互吸引的力。這樣，就使得液體表面能夠實現自行收縮。這些就是液體表面張力的產生機理。液體分子間的相互作用力(內聚力)是表面張力產生的根本原因。2.2.3.表面過剩自由能 所謂“能”是物體做“功”的本領的物理量?！肮Α钡母拍钍怯蓛蓚€因素所構成，一個是力，另一個是在力作用下使物體沿力的方向上所產生的位移。 表面過剩自由能是單位面積表面分子的自由能與單位面積內部分子的自由能的差值。有時，將其簡稱為表面能。注意，表面自由能與表面過剩自由能是有差別的。

19、表面張力系數a也可理解為單位液體表面的過剩自由能，通常稱為表面過剩自由能，它的意義是增加(減少)單位表面面積液體時，自由能的增值(減值)，也就是處于液體表面的單位面積分子比處于液體內部的同量面積分子的自由能過剩值，這時a的單位為(焦爾/米2)。 因此，表面張力系數可看做是表面過剩自由能，它就是縮小單位液體表面面積，表面張力所做的功，這就是表面張力系數的物理意義。 表面過剩自由能(或表面張力系數)是液體體系的性質，其數值大小隨體系成分而異，并且隨溫度而改變。 液體的表面張力和表面過剩自由能，分別是用力學和熱力學兩種不同的方法研究液體的表面現象時采用的物理量。2.2.4 界面張力與界面能 正如液體

20、的自由表面具有表面張力與表面能一樣，液-液界面與液-固界面等兩相之間的界面也有類似的界面張力與界面能。 存在于液-液界面、液-固界面，使界面收縮(或舒張)的力稱界面張力。滲透檢測時，滲透劑-受檢物體就是液-固界面，它們之間就存在著界面張力。同液體的表面張力一樣，界面張力也使其界面有自發(fā)減小的趨勢。2.3 潤濕現象2.3.1.潤濕(或不潤濕)現象 如果在玻璃板上放一滴水銀,它總是收縮成球形，能夠滾來滾去而不潤濕玻璃，這種現象就叫做不潤濕現象。對玻璃來說，水銀是不潤濕液體，如果清潔的玻璃板放一滴水，它非但不收縮成球形，而且要向外擴展，形成一薄片，這種現象就叫做潤濕現象。水是玻璃的潤濕液體。 潤濕作

21、用是一種表面及界面過程。自最普遍的意義而言，表面上的一種流體被另一種流體所取代的過程就是潤濕。因此，潤濕作用必然涉及三相，而至少其中兩相為流體。在一般實踐中，潤濕是指固體表面上的氣體被液體取代，有時是一種液體被另一種液體所取代。因此，潤濕現象是固體表面的結構與性質，固-液兩相分子間相互作用等微觀特性的宏觀表現。 因為水或水溶液是特別常見的取代氣體的液體，所以，一般就把能增強水或水溶液取代固體表面空氣的能力的物質稱為潤濕劑。2.3.2.2.3.2.潤濕方程和接觸角潤濕方程和接觸角定量地討論潤濕間題需引入潤濕方程和接觸角的概念。 如圖2-8所示，將一滴液體滴在固體平面上，可有三種界面，即有液-氣、

22、固-氣及固-液界面。與該三種界面一一對應，存在三個界面張力。液-氣界面存在液體與氣體的界面張力，即液體的表面張力L，它力圖使液滴表面收縮。固-氣界面存在固體與氣體的界面張力s ，它力圖使液滴表面鋪開。固-液界面存在固體與液體的界面張力SL，它力圖使液滴表面收縮。液-固界面與界面處液體表面的切線所夾的角，稱為接觸角。接觸角也可定義為液-固界面經過液體內部到液-氣界面之間的夾角。 在工程上，常用完全潤濕、潤濕、不潤濕和完全不潤濕四個等級，來表示不同的潤濕性能。 同一種液體，對不同的固體而言，它可能是潤濕的，也可能是不同一種液體，對不同的固體而言，它可能是潤濕的，也可能是不潤濕的。潤濕的。例如水能潤

23、濕干凈無油的玻璃，但不能潤濕石蠟例如水能潤濕干凈無油的玻璃，但不能潤濕石蠟;水銀不能水銀不能潤濕玻璃，但能潤濕干凈的鋅塊。固體材料表面粗糙，會導致潤濕玻璃，但能潤濕干凈的鋅塊。固體材料表面粗糙，會導致角變角變化，化，角小于角小于900時，表面粗化將使時，表面粗化將使角變小角變小; 角大于角大于900時，表而粗化時，表而粗化將使將使角變大。角變大。 滲透檢測中，滲透檢測中，滲透劑對被檢工件表面的良好潤濕是進行滲透檢測滲透劑對被檢工件表面的良好潤濕是進行滲透檢測的先決條件的先決條件。只有當滲透劑充分潤濕被檢工件表面時，才能滲入狹窄。只有當滲透劑充分潤濕被檢工件表面時，才能滲入狹窄的縫隙的縫隙;此外

24、，還要求滲透劑能潤濕顯像劑，以便將缺陷內的滲透劑此外，還要求滲透劑能潤濕顯像劑，以便將缺陷內的滲透劑吸出從而顯示缺陷。因此潤濕性能是滲透劑的重要指標，綜合反映了吸出從而顯示缺陷。因此潤濕性能是滲透劑的重要指標，綜合反映了液體的表面張力和接觸角兩種物理性能指標。潤濕性好的滲透劑具有液體的表面張力和接觸角兩種物理性能指標。潤濕性好的滲透劑具有很小的接觸角。很小的接觸角。2.3.4.潤濕(或不潤濕)現象的產生機理 潤濕(或不潤濕)現象的產生，也是分子力作用的結果。前已敘述，當液體跟固體接觸時，形成一層與固體接觸的液體薄層，叫做附著層。附著層里的分子，一方面受液體內部分子的吸引，另一方面又受到固體分子

25、的吸引。 如果固體分子間的引力比液體分子間的引力強，附著層內分子分布就比液體內部更密，分子間距較小，附著層里就出現相互推斥的力，這時液體跟固體接觸的面積就有擴大的趨勢，形成了潤濕現象。相反，形成了不潤濕現象。 如果在水溶液中加入適當的潤濕劑，則其表面張力、固體與液體的界面張力和接觸角都將發(fā)生變化(降低)，使?jié)櫇裥阅芤哺l(fā)生變化。例如水不能潤濕石蠟，但在水中加入適當的潤濕劑后，水就能潤濕石蠟。2.4 毛細現象 拿一根很細的玻璃管，把它的一端插人裝在玻璃容器里的水中。由于水能潤濕管壁，所以可看到水在這根管子里上升，水呈凹面，并且高出容器的水面。管子的內徑越小，它里面上升的水面也越高。如果把這根細

26、玻璃管插人裝在玻璃容器里的水銀里，由于水銀不能潤濕管壁，所以發(fā)生的現象正好相反，管里的水銀面呈凸面，并且比容器里的水銀面低一些。管子的內徑越小，它里面的水銀面就越低，見圖2一13。2.4.1.2.4.1.毛細現象毛細現象 潤濕液體在毛細管中呈凹面并且上升，不潤濕液體在毛細管中呈凸面并且下降的現象，稱為毛細現象。能夠發(fā)生毛細現象的管子叫做毛細管。 毛細現象并不限于一般意義上的毛細管。例如，兩平板間的夾縫，各種形狀的棒、纖維、顆粒堆積物的空隙都是特殊形式的毛細管，甚至將一片固休插入液體中所發(fā)生的邊界現象亦可作為毛細現象來研究。2.4.2.2.4.2.彎曲液面的附加壓強彎曲液面的附加壓強 彎曲液面下

27、附加壓強與曲面面積無關，與液體表面張力系數成正比，與曲面的曲率半徑成反比。液體的表面張力系數越大，曲面的曲率半徑越小，則彎曲液面的附加壓強越大。表面張力的存在是彎曲液面產生附加壓強的原因。2.4.3.毛細現象中的液面高度 毛細管插在潤濕液體中，由于潤濕作用，靠近管壁的液面就會上升，形成表面凹下，從而擴大液體表面。在彎曲液面的附加壓強的作用下，液體表面向上收縮，而又成為平面。隨后，潤濕作用又起主導作用，靠近管壁的液面又向上升，重新形成表面凹下，而彎曲液面的附加壓強又使其收縮成平面。如此循環(huán)，使毛細管的液面逐漸上升，一直到向上的彎曲液面附加壓強的作用力與毛細管內升高的液柱重量相等時，達到平衡，才停

28、止上升。2.4.4.毛細現象的產生機理 毛細現象的發(fā)生是由表面層和附著層的特殊情況決定的，是附著層的收縮力或推斤力與表面張力共同作用的結果。 對于潤濕液體，由于它跟毛細管內壁接觸的附著層里存在著推斥力(詳見潤濕現象的產生機理)，使附著層內的液體沿管壁上升引起液面的彎由凹面，液體表面變大;但是，表面張力的收縮作用要使液面減少，于是，管內液體隨著上升，以減少液面的面積;當表面張力向上的拉力作用跟管內升高的液柱重量相等時，管內液體停止上升。 反之，對于不潤濕液體，由于附著層里存在著收縮力，使附著層里的液體沿管壁下降引起液面的彎曲凸面;但是，液體表面張力的收縮作用產生的附加壓強，指向液體內部，對液體施

29、加正壓力，要使液面減少，于是，管內液體下降;如此循環(huán)，使液體下降一定距離，達到平衡。2.4.5.滲透檢測中的毛細現象 1.滲透與毛細作用 滲透檢測中，滲透劑對受檢工件表面開口缺陷的滲透，實質是滲透劑的毛細作用。毛細作用的產生是由缺陷處滲透劑附著層的推斥力和滲透劑表面張力共同作用的結果。對被檢工件而言，滲透劑是潤濕液體，它與缺陷內壁接觸的附著層里存在推斥力，使附著層里的滲透劑沿著缺陷內壁上升，引起滲透劑面的彎曲，形成凹面，液面表面變大;但是，表面張力的收縮作用使液面減少，于是缺陷內滲透劑隨著上升，以減少液面的面積;當表面張力向上的拉力作用跟缺陷內升高的滲透劑液柱重量相等時，缺陷內滲透劑停止上升，

30、達到平衡。 毛細作用，使?jié)B透劑滲透到細小而清潔的裂紋中的速度比它滲透到寬裂紋中速度更快。裂紋中如果含有某種污染物，則會使?jié)B透劑表面張力減小，從而使毛細作用減弱。例如使用中的工件和被油與水污染過的疲勞裂紋，被腐蝕產物或其他氧化物所堵塞的應力腐蝕裂紋和晶間腐蝕裂紋就屬這種情況，毛細作用明顯減弱，滲透時間就需相對延長。2.顯像與毛細作用 顯像是利用顯像劑吸附從缺陷中回滲到受檢工件表面的滲透劑，形成一個肉眼可見的缺陷顯示。顯像劑的顯像過程同滲透劑的滲透過程一樣，是由于毛細現象，來源于液體與固體表面分子間的相互作用力。顯像劑通常有兩個基本功能: (1)吸附足量的從缺陷中回滲到工件表面的滲透劑。 (2)通

31、過毛細作用將滲透劑在工件表而橫向展，使缺陷輪廓圖形的顯示擴大到足以用肉眼可見。裂紋缺陷中的滲透劑，通過顯像劑的吸附及擴展，裂紋缺陷顯示尺寸可高達原來裂紋缺陷寬度的許多倍，有的甚至高達250倍左右。2.5 吸附現象2.5.1.固體表面的吸附現象 如果把棕色的煤油和白土(一種私土)混合攪拌一定時間后加以澄清，可以看到上面的煤油變得清徹無色，而下面沉淀的白土則變成黃褐色，過濾后即可得到精制的無色煤油。這種有色物質自一相遷移至界面并富集于界面的過程即為吸附。上例即為有色物質從煤油液相中遷移至白土與煤油的固-液界面。物質自一相內部富集于界面的現象即為吸附現象。 當固體和液體或氣體接觸時，凡能把液體或氣體

32、中的某些成分聚集到固體表面上來的現象，就是固體表面上發(fā)生的吸附現象。能起吸附作用的固體稱為吸附劑、例如顯像劑粉末、活性炭，硅膠、分子篩等;被吸附在固體表面上的液體或氣體稱為吸附質。例如在顯像過程中，顯像劑粉末吸附缺陷中回滲的滲透劑，顯像劑粉末是吸附劑，滲透劑是吸附質。又例如利用白土(主要成分是SiO2和Al2O3)吸附煤油中的棕黃色物質，白土是吸附劑，棕黃色物質是吸附質。 衡量吸附劑的吸附能力，常用吸附量這個技術參數，它是指單位質量的吸附劑所吸附的吸附質質量，有時也是指吸附劑單位表面積上所吸附的吸附質質量。吸附量數值越大，吸附劑吸附能力越強。 一些固體被用作吸附劑，是因為它們有很大的表面積，所

33、以具有很強的吸附能力。2.5.2.液體表面的吸附現象 當一種液體與另一種液體(或氣體)接觸時，凡能把被接觸的另一種液體(或氣體)中的某些成分吸附到這一種液體上來的現象，就是液體表面的吸附現象。起吸附作用的這一種液體是吸附劑，被吸附的另一種液體是吸附質。2.5.3.吸附現象的產生機理1.固體表面上的吸附 與液體不同，固體原子或離子之間的結合力很強。這種很強的結合力，在一般情況下使表面原子處于固定的位置，而不像液體那樣可以自由移動。我們肉眼看到的固體表面也是很平的，但是在高倍數的顯微鏡下，可以看到它的表面并不平整，有的地方稍凸出表面，有的地方很凸出，高高在上。由于固體表面是不均勻的，在不同的位置會

34、有不同的表面過剝自由能，而處于表面凸出的“山尖”上的原子，受周圍原于的吸引力最小，具有的表面過剩自由能值最高，可以在更多的方向上吸引空間的其他分子，從而自發(fā)降低其能量。這就是固體表面產生吸附的機理。 2.液體表面上的吸附 主要討論表面活性劑吸附在液體表面(液-氣界面)，使液體表面張力降低的機理;討論表面活性劑吸附在液-液界面，使界面張力降低的機理。 表面活性別分子是“兩親”分子，有自液體中“逃離”的趨勢，故容易富集于液體表面，而且可能在表面上作定向排列。當表面活性劑分子在液體表面的吸附近于飽和時，由于水的極性表面在很大程度上已被“兩親”分子所覆蓋，而且非極性的親油基朝外，等于形成一層由碳氫鏈構

35、成的表面層，表面性質大大改變了。這時，液體具有最低的表面張力，有較好的潤濕性質等。 由于表面活性劑分子的特殊結構，使之易于自液體內部遷移并富集于液-液界面上，即易于發(fā)生界面吸附。例如表面活性劑分子在油一水界面上吸附，極性基一端親水朝向水中，非極性部分親油朝向油中，從而降低界面張力，改變界面狀態(tài)，從而影響界面性質。3.滲透檢測中的吸附現象 顯像過程中，顯像劑粉末吸附從缺陷中回滲的滲透劑，從而形成缺陷顯示。此吸附現象屬于固體表面(固-液界面)的吸附，顯像劑粉末是吸附劑，回滲的滲透劑是吸附質。顯像劑粉末越細，比表面越大，吸附量越多，缺陷顯示越清晰。另外，由于吸附為放熱過程，所以，如果顯像劑中含有常溫

36、下易揮發(fā)的溶劑，當溶劑在顯像表面迅速揮發(fā)時，能大量吸熱，從而促進了顯像劑粉末對缺陷中回滲的滲透劑的吸附，加快了并且加劇了吸附現象，可提高顯像靈敏度。 自乳化滲透法或后乳化滲透法，表面活性劑吸附在滲透劑-水界面，降低了界面張力，使工件表面多余的滲透劑得以順利清洗。此系液體表面(液-液界面)的吸附現象，滲透劑作為液體油相，水作為液體水相。表面活性劑分子的“兩親”性質，使其能吸附在油-水界面上，降低油-水界面的界面張力從而使清洗順利進行。 滲透劑在滲透過程中，受檢工件及其中的缺陷(固體)與滲透劑接觸時，也有吸附現象，發(fā)生。滲透過程中，提高缺陷表面對滲透劑的吸附，有利于提高檢測靈敏度。 滲透檢測全過程

37、所發(fā)生的吸附現象，主要是物理吸附。2.6 溶解現象 溶解現象及溶解度: 一種物質(溶質)均勻地分散于另一物質(溶劑)中的過程叫溶解。所組成的均勻物質叫做溶液(此處指液態(tài)溶液，也有固態(tài)溶液，如合金)。通常把分子較大的一種或液態(tài)物質稱為溶劑，較小的一種或固態(tài)物質稱為溶質。 這種溶質粒子溶解在溶劑中，同時溶解的溶質粒子可能重新吸附到未溶解的溶質粒子的現象稱為溶解現象。顯然，溶解現象包括溶解及結晶兩個過程。 研制滲透劑配方時，選擇理想的著色（熒光)染料及溶解該染料的理想的溶劑，使其染料在溶劑中溶解度較高，對提高滲透檢測靈敏度有重要意義。2.7 表面活性與表面活性劑2.7.1.表面活性及表面活性劑的定義

38、1) 表面活性的定義 圖2-24表示三類不同物質水溶液的表面張力與濃度的關系曲線。曲線1.表面張力（f）在較低濃度（c）時，隨濃度增加急劇下降，表面張力降至一定程度后(此時，溶液濃度仍然很小)便下降很慢或不再下降。有時，溶液中含有某些雜質時，可能出現表面張力最低值（如虛線所示）。一般肥皂、洗滌劑等物質的水溶液就有此曲線所示的性質。 曲線2，表面張力隨濃度增加逐漸下降，例如乙醇、丁醇、醋酸等物質的水溶液就有此曲線所示的性質。 曲線3, 表面張力隨濃度增加而稍有上升，例如氯化鈉、硝酸鉀、鹽酸等無機物的水溶液就有此曲線所示的性質。 2.表面活性劑的定義 見圖2-24，我們把具有曲線1及2所示性質的物

39、質稱為表而活性物質，具有曲線3所示性質的物質稱為非表而活性物質。但曲線1及曲線2所示的物質又有不同特點，我們把具有曲線1所示性質的表面活性物質稱為表面活性劑，以與具有曲線2所示性質的表面活性物質相區(qū)別。 因此，表面活性劑是隨其濃度增加可使溶劑表面張力下降比較急劇的表面活性物質。2.7.2.乳化作用 如果在油水混合液中加入少量表面活性劑，油就會變成許許多多的微粒，分散于水中，呈乳狀液，靜置后也很難分層。由于表面活性劑的作用使本來不能混合到一塊的兩種液體能夠混合在一起的現象稱乳化現象。具有乳化作用的表面活性劑稱乳化劑。1) 乳化現象及乳化劑2) 乳化形式 乳狀液是一種液體分散于另一種不相混溶的液體

40、中形成的膠體分散體系，外觀常呈乳白色不透明液狀，乳狀液之名即由此而得。乳狀液中以液珠（一般如此，但也可以是其他形狀）形式存在的那一相稱為分散相，或稱內相、不連續(xù)相;另一相是連成一片的，稱為分散介質，或稱外相、連續(xù)相。2.8.1.可見光、黑光、和熒光 光是一種電磁波。按照電磁波的頻率(或波長)的高低排列起來形成電磁波譜，它們分別稱為X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、無線電波與電視波。2.8 滲透檢測中的光學基礎知識第三章 滲透檢測系統(tǒng)3.1 滲透劑3.2 去除劑 3.3 顯像劑 3.4 滲透檢測劑系統(tǒng)3.1 滲透劑 滲透劑是一種含有著色染料或熒光染料且具有很強的滲透能力的溶液.它能滲入表面開

41、口的缺陷并以適當的方式顯示缺陷的痕跡。滲透劑是滲透檢測中使用的最關鍵的材料，其性能直接影響檢測的靈敏度。3.1.1.滲透劑的分類1.按染料成分分類 按滲透劑所含染料成分分類，可分為熒光滲透劑、著色滲透劑與熒光著色滲透劑三大類.有時也簡稱為熒光劑、著色劑、熒光著色劑。熒光滲透劑中含有熒光染料，只有在黑光照射下.缺陷圖像才能被激發(fā)出黃綠色熒光.觀察缺陷圖像在暗室內黑光下進行。著色滲透劑中含有紅色染料，缺陷顯示為紅色。在白光或日光照射下觀察缺陷圖像。著色熒光劑中含有特殊染料.缺陷圖像在白光或日光照射下顯示紅色，在黑光照射下顯示黃綠色(或其他顏色)熒光。2.按溶解染料的墓本溶劑分類 按滲透劑中溶解染料

42、的基本溶劑分類，可將滲透劑分為水基滲透劑與油基滲透劑兩大類。水基滲透劑以水作溶劑，水的滲透能力很差，但是加入特殊的表面活性劑后，水的表面張力降低，潤濕能力提高，滲透能力大大提高。油基滲透劑中基本溶劑是“油”類物質，例如航空煤油、燈用煤油、5#機械油、200#溶劑汽油等。油基滲透劑滲透能力很強，檢測靈敏度較高。水基滲透劑與油基滲透劑相比，潤濕能力仍然較差，滲透能力仍然較低，因此，檢測靈敏度也較低。3.按多余滲透劑的去除方法分類 按多余滲透劑的去除方法分類.可將滲透劑分為水洗型滲透劑、后乳化型滲透劑與溶劑去除型滲透劑三大類。 水洗型滲透劑分為兩種:一種是以水為基本溶劑的水基滲透劑，使用這種滲透劑時

43、，可以直接用水清洗去除工件表面多余的滲透劑;另一種是以油為基本溶劑的油基滲透劑，但加有乳化劑而組成自乳化型滲透劑。自乳化型滲透劑中.因為含有一定數量的乳化劑。所以工件表面多余的滲透劑也可以直接用水清洗去除。 后乳化型滲透劑中不含有乳化劑，工件表面多余的滲透劑需要用乳化劑乳化后，才能用水清洗去除掉。根據乳化形式不同，后乳化型滲透劑又分為親油型后乳化滲透劑與親水型后乳化滲透劑兩種。 使用溶劑去除型滲透劑時，可用有機溶劑將工件表面多余的滲透劑擦除。4.按靈敏度水平分類 按滲透檢測靈敏度水平分類，可將滲透劑分為很低、低、中、高與超高五類。水洗型熒光滲透劑通常有低、中與高靈敏度水平等，后乳化型熒光滲透劑

44、通常有中、高與超高靈敏度水平等，著色滲透劑通常有低、中靈敏度水平等。 5.按與受檢材料的相容性分類 按照滲透劑與受檢材料的相容性，可將滲透劑分為與液氧相容滲透劑和低硫、低氯低氟滲透劑等幾種類別。 與液氧相容滲透劑用于與氧氣或液態(tài)氧接觸工件的滲透檢測。在液態(tài)氧存在的情況下，該類滲透劑與其不發(fā)生反應，呈現化學惰性。 低硫滲透劑專門用于鎳基合金材料的滲透檢測。該類滲透劑不會對鎳基合金材料產生破壞作用。 低氯低氟滲透劑專門用于鈦合金及奧氏體鋼材料的滲透檢測。該類滲透劑不會對鈦合金及奧氏體鋼材料產生破壞作用。3.1.2.滲透劑的組成1.染料溶質(1)著色染料 著色滲透劑中所用染料多為紅色染料，因為紅色染

45、料能與顯像劑的白色背景形成鮮明的對比，產生較好的反差，以引起人們的注意。著色滲透劑中的染料應滿足色澤鮮艷，易溶解、易清洗、雜質少、無腐蝕和對人體基本無毒的要求。(2)熒光染料 熒光染料是熒光滲透劑的關鍵材料之一。熒光染料應具有很強的熒光，由于人們視察不同顏色時，對黃綠色光最敏感，所以要求熒光染料發(fā)出黃綠色的熒光。同時，應耐黑光、耐熱和對金屬無腐蝕等。2.溶劑 溶劑有兩個主要作用:一是溶解染料，二是起滲透作用。 滲透劑中所用溶劑應具有滲透能力強，對染料溶解性能好，揮發(fā)性小、毒性小、對金屬無腐蝕等性能，且經濟易得。多數情況下，滲透劑都是將幾種溶劑組合使用。使各成分的特性達到平衡。 溶劑大致可以分為

46、基本溶劑和起稀釋作用的溶劑兩大類。基本溶劑必須具有充分溶解染料，使?jié)B透劑鮮明地發(fā)出紅色色澤或黃綠色熒光光亮等條件。稀釋溶劑除具有適當調節(jié)黏度與流動性的作用外，還起降低材料費用的作用。基本溶劑與稀釋溶劑能否配合平衡，將直接影響滲透劑特性(黏度、表面張力、潤濕性能等)，是決定性能好壞的重要因素。 3.其他附加成分 表面活性劑、互溶劑、穩(wěn)定劑、增光劑、抑制劑和中和劑等其他附加成分，主要用于改善滲透劑性能。 表面活性劑用于降低表面張力，增強潤濕作用。一種表面活性劑往往達不到良好的乳化效果，常常需要選擇兩種以上的表面活性劑組合使用?；ト軇┯米哟龠M染料的溶解，滲透力強的溶劑對染料的溶解在其中能力不一定大，

47、或者染料溶解在其中不一定能得到理想的顏色或熒光強度，有時需要采用一種中間溶劑來溶解染料，然后再與滲透性能好的溶劑互溶，得到清澈的混合液。這種中間溶劑稱互溶劑。3.1.3.3.1.3.滲透劑的性能滲透劑的性能1.滲透劑的綜合性能滲透力強，容易滲人工件的表面缺陷。灸光滲透劑應具有鮮明的熒光，著色滲透劑應具有鮮艷的色澤。清洗性好，容易從工件表面清洗掉。潤濕顯像劑的性能好，容易從缺陷中被顯像劑吸附到工件表面，而將缺陷顯示出來。無腐蝕，對工件和設備無腐蝕性。穩(wěn)定性好，在日光(或黑光)與熱作用下，材料成分和熒光亮度或色澤能維持較長時間。毒性小。此外，檢測鈦合金與奧氏體鋼材料時，要求滲透劑低氯低氟;檢測鎳合

48、金材料時，要求滲透劑低硫;檢測與氧、液氧接觸的工件時，要求滲透劑與氧不發(fā)生反應，呈現化學惰性。2.滲透劑的物理性能表面張力與接觸角 表面張力用表面張力系數表示。接觸角則表征滲透劑對工件表面或缺陷的潤濕能力。表面張力與接觸角是確定滲透劑是否具有高的滲透能力的兩個最主要的參數。黏度 滲透劑的黏度與液體的流動性有關。它是流體的一種液體特性，是流體分子間存在摩擦力而互相牽制的表現。滲透劑性能用運動黏度來表示，運動黏度的法定計量單位名稱是二次方米每秒，符號是m2/s。密度 液體的密度越小，上升高度值越大，滲透能力越強。液體的密度一般與溫度成反比，溫度越高密度值越小，滲透能力也隨之增強。揮發(fā)性 揮發(fā)性可用

49、液體的沸點或液體的蒸氣壓來表征。易揮發(fā)的滲透劑在滴落過程中易干在工件表面上，給水洗帶來困難;易千在缺陷中，不能回滲至工件表面而難以形成缺陷顯示。易揮發(fā)的滲透劑，著火的危險性大，毒性材料還存在安全問題。綜上所述，滲透劑不易揮發(fā)較好。 但是，滲透劑必須有一定的揮發(fā)性。一般，在不易揮發(fā)的滲透劑中加進一定量的揮發(fā)性液體。這樣，滲透劑在工件表面滴落時，揮發(fā)成分揮發(fā)掉，染料濃度得以提高，有利于缺陷檢出。提高了檢測靈敏度。閃點和燃點 可燃性液體在溫度上升過程中，液面上方揮發(fā)出大量可燃性蒸氣。這些可燃性蒸氣和空氣混合。接觸火焰時，會出現爆炸閃光現象。剛剛出現閃光現象時，液體的最低溫度稱為閃點。燃點是指液體加熱

50、到能被接觸的火焰點燃并能繼續(xù)燃燒時的液體的最低溫度。對同一液體而言，燃點高于閃點。閃點低，燃點也低，著火危險性也大。液體的可燃性，一般資料指的就是該液體的閃點。電導性 手工靜電噴涂滲透劑時，噴槍提供負電荷給滲透劑，試驗件保持零電位，故要求滲透劑具有高電阻，避免產生逆弧傳給操作者。3.1.3.3.1.3.滲透劑的化學性能滲透劑的化學性能 化學惰性 清洗性 含水量和容水量 毒性 溶解性 腐蝕性3.1.4.著色滲透劑1.水洗型著色液 水洗型著色滲透劑有兩種，一種是水基的，一種是油基(自乳化型)的。 水基著色滲透劑以水作溶劑，在水內溶解紅色染料。作為溶劑的水無色無臭，無味無毒和不可燃，且來源方便，具有

51、使用安全，不污染環(huán)境，價格低廉等優(yōu)點。有些同油類接觸容易引起爆炸的部件，例如盛放液態(tài)氧的容器，進行著色檢測時應采用水基著色滲透劑。目前，這類著色滲透劑的靈敏度還不能令人滿意，所以，應用還有很大的局限性。典型配方見表4-2. 油基自乳化型著色滲透劑的基本成分是在高滲透性油基溶劑中溶解有油溶性的紅色染料，同時在著色滲透劑中加有乳化劑。由于著色滲透劑中加入了乳化劑，故滲透性能受影響，檢測靈敏度也有所降低。著色滲透劑有一定的親水性，容易吸收水分(包括空氣中的水分)。當吸收的水分達到一定數量時，著色滲透劑就會產生混濁、沉淀等被水污染的現象。為提高油基自乳化型著色滲透劑的抗水污染能力，可適當增加親油性乳化

52、劑含量，降低著色滲透劑的親水性。這類著色滲透劑使用中，應避免水分侵入油基自乳化型著色滲透劑中，以免因黏度增大，滲透性能降低而使檢測靈敏度下降。油基自乳化型著色滲透劑的典型配方見表4-3.2.后乳化型著色滲透劑 后乳化型著色滲透劑的基本成分是在高滲透性油基溶劑內溶解油溶性紅色顏料，添加潤濕劑、互溶劑等附加成分，但不含乳化劑。該類著色滲透劑的特點是滲透力強，檢測靈敏度高，因而在實際檢測中應用較廣，特別適用于檢查淺而寬的表現缺陷，但不適于檢查表面粗糙或有盲孔和螺紋的工件。后乳化著色滲透劑的典型配方見表4-4。3.溶劑去除型著色滲透劑 溶劑去除型著色滲透劑的基本成分與后乳化型著色滲透劑相類似，故后乳化

53、型著色滲透劑常?？梢灾苯幼鳛槿軇┤コ蜐B透劑使用。用丙酮等有機溶劑直接擦洗去除，檢測時常與溶劑懸浮式顯像劑配合使用，可得到與熒光法相似的靈敏度。該類著色滲透劑多裝在壓力噴罐中使用，故閃點和揮發(fā)性的要求不像在開口槽中使用的滲透劑那樣嚴格。溶劑去除型著色滲透劑的典型配方見表4-5.3.1.5.熒光滲透劑1.水洗型熒光劑 水洗型熒光滲透劑由油基滲透溶劑、互溶劑、熒光染料、乳化劑等組成。由于熒光滲透劑中含有乳化劑，故又稱“預乳化型”或“自乳化型”熒光滲透劑。 熒光滲透劑中乳化劑含量越高，越容易清洗，但檢驗靈敏度越低。滲透劑中熒光染料濃度越高，熒光強度越高，但滲透劑價格也提高，低溫下染料析出的可能性增大

54、，去除也困難。 水洗型熒光滲透劑中的乳化劑，可使熒光滲透劑便于去除，尚可促使染料溶解，起增溶作用。2.后乳化型熒光滲透劑 后乳化型熒光滲透劑由油基滲透溶劑、互溶劑、熒光染料、潤滑劑組成?；ト軇┑谋壤人葱蜔晒鉂B透劑高，目的在于溶解更多的染料。潤濕劑能增大熒光滲透劑與固體表面的潤濕作用，不起乳化作用。這種滲透劑本身不含乳化劑，需經乳化工序后才能用水沖洗，缺陷中的熒光滲透劑，不易被去除。其密度比水小，水進入熒光滲透劑槽中能沉到底部，故抗水污染能力強，也不易受酸或鉻酸的影響。 后乳化型熒光滲透劑分為親水和親油兩大類。按靈敏度分，每大類有低靈敏度、標準（中)靈敏度、高靈敏度和超高靈敏度四個類別。3.

55、3.溶劑去除型熒光滲透劑溶劑去除型熒光滲透劑 溶劑去除型熒光滲透劑與后乳化型熒光滲透劑的基本成分相類似，此處介紹一個配方見表4-9。3.2 去除劑 滲透檢測中，用來去除工件表而多余滲透劑的溶劑叫去除劑。水洗型滲透劑，直接用水去除，水就是一種去除劑。 溶劑去除型滲透劑采用有機溶劑去除，這些有機溶劑就是去除劑，它們應對滲透劑中的染料(紅色染料、熒光染料)有較大的溶解度，對滲透劑中溶解染料的溶劑有良好的互溶性，并有一定的揮發(fā)性，應不與熒光滲透劑起化學反應，應不猝滅熒光。通常采用的去除劑有煤油、乙醇、丙酮、三氯乙烯等。 后乳化型滲透劑是在乳化后再用水去除，它的去除劑就是乳化劑和水。3.2.1.乳化劑1

56、.乳化劑的分類及組成(1）親水性乳化劑 親水性乳化劑的黏度一般比較高，通常是用水稀釋后再使用的。稀釋后的乳化劑，若濃度越高，乳化能力就越強，乳化速度較快，因而乳化時間較難控制;而且乳化劑拖帶損耗大。稀釋后的乳化劑，若濃度太低，則乳化能力太弱，乳化速度慢，從而需要較長乳化時間，使得乳化劑有足夠時間滲入表面開口缺陷中去，缺陷中的滲透劑也容易用水洗掉，最終達不到后乳化滲透檢測應有的高靈敏度。因此，應根據被檢工件的大小、數量、表面粗糙度等情況，通過試驗來選擇最佳濃度，或按乳化劑制造廠推薦的濃度使用。通常乳化劑制造廠推薦用濃度為5%-20%。 親水性乳化劑作用過程見圖4-2。 (2)親油性乳化劑 親油性

57、乳化劑不加水使用，若乳化劑黏度大，擴散到滲透劑中的速度就慢，容易控制乳化，但乳化劑拖帶損耗大。黏度低的乳化劑擴散到滲透劑中去的速度快，乳化速度快，需注意控制乳化時間。 親油性乳化劑應能與后乳化型滲透劑產生足夠的相互作用，而起一種溶劑的作用，使工件表面多余的滲透劑能被去除。2.乳化劑的性能(1)乳化劑的綜合性能 對乳化劑的基本要求是能夠很容易地乳化并去除表面多余的后乳化型滲透劑。因此，要求乳化劑: 外觀(色澤、熒光顏色)上能與滲透劑明顯地區(qū)別開。 受少量水或滲透劑的污染時，不降低乳化去除性能。 表面活性與黏度或濃度適中，使乳化時間合理，乳化操作不困難。 貯存保管中，溫度穩(wěn)定性好，性能不變。 對金

58、屬及盛裝容器不腐蝕變色。 對操作者的健康無害，無毒及無不良氣味。 閃點高，揮發(fā)性低，廢液及去除污水的處理簡便等。（2)乳化劑的物理性能a.黏度 乳化劑的黏度對滲透劑的乳化時間有直接影響。高黏度的乳化劑在滲透劑中擴散較慢，這樣可以更精確地控制乳化的程度。鉆度較低的乳化劑擴散到滲透劑中比較快，控制就困難些。黏度也是一個值得從經濟上給予考慮的問題。在可控性和經濟性之間，可取的折衷辦法是將乳化劑的最短乳化時間控制在30s內。黏度值是由制造廠來加以控制的，但誤差變化應保持在10%的范圍內。b.閃點 從安全觀點出發(fā)，必須考慮乳化劑的閃點。所有乳化劑的材料，其閃點都應不低于500C。c.揮發(fā)性 對于乳化劑的

59、揮發(fā)性，主要考慮問題是使用中的經濟性。在敞開槽中使用時，乳化劑的揮發(fā)性應當低，以免由于揮發(fā)引起過大的損失，并在乳化槽附近產生過量的揮發(fā)性氣體污染。 (3)乳化劑的化學性能a)毒性 乳化劑中所用材料必須是無毒的，不能對人體產生諸如惡心或引起皮膚炎癥等不良副作用。b)容水性 乳化劑會受水的污染，特別在敞開槽中使用時更是如此。按體積計算，乳化劑應能容許混入5%的水，而無凝膠、分離、凝聚或水浮在表面上等現象產生，且須滿足同族組滲透檢測劑靈敏度的要求。c）與滲透劑的相容性 某些滲透劑會不可避免地混人到乳化劑中。受滲透劑的過分污染后，乳化劑會減弱其對滲透劑的乳化能力。按體積計，乳化劑應能容許混入20%的滲

60、透劑而不變質。 減少乳化劑受滲透劑污染的方法是:增加滲透劑的滴落時間;加強滴落后乳化前的預水洗，減少進人乳化劑的滲透劑。3.2.2.溶劑去除劑1.溶劑去除劑的分類 按照溶劑去除劑與受檢材料的相容性，可將其分為鹵化型溶劑去除劑、非鹵化型溶劑去除劑及特殊用途溶劑去除劑。非鹵化型溶劑去除劑中，鹵族元素例如氯、格控制(1%)，主要用于奧氏體鋼及欽合金材料的檢測。2.溶劑去除荊的性能 溶劑去除劑與溶劑去除型著色或熒光滲透劑配合使用。性能要求是:去除時揮發(fā)適度;貯存保管中穩(wěn)定;不使金屬腐蝕與變色;無不良氣味;毒性小等。3.3 顯像劑 顯像劑是滲透檢測中的另一關鍵材料，它的作用在于:通過毛細作用將缺陷中的滲