表面检测——磁粉、渗透与涡流 教学课件 ppt 作者 李丽茹 第三章.ppt

第三单元渗透检测模块一渗透检测的物理基础模块二渗透检测的设备与材料模块三渗透检测技术模块四典型工件的渗透检测模块五渗透检测的工艺文件及编制《表面检测—磁粉、渗透与涡流》模块一渗透检测的物理基础一、表面张力二、润湿现象三、毛细现象四、表面活性和表面活性剂五、乳化作用六、渗透检测的光学基础知识《表面检测—磁粉、渗透与涡流》一、表面张力1、表面张力的定义:在液体表面存在一种力,它作用于液体表面使液体表面收缩,并趋于使表面积达到最小,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、表面张力的产生机理:在气液界面上,存在一个液体表面层,是由一个距液面距离小于分子作用球半径的分子所组成的。所有液体表面层上的分子都受到内聚力的作用,这种作用力就是表面层对整个液体施加的压力,该压力在单位面积上的平均值称为分子压强。分子压强的方向总是与液面垂直,指向液体内部,在分子压强的作用下,好象在液体表面形成一层紧缩的弹性薄膜,这层弹性薄膜总是使液面自由收缩,有使其表面积减小的趋势,这就是表面张力产生的机理。如下图所示。《表面检测—磁粉、渗透与涡流》2、表面张力的产生机理A代表内部分子,B代表近表面层分子,C代表表面层分子。《表面检测—磁粉、渗透与涡流》(1)定义:表面张力系数可定义为任一单位长度上的表面张力。它的作用方向与液体表面相切。通常以牛顿/米(N/m)为单位。(2)表示方法:ƒ=αL一般来说,一定成分的液体,在一定的温度和压力下有一定的α值;不同液体α值不同;同一液体,表面张力系数α值随温度上升而下降;含有杂质的液体比纯净的液体的表面张力系数要小。《表面检测—磁粉、渗透与涡流》二、:润湿现象是固体表面上的气体被液体取代的表面及界面现象,有时也是一种液体被另一液体所取代的表面及界面过程。润湿现象实例:如果我们把水滴滴在光洁的玻璃板上,水滴会沿着玻璃板慢慢散开,即液体在与固体接触时表面有扩散的趋势,且能相互附着,形成玻璃表面的气体(空气)被液体(水)所取代的现象,这种现象我们称为水润湿了玻璃。非润湿现象实例:如果将水银滴在光洁的玻璃板上,水银在固体表面不能扩散,而是收缩成球形,且相互不能附着,称为不润湿现象。《表面检测—磁粉、渗透与涡流》(1)定义:将一滴液体滴在固体表面上,我们把在液—固界面与界面处液体表面的切线所夹的角,称为接触角,常用θ表示。(2)接触角的表示示意图《表面检测—磁粉、渗透与涡流》:即液—气、固—气及固—液界面。与三种界面一一对应,存在三种界面张力,当液滴停留在固体平面并处于平衡状态时,三种界面张力相平衡,各界面张力与接触角的关系称为润湿方程,表示为:《表面检测—磁粉、渗透与涡流》该公式可变形为::(1)θ大于90°时,液体呈球形,产生不润湿现象;(2)当θ角小于90°时,液体不呈球形,且能覆盖固体表面,产生不润湿现象;(3)当接触角小于5°时,cosθ≈1,此时产生完全润湿现象****惯上将这种现象称为铺展润湿现象。《表面检测—磁粉、渗透与涡流》三、毛细现象1、毛细现象的定义:润湿液体在毛细管中呈凹面并上升,不润湿液体在毛细管中呈凸面并下降的现象,称为毛细现象。《表面检测—磁粉、渗透与涡流》