第2章液体渗透检测

发布时间：2024-11-28

第二章

液体渗透检测

2.0

概述

液体渗透检测 —— 一种最古老的探伤技术，早

期以油—白色粉末为基础，广泛应用于钢铁零件质量的检验

2.1

液体的一些物理化学现象

2.1.1 液体的表面张力 1.定义表面张力 —— 存在液体表面上的一种力，它恰好抵消在反方向使液体表面积增加的外拉力

F l式中： —— 液体单位长度的表面张力，单位： m Nl —— 液面长度

F —— 表面张力

2.表面张力产生的原因在液体分子间强烈相互吸收力作用下，液体分子进行结合，成为液态整体液体内部液体分子所受合力为零

液体表面层上的分子，上部受气体分子的吸引，下部受液体分子的吸引，由于气体分子浓度远小于液体分子浓度，所以表面层上的分子所受下边液体的引力，大于上边气体的引力，合力不为零，方向指向液体内部——表面张力表面张力作用：总是力图使液体表面积收缩到可能达到的最小程度

3.表面张力系数 σ 及与σ 有关的因素液体的种类、接触面的性质决定着 σ的大小对于同种液体而言，温度越高，σ越小

下表列出了渗透探伤中常用液体 σ 值

2.1.2

液体的润湿作用

润湿动力 —— 固体表面分子对固液接界层液体附面层分子吸引，引起液体密度增加，分子间斥压强增加，正向斥压强为固体表面所约束，侧面斥压强推动液体铺展，润湿固体表面

液体对固体的润湿程度，可以用两者间接触角的大小来表示接触角θ —— 指液固的界面与液气界面处液体表面的切线所夹的角度，如右图所示

2.1.3 液体的毛细现象

液体的毛细现象 —— 把一根内径很细的玻璃管插入液体内，根据液体对管子的润湿能力的不同，管内的液面高度就会发生不同的变化。如果液体能够湿润管子，则液面在管内上升，且形成凹形，如上图 (a) 所示；如果液体对管子没有润湿能力，那么管内的液面下降，且成为凸形弯曲，如上图 (b) 所示产生毛细现象的动力 —— 固体管壁分子吸引液体分子，引起液体密度增加，产生侧向斥压强推动附面层上升，形成弯月面，由弯月面表面张力收缩，提拉液柱上升。平衡时，管壁侧向斥压力通过表面张力传递，与液柱重力平衡

毛细现象使液体在管内上升的高度 h ,可用下式计算：h 2 c o s R g

(2.1)

式中： h —— 管内液面上升高度 θ—— 液面与管壁接触角 ρ—— 液体的密度 σ —— 表面张力系数 R —— 细管半径 g —— 重力加速度

2.1.4

溶液的吸光性能

溶解有色物质的溶液的颜色，同溶液的浓度有关。浓度越高，颜色越深，即溶液对光的吸收能力越强。表示这一能力

大小的物理量是吸光度溶液吸光度 —— 与溶液中的有色物质浓度及液层厚度的乘积成正比

2.1.5

溶解作用

溶解度 —— 在一定温度下，100 g 溶液里所能含溶质的量溶剂溶解规律 —— 基本遵循“相似相溶”规律，即极性和

化学结构相似的物质可以互溶，但不绝对，如硝基甲烷和硝化纤维相似，但不互溶

溶解过程 —— 通过物质分子间的极性吸力，或形成共价键，或互相扩散与渗透