渗透检测 答案汇总 第1--8章 .docx

第一章习题

1-1.简述渗透检测的原理。

答：就是将溶有着色染料或荧光染料的渗透剂施加于工件表面，由于毛细现象的作用，渗透剂渗入到各类表面开口缺陷中，清除附着于工件表面上多余的渗透剂，干燥后再施加显像剂，缺陷中渗透剂重新回渗到工件表面，形成放大的缺陷显示，在白光下或在黑光灯下观察，缺陷处可呈红色显示或发出黄绿色荧光。目视即可检测出缺陷的形状和分布。

1-2.简述渗透检测的优点和局限性。

答：渗透检验的优点是设备和操作简单，缺陷显示直观，容易判断。并不受材料组织结构和化学成分的限制。局限性是只能检查非多孔性材料的表面开口缺陷，应用范围较窄，且仅能检出缺陷的表面分布，不能确定缺陷深度。

1-3.简述渗透检测的适用范围。

答：渗透检测适用于钢铁、有色金属、陶瓷、塑料和玻璃等固体材料的表面开口缺陷的检测，尤其适用于表面细微裂纹的检测，但不适用于多孔性材料的检测。

第二章习题

2-1.自然界中的物质有哪三种状态？各有什么特点？

答：自然界中的物质具有三种状态，分为固态、液态和气态。

①气态：气体分子间的平均距离较大，分子间的相互吸引力小，分子的动能足以克服分子之间的引力，所以，气体分子能向各个方向扩散并充满整个容器，气体没有一定的形状和体积。

②固态：固态分子的平均距离小，分子间的引力很大，所以它们只能在平衡位置附近振动，因此固体有一定的形状和体积，分子不易扩散。

③液态：液体分子之间的平均距离比气体小，但比固体大，分子的动能不足以克服分子之间的引力，因此，液体有一定的体积，但没有一定的形状。

2-2.界面和表面的区别是什么？常见的表面现象有哪些？

答：

（1）“相”是指体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分。凝聚相与气相间的边界区域称为表面。

在相界面上的物质因为具有与体相不同的结构和性质，从而产生的物理现象和化学现象称为界面现象。

气-液和气-固界面上发生的界面现象也称为表面现象，如毛细现象、润湿现象和吸附现象。

2-3.画图说明分子间作用力与分子间距离的关系？

2-4.什么是表面张力？试举例说明自然界存在表面张力的现象。什么是表面张力系数？表面张力系数与哪些因素有关？

答：

液体表面如张紧的薄膜，有收缩至面积最小的趋势，这种存在于液体表面使液体表面收缩的力称为液体的表面张力。

（2）荷叶上的小水滴收缩成球形，玻璃板上的水银小滴收缩成球形，缝衣针可以轻轻地放在水面上而不下沉等，这些现象都说明液体表面有张力存在。

（3）液面边界单位长度所具有的表面张力称为表面张力系数。单位通常采用牛顿/米（N/m）。表面张力系数的物理意义是将液面缩小单位面积，表面张力所做的功。

（4）影响因素：物质的本性、相界面的性质、温度、压力、液体内所含杂质的影响

2-5.产生表面张力的原因是什么？

答：液体分子间，存在着相互吸引力，在液体内部，对每个分子来说，它所受四周的分子的作用力是一样的。而处于表面液体的分子向外受气体分子的引力，向内受液体分子的引力，由于气体分子的密度小于液体分子的密度，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，这就形成了表面张力。

2-6.减小表面自由能的三种方式是什么？

答：

①减小表面积A：设表面张力系数α恒定，则体系表面自由能的变化决定于表面积的变化，这时有

△G=α△A

若△A＜0，则△G＜0，这是恒温恒压下过程自动发生的条件。

②降低表面张力系数α：设表面积A恒定，则体系表面自由能变化决定于表面张力的变化，这时有

△G=A·△α

若△α＜0，则△G＜0，因此表面张力减小的过程能自动进行。表面张力减小是吸附作用发生的热力学原因。

③表面积A和表面张力系数α同时减小。

2-7.简述黏附力、内聚力和附着层的定义。润湿现象产生的原因是什么？

答：

（1）不同类分子间引力（如液-气、液-固、气-固）引起的两类物质间的黏结作用称为黏附力。

（2）同类分子间引力（如液-液、气-气、固-固）引起的同类物质的凝聚和抱团作用称为内聚力。

（3）在液体与固体的接触处，厚度等于液体或固体分子有效作用半径δ（以大者为准）的一层液体，即附着层。

（4）润湿、不润湿是由于分子力不对称而引起。对于附着层内的分子来说，总存在一个平均附着力f附及平均内聚力f内。当f附＞f内，分子A所受合力f垂直于附着层指向固体，液体内部分子势能大于附着层中分子势能，液体内的分子尽量挤进附着层，使附着层扩展，宏观上表现为液体润湿固体。

2-8.润湿的类型有哪些？

答：润湿的类型有沾湿、浸湿、铺展三种类型。

①沾湿：也称粘附润湿，沾湿过程是液体与固体从不接触到接触，使部分液-气界面和固-气界面转变成新的固-液界面的过程。

②浸湿：是在恒温恒压可逆情况下，将具有单位表面积的固体浸入液体中，气-固界面转变为液-固界面的过程称为浸湿过程。

③铺展：等温、等压条