第一章習題1-1.簡述滲透檢測的原理。答：就是將溶有著色染料或熒光染料的滲透劑施加于工件表面，由于毛細現象的作用，滲透劑滲入到各類表面開口缺陷中，清除附著于工件表面上多余的滲透劑，干燥后再施加顯像劑，缺陷中滲透劑重新回滲到工件表面，形成放大的缺陷顯示，在白光下或在黑光燈下觀察，缺陷處可呈紅色顯示或發出黃綠色熒光。目視即可檢測出缺陷的形狀和分布。1-2.簡述滲透檢測的優點和局限性。答：滲透檢驗的優點是設備和操作簡單，缺陷顯示直觀，容易判斷。并不受材料組織結構和化學成分的限制。局限性是只能檢查非多孔性材料的表面開口缺陷，應用范圍較窄，且僅能檢出缺陷的表面分布，不能確定缺陷深度。1-3.簡述滲透檢測的適用范圍。答：滲透檢測適用于鋼鐵、有色金屬、陶瓷、塑料和玻璃等固體材料的表面開口缺陷的檢測，尤其適用于表面細微裂紋的檢測，但不適用于多孔性材料的檢測。第二章習題2-1.自然界中的物質有哪三種狀態？各有什么特點？答：自然界中的物質具有三種狀態，分為固態、液態和氣態。①氣態：氣體分子間的平均距離較大，分子間的相互吸引力小，分子的動能足以克服分子之間的引力，所以，氣體分子能向各個方向擴散并充滿整個容器，氣體沒有一定的形狀和體積。②固態：固態分子的平均距離小，分子間的引力很大，所以它們只能在平衡位置附近振動，因此固體有一定的形狀和體積，分子不易擴散。③液態：液體分子之間的平均距離比氣體小，但比固體大，分子的動能不足以克服分子之間的引力，因此，液體有一定的體積，但沒有一定的形狀。2-2.界面和表面的區別是什么？常見的表面現象有哪些？答：（1）“相”是指體系中物理性質和化學性質完全均勻的部分。凝聚相與氣相間的邊界區域稱為表面。在相界面上的物質因為具有與體相不同的結構和性質，從而產生的物理現象和化學現象稱為界面現象。氣-液和氣-固界面上發生的界面現象也稱為表面現象，如毛細現象、潤濕現象和吸附現象。2-3.畫圖說明分子間作用力與分子間距離的關系？2-4.什么是表面張力？試舉例說明自然界存在表面張力的現象。什么是表面張力系數？表面張力系數與哪些因素有關？答：液體表面如張緊的薄膜，有收縮至面積最小的趨勢，這種存在于液體表面使液體表面收縮的力稱為液體的表面張力。（2）荷葉上的小水滴收縮成球形，玻璃板上的水銀小滴收縮成球形，縫衣針可以輕輕地放在水面上而不下沉等，這些現象都說明液體表面有張力存在。（3）液面邊界單位長度所具有的表面張力稱為表面張力系數。單位通常采用牛頓/米（N/m）。表面張力系數的物理意義是將液面縮小單位面積，表面張力所做的功。（4）影響因素：物質的本性、相界面的性質、溫度、壓力、液體內所含雜質的影響2-5.產生表面張力的原因是什么？答：液體分子間，存在著相互吸引力，在液體內部，對每個分子來說，它所受四周的分子的作用力是一樣的。而處于表面液體的分子向外受氣體分子的引力，向內受液體分子的引力，由于氣體分子的密度小于液體分子的密度，液體表面層分子所受向內吸引力大于向外吸引力，合作用表現為受向內的拉力，這就形成了表面張力。2-6.減小表面自由能的三種方式是什么？答：①減小表面積A：設表面張力系數α恒定，則體系表面自由能的變化決定于表面積的變化，這時有△G=α△A若△A＜0，則△G＜0，這是恒溫恒壓下過程自動發生的條件。②降低表面張力系數α：設表面積A恒定，則體系表面自由能變化決定于表面張力的變化，這時有△G=A·△α若△α＜0，則△G＜0，因此表面張力減小的過程能自動進行。表面張力減小是吸附作用發生的熱力學原因。③表面積A和表面張力系數α同時減小。2-7.簡述黏附力、內聚力和附著層的定義。潤濕現象產生的原因是什么？答：（1）不同類分子間引力（如液-氣、液-固、氣-固）引起的兩類物質間的黏結作用稱為黏附力。（2）同類分子間引力（如液-液、氣-氣、固-固）引起的同類物質的凝聚和抱團作用稱為內聚力。（3）在液體與固體的接觸處，厚度等于液體或固體分子有效作用半徑δ（以大者為準）的一層液體，即附著層。（4）潤濕、不潤濕是由于分子力不對稱而引起。對于附著層內的分子來說，總存在一個平均附著力f附及平均內聚力f內。當f附＞f內，分子A所受合力f垂直于附著層指向固體，液體內部分子勢能大于附著層中分子勢能，液體內的分子盡量擠進附著層，使附著層擴展，宏觀上表現為液體潤濕固體。2-8.潤濕的類型有哪些？答：潤濕的類型有沾濕、浸濕、鋪展三種類型。①沾濕：也稱粘附潤濕，沾濕過程是液體與固體從不接觸到接觸，使部分液-氣界面和固-氣界面轉變成新的固-液界面的過程。②浸濕：是在恒溫恒壓可逆情況下，將具有單位表面積的固體浸入液體中，氣-固界面轉變為液-固界面的過程稱為浸濕過程。③鋪展：等溫、等壓條件下，單位面積的液-固界面取代了單位面積的氣-固界面并產生了單位面積的氣-液界面，這種過程稱為鋪展過程。2-9.試闡述液體潤濕固體的條件。答：潤濕、不潤濕是由于分子力不對稱而引起。對于附著層內的分子來說，總存在一個平均附著力f附及平均內聚力f內。當f附＞f內，分子A所受合力f垂直于附著層指向固體，液體內部分子勢能大于附著層中分子勢能，液體內的分子盡量擠進附著層，使附著層擴展，宏觀上表現為液體潤濕固體。2-10.什么是接觸角？接觸角與潤濕程度的關系是什么？影響接觸角的因素有哪些？答：在液體與固體接觸面的邊界處，作液體表面及固體表面的切線，這兩切線通過液體內部的夾角稱接觸角，用θ表示。①θ＜，液體潤濕固體；θ=0，液體完全潤濕固體。②θ＞，液體不潤濕固體；θ=π，液體完全不潤濕固體。（3）①物質的本性對同種固體而言，不同的液體與其接觸時，接觸角θ不同，如水能濕潤玻璃，但水銀與玻璃卻產生不潤濕現象。同一液體，對不同的固體而言，他的接觸角θ也不同，它可能是濕潤的，也可能是不濕潤的。②接觸角的滯后現象當固液界面擴展時形成的接觸角稱為前進角，常以θa表示；固液界面回縮時的接觸角稱為后退角，常以θr表示。前進角與后退角常不相等的現象稱為接觸角滯后，通常總是前進角大于后退角。③吸附及其他因素的影響固體表面，特別是高能固體表面能自發地從周圍環境中（氣或液體）吸附某些組分從而降低表面能，同時也改變了表面性質，從而影響θ大小。其他如溫度，液滴形成時間等都可能對接觸角產生影響。2-11.試寫出濕潤方程，并作出簡圖注明方程中各符號的含義。答：潤濕方程如下:cosθ=（fs-fsl）/fl式中：fs——固-氣表面張力fl——液-氣表面張力fsl——固-液界面張力θ——接觸角2-12.沾濕、浸濕和鋪展過程中自由能變化各是多少？發生沾濕、浸濕和鋪展的能量判據式和接觸角判據各是什么？答：（1）①在恒溫恒壓條件下沾濕過程中表面自由能的變化有：△G=γsl-γs-γl=-Wa式中：Wa——粘附功②在恒溫恒壓下，浸濕過程中自由能變化為：△G=γsl-γs=-Wi式中：Wi——浸濕功③在一定溫度壓力下，設鋪展了單位面積，則體系表面自由能變化：△G=γl+γsl-γs=-S式中：S——鋪展系數（2）能量判據式與接觸角判據：因此，在以接觸角表示潤濕性時，習慣上就規定θ=90°為潤濕與否的標準，即θ>90°為不潤濕，θ<90°為潤濕。使用接觸角θ也可以判定潤濕以何種方式進行，當θ≤180°時，可發生沾濕潤濕現象；當θ≤90°時，可發生浸濕潤濕現象；當θ≤0°（或θ不存在）時，可發生鋪展潤濕現象。2-13.試寫出任意彎曲液面下的附加壓強——拉普拉斯（Laplace）公式的表達式。討論平面、球面和圓柱面的附加壓強。①平面R1=R2=∞，則△p=0，即平液面上不存在壓強差。②球面R1=R2=R,則對于凸液面，液滴和玻璃管中的凸液面可視為球面，凸液面下的壓強為：這時凸液面下的壓強大于平液面。對于凹液面，液體中的氣泡，玻璃管中的凹液面也可視為球面，凹液面下的壓強為：這時凹液面下的壓強小于平液面。對于肥皂泡，由于有內外兩個液-氣界面，則③圓柱面R1=R,R2→∞，則式中R——圓柱底面半徑2-14.附加壓強與曲率半徑的關系是什么？答：從拉普拉斯公式可以看出，對于同種液體來說，彎曲液面下的附加壓強與曲率半徑成反比，液滴越小，曲率越大，所產生的附加壓強越顯著；對于不同種液體來說，曲率半徑相同時，彎曲液面下的附加壓強與表面張力成正比。附加壓強的方向總是指向曲面的球心。2-15.什么是毛細管和毛細現象？毛細現象產生的原因是什么？答：能夠發生毛細現象的細管稱為毛細管。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。產生毛細現象的原因：潤濕液體跟毛細管內壁接觸時，由于附著層展延，引起液面彎曲，使液面變大；與此同時，表面張力的收縮作用又要使液面減小，于是管內液體隨著上升，以減小液面，直到表面張力向上的拉引作用和管內升高的液柱的重力達到平衡，管內液體才穩定在一定的高度，類似可解釋不潤濕液體在毛細管中下降的現象。2-16.試寫出濕潤液體在毛細玻璃管內上升高度計算式，并指出各符號的意義。答：潤濕液體在毛細管內液面高度為：式中h——潤濕液體在毛細管內液面高度，單位為cm；α——液體的表面張力系數，單位為mN/m；θ——接觸角，單位為（°）；r——毛細管內壁半徑，單位為cm；ρ——液體密度，單位為g/m3；g——重力加速度，單位為cm/s22-17.試寫出兩平行板間潤濕液面高度表達式，并指出各符號的意義。答：式中h——潤濕液體在兩平行板內液面高度，單位為cm；α——液體的表面張力系數，單位為mN/m；θ——接觸角，單位為°；d——兩平行板的間距，單位為cm；ρ——液體密度，單位為g/m3g——重力加速度，單位cm/s22-18.什么是吸附現象？滲透探傷中哪些地方發生吸附？答：（1）物質自一相內部富集于界面的現象稱為吸附現象。當固體和液體或氣體接觸時，凡能把液體或氣體中的某成份聚集到固體表面上來的現象，就是固體表面上發生的吸附現象。能起吸附作用的固體稱為吸附劑，被吸附在固體表面上的液體或氣體中的某些成份稱為吸附質。例如在顯像過程中，顯像劑粉末吸附缺陷中回滲的滲透液，顯像劑粉末是吸附劑，滲透液是吸附質。（2）滲透檢測過程中，發生吸附的地方有:顯像過程中，顯像劑粉末吸附從缺陷中回滲的滲透液，從而形成缺陷顯示。此吸附現象屬于固體表面（固一液界面）的吸附，顯像劑粉末是吸附劑，回滲的滲透液是吸附質。顯像劑粉末越細，比表面越大，吸附量越多，缺陷顯示越清晰。自乳化滲透法或后乳化滲透法，表面活性劑被當作乳化劑使用，吸附在滲透液一水界面，降低了界面張力，使零件表面多余的滲透液得以順利乳化清洗。此系液體表面（液一液界面）的吸附現象。滲透液在滲透過程中，受檢零件及其中的缺陷（固體）與滲透液接觸時，也有吸附現象發生，但此種吸附作用較弱。2-19.物理吸附和化學吸附的區別有哪些？答：2-20.什么是溶解度？它對滲透探傷靈敏度有何影響？答：所謂溶解度是指在一定的溫度和壓力下，一定數量溶劑中溶質溶解達到飽和狀態時已溶解的溶質數量。通常用100g溶劑里所能溶解溶質的質量（g）表示。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。2-21.什么是表面活性與表面活性物質？試通過表面活性分子結構簡述其特性。答：①表面活性是指甲物質的加入能降低乙液體的表面張力，則稱甲對乙有表面活性。即：能使溶劑表面張力降低的性質稱為表面活性。②具有表面活性的物質稱為表面活性物質。當在溶劑中加入少量的表面活性物質時，能明顯的降低溶劑的表面張力，改變溶劑的表面狀態，產生潤濕，乳化，起泡及增溶等一系列作用，這種表面活性物質稱為表面活性劑。表面活性劑一般都是由非極型的親油疏水的碳氫鏈部分和極性的親水疏油的基團共同構成，而這兩部分分處兩端，形成不對稱結構。由于表面活性劑的這種特殊結構，使得表面活性劑是一種兩親分子，具有親水又親油的兩親性質。這種兩親分子能吸附在油水界面上，降低油水界面的界面張力；吸附在水溶液表面上，降低水溶液的表面張力；從而起到潤濕、乳化和加溶等作用。2-22.溶液表面張力與濃度的關系如何？試分別畫圖說明。答：在恒定溫度下，將各種不同濃度的表面張力對濃度作圖，所得曲線稱為溶液表面張力等溫線。常見的曲線有三類如圖所示：第一類：隨著溶液濃度增大，溶液表面張力略有升高。第二類：隨著濃度的增大，溶液表面張力開始降低得較快，以后降低得較慢。第三類：隨著濃度的增大，溶液的表面張力開始急劇下降，達到一定濃度后，表面張力趨于恒定，幾乎不再隨濃度的增大而改變。2-23.表面活性劑分子的結構特點是什么？表面活性劑的“兩親”，性質是指什么？答：①表面活性劑分子一般由非極性的親油疏水的碳氫鏈部分和極性的親水疏油的基團共同構成。極性基易與水分子結合，具有親水性質，故稱為親水基；非極性基是長鏈烴基，不易與水分子結合而易與油分子結合，具有親油性質，故稱為親油基（也稱為疏水基、憎水基）。一個表面活性劑分子的這兩部分處于分子兩端，形成形似火柴的不對稱結構，親水基為火柴頭，對水和極性分子有親和作用，親油基為火柴梗，對油和非極性分子有親和作用，②因此表面活性劑具有“兩親”（又親水又親油）分子的特殊結構，稱為兩親性質。2-24.表面活性劑降低溶液表面張力的原因是什么？答：表面活性劑通常由兩部分組成：一部分是疏水基團；另一部分是親水集團。在水介質中，表面活性劑的疏水基團會以遠離水的方向定向排列，形成緊密的單分子吸附層。在溶液表面，疏水基團朝向空氣，親水基團插入水中，因為非極性物質具有較低的表面自由能，它覆蓋在具有較高表面自由能的水分子表面，因此溶液的表面張力顯著下降。2-25.表面活性劑的分類如何？滲透檢測中，為什么通常采用非離子型表面活性劑？答：按親水基團的化學結構來分類，親水基團是離子結構的稱為離子型，親水基團是共價結構的稱為非離子型。其中滲透檢測中常用非離子型表面活性劑。離子型表面活性劑又可以按其所帶電荷種類分為陽離子型（親水基團是陽離子）、陰離子型（親水基團是陰離子）和兩性型（親水基團既有陽離子又有陰離子）表面活性劑。注意：陽離子型和陰離子型的表面活性劑不能混用，否則可能會發生沉淀而失去活性作用。按親水基的種類分類： 按溶解性與應用分類：（2）因為非離子型表面活性劑在水溶液中不是以離子狀態存在，故穩定性高，不易受到強電解質的影響，也不易受酸、堿的影響，與其他類型的表面活性劑的相溶性好，能很好地混合使用，在水和有機溶劑中，均具有較好的溶解性能，在一般固體表面上也不發生強烈吸附。所以在滲透檢測中，通常采用非離子型的表面活性劑。2-26.滲透檢測中常用的表面活性劑有哪些？答：滲透檢測常采用的表面活性劑有：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。2-27.什么是HLB值，簡述HLB值不同時對應的作用關系。試寫出單一成分和多種成分的非離子型表面活性劑HLB值計算式。答：HLB值是表面活性劑的親水親油平衡值。用來衡量親水與親油能力的強弱，實際上主要表征了表面活性劑的親水性。HLB值越高，親水性越強；HLB值越低，親油性越強。HLB值是一個相對值，規定親油性強的石蠟（完全無親水性）的HLB值為0；親水性強的聚乙二醇（完全是親水基）的HLB值為20，以促標準制定出其他表面活性劑的HLB值。單一成分：聚氧乙烯型非離子表面活性劑：多元醇的脂肪酸酯型非離子表面活性劑:式中S——酯的皂化值；A——原料脂肪酸的酸值。多種成分：式中HLBA、HLBB、HLBC…——表面活性劑A、B、C…的HLB值；WA,WB,WC…——表面活性劑A、B、C…的質量。2-28.不同HLB值的表面活性劑在水中分散情況如何？答：2-29.試闡述不同HLB值的表面活性劑對應哪些用途。答：2-30.計算500g潤濕劑JFC（HLB=12.0）與1500gMOA（HLB=5.0）混合后的HLB值。答：將給定的值代入公式中：得：2-31.計算月桂醇聚氧乙烯醚C12H25（OC2H4)10的HLB值（原子量C=12、H=1、O=16）。答：數據代入公式得：2-32.表面活性劑的基本性質是什么？答：由于表面活物質在結構上極性不對稱。所以溶于水后親水基與水的親和力大于憎水基與水的排斥力。在水中表面活性分子通過二種方式達到穩定:一種方式是把親水基留在水中，把憎水基伸向空氣并形成單分子膜;另一種方式是水中的表面活性劑分子以憎水基團互相并攏在一起，形成各種形式的膠束。性質還有臨界膠束濃度CMC,表面活性劑的溶解度，表面活性劑在溶液表面上的吸附。2-33.什么是膠束？什么是臨界膠束濃度？答：（1）表面活性劑是兩親分子。溶解在水中達一定濃度時，其非極性部分會自相結合，形成聚集體，使憎水基向里、親水基向外，這種多分子聚集體稱為膠束。表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束，這開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。2-34.表面活性劑為什么易于在界面上吸附？答：①極性相似相吸原理：水是強極性液體，當表面活性劑溶于水中時，根據極性相似相吸、極性相異相斥的原理，其親水基與水相吸而溶于水，其親油基與水相斥而離開水。因此，表面活性劑分子會傾向于在兩相界面上吸附，使兩相間的界面張力降低。②降低界面張力的需求：表面活性劑在界面上吸附后，能夠定向、緊密地排列在界面上，從而降低界面能，防止油或水的聚集。這種吸附行為是體系自發降低能量的過程，因此易于發生。2-35.在液體滲透檢測中，主要是利用表面活性劑的哪些作用？答：液體滲透檢測主要利用表面活性劑的潤濕、增溶和乳化作用。2-36.表面活性劑的增溶作用是什么？產生增溶作用的根本原因是什么？答：表面活性劑在水溶液中形成膠束后具有使不溶于水的有機物溶解度顯著增大的能力，且此時溶液呈透明狀，膠束的這種作用稱為增溶。能產生增溶作用的表面活性劑叫做增溶劑，被增溶的有機物稱為被增溶物。當溶液中形成膠束以后，膠束內部相當于非極性“液相”，從而為非極性有機物的溶解提供了“溶劑”，結果發生增溶過程。可見，增溶過程實際上是增溶物分子落入膠束內部，而在水中的濃度并沒增加。2-37.什么是表面活性劑的乳化作用？什么是乳狀液？乳狀液的類型有哪些？答：兩種互不相溶的液體，其中一相以微滴狀分散于另一相中，這種作用稱為乳化作用。經乳化作用形成的油-水分散體系叫做乳狀液。乳狀液有兩種類型：一種是水包油型（油/水型），以O/W表示，水包油型是油類液體以微粒狀分散在水中，其中油是內相（不連續相），水是外相（連續相）。另一種是油包水型（水/油型），以W/O表示，油包水型是水呈微粒狀分散在油中，其中水是內相（不連續相），油是外相（連續相）。2-38.對乳狀液進行鑒別的方法有哪些？如何進行鑒別？答：可根據油，水性質的不同對乳狀液進行鑒別，方法有染色法，稀釋法，電導法，濾紙潤濕法，光折射法五種。①染色法：蘇丹Ⅲ為油溶性染料，在乳狀液中加入少量此種染料，如乳狀液整體呈紅色，則為W/0型乳狀液；如染料保持原狀，經攪拌后僅液珠帶色，則為0/W型乳狀液。若在乳狀液中加入少量甲基橙，乳狀液整體呈紅色，則為0/W型乳狀液；如染料保持原狀，經攪拌后僅液珠帶色，則為W/0型乳狀液。為提高鑒別的可靠性，往往同時用油溶性染料和水溶性染料先后進行試驗。②稀釋法：O/W型乳狀液能與水混溶，W/0型乳狀液能與油混溶，利用這種性質可判斷乳狀液類型。例如，將乳狀液滴于水中，如液滴在水中擴散開來則為0/W型的乳狀液，如浮于水面則為W/0型乳狀液。還可以沿盛有乳狀液的容器壁滴入油或水，如液滴擴散開來則分散介質與所滴的液體相同，如液滴不擴散則分散介質與所滴的液體不同。③電導法：水、油的導電性相差很大，借此可確定乳狀液的類型。0/W型乳狀液較W/0型乳狀液導電性大數百倍，所以在乳狀液中插入兩電極，在回路中串聯氖燈，當乳狀液為0/W型時燈亮，為W/0型時燈不亮。④濾紙潤濕法：此法適用于重油和水的乳狀液，將乳狀液滴于濾紙上，若液體能快速展開，在中心留下一小滴油，則乳狀液為0/W型的；若乳狀液不展開，則為W/0型的。此法對于在紙上能鋪展的油、苯、環已烷、甲苯等所形成的乳狀液不適用。⑤光折射法：利用水和油對光折射率的不同可鑒別乳狀液的類型。令光從左側射入乳狀液，乳狀液粒子起透鏡作用，若乳狀液為0/W型的，粒子起集光作用，用顯微鏡觀察僅能看見粒子的左側輪廓；若乳狀液為W/0型的，與此相反，只能看到粒子的右側輪廓。2-39.可見光、紫外光、熒光三者的區別是什么？試寫出三者的波長范圍答：可見光、紫外光、熒光三者本質上是相同的，都是電磁波，區別在于波長不同，可見光的波長范圍在400~760納米之間，紫外線波長在330~390納米之間，熒光屬于可見光范疇，其波長在510~550納米之間。2-40.紫外光譜是如何分區的？熒光滲透檢測所用紫外線波長范圍是多少，屬于哪類紫外線？可見光的波長范圍是多少？答：熒光滲透檢測所用紫外線的波長為330~390nm，中心波長為365nm，屬A類紫外線，稱為UV-A或長波紫外線；波長為280~320nm的紫外線稱為UV-B或中波紫外線，又稱紅斑紫外線，UV-B具有使皮膚變紅的作用，還可引起曬斑和雪盲，不能用于熒光滲透檢測；波長為200~280nm的紫外線為UV-C或短波紫外線，UV-C具有光化和殺菌作用，能傷害眼睛，也不能用于熒光滲透檢測。可見光是波長在380~780nm范圍內的電磁波。2-41.試寫出布給-朗伯定律的表達式，并指出各符號的意義。答：式中I0——入射光強，單位為cd；I——透射光強，單位為cd；L——光在介質中通過的距離，單位為cm；α——吸收系數，單位為cm-12-42.試寫出比爾定律的表達式，并指出各符號的意義。答：式中χ——與濃度無關的物質系數；I0——入射光強，單位為cd；I——透射光強，單位為cd；L——光在介質中通過的距離，單位為cm；c——溶液濃度；2-43.什么是光致發光？什么是磷光物質？什么是熒光物質？答：原來在白光下不發光的物質，在紫外線等外輻射源的作用下，能夠發光，這種現象稱光致發光；外輻射源停止作用后，仍然能持續發光的物質稱磷光物質；外輻射源停止作用后，立即停止發光的物質稱熒光物質。2-44.分子產生熒光必須具備的條件是什么？什么是熒光量子產率？答：條件：①分子必須具有與所照射光的輻射頻率相適應的結構，才能吸收激發光。②吸收了與其本身特征頻率相同的能量之后，必須具有一定的熒光量子產率。熒光量子產率ψ也稱熒光效率或量子效率，它表示物質發射熒光的能力，定義為熒光物質吸光后發射的光子數與其所吸收的激發光的光子數之比值，通常用下式表示：用數學式來表達這些關系可得：式中Kf——熒光發射過程的速率常數；Σki——其他有關過程的速率常數的總和。2-45.影響熒光強度的因素有哪些？答：影響熒光強度的因素有①溶劑濃度②溫度③溶液PH值④熒光的熄滅熒光強度與各變量的關系可表示為：式中If——可見光內測定的熒光強度；I0——被檢試件表面測定的紫外線強度；c——熒光染料的有效濃度；K——熒光染料的消光系數；X——熒光滲透劑的膜層厚度；Ψ——染料系統產生的可見光量。當K、c、X值增大時，熒光強度增大。但X值增加到一定厚度時，由于自熄作用，熒光強度不再增加。2-46.簡述輻射通量、光通量、發光強度、照度和亮度的定義及各自的單位。答：輻射源在單位時間內向給定方向所發射的光能量稱為輻射通量。能引起眼睛視覺強度的輻射通量稱為光通量。光源沿給定方向單位立體角發射的光通量稱為發光強度。被照物體表面單位面積上所接受的光通量稱為照度。亮度是描述發光面發光強弱的物理量。它表示在某一方向上單位投影面積的面光源沿該方向的發光強度。輻射通量的單位：瓦特（W）；光通量的單位：流明（lm）。實驗測定：對0.550μm的波長的光，1W相應于683lm；發光強度的單位：坎德拉（cd）；540×1012Hz的單色光在給定方向上的發光強度為1cd。照度的單位：勒克斯（lx），1勒克斯=1流明/米2。亮度的國際單位是坎德拉每平方米（cd/m2）2-47.滲透檢測目視觀察的條件是什么？答：著色檢測時，觀察時使用的白光，其波長范圍為400~760nm，檢測場地，被檢試件表面的白光照度不低于1000lx，現場檢測時應不低于500lx。熒光滲透檢測時，暗室中白光照度應不大于20lx，黑光照度應不小于1000μW/cm2。檢驗員進入暗室至少要有5min適應暗室的時間。不準帶墨鏡或變色鏡，這會降低檢驗的效果和質量。2-48.什么是對比度和可見度？從對比度和可見度方面敘述熒光檢測和著色檢測的差別。答：某個顯示和圍繞這個顯示的表面背景之間的亮度或顏色之差，稱為對比度。可見度是觀察者在一定的本地，外部光等條件下能看到顯示的一種特征。采用著色檢測時，紅色染料顯示與白色顯像劑背景之間的對比率約為6:1.采用熒光檢驗時，熒光顯示與不發熒光的背景之間的對比率（即使周圍環境不可避免有些微弱的白光存在）可達300:1，甚至可達1000:1，在完全暗的理想情況下，可達無窮大。由于著色滲透檢測時痕跡的紅色顯示與白色顯像劑背景之間的顏色對比率遠小于熒光滲透檢測時痕跡的熒光顯示與不發光的背景之間的對比率，因此熒光滲透檢測比著色滲透檢測具有更高的檢測靈敏度。著色滲透檢測時，紅色染料顯示與白色顯像劑背景之間應形成鮮明的色差；熒光滲透檢測時，背景亮度必須低于要求顯示的熒光亮度。2-49.試述滲透檢測中顯像的基本物理過程。答：滲透探傷中，顯像粉（或液態顯像劑）是白色粉末，其顆粒直徑很小，顯像時在零件表面上顯像劑顆粒間可以形成許多很小的毛細管。由于滲透劑對顯像劑是潤濕的，滲透劑在顯像劑的毛細管中形成彎曲面，在附加壓強的作用下，由于毛細管作用結果，缺陷中的滲透液不斷地被吸附到零件表面的顯像劑中。在白熾燈或黑光燈照射下，在白色的背景上出現了紅色或熒光，顯示了缺陷的存在。一般可以如實地顯示出缺陷的種類、形狀和大小。第三章習題3-1滲透檢測劑包括哪些檢測劑？它包括滲透劑(滲透作用)、清洗泵(清洗作用)或乳化劑(乳化作用)及顯像劑(顯像作用)等。3-2滲透劑有哪些分類？試闡述各類滲透劑的特點。滲透劑按所含染料成分可分為熒光滲透劑、著色滲透劑及熒光著色滲透劑三大類。熒光滲透劑含有熒光染料，在黑光照射下，缺陷圖像發出黃綠色熒光，需在暗室的黑光燈下觀察缺陷圖像。著色滲透劑含有紅色染料，在白光下觀察缺陷圖像，缺陷顯示紅色。著色熒光滲透劑含特殊染料，缺陷圖像在白光下顯示鮮艷的暗紅色，在黑光照射下顯示明亮的熒光；滲透劑按溶解染料的基本溶劑分為水基滲透劑和油基滲透劑兩大類。水基滲透劑以水為基本溶劑，在水中溶解染料。水基滲透劑中加有特殊表面活性劑，降低了水的表面張力，從而提高水的潤濕能力。與水基滲透劑相比，油基滲透劑的滲透能力強，檢測靈敏度較高；滲透劑按多余滲透劑的去除方法可分為水洗型滲透劑后乳化型滲透劑和溶劑去除型滲透劑三種。水洗型滲透劑又分為水基滲透劑和自乳化型滲透劑，水基滲透劑直接用水去除試件表面多余的滲透劑。自乳化型滲透劑是在油基滲透劑中加入一定數量的乳化劑，試件表面多余的滲透劑也可以直接用水清洗去除。溶劑去除型滲透劑是用有機溶劑將試件表面多余滲透劑去除。按滲透檢測靈敏度水平分類，滲透劑可分為很低、低、中、高、超高五類。水洗型熒光滲透劑有低、中、高靈敏度水平。后乳化型熒光滲透劑有標準(中等)、高、超高靈敏度水平。著色滲透劑有低、中靈敏度水平。3-3滲透劑的主要成分是什么？每種成分在滲透劑的作用是什么？通常，滲透劑是由溶質和溶劑組成的溶液。有少數滲透劑是懸浮液，如過濾型微粒滲透劑是發光染料微粒懸浮于滲透劑中。溶液型滲透劑的主要成分是染料、溶劑和表面活性劑以及其他多種用于改善滲透劑性能的附加成分。熒光染料是熒光滲透涮的發光劑，著色染料是著色滲透劑的顏色顯示劑。溶劑用于溶解染料和起滲透作用。表面活性劑用于降低表面張力，增強潤濕作用。3-4滲透劑中的染料成分應具備哪些性能？常用的熒光染料和著色染料有哪些？(1)熒光染料熒光染料是熒光滲透劑的發光劑，熒光染料要求發光強，澤鮮艷，對可見光和紫外光照射的穩定性好，對試件無腐蝕，容易清洗。目前常用的熒光染料有:①北類化合物，如YJP-15、YJP-35和YJP-1;②萘酰亞胺化合物,如YJN-68、YJN42和YJN47;③咪唑化合物，如YJ1-43;④香豆素化合物MDAC。。(2)著色染料著色染料是著色滲透劑的顏色顯示劑，著色染料必須鮮明地對缺陷部位染色，才能與顯像劑的白色襯底形成鮮明的對照。著色染料要求色澤鮮艷，顏色濃，易溶解;與顯像劑形成鮮明的對比色澤;易清洗，雜質少，無腐蝕性，對人體無危害。一般使用容易引起人們注意且對白色反差大的紅顏色。 染料有油溶型、醇溶型及油醇混合型三類，一般著色滲透劑的著色染料多為油溶型的紅色染料，如蘇丹紅、燭紅128、燭紅223、油溶紅、熒光桃紅和剛果紅等。3-5熒光染料的“串激”是什么？它是如何增強熒光度的？“串激”就是第二種染料發出的熒光譜與第一種染料的吸收譜相一致。這時，第一種染料在溶液中吸收第二種染料的熒光得到激發，增強了自身發出的熒光強度。由此可知，“串激”并非兩種染料熒光譜的簡單疊加，而是第二種染料增大了第一種染料的熒光強度，第二種熒光染料發出的波長比第一種染料的波長要短，它所吸收的也是更短的波長。這樣可以充分利用激發光源的全部能譜。3-6滲透劑中的溶劑起什么作用？常用的溶劑有哪些？滲透劑的溶劑所起的作用一方面是溶解染料，另一方面是對缺陷部位起滲透作用。在多數情況下都是將幾種溶劑組合使用，在各成分的特性達到平衡的基礎上組成配方。溶劑大致可分為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、鮮明地發揮熒光顏色與著色染料的色澤等條件，此外，還要求具有高沸點下難于揮發、對金屬不腐蝕、沒有或基本沒有氣味等特點。根據以上要求，一般使用高沸點酯類、高沸點乙醇類和多元醇衍生物等。稀釋溶劑除可調節黏度與流動性，還起降低材料費的作用。它要求具備的條件是與基本溶劑互溶、對金屬不腐蝕、無難聞氣味、毒性小等，一般使用鏈型或環狀碳氫化合物。3-7滲透劑的綜合性能有哪些？(1)滲透力強，能較容易地滲入試件表面細微的缺陷中去。(2)較好的截留性能，能較好地保留在表面開口的缺陷中，即便是淺而寬的開口缺陷，也不容易被清洗出來。(3)清洗性好，容易從試件表面清洗去除。(4)有良好的潤濕顯像劑的能力，可充分潤濕試件且不產生難聞氣味。(5)操作性良好，擴展成薄膜時，對熒光滲透劑仍有足夠的熒光亮度;對著色滲透劑仍有鮮艷的顏色。(6)儲存保管中需保持穩定，穩定性不受溫度變化的影響。7)有較好的化學惰性，不使金屬腐蝕、變色。(8)閃點高，不易著火。(9)對操作人員的健康無害。(10)廢液及清洗后的污水處理簡單。3-8什么是靜態滲透量？什么是動態滲透量？黏度對動態滲透參量的影響如何？滲透劑的運動黏度值一般如何選擇？靜態滲透量來表征滲透劑滲入缺陷的能力；動態滲透量表示受檢試件浸入滲透劑所需相對停留時間；黏度對動態滲透參量的影響很大，黏度越高，動態滲透參量越小。黏度大的滲透劑不能很快涂覆在試件表面，滲入到表面開口的缺陷中所需的時間較長，不易從試件表面上滴落下來，損耗較大，污染較大。黏度值太低的滲透劑容易滲入到表面開口的缺陷中去，但在去除表面多余滲透劑的操作中也容易被水沖洗掉；黏度值大小是滲透劑的一項重要指標。滲透劑的黏度通常不宜太高，也不宜太低。各種滲透劑的運動粘度一般在(4~10)x10*m/s(38℃)時較為適宜。3-9什么是滲透劑的揮發性？為什么要在不易揮發的滲透劑中加進一定量的揮發性液體？揮發性是指化合物由固體或液體變為氣體或蒸氣的過程，可用液體的沸點或液體的蒸氣壓來表征。在實際的滲透檢測中，一般在不易揮發的滲透劑中加進一定量的揮發性液體，這有利于缺陷的檢出，提高檢測靈敏度。滲透劑在試件表面滴落時，一方面，易揮發的成分揮發掉，使染料的濃度得以提高，有利于提高缺陷顯示的著色強度或熒光強度;另一方面，滲透劑從缺陷中滲出時，易揮發的成分揮發掉，從而限制了滲透劑在缺陷處的擴散面積，使缺陷顯示輪廓清晰，更有利于檢測人員的觀察。3-10什么是閃點和燃點？測定閃點的方法有哪些？滲透劑的閃點是液體在溫度上升過程中，液面上方揮發出充分可燃性蒸氣與空氣混合，以明火與之接觸時，會發生短暫的閃光(一閃即滅)現象時的滲透劑最低溫度。閃點并不是燃點，燃點是液體遇到明火可形成連續燃燒(持續時間不小于5s)的最低溫度。燃點高于閃點。通常，閃點低，燃點也低，引起著火的危險性大。3-11什么是滲透劑的臨界厚度？它指的是在一定條件下，滲透劑能夠在被檢測工件表面保持連續、有效覆蓋且能發揮最佳滲透作用的最薄涂層厚度。當滲透劑的厚度低于這個臨界值時，可能無法完全填充工件表面的細微缺陷（比如微小裂紋、孔隙等），從而影響后續對缺陷檢測的準確性；而若厚度超過臨界厚度，一方面會造成材料的浪費，另一方面多余的滲透劑在后續清洗等工序中可能難以徹底去除，進而干擾后續顯像以及缺陷判定等操作。3-12什么是滲透劑的含水量和容水量？滲透劑中水分的含量與滲透劑總量之比的百分數稱為含水量。滲透劑在使用中很容易被水污染，當滲透劑的含水量超過某一極限時，會出現分離、混濁、凝膠或靈敏度下降等現象，這一極限值稱為滲透劑的容水量。3-13滲透劑的性能鑒定包括哪些內容？各種性能測定是如何進行的？滲透劑的性能鑒定包含多個重要方面：外觀內容：主要觀察滲透劑的顏色、透明度、均勻性以及有無雜質、沉淀等情況。良好的滲透劑通常應色澤均勻、澄清透明，無明顯可見的雜質或分層沉淀現象，外觀情況能直觀反映其純凈度和穩定性。測定方法：將適量的滲透劑樣品置于清潔、透明的玻璃容器（如無色透明的量筒或燒杯）中，在自然光或充足的白色燈光下，通過肉眼直接觀察其顏色、透明度以及是否存在沉淀、分層等現象，同時輕輕晃動容器，查看其均勻性。密度內容：密度是滲透劑的一項基本物理性質，不同類型、配方的滲透劑密度有差異，其對于滲透劑的儲存、使用以及和其他工藝環節的適配性等方面有一定影響。測定方法：常用密度計法。先將滲透劑樣品注入清潔、干燥且合適量程的量筒中，使量筒內液體達到一定刻度，確保液體中無氣泡。然后將密度計輕輕放入量筒內的滲透劑中（注意不要讓密度計碰壁），待密度計穩定懸浮后，讀取其在液面處顯示的密度數值，測量時通常要在規定溫度（比如20℃左右）下進行，以保證數據的準確性和可比性，若實際測量溫度與規定溫度不同，可按照相應的溫度校正系數進行換算。黏度內容：黏度反映了滲透劑的流動阻力特性，合適的黏度對于滲透劑能否順利在被檢測工件表面鋪展、滲透進缺陷以及后續的清洗等操作至關重要，黏度過高或過低都可能影響滲透檢測效果。測定方法：可以采用旋轉黏度計進行測量。按照儀器的使用說明，先對儀器進行校準。取適量的滲透劑樣品放置在儀器配備的測量容器中，將轉子緩慢浸入樣品中，確保轉子完全被樣品浸沒且處于合適位置，啟動儀器，待讀數穩定后記錄下相應的黏度值，測量時同樣要注意控制溫度，因為溫度對滲透劑的黏度影響較大。閃點內容：閃點是指滲透劑揮發出的蒸汽與空氣形成的混合氣體，在遇到火源時能夠閃燃的最低溫度，它關乎滲透劑使用過程中的安全性，尤其是在有高溫、明火等潛在危險的工作環境下。測定方法：常使用閉口閃點測定儀或開口閃點測定儀進行檢測，具體選用哪種儀器取決于滲透劑的特性和相關標準要求。以閉口閃點測定儀為例，將滲透劑樣品裝入儀器的油杯中，至規定刻度線，蓋上蓋子并密封好，按照設定的升溫程序對樣品進行加熱，同時不斷攪拌，在接近預計閃點溫度時，按照規定的點火頻率通過點火裝置在油杯上方點火，觀察樣品表面是否出現閃燃現象，首次出現閃燃時對應的溫度即為閃點，需要嚴格按照相應的國家標準或行業標準所規定的操作步驟和細節來執行測定。表面張力內容：表面張力影響滲透劑在工件表面的潤濕、鋪展能力，較低的表面張力有助于滲透劑更好地覆蓋工件表面以及滲入微小的缺陷之中，從而提升滲透檢測的效果。測定方法：常用的有液滴法、吊片法等。液滴法是利用專門的表面張力測定儀，將滲透劑通過精密的微量注射器滴落在平整、潔凈且經過處理的固體表面（如特制的測試板）上，儀器會根據液滴的形狀、大小等參數結合相應的物理模型來計算出表面張力數值；吊片法是將一薄的矩形片（如鉑金片等，材質要對滲透劑惰性且表面平整）懸掛在滲透劑溶液中，通過測量使其脫離溶液表面所需的拉力等數據，再依據相關公式計算出表面張力，同樣在測量過程中要保證環境溫度等條件的相對穩定。滲透能力內容：這是滲透劑最為關鍵的性能指標之一，直接決定了其能否有效發現工件表面和近表面的細微缺陷，表征了滲透劑滲入各種類型、尺寸缺陷的難易程度。測定方法：通常采用帶有人工模擬缺陷（如已知尺寸和形狀的裂紋、孔隙等）的標準試塊進行測試。先將試塊進行清潔、干燥處理，然后把滲透劑按照規定的工藝要求（如涂抹方式、停留時間等）施加在試塊表面，經過規定的滲透時間后，進行清洗、顯像等后續常規滲透檢測工序，最后觀察試塊上缺陷處顯像的清晰程度、完整性等情況，以此來評價滲透劑的滲透能力，可通過對比不同滲透劑在相同條件下的測試結果來判斷其滲透能力的優劣。清洗性能內容：滲透劑在完成滲透后，需要能被方便、徹底地從工件表面清洗掉，殘留的滲透劑過多會干擾后續的顯像和缺陷判斷，良好的清洗性能是保證滲透檢測質量的重要環節。測定方法：可以利用帶有滲透劑涂層的測試板（如玻璃片、金屬片等材質，事先均勻涂抹上滲透劑并晾干一定程度），采用規定的清洗液（如常用的有機溶劑或專用的清洗試劑等）按照設定的清洗方式（如浸泡、沖洗、擦拭等）進行清洗操作，清洗后通過觀察測試板表面殘留滲透劑的情況，比如用肉眼觀察是否有可見痕跡、或者采用一些化學分析方法檢測殘留滲透劑的含量等，來評估滲透劑的清洗性能。熒光性能（針對熒光滲透劑）內容：對于熒光滲透劑而言，其在紫外線照射下發出熒光的強度、顏色以及熒光的穩定性等熒光性能，直接影響對缺陷的觀察和識別效果，熒光越亮且清晰，越有利于發現微小缺陷。測定方法：使用熒光光度計等專業儀器，將熒光滲透劑樣品放置在儀器的測試池中，在特定波長的紫外線激發光源照射下，測量其發出熒光的強度數值，同時觀察熒光的顏色是否符合要求、在一定時間內熒光強度的變化情況（穩定性）等，通過與標準樣品對比或者按照相關標準給定的合格范圍來判定其熒光性能的好壞。化學穩定性內容：滲透劑在儲存以及使用過程中，需要具備一定的化學穩定性，要能夠抵抗外界化學物質（如空氣中的氧氣、可能接觸到的酸堿物質等）的影響，避免自身性能發生較大變化而影響使用效果。測定方法：可以將滲透劑樣品放置在不同的化學環境模擬條件下（比如將部分樣品置于有一定濕度、含氧量的環境中，部分樣品與弱酸堿溶液接觸等），經過一定時間（按相關標準規定時長）后，再按照上述各項性能指標的測定方法重新檢測其外觀、密度、黏度等性能，對比其在經受化學環境考驗前后性能的變化情況，來判斷其化學穩定性好壞。3-14乳化劑主要可分為哪幾類？各類乳化劑的乳化形式是什么？乳化劑分為親水性和親油性兩大類。親水性乳化劑水溶液的濃度越高，乳化能力越強，乳化速度越快，乳化時間太短難以親水性乳化劑在使用時應當用水稀釋到5%~20%(按積比)的濃度，通常是5%的(體積比）從而需要較長乳化時間，使得乳控制，且乳化劑拖帶損耗大。親水性乳化劑水溶液的濃度太低時，乳化能力弱，乳化速度滲透浸在乳化劑水液中散和乳化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，因而達不到后乳化滲透檢測應有的高靈敏度。親油性乳化劑通常按供應狀態使用，不需要加水稀釋。如果乳化劑黏度大，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。乳化劑黏度低則擴散到滲透劑中去的速度快，乳化速度快，需要注意控制乳化時間。3-15乳化劑的性能要求有哪些？乳化劑要求乳化效果好，能很容易地乳化并清洗后乳化型滲透劑;外觀(色澤、熒光顏色)上能與滲透劑清楚地區別開;受少量水或滲透劑污染時，不降低乳化劑的去除性能;與滲透劑的配比適度且無不良氣味，便于操作;儲存保管中能保持穩定，穩定性不受溫度變化影響;對金屬及盛放容器不腐蝕變色;對操作者的健康無害;閃點高，揮發性低，廢液與去除污水的處理簡單。對于不同的材料和不同檢驗要求，應選擇不同的乳化劑。例如，鋁鎂合金的檢驗不能用三乙醇胺油酸皂;淺而細的缺陷用高靈敏度的乳化劑;易于積存乳化劑、形狀不規則的試件最好用噴涂法，施加低靈敏度的乳化劑。3-16乳化劑性能的校驗包括哪些內容？各種性能測試是如何進行的？外觀檢查在黑光或白光下觀察時，熒光滲透劑和著色滲透劑與其相匹配的乳化劑的顏色應有明顯的差別。乳化性能試驗乳化劑的去除性校驗以未使用過的乳化劑和未使用過的滲透劑為標準，與使用過的乳化劑和滲透劑的乳化性能進行比較，若去除性低于標準，應為不合格。乳化劑性能的校驗方法如下:取兩塊吹砂鋼試片，用溶劑擦洗或用蒸氣除油，并冷卻至室溫。0.2MPa、溫度為(21±3)℃的水沖洗，沖洗時間30s。2)將兩塊吹砂鋼浸人適當的后乳化滲透劑中，垂直懸掛滴落3min后，用水壓為903)將一個試片人測量的乳化劑中，另一個浸人標準乳化劑中，時間為30s，取出后垂直滴落3min，再以相同的清洗條件去除表面滲透劑。4)試片在熱空氣烘干箱中干燥或吹干。5)在黑光或白光下觀察熒光背景或著色背景，若兩塊試片底色相似，則使用中的乳化劑仍可使用;若底色相差懸殊，則應更換乳化劑。親水乳化劑的濃度可用折光儀進行檢查，當濃度與標準乳化劑的濃度變化相差3%時，該乳化劑按不合格處理。噴涂用乳化劑的濃度用折光儀檢查時，其濃度不應超過5%。(3)親油性乳化劑的允許容水量試驗在親油性乳化劑中加入5%(體積分數)的水,攪拌均勻后觀察乳化劑，不應產生凝膠、離析、混濁、凝聚或形成分層。加入5%(體積分數)的乳化劑，當其與相應的滲透劑配用時，滲透劑不能產生凝膠、離析、混濁、凝聚或在滲透劑面上形成分層，同時該滲透劑的去除性能應符合要求。(4)親水性乳化劑的容水量測定濃縮的親水性乳化劑的允許容水量應不低于5%(體積分數)。(5)溫度穩定性試驗親油性乳化劑和濃縮的親水性乳化劑的溫度穩定性檢查方法與滲透劑檢查方法相同。乳化劑的組分不得離析。(6)親油性乳化劑的槽液壽命試驗親油性乳化劑的槽液不應出現離析、沉淀或泡沫。(7)親水性乳化劑的濃度親水性乳化劑在進行各項試驗檢查時，應根據制造廠家推薦的方法稀釋。3-17顯像劑從使用方法可分為幾類？顯像劑的主要成分是什么？各種成分的作用是什么？分為干式顯像劑和濕式顯像劑；顯像劑主要成分是有酮類化學品、多元櫄、氧化物粉料及膠棉液等；顯像粉末主要起顯現缺陷標志的作用；表面活性劑的作用是充分使顯像粉末分散到介質中。3-18顯像劑的性能要求有哪些？1)顯像粉末顆粒細微，吸濕能力強、速度快，容易被缺陷處的滲透劑所潤濕。2)容易在試件表面上形成勻的薄覆蓋層，使缺陷顯示輪廓清晰。3)在紫外光照射下不發熒光，也不減弱熒光亮度。4)著色顯像劑要提供與缺陷顯示足夠大的底色，以保證最佳對比度，并對著色染料無消色作用。5)無毒、無味、無腐蝕作用。檢驗完畢后易從試件表面上除掉。3-19顯像劑的性能鑒定包括哪些內容？各種性能測試是如何進行的？1.外觀檢查用于著色滲透檢測的顯像劑應能提供一個良好的對比背景;用于熒光滲透檢測的顯像劑在黑光照射下，不應比相應的標準顯像劑呈現更多的熒光2.干粉顯像劑的性能檢驗干粉顯像劑是一種輕質、松散、干燥的細微粉末，不應有聚結顆粒和塊狀物。干粉顯像劑常與熒光滲透劑配合使用，因此，在黑光照射下不應發熒光。(1)干粉顯像劑的松散性(密度)測試取一個干凈、清潔的刻度為500mL的量筒,從500mL標線處準確地切齊，稱取量筒的質量為M，精確到0.5g;將量筒傾斜30°角，使干粉顯像劑粉末沿筒壁輕輕地滑人量筒內。然后逐漸擴大角度，逐漸添加粉末，使其充滿溢出，每添加一次，恢復垂直位置一次，防止空穴形成，嚴禁搖動或敲擊量筒。用直尺刮去多余的顯像劑粉末。在量筒口捆扎一張紙，讓量筒從25mm高處反復地自由落到一厚度為10mm且有一定硬度的橡膠板上，將粉末敦實，每落下一次，將量筒轉90°，一直重復到體積保持不變為止，讀下此時的體積刻度值V。除去捆扎的紙，稱取量筒和盛裝顯像劑粉末的總質量M20顯像劑的松散密度為顯像粉末的凈質量(M2-M,)除以500，得出的值應小于0.075g/cm，即每升松散的顯像劑的質量不大于75g。顯像劑的搖實密度為凈質量除以裝實后所得的體積，即(M?-M,)/V，得出的值不應大于0.13g/cm，即每升體積內顯像劑的質量不應多于130g。(2)熒光污染與水污染檢查取一塊吹砂鋼試塊，將其一半浸人蒸餾水中，快速擺動數次后置于干粉顯像劑中，然后取出，在室溫下干燥，再在1500μW/cm的黑光燈下檢查。與標準顯像劑相比，不應有更多的熒光呈現。試塊的兩半部分對比，可檢查顯像劑被水污染的情況。3-20滲透檢測劑系統靈敏度測試是如何進行的？可采用A型試塊或按NB/T47013-2015規定的B型試塊進行滲透檢測劑系統靈敏度鑒定。用正在使用的滲透檢測劑系統，按規定的工藝對已知缺陷的標準試塊進行處理，將檢測結果(人工缺陷顯示的點數、亮度或顏色深度等)與未使用過的滲透檢測劑系統對標準試塊所得的檢測結果相比較，用以評定正在使用的滲透檢測劑系統的靈敏度。3-21滲透劑配置需要注意哪些事項？在選擇滲透劑配方時，需要對配制的滲透劑的各項性能進行測試比較。測試的內容包括密度、黏度、表面張力、吸光度、閃點和腐蝕性等理化性能。3-22什么是正交試驗法？、正交試驗法是利用正交表合理地安排與分析多因素多水平之間相互關系的試驗設計方法。第四章習題4-1滲透檢測中使用內壓式噴灌時應注意哪些事項?1)噴灌不能倒立噴灑。2)使用顯像劑噴灌前一定要充分搖均。3)噴灌不允許放置在高溫區，不允許暴曬、接近火源或明火加熱。4)使用完的噴灌應打孔(或破壞)泄壓。4-2固定式滲透檢測設備包括哪些裝置?各裝置在滲透檢測中的作用是什么?主要的裝置有預清洗裝置、滲透裝置、乳化裝置、清洗裝置、干燥置、顯像裝置、后處理裝置及紫外線照射裝置。按固定方式不同，固定式滲透檢測設備又可分為一體裝置和分離裝置。(1)預清洗裝置設置預清洗裝置的目的是為滲透檢測提供清潔而干燥的工件。滲透裝置浸漬試件乳化裝置將乳化劑施加到試件表面并使其與滲透劑混合，從而使滲透劑能被水清洗清洗裝置去掉試件表面多余滲透劑防止缺陷內的滲透劑被清洗，防止過洗干燥裝置干燥試件表面多余的水分顯像裝置后處理裝置用以清除附在試件表面上的顯像劑及試件表面上多余的滲透劑4-3使用黑光燈時應注意哪些事項?為什么?工作前預熱15min電源電壓波動超過10%時應配備穩壓器。3)不要經常開關黑光燈以延長其使用壽命。4)工作時濾光片不要與冷的物體接觸，以防止遇冷爆裂。5)濾光片破裂后禁止使用，防止對眼睛造成傷害。6)應定期校驗黑光燈的輻照度。4-4黑光輻照度計測量黑光燈的輻照度有哪些形式?試闡述其工作原理。一種是直接測量，另一種是間接測量直接測量型黑光輻照度計是將紫外線直接射到光電池上，電路產生電流，并通過刻度單位為μW/cm的電流表將輻照度值讀出來光電池是一種在光的照射下產生電動勢的半導體元件。間接測量型黑光輻照度計是將紫外線照射在一塊熒光板上，激發熒光板上的熒光物質發出黃綠色的熒光，反射到光敏電池上，光敏電池受光激發產生電壓，使儀器指針偏轉，通過刻度單位為x的照度計將黑光輻照度值讀出來，其檢測原理如圖4-13所示。間接測量型黑光輻照度計可比較兩種熒光滲透劑的熒光亮度，而不用來測量黑光輻照度。4-5滲透檢測用的試塊有哪些?各有哪些用途?試塊共可分為兩大類:一類稱為人工缺陷試塊，另一類稱為自然缺陷試件。人工缺陷試塊是在試塊上人為制造出裂紋，用來檢出裂紋的最小寬度及深度的標準。滲透檢測常用的人工缺陷試塊有:鋁合金淬火裂紋試塊、不銹鋼鍍鉻輻射狀裂紋試塊和黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊。自然缺陷試件就是具有典型缺陷癥狀的試件，它的作用與人工缺陷試塊相同。無論是人工缺陷試塊還是自然缺陷試件，其缺陷數目、大小和位置應有永久性記錄，以便檢驗對比。4-6簡述鋁合金淬火裂紋試塊、不銹鋼鍍鉻裂紋試塊和黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊的主要用途及使用注意事項。鋁合金淬火裂紋試塊適用于各種滲透檢測(熒光、著)場合，與被檢測材料是否為鋁合金無關，廠商應提供試塊缺陷的原始記錄(相)作為判定依據。鋁合金淬火裂紋試塊用于兩種不同的滲透劑在互不污染的情況下進行靈敏度對比試驗;可在同一工藝條件下比較兩種不同的滲透檢測系統的靈敏度，也可使用同一組滲透檢測材料，在不同的工藝條件下進行工藝靈敏度試驗，還可用于對非標準溫度下的滲透檢測方法作出鑒定。鍍鉻試塊主要用于鑒定滲透檢測劑的滲透性能，校驗操作方法與工藝系統的靈敏度。B型試塊不像A型試塊可分成兩半進行比較試驗，只能與標準工藝的照片或塑件復制品對照使用，即在B型試塊上，按預先規定的工藝程序進行滲透檢測，再把實際的顯示圖像與標準工藝圖像的復制品或照片相比較，從而評定操作方法正確與否并確定工藝系統的靈敏度。黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊主要用于鑒別各類滲透檢測劑性能和確定靈敏度等級。黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊表面產生的已知裂紋的尺寸，其測量值范圍與滲透檢測顯示的裂紋極限值范圍已很接近，因此它是滲透系統性能檢驗的和確定檢測靈敏度的有利工具。4-7 闡述自然缺陷試塊的選用原則。1)在被檢試塊中選擇有代表性的試塊作為缺陷試塊。2)在所發現的缺陷中，選擇有代表性的缺陷作為試塊缺陷。裂紋是最危險的缺陷，通常必須選用，細微裂紋和其他細小缺陷也是通常必須選用的，它們可用于確定檢測系統的靈敏度是否符合技術要求;淺而寬的缺陷也是通常必須選用的，可用于確定檢測操作是否過乳化或過清洗。3)選擇好缺陷試塊，應用草圖或照相的方法記錄好缺陷的位置和大小，以備校驗時對照。4-8滲透檢測設備、儀器和試塊的質量控制包括哪些內容?熒光檢測用的黑光燈，黑光輻照度計，熒光亮度計，白光照度計，壓力表及溫度計等儀器均應定期檢驗;每天工作前應使用標準試塊對滲透檢測工藝系統性能進行校驗。只有獲得相應靈敏度的缺陷顯示后，才可進行試塊的檢驗。滲透檢測的工藝設備應每半年檢查一次;黑光輻照度計、白光照度計和熒光亮度計，應每年檢查一次，所測數據應溯源到國家計量部門。標準試塊不能混用，應按規定進行校驗，發現堵塞、顯示靈敏度降低應報廢。第五章習題5-1滲透檢測的基本步驟包括哪幾個主要階段？答：滲透檢測的基本步驟根據具體所選滲透檢測方法的不同而略有差異，但基本的七大步驟還是相同的，分別是預處理（預清洗），滲透，去除，干燥，顯像，觀察評定和后處理。5-2滲透檢測各個處理工序應注意哪些事項？答：滲透檢測各個處理工序應注意以下幾點：要使滲透劑確實充分滲入缺陷內，即滲透劑需具備容易滲到試件表面與缺陷空隙內的滲透性能。清洗處理階段，只把附在表面的滲透劑除掉，不使滲入缺陷內的滲透劑流出，確保留在缺陷內（截留量）為形成鮮艷的缺陷輪廓顯示，應確保顯像處理條件，使試件受檢表面形成均勻而反差大的良好背景，便于觀察識別并進行穩定的處理。5-3滲透檢測前，為什么要對被檢面進行預處理？答：（1）保證試件表面尤其是開口缺陷處表面干凈，以便于滲透劑更好的滲透，使缺陷中能截留更多的滲透劑，從而提高滲透檢測的靈敏度和可靠性。（2）在浸涂式滲透方式中，盡可能地減輕污染物對滲透劑的污染，防止污染物中的化學成分與滲透劑中的染料成分起反應，降低燃料色澤或熒光亮度，從而延長滲透劑的使用壽命。（3）可以使試件表面在滲透和顯像過程中，為有效檢測提供一個良好的顯示背景。5-4清除試件表面的污物有哪些方法？各種方法應注意哪些事項？答：清除試件表面污物的方法各種各樣，一般有機械清理，化學清洗，溶劑去除，蒸汽去油和乳化劑預清洗等方法，必須考慮試件的材質，硬度，表面狀況和附著在試件上的污染物的種類和性質，選擇不同的清理和清洗方法。機械清理此方法一般用于清除試件表面輕微的氧化皮，鐵屑，鐵銹，油污等，注意用機械清理方面處理過的試件最好經酸性或堿性溶液侵蝕后，再進行滲透檢測化學清洗主要包括酸洗和堿洗。酸洗是用硫酸、硝酸或鹽酸來清除試件表面的氧化物，酸洗可以清除可能妨礙滲透劑滲入表面開口缺陷的氧化皮，被檢試件經打磨、機械加工后，均需進行酸洗處理，才能進行滲透檢測。堿洗是用氫氧化鈉、氫氧化鉀來清除試件表面的油污、拋光劑、積炭等，堿洗多用于鋁合金，熱的堿洗液還可用來除銹和除垢，清除試件表面氧化皮等。酸洗液和堿洗液都應按照制造廠的建議使用。為使試件表面各部位得到均勻腐蝕，在酸洗前需對試件進行清洗，以去除表面的砂子，油脂、污物等。試件的不通孔、內通道部位要用橡膠塞子塞住或用蠟封住，以防止化學溶液進入通道，排出困難，對試件內部產生腐蝕作用。溶劑清洗溶劑清洗包括溶劑液體清洗和溶劑蒸汽除油等方法。它們主要用于清除各類表面油污，油脂及某些油漆。溶劑清洗通常采用汽油、醇類(甲醇、乙醇)、苯、甲苯、三氯乙烷、乙醚等有機溶劑，常應用于大試件局部區域的清洗。用有機溶劑清洗時，把試件浸漬在有機溶劑槽中，可除去試件表面的油脂污物和松散的金屬屑等。乳化清洗劑清洗清洗用的乳化劑是一種含有特殊表面活性劑且不可燃的水溶化合物，對試件有潤濕，乳化，洗凈等作用，并對金屬無腐蝕。經過水洗的試件，在施加滲透劑之前，都應去除所有水分，因為水會妨礙滲透劑的潤濕和滲入缺陷。5-5施加滲透劑的方法有哪些？各種方法的適用范圍是什么？答：滲透是指滲透劑滲人試件的缺陷內部。為達到充分滲透的目的，滲透劑的施加應保證被檢部位完全被滲透劑所覆蓋，并在整個滲透時間內保持潤濕狀態。適用于滲透劑施加的常用方法一般有四種：浸涂、刷涂、澆涂和噴涂，此外還有靜電噴涂等方法。這幾種方法各有優缺點，并針對不同的檢測對象而有所選擇。一般來說，大型槽液式的熒光滲透檢測適合用浸涂方法，在航空、航天工業領域較為常見；噴罐式溶劑去除型著色滲透檢測法多在特種設備（如鍋爐、壓力容器、壓力管道）行業應用，但隨著特種設備行業檢修及定期檢驗要求越來越高，熒光滲透檢測也得到越來越廣泛的應用，噴罐式熒光滲透檢測方式也越來越多；澆涂和刷涂方法一般適用于大型零部件的局部檢測。不管采用哪種方法，都要保證被檢部位完全被滲透劑覆蓋。具體施加方法如下：1）浸涂。浸涂是把整個試件浸泡在滲透劑中。浸涂適用于小試件的表面檢驗，可將一些小試件放在試件筐中或固定在架子上，以手工或自動傳送的方式在滲透劑槽中浸漬。浸涂法可保證試件均勻、一次性地覆蓋上滲透劑，是一種對試件進行全面檢查的好方法。2）刷涂。用刷子、棉紗或抹布蘸滲透劑進行涂刷。用毛刷涂布的方法是用毛刷把滲透劑涂布在部分檢測試驗面上，被檢驗部位一般刷2~3次。這種方法既不會像噴霧法那樣有滲透劑飛散，也沒有像浸漬法那樣大的涂布面，一般作為局部檢驗用。在密閉容器或難以通風的地方可有效地加以應用。3）澆涂。澆涂是指將滲透劑直接澆在試件表面，適用于大試件的局部檢驗。4）噴涂。噴涂是指利用壓縮空氣或氣溶膠制品，在氣壓的作用下把滲透劑通過噴嘴噴射在試件表面。滲透劑可采用噴槍或噴罐的方式噴涂在試件的表面上，這樣可使滲透劑用量較少，也減少滲透劑在不通孔、凹陷及其他孔洞中的集聚量。另外噴涂系統能有效地避免滲透劑的污染，適用于大型試件的局部檢驗或全面檢驗。在噴涂時，噴嘴的前端盡量接近試件，同時室內要通風，防止滲透劑呈霧狀物飛散在空氣中污染環境。5）靜電噴涂。靜電噴涂法是把滲透處理、顯像處理中所需裝置的主要部件換成噴槍和小型的高壓發生器，整個裝置小型化，可有效地進行滲透檢測。用靜電噴涂方法時，滲透劑將不會大量地散發在空氣中造成浪費，也不會危害操作者的身體健康，達到節省工作場地、滲透劑和減輕空氣污染等目的。5-6施加滲透劑時為什么要控制滲透時間及滲透溫度？答：滲透劑在試件上的停留時間（滲透時間），是指施加滲透劑到開始去除多余滲透劑之間的時間，它包括滲透劑從試件表面流滴完畢的滴落時間，因為在此期間溶透劑仍將繼續滲入和潤濕缺陷，所以滴落時間是滲透時間的一部分。滲透劑滲透時間為浸涂時間和滴落時間之和，滲透時間的長短取決于滲透環境溫度、滲透劑性質、試件成形工藝、試件表面狀況、缺陷性質等多重因素。原則上滲透時間越長檢測越可靠，但一般控制在10min即可。特殊情況（如檢修葉片）則可增長至小時計，以便發現微小的疲勞裂紋。滲透環境溫度直接影響滲透劑的滲透性能，一般來說，溫度越高，滲透劑的表面張力會越小，越容易滲透，所以相對應的滲透時間就會短一些。通常情況下，滲透溫度一般在10~50°C的范圍內。溫度太高，滲透劑容易干在試件表面上，給清洗帶來困難或熒光亮度會降低；溫度太低，滲透劑變稠，使滲透劑的滲透能力降低。如果環境溫度低于10°C或高于50C，需要用對比試塊進行比對，用實驗確定合適的滲透時間。由于在役試件要檢測在用缺陷（如腐蝕裂紋、疲勞裂紋、應力腐蝕裂紋等微細小缺陷），比在制件所需要的滲透時間要長的多。5-7去除工序的基本要求是什么？去除多余滲透劑的方法有哪些？各種方法應注意哪些事項？答：去除是指去除掉試件表面多余滲透劑的過程。滲透時間結束后，只有滲入到試件表面缺陷中的滲透劑才是有用的，而試件表面其他的滲透劑都是多余的，都是要被去除掉的。所以，滲透時間結束后試件表面的滲透劑都是要被去除掉的。過度的清洗會把缺陷中的滲透劑洗出，降低檢測靈敏度；而清洗不充分、熒光背景過濃或著色底色過濃將使缺陷顯示識別困難。用熒光滲透劑時，可在黑光燈照射下邊觀察邊去除。著色滲透劑的去除應在白光下控制進行。水洗型滲透劑直接用水去除（方法A工藝）。親油性后乳化型滲透劑經乳化后再用水去除（方法B工藝）。溶劑去除型滲透劑用有機溶劑擦除（方法C工藝）。親水性后乳化型滲透劑先經預水洗，再乳化，后再用水去除（方法D工藝）。5-8根據清洗方式和顯像方式的不同，該如何安排干燥工序？答：干燥的目的是除去被檢試件表面的水分，使滲透劑能充分從表面開口缺陷中回滲到顯像劑背景表面上。水洗型滲透檢測及后乳化型滲透檢測由于最終需要用水作去除劑，所以需要專門的干燥工序，而溶劑去除型滲透檢測不必要進行專門的干燥處理，故應在常溫下自然干燥，不得加熱干燥。試件在清洗后、顯像處理前或后，應將試驗后殘留的清洗水或濕式顯像劑中的水分進行有效的干燥處理。在液體滲透檢測中，是否需要干燥處理和什么時候進行干燥處理，要根據清洗方式和顯像方式的不同來決定。原則上，當采用溶劑去除試件表面多余的滲透劑時，不必進行專門的干燥處理，只需自然干燥5~10min即可；采用干粉顯像劑、非水基濕式顯像劑時，檢測面應在施加前進行干燥；采用水濕式顯像劑（水溶解、水懸浮濕式顯像劑）時，檢測面應在施加后進行于燥處理；采用自顯像時應在水清洗后進行干燥。5-9干燥方法有哪些？實際應用中如何選擇這些方法？答：干燥的方法有多種，一般有干凈布擦干、熱風吹干、壓縮空氣、烘干箱熱循環空氣烘干等多種方式。實際在滲透檢測中，對金屬試件的干燥往往采取組合方式。一般剛經過水洗的金屬試件，先用壓縮空氣吹拭掉表面多余的可見水分，然后再進行熱空氣吹干，或進入烘干箱烘干。5-10什么是熱浸技術？為什么不推薦使用熱浸技術？答：所謂“熱浸”是在試件清洗干凈后，將其短時間地在80~90攝氏度的熱水中浸一下，以提高試件的初始溫度，加快在烘箱中的干燥速度。但熱浸對試件有補充消洗的作甲；熱深時間過長會造成過洗，故僅用于預清洗中，在去除試件表面多余的滲透劑后，一般不推薦使用。通常鑄件可以熱浸，表面光潔的機加工試件不宜進行熱浸。熱浸時要嚴格控制時間，一般只需要在熱水中浸一下就可以了。最長不能超過20s。5-11常用顯像的方法有哪些？各有什么特點？答：常用的顯像方法分為干式顯像、非水基濕式顯像、水基濕式顯像和自顯像。干式顯像一般是指干粉顯像，主要用在熒光滲透檢測法中。使用干粉顯像時，試件表面須經干燥處理，試件在干燥后應立即進行顯像，因為熱的試件能得到較好的顯像效果。干粉顯像尤其適合大試件、結構復雜的試件和表面粗糙的試件，適合批量試件的流水作業檢驗。非水基濕式顯像該方法一般指溶劑懸浮顯像法，主要是顯像劑固體粉末懸浮在液體有機溶劑中。該方法主要是采用壓力噴罐噴涂，在每次使用之前，左右用力搖動壓力噴罐中的彈子，使沉淀的顯像劑重新懸浮起來，呈現出細微顆粒均勻分散狀混合物，通過壓力噴嘴噴出來，涂覆到試件的表面。一般要求噴嘴與被檢表面間的距離為300~400mm，噴霧錐狀束的中心軸線與被檢表面的夾角保持在30°~40°，噴涂的顯像劑薄膜層要均勻且不要太厚，否則涂覆后形成較厚的膜可能掩蓋細小的缺陷顯示。正式噴涂前，應先在無關的表面試噴，然后再正式噴涂。非水基濕式顯像劑能牢固地貼附在試件表面上，且顯像劑中的溶劑能滲入到缺陷中去，在其干燥揮發的過程中能幫助缺陷中的滲透劑擴展到試件表面上來，因此顯像靈敏度高。非水基濕式顯像法適合表面光潔、形狀簡單試件的檢驗，也適合大試件的局部檢驗和焊縫的檢驗。非水基濕式顯像劑的溶劑容易揮發，在空氣中能快速干燥，這就節省了熱空氣循環烘箱或輔助加熱。在顯像過程中，溶劑加強了吸附功能，因此可明顯提高滲透檢測缺陷顯示的可觀察性。若使用得當，非水基濕式顯像劑是目前靈敏度最高的顯像劑之一。但非水基濕式顯像劑的溶劑不是有毒就是易燃，使用中必須小心以避免過多吸入或意外引爆水基濕式顯像水基濕式顯像分為水懸浮濕式顯像和水溶解濕式顯像兩種。這兩種類型的顯像劑都有濃縮液和干粉供應，使用前應用水稀釋到合適的濃度。水基濕式顯像適合表面較光潔而形狀較簡單的試件。進行水基濕式顯像的試件用水清洗后，可直接將顯像劑施加在其表面上。施加方法可采用浸涂、澆涂或噴涂，但一般多用浸涂法。水基濕式顯像在施加完顯像劑并滴落后，應迅速進行干燥處理，干燥一般來用熱循環空氣烘干法，干燥的過程同時也是顯像的過程。自顯像對靈敏度要求不高的滲透檢測，比如鋁合金砂型鑄件、鎂合金砂型鑄件以及陶瓷類試件，常采用自顯像工藝進行顯像。一般來說，國內航空航天行業常用的自乳化水洗熒光滲透劑可以實行自顯像。實施自顯像工藝時要注意以下幾點：1）試件表面進行干燥后，停留的時間一般要較長一些，以便停留在缺陷中的熒光滲透劑有足夠的時間往缺陷表面回滲。2）采用的黑光燈的黑光輻照度要很高。自顯像的時間范圍一般為10~120min，而受檢試件表面的黑光輻照度應達到3000μW/cm2以上，這比一般有顯像劑檢測法所要求的在15cm處黑光燈的輻照度為1000pW/cm2要高得多。3）自顯像使用滲透劑的靈敏度等級需提高一級。5-12為什么要控制顯像劑覆蓋層厚度？答：滲透檢測的顯像過程利用了毛細作用，在施加粉狀顯像劑時，毛細作用使缺陷中的滲透劑通過顯像劑粉末顆粒表面之間的微細通道移動。溢出表面的滲透劑薄膜厚度達到或高于熒光或著色顯示的門檻值時，滲透劑的顯示才會被觀察到。因此，施加的顯像劑薄層的最佳厚度與毛細管效率及其覆蓋或吸附力有關。若顯像劑的粉層太薄，缺陷較小時將不會吸出足量的滲透劑，不能形成顯示；若顯像劑的粉層太厚，會掩蓋和削弱微小缺陷的顯示，降低檢測靈敏度。施加顯像劑的最佳薄膜厚度取決于顯像劑的性質和被檢金屬表面的特性。關于顯像劑薄膜的厚度，著色滲透與熒光滲透是有差異的。著色滲透時，涂覆的程度要能看到透過試件表面稍微變暗的基底顏色；熒光滲透時，要能清楚地看到試件表面的基底顏色，即最好比著色滲透涂覆的顯像劑要薄。無論用什么方法顯像，施加在試件表面上的顯像劑應薄而均勻，切不可在同一部位反復幾次涂覆。5-13試比較干式顯像和濕式顯像的不同？答：干式顯像和濕式顯像相比，干粉顯像劑不附著在缺陷以外的部位，顯像后經過長時間仍能保持清晰的缺陷輪廓圖形，所以干式顯像的顯像分辨力較高，可以分辨出相互接近的缺陷，并且顯示缺陷的熒光亮度比濕式顯像高，容易識別缺陷。濕式顯像后，試件如放置較長時間，由于潤濕作用，缺陷輪廓圖形會擴展開來，使形狀和大小都發生變化，在進行缺陷輪廓圖形的等級分類時必須注意。但濕式顯像劑易于吸附在試件表面上形成較厚、較致密的覆蓋層，有利于形成缺陷顯示并提供良好的背景，顯示的對比度較高，檢測靈敏度高。5-14顯像劑的選擇原則有哪些？答：顯像劑選擇取決于滲透劑的種類和試件的表面狀態。對著色滲透劑而言，對于任何表面狀態，一般都應優先選用非水基濕式顯像劑，然后才是水懸浮濕式顯像劑；對熒光滲透劑來說，光潔干凈的試件表面應優先選用非水基濕式顯像劑，粗糙表面應優先選用干粉顯像劑，其他狀態表面應優先選用非水基濕式顯像劑，然后依次是干粉顯像劑、水懸浮濕式顯像劑、水溶解濕式顯像劑。但必須注意的是，干粉顯像劑不適用于著色滲透檢測系統，水溶解濕式顯像劑不適用于水洗型滲透檢測系統。5-15觀察和評定缺陷時應注意哪些事項？答：觀察和評定時應注意的事項如下：1）觀察和評定人員在黑光燈下觀察顯示時，首先應該分辨顯示是屬于相關顯示、非相關顯示還是偽顯示，只有判斷是相關顯示，才能進一步判斷試件表面所出現顯示的缺陷性質、缺陷形狀、缺陷分布、缺陷尺寸及大小等，并記錄及簽發報告。辨別顯示性質的方法是：用干凈的脫脂棉球蘸一些工業酒精，將顯示痕跡擦除掉，然后涂覆一薄層顯像劑，如果顯示仍能出來，一般該顯示就可以判定為是相關顯示；而如果再涂覆顯像劑后先前出現的顯