1、職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫教學資源庫主講教師：楊琛 金屬材料檢測技術課程毛細現象產生機理及在滲透檢測中的應用 蘭州石化職業技術學院職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術毛細現象中的液面高度1目 錄毛細現象的產生機理2滲透檢測中的毛細現象3職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術(1)毛細管內液面高度1. 毛細現象中的液面高度 現以潤濕液體為例，簡單分析毛細管中受力情況，并進而推導出潤濕液體在毛細管中上升的高度公式。職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術 毛細管插在潤濕液體中，由于潤濕作用，靠近管壁的液面就會上升，形成表面凹下，從

2、而擴大液體表面。在彎曲液面的附加壓強的作用下，液體表面向上收縮，而又成為平面。職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術 隨后，潤濕作用又起主導作用，靠近管壁的液面又向上升，重新形成表面凹下，而彎曲液面的附加壓強又使其收縮成平面。職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術 如此循環，使毛細管的液面逐漸上升，一直到向上的彎曲液面附加壓強的作用力與毛細管內升高的液柱重量相等時。達到平衡，才停止上升。職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術 毛細管中上升力F上，來源于毛細管內壁彎曲液面附加壓強：職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術毛細管

3、中下降力F下，等于液柱的重量：職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術 液面停止上升時。上升力與下降力平衡，則： 這就是潤濕液體在毛細管中上升的高度公式。職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術 從公式可以看出，毛細管曲率半徑越小，管子越細，則上升高度越高，即潤濕液體在很細的管子里上升特別顯著。若毛細管曲率半徑一定，則表面張力越大，潤濕作用越強，液體上升高度越高。職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術(2)兩平行平板間的液面高度 兩平行平板間的液面高度為：職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術(3)缺陷內液面高度 上述討論只適

4、用于貫穿型缺陷，但在實際滲透檢測中，常見的是非貫穿型缺陷，其一端是封閉的。因此，缺陷內液面高度需另行討論。 缺陷類型不同，缺陷形狀不同，缺陷內液體形成的彎曲液面也不同。職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術2. 毛細現象的產生機理 毛細現象的發生是由表面層和附著層的特殊情況決定的，是附著層的收縮力或推斥力與表面張力共同作用的結果。職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術 可將零件表面的開口缺陷看作是毛細管或毛細縫隙。因此滲透液在毛細作用下能滲入表面缺陷中去，使缺陷附近的表面有所不同。(1)滲透與毛細作用3. 滲透檢測中的毛細現象職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術(2)顯像與毛細作用 顯像過程也是利用滲透的作用原理。顯像劑是一種細微粉末，顯像劑微粉之間可形成很多半徑很小的毛細管，這種粉末又能被滲透液所潤濕。顯像過程中的毛細作用職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術 所以當清洗完零件表面多余的滲透液后，給零件的表面敷一層顯像劑，根據毛細現象，缺陷中的滲透液就容易被吸出，形成一個放大的缺陷顯示。職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫金屬材料檢測技術小 結 1. 潤濕液體在毛細管中上升的高度公式： ； 2. 缺陷類型不同，缺陷形狀不同，缺陷內液體形成的彎曲液面也