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第3章渗透检测剂

需要重点掌握的知识：

渗透液的组成

渗透液的质量检查

各种渗透液的主要特点

;3.1渗透剂;

3、按多余渗透液的去除方法分类

水洗型（自乳化）型渗透液，后乳化型渗透液，溶剂去除型渗透液。

4、按灵敏度分类

分很低、低、中、高和超高灵敏度。

5、按受检材料的相容性分类

液氧相容渗透液、低硫、氯、氟渗透液。;渗透液的分类及组分;渗透剂构成;3.1.3、渗透剂的性能

一、渗透剂的综合性能

1、渗透力强，容易渗入零件的表面缺陷中。

2、荧光液应具有鲜明的荧光，着色液应具有鲜艳的色泽。

3、清洗性好，容易从零件表面清洗掉。

4、润湿显象剂的性能好，容易从缺陷中被吸附到显象剂表面，从而将缺陷显示出来。

;5、无腐蚀，对零件和设备无腐蚀性。

6、稳定性好，在光与热的作用下，材料成份和荧光亮度或色泽能维持较长时间。

7、毒性小，或无毒。

8、其它：检查钛合金与奥氏体不锈钢材料时，要求渗透液低氟低氯；检查镍合金材料时，要求渗透液低硫；检查与氧、液氧接触的工件时，要求渗透液与氧不发生反应。;二、渗透剂的物理性能

1、表面张力和接触角（渗透性能）：接触角表征渗透液对工件表面或缺陷的润湿能力。

静态渗透参量：表征渗透剂深入表面开口缺陷的能力

SPP=αcosθ

SPP-静态渗透参量；

α-表面张力（一般用表面张力系数表示）；

θ-接触角

当θ≤5°时静态渗透参量=表面张力系数

单位：用毫牛顿/米（mN/m)或牛顿/米(N/m)表示;2、黏度：流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动，则该两流体层间会产生摩擦阻力，称为黏滞力。黏度是用来衡量粘滞力大小的一个物性数据。

运动黏度，在4至10厘拖（38°C)。

渗透剂的渗透速率常用动态渗透参量（KPP)表征

KPP=αcosθ/η

KPP-动态渗透参量

α-表面张力（一般用表面张力系数表示）；

θ-接触角

η-黏度

运动黏度单位：m2/s;3、密度：密度越小，上升高度值愈大，渗透能力愈强，液体的密度与温度成反比，温度愈高密度值愈小，渗透能力也随之增强。

4、挥发性：渗透液不易挥发较好，但是，从另一方面看，渗透液又应有一定的挥发性，在挥发的过程??，染料的浓度增大，有利于提高检测灵敏度。

5、闪点和燃点：闪点和燃点相对越高越安全。

6、电导性：渗透液应有高电阻。（静电喷涂渗透）;三、渗透液的化学性能;

四、渗透剂的特殊性能—稳定性

渗透液对光和温度的耐受能力

1000μW/cm黑光下照射一小时，稳定性应在85%以上;3.1.2渗透剂的组成

渗透剂一般由染料、溶剂、乳化剂和多种改善渗透液性能的附加成分所组成。在实际的渗透液配方中，一种化学试剂往往同时起几种作用。;1、染料—溶质;2）荧光染料

荧光染料应发出黄绿色的荧光，耐黑光，耐热、对金属无腐蚀。荧光染料的荧光强度和波长与所用的溶剂及其浓度有关。荧光液的荧光强度随着浓度的增加而增加，但浓度达到某一数值后，就不再继续增加，甚至会减弱。

利用“串激”的方法可以增强荧光亮度。即在荧光液中加入两种或两种以上的荧光染料，组成激活系统，起到“串激”作用。所谓“串激”就是第二种染料发出的荧光波长与第一种染料吸收光谱的波长相同，即第二种染料的荧光谱与第一种染料的吸收谱一致。这时，第一种染料在溶剂中吸收第二种染料的荧光得到激发，增强了自身发出的荧光强度。;2、溶剂

溶剂有两个主要作用：

1）溶解染料；2）渗透作用。

溶剂可分为基本溶剂和起稀释作用的溶剂两类，基本溶剂应具有充分溶解染料，使渗透液具有鲜明的颜色等。稀释溶剂除具有调节粘度于流动性外，还起到降低材料费用的目的。

;煤油是最常用的溶剂。它具有表面张力小，润湿能力强等优点，但它的溶解能力差。为了改善着色剂的性能，通常我们会加入邻苯二甲酸二丁酯，它不仅提高了对染料的溶解能力，又可在较低温度下使染料不致沉淀出来，此外还可调整渗透液的粘度和沸点，减少减少溶剂的挥发，使渗透液具有优良的综合性能。加入乙二醇单丁醚、二乙二酸丁醚常用作偶合溶剂,使渗透液具有较好的乳化性、清洗性和互溶性。

二甲苯和苯也是常用的溶剂，有毒，易挥发，致癌。;3、其他附加成分

其他附加成分有：表面活性剂、互溶剂、稳定剂、增光剂，抑制剂和中和剂。

表面活性剂：用于降低表面张力，增强润湿作用。

互溶剂：促进染料的溶解。

稳定剂：防止在温度变化的情况下染料从溶剂中分离出了。（乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚）

增光剂：提高对比度，增强渗透剂的光泽。

抑制剂和中和剂：用于抑制挥发和综合酸碱度。;一些有机溶剂的物理常数;3.1.4渗透剂种类;着色渗透剂;（油基）增加乳化剂使粘度增大，因此，检测灵敏度较低，应用时有很大的局限性。

油基自乳化型着色渗透剂的典型配方;二、