专业英语翻译第七章

7.1在19世纪初，渗透测试可能已被使用，材料的制造者注意到淬火或清洁能够看到的裂缝和其他缺陷，这些缺陷没有被眼睛注意到。但公认的最早应用的PT（渗透检测）是釉和白粉”的检查，在19世纪末用于铁路车轴，车轮耦合器，机车零件的检测中。铁路视察员采用“油”（渗透剂一个黑暗的润滑油，用煤油稀释），表面缺陷，要检测的部分被油涂覆，绕后再除去过量的油污。谓油后，“白粉”（粉笔和酒精的混合物制成的的显影剂），然后施加在零件上。随着酒精的挥发，在表面上留下一个薄的，白色的粉末状的涂料标记。用木槌敲打其中的部分，不连续处被困的油就会被逼出来的，一个黑色的污点的标记。因此，这是很容易看到的不连续性。铁路视察员采用的“石油和白粉”相结合的技巧，直到1940年左右。当它在很大程度上取代铁磁性零件的磁粉探伤。两项改进石油和白粉的技术，它在1940年后继续在有限制的使用。第一个变化是使用紫外线灯（UV或黑光）清洗掉多于的油后照亮试样表面。由于一个淡蓝色的光芒下，强烈的紫外线光荧光，油渗出的小缺陷的痕迹，可以更清楚地看到。第二个改变是加热的部分和改善渗透的油的不连续性。薄，热油，可以更容易在不连续的地方扩散，以及部分的冷却有助于渗透到表面的不连续的地方。但即使有这些变化，“热油法”是比目前使用的渗透系统更敏感。在第二次世界大战期间，中航工业需要更好的渗透测试非铁磁性部件，不能与磁学方法进行测试，或要求更高的灵敏度对于铁磁零件的表面不连续性的检验。1941年，罗伯特C.和约瑟夫-L.Switzer，作出重大的改进，在荧光灯和颜色的染料渗透的方法，他们今天仍在使用。强荧光或荧光或颜色鲜艳的染料，引入特殊配方的油有更大的穿透能力（因此认识许多渗透的方法，如同渗透法）。石油和白粉或热油的方法相比，荧光和可见光（通常为红色）染料提供了更大的敏感性。荧光染料，当暴露在紫外线下，会发出明亮的黄绿色的光，非常接近的的人眼睛。红色染料的背景下，最敏感的范围，而开发人员提供了所需的敏感检查。许多行业迅速接受这些新的渗透技术，一些制造商制造和提供的检测系统。除去的碳氟化合物和某些烃化合物，在材料的工业方法和政府的安全要求，如减少材料毒性和火灾的危险，从有机溶剂的毒性持续降低。一些人已改善了这种材料，使其更环保。乳化剂（与水混溶的有机材料）已经加入，然后除去从渗透剂（停留时间后）优选与后乳化型渗透剂作用。乳化剂可以除去与水的渗透剂。使用卤素（本年初制使用渗透剂），这可能会引起在一些材料的腐蚀，该方法的使用限制到较低水平（如在航空航天和核工业）已经开发了用于专门的渗透剂。渗透剂系统也已开发使用液态氧（LOX）或其他强大的氧化剂。另外，渗透其他配方的发展（偏正摄影，录像，和塑料薄膜）继续PT（渗透检测）的有效性。7.1.2PT的最大优势是其广泛的应用。甚至可以检查一些多孔材料,使用一种特殊的渗透系统。此外，PT（渗透检测）是一个相对简单和非常经济的无损检测方法，相作为比较的其它方法。检测试剂盒，可以一个人方便地进行远程测试。可以测试在各种形状和材料的或大或小的标本。该方法可以提供可靠的结果，是因为虚假的缺陷非常少，特别是在有经验丰富检查员的手。PT（渗透检测）可以自动提供快速，大面积的简单的几何样本，或大量的同类样本检查。PT（渗透检测）的主要缺点是，它仅可以检测到试样的表面是开放的缺陷。此外，结果取决于在试样上的经验和技巧的有检测员.气孔的污垢，或粗糙的表面可以隐藏不连续性。试样在高温度上（120F49C）或低温度上（低于40°F\4C）的材料能够被检测出来，使用标准的渗透剂，虽然在高得多的（350F\175C可以使用一些特殊的渗透剂材料）或较低（10FX-12C）的温度。非常紧的不连续性的缺陷，渗透剂可能并不能检查出来.多种材料和不连续性的类型，和不同的测试条件，如温度和湿度，也可能影响该方法的灵敏度虽然使用PT去清洁材料的做法正逐渐被改变，以符合环保和安全要求。他仍然是一种重要的考虑方法。这种服务可能会增加成本和不便，样品材料也许点乱，特别是通风不良的地方，可能会造成安全隐患。7.2理论和原理7.21液体流动渗透的基本原理是渗透液能够完全覆盖样品的表面，然后渗入到不连续开口表面的深处。表面张力，接触角和润湿表面，毛细现象和渗透时间描述这些功能。7.22表面张力表面张力的物理现象解释了吹肥皂泡的动力学原理,同时也解释了为什么一辆刚打蜡的汽车上雨珠还会在车上无光毛面上形成微小水坑。为了检查表面张力的性质，让我们开始说明下表面能量的概念。想象一小水滴浮在航天飞机之上（忽略重力）。水滴体积内的一个水粒子（远离表面）经历了从水粒子周围全方向有吸引力的分子力。作用于粒子的净力为零。但是当我们检查靠近和在液滴表面的粒子时，总内聚力为半球型方向，没有水粒子在液滴表面。因此，作用于表面粒子的局部力不会和为零。而粒子经历了一个直接垂直于表面和液体内部的净力。最后，这压缩力通过表面上的直接弹力来平衡。事实上，一个水分子是存在或者靠近表面需要工作来克服这个内在的定向力。与这项工作相关的能量储存在表层形式的弹性势能，称它为表面能量。热力学定律，以及牛顿运动定律，都需要流体表面来转移一个最低的能量状态。这种运动就类似于一个球从高处掉落（比如给定一个潜在的能量）到地球表面（比如最低的潜能量）。当表面面积是最小的时候水滴的表面能量最小化，比如液滴是个球体。如果表面能量的减少是通过减少表面面积而来的，那么必须有一个流体表面切线的弹力来减少这个面积。这个力称之为表面张力。图7-1展示了经典的实验来对一个给定流体确定它的表面张力。这个U形线框，与U底部的滑块，是局部浸没在流体里的。滑块是沿着框架慢慢拉出液体，生成了一个液体薄膜。这个实验测量这个力需要通过给定来增加薄膜的面积。有趣的是，这个力是独立于总薄膜面积的。这种独立与我们所理解的弹性膜形成对比（比如说一个橡胶气球），而增加薄膜面积所需要的力是直接与现存的面积成比例的。但是因为液体薄膜的分子是数量级小于薄膜的厚度，这个薄膜主要是散装液体。当薄膜面积增加时，液体分子简单的移动从散装到表面。换句话说，液体不需要克服薄膜在低速率运动下的剪切力。作用于可移动线长L的作用力F增加了正反两面的表面积和薄膜的背面。这个表面张力r，对于这个例子给出了....肥皂泡沫的表面张力是与不同泡沫之间内外部压力和曲静半径是相关的。一小滴液体的表面张力是表面张力也可以看做是导致相同分子（液一液和气一气分子）之间与不同分子（气一液分子，他们构成了气体与液体之间的表面即界面）之间分子吸引力存在差别的力。因此，这个在一个液体和气体的表面张力是更恰当的写成••••7.2.3接触角和表面润湿表面张力并非液体独有。事实上，表面能和表面张力存在于任何凝聚态，固体或液体的表面或边界。本节讨论的是影响固、液、气界面不同的表面力平衡的因素。经验告诉我们，液体与固体接触时呈多种表现形式。液体可能简缩成小液珠，如雨珠滴落在车的蜡层上；也可能形成小滩水，如雨珠滴落在车的钝层上;还可能完全浸湿表面，比如油入热锅。为了这些不同的结果，想象一颗液滴与固体接触。当然也包括与固体、液体接触的气体。以下的表面张力在不同的固、液界面上，导致了不同的结果。丫7气液界面的表面张力gl丫7固液界面的表面张力ls丫固气界面的表面张力sg（图片省略）图7-2液、固、气界面上的作用力即各材料间的表面张力（以下标表示）。A表示液、固

界面上由液相指向固相的吸引力对同时有三相的界面进行讨论。各力与它们想对应的表面相切。由定义知，固体表面不流动，R和R的方向存在于固体平面内。而R的方向，与液气表面相切，由界面上三个界面的表面张力以及三种不同材料相互的粘着力来确定。在固相平面的X轴方向上，合力为：工F=v-y-yzcos0=0xlssggl在垂直与固体表面的Y方向上，合力为：YFy=yglsin0-A=0A代表粘着力。注意，A的法向指向固体表面的内部，从而使得液相表面附着于固相。接触角指的是液相表面与固相表面的夹角。该接触角与相接处的材料的属性呈函数关系，表明液相润湿表面的程度。以下为四种情况：0=0，液相将完全浸润固体表面（注意，气相将不再与固相接触）0<0<90°，液相趋于散布并润湿固体表面。90。<0<180。，液相在固相表面趋于形成液滴并与接触。0=180°，液相呈液滴形态，不与固体表面相接触并与之分离。液相接触角大于90°则称表面不润湿，小于90°则润湿。典型渗透剂的接触角近似为10°。7.2.4毛细现象渗透剂的首要要求是可润湿试样的表面。若渗透剂包覆表面，它将会渗入不连续的表面。忽略重力因素，毛细现象是液体渗入狭缝的驱动力。水在玻璃器皿中，会以一个弯曲幅度或半径r进行攀爬，比名义水位略高（见图7-3a）。而，如果在玻璃器皿上涂蜡，水表现为脱离管壁（见图7-3b）。表面张力和粘着力的平衡可以解释这些不同接触角的成因。当容器的管壁间距小于两倍的曲率半径r，力将变得不平衡，液相将上升或下降一个额外的距离（见图7-3c、7-3d）。这种容器成为毛细管，而液体离开其名义水位的现象则称为毛细现象。液相弯曲称为弯液面（半月）。液体在毛细管中奖将于储液液面（见图7-3d）。液体高度的上升或下降与液相在固相上接触角以及液相表面张力呈函数关系，其中接触角又与表面张力的差别呈函数关系。高度h,通过毛细管中液相的表面张力和重力的合力可以计算得出。液面在其接触面的周边上，对毛细管施加一个引力（表面张力）——对圆柱形管来说为2nr，于是拉离液体在毛细管中形成的液柱的力大小为：（2兀r）丫cos0gi而重力作用阻碍这一过程，其大小为：（兀r2h）pg其中，是液体密度，g是重力加速度。液体最终的高度取决于此二力的平衡状态：（2兀r）丫cos0=兀厂2pghgi2cos0h=glrgh（图片省略）图7-3大容器管壁的液面上升a）或下降b）。容器管壁尺寸小于两倍半径r时的液体毛细作用c）、d）液体在裂纹处的渗入情况一般都不同于方程（7-8）的估算，成因有三。第一，裂纹宽度非常数：通常裂纹随深度增大而变窄。第二，裂纹可能局部接触，而局部闭合。第三，裂纹内的气体和污染物限制了液体的渗入。尽管如此，渗透深度仍与表面张力成比例关系，而与裂纹宽度和渗透剂密度成反比。有人认为液体的粘度会影响表面润湿和裂纹的渗入（将粘度近似当作运动固体的摩擦力）。粘度（摩擦）系数越高，液（固）相运动的阻力越大。尽管渗透时间受粘度影响一一粘度越大，渗入速率越小，但在一定范围内，粘度对液体渗入裂纹的灵敏度和能力没有太大影响。7.3渗透技术尽管渗透检测学科发展的很先进,但是各种各样的渗透技术都遵从着100年以前的渗油刷白探裂这种基本方法。这种方法的简便性，在某种程度上使它得到了广泛的应用，尽管这种方法看起来很简单，但是合格的程序步骤需要合适的操作并且极度的认真，从而达到关键性应用对灵敏度和可靠性的需求。本章节讲述这种方法的详细内容并且介绍说明书准则和书写标准。7・3・1基本方法对任何的渗透检测的操作步骤如下：对将要检测的工件进行仔细的目视检查。清理工件表面。3•检验工件的温度和渗透剂材料。4•将渗透剂应用与工件表面。渗透时间（使渗透剂进入缺陷的时间）。6•将多余的渗透液从工件表面移除。7•使用显像剂。（目的是从表面的不连续缺陷中提取渗透液，然后提高对缺陷指示性的可见性）。8.定位和解释缺陷。图7-4例证了这些基本原理。渗透剂应用于一个干净的表面,如果液体湿润了工件表面，并且在渗透时间内毛细管左右将液体拉入，渗透液将进入不连续的缺陷。在合适的渗透时间后，多余的渗透液将从工件表面移除而不破坏已渗入到工件不连续缺陷的渗透液。然后显像剂覆盖到工件表面，从不连续部分提取渗透液，并且给被染色的渗透液提供了一个对比背景。渗透液显像剂所显现的再合适的光照条件下可被观察到与作出解释。各种各样的渗透检测技术的区别在于操作每一个步骤的方式。图7-5表示了这4种液体渗透检测系统的流程图：可水洗的，亲油/水性后可乳化的和溶剂去除的。7.3.2清洁你也许听说过“虔诚源于清洁”，这句老话对渗透检测来说同样是一个黄金准则。在进行检测前清洁工件是渗透检测的成功的关键。而且不充分和不合理的清洁是引起对缺陷定位失败的最频繁的原因。渗透液必须要渗入不连续缺陷，所以渗透液必须不能被污染物，其他材料，或因表面不规则所限制。清洁必须从表面去除油质膜片，污垢，油脂，铁锈，油漆，水垢，熔渣和焊剂。清洁方法必须要与从表面被去除的材料相符合，即不能对材料造成腐蚀与溶解。一般的方法包括用清洁剂清洁，溶剂清洁，蒸发（或浸泡）去垢，除去铁锈，超生去垢和喷砂清理法来清洁。7.3.3将渗透剂应用于工件表面任何优质的渗透剂具有两个基本功能。一个是能扮演缺陷指示剂的高度可视化媒介。另一个则是作为将指示剂散布于材料表面并且使其渗入不连续缺陷的流动载体。渗透剂主要分为两类，它们是：类型I：荧光渗透剂（形成鲜明对比）类型II：着色渗透剂（形成颜色对比）与渗透剂去除技术相关的更进一步的分类：水洗的方法。亲油性后乳化的方法（油基的）。溶剂去除方法。亲水性后乳化的方法（水基的）。着色对比或荧光渗透剂根据尺寸，形状，数量和工件的位置通过浸涂、刷涂、或喷涂的方法被使用，浸涂的方法倾向于大工件或者数量很大的小工件，零件必须被安排好以便需求的表面被渗透剂完全覆盖，不存在气陷。浸涂的方法通常是工件置于一个屏风或者齿条架上,然后将其下降到装有渗透剂的槽中，随后零件被移除。注明：零件在渗透时间内被浸没。空气流通很重要，并且渗透剂池需要注意防止被污染。刷图与喷涂法通常是在现场应用，软毛刷与那些应用于绘画工作类似，但是要确保应用于渗透用用的毛刷的专用性。喷涂法需要一个涂刷式的喷枪或一个装有渗透液的气溶胶罐。在气溶胶罐与工件之间，保持短的间距（6-8英尺）可以防止过量喷涂。充分的通风很重要。7.3.4温度试件的温度对渗透剂的配方和渗透时间造成明显的差别。如果试件的表面温度很高，则会造成在渗透剂进入缺陷之前溶剂就蒸发了。一些制造商主要提供针对三种试件的渗透剂：环境温度到不可触摸的温度。即40°F/4°C到125°F/50°C热试件，即125°F/50°C到大约150°F/70°C高温试件，即125°F/50°C到大约350°F/180°C热试件涂抹了少量的渗透剂后，再对其进行轻微的冷却后就会增加其灵敏度，应为降温会时缺陷渗入更多的渗透液。但是，另一方面，冷试件凝结更多的水蒸汽将干扰渗透过程,因为水会阻止和稀释渗透液进入缺陷，因而，从这方面说又会降低检测灵敏度。7.3.5渗透时间渗透时间被定义为从喷上渗透剂到清除掉多余的渗透剂这段时间，该段时间必须满足渗透剂润湿表面和渗透到缺陷中。渗透时间是同温度、试件构造、表面特性、待检测缺陷的大小和类型以及渗透剂的特性等因素相关的变量。温暖的环境相对于低温环境所需的渗透时间更短。大多数的普通配方是针对环境温度在50〜120°F（4〜49°C）。如果温度降低，渗透时间也将随之延长。为了测试出渗透剂所必须的灵敏度需要在特定的温度下进行试验验证（或程序性能演示）；另外，试件渗透部分需要进行温热处理。如果试件表面没有清除干净或者表面受到损害也会延长渗透时间。渗透时间过长或者环境温度过高时，渗透剂会变干。在这种情况下有必要重新涂上渗透剂。例如不锈钢、钛、钨和其他一些高温、高强度的合金一般比那些普通的铁磁性材料需要更长的渗透时间。美国材料实验协会E-1417标准中规定在常温环境下普通合金至少需要10分钟的渗透时间，特殊的高强度、高温合金通常需要更长的时间。里面也规定了渗透以下情况是（a）特殊材料清洗多余渗透剂的过程，（b）材料的工业制造过程，（c）不连续性的种类，一些不连续性，例如晶粒应力腐蚀开裂或压缩导致的机械疲劳裂纹。这些情况都需要很长的渗透时间（大于24小时）。7・3・6多余渗透剂的清洗有四种方法清洗掉试件表面多余的渗透剂但保留缺陷中的：水洗型。亲油性后乳化的3•溶剂去除的4•亲水性后乳化的客户或者工业标准通常会根据试件材料、几何形状、或者经验来制定使用哪种方法。在每种情形中，在制定详细的程序说明之前必须设定必要的参数，例如：温度、水压、表面距离、水洗时间等等，这些都是测试步骤建立前需要适当考虑的。可以水洗的渗透剂可以通过喷射清水的的方式清除水洗型渗透剂。只有表面相对光滑的表面才适合这种方法。喷射的水如果粗糙些或者水龙头的水压能够达到20~40帕斯卡会更好。表面粗糙或者清洗不当都会导致表面残留渗透剂，这将使得在显像剂背影下出现粉红色至红色底纹，造成缺陷识别和区分变得更困难。检查清洗工作质量也是一个完整的程序，完成该程序后才能继续下一步。后乳化清洗的渗透剂一些渗透剂用水不可清洗掉，必须在渗透时间之后加入使其乳化的药剂后方可用水洗掉。乳化药剂有两种：亲油型（油溶性）和溶剂型（水溶性）。渗透剂的种类决定使用用何种乳化剂（试件的规格、检测部分几何形状、以及缺陷的种类和大小决定着用渗透剂）。因为不同的制造商渗透剂的构造不近相同，所以购买渗透剂乳化药剂和渗透清洗系统应该在同一个制造商。亲油型乳化亲油乳化的过程是每个油基和唯一的渗透剂分子的溶解。亲油后乳化型清洗剂是在渗透时间之后使用，它主要是扩散到多余的渗透剂的表面，其乳化速率取决于乳化剂的扩散速度以及在油基液里的溶解度。使用亲油乳化剂清除多余的渗透剂的步骤主要如下：1•将工件浸入乳化液缸中2•将工件从乳化液缸中提起3•允许一段反应时间（乳化剂的渗透时间），这段时间包括从涂上乳化液到去除渗透乳化液的过程。4•用水冲洗掉渗透乳化剂。亲水型乳化亲水乳化剂，就像它表面意思一样，就是指水溶解型乳化剂；它们由溶剂洗涤剂）和分散剂（表面活性剂）构成来去除渗透剂。这种乳化去除渗透剂包括两个同时发生的过程：（a）溶剂溶解到渗透剂的过程，同时发生（b）分散剂将渗透剂悬浮在乳化剂表面，并且阻止渗透剂再次沉积在工件表面。亲水乳化不是通过扩散来完成。使用亲水乳化剂的步骤大致如上所介绍，但不做预清洗的要求。亲水乳化的过程一般通过喷雾或者将工件浸入乳化剂来完成。溶剂辅助去除渗透剂使用溶剂的方法去除多余的渗透剂应该是最常用，尤其在工作环境使用手提的装备时，因为这种方法去除大部分多余渗透剂是通过干净的干破布或毛巾来完成的。然后通过在工件表面润湿（非渗进）可以溶解渗透剂的溶液，再用一块新的干净破布或毛巾将表面的渗透剂擦拭干净。对于检验者来说很有必要具备正确的去除表面多余的渗透液的能力，这是为了确保清除表面多余渗透液的同时不去除缺陷内的渗透剂。7.3.7应用显影剂在去除过剩的渗透剂后，表面可以用一个薄膜显像剂。显像剂充当一个吸墨纸从缺陷深处吸出裹入的残余渗透剂；并且在表面分散渗透剂，增加痕迹的可视性。显像剂主要成分是能使缺陷的位置显示出来的粉末。这些粉末靠吸收（渗透剂被粉末粒子吸入）和吸附（渗透剂粘着在粒子表面）联合作用从缺陷吸出渗透剂。显像剂还提供一种高对比度的背景用以增加渗透的可视性。在荧光渗透系统中显像剂呈现蓝黑色而渗透荧光是黄绿色。从另一方面说，可视染料和白色显影背景形成强烈对比。显像剂被提高应用性的承载机制分类：1•干粉显像剂2.水溶性显像剂水悬浮型显像剂4•溶剂悬浮型显像剂干粉（很轻，松散，密度很小）一般都应用在柜子里，通过电子喷枪或使用干粉气喷净法使干粉喷出，并使他容易被缺陷处微量的渗透剂润湿，把渗透剂吸附显现出。其他的方式是将显像剂用于湿溶剂。正如你认为的那样，在水溶性显像剂里粒子溶解于水载体，在水悬浮显像剂里它们是悬浮在水载体上。在水悬浮思想中，搅动液体是为了阻止粒子沉到水槽底。水基显像剂中普遍加入润湿剂和缓蚀剂去提高涂层表面的相容性和减少表面损伤。溶剂悬浮型显像剂使粒子悬浮在挥发溶剂里。溶剂靠溶解渗透剂帮助现象过程用以改善吸去行动的粉末基料。正如水悬浮思想，混合搅动是必须的。不像含水的显像剂普遍需要在热空气烘干机中干燥以节省时间，这些溶剂干的很快。溶剂显像剂通常用于野外作业的喷枪或气溶胶罐中。显像涂层的厚度和均匀性是应用显像剂的两个可控制参数。均匀性对整个部件给定大小的缺陷提供了一致的阅读性。假如显像剂太薄，小缺陷将不能被充分的渗透到通过吸收/吸附显像剂显像的渗透层。7・3・8检查和解释检查和解释渗透检测结果需要技术和经验。你需要理解渗透过程也需要知道你可能遇到的缺陷形式和缺陷显示。好的照明和好的视力（对检测员来说近视视力敏锐度和区别色对比度的测试是必须的）也是重要的。观察痕迹显像时间可以提供缺陷的大小和深度的显示。浅的缺陷显示时间短，然而深的缺陷产生更长的显示时间。大量的渗透剂在显像剂中变的可视依靠缺陷的体积。检测结果一般照相记录。为了确定结果是存档的并且没有丢失，一次成像照片是首选。录像记录也变的流行，因为它提供低成本，实时动态记录的程序,并且易于复制和查看。对于短期记录，显示痕迹可能喷射在一个透明的塑料底片上，它能短时间保持从试件去除后的图像。透明磁带也能被用作抄袭显示痕迹并且提供记录。7.3.9照明好的照明对评价结果是必要的。这对色对比渗透或荧光渗透成立。假如光照等级在至少10001ux（98英尺蜡烛）色对比日光，白炽灯，荧光灯管和蒸汽弧灯都是合适的。一个明亮的，阳光明媚的白天提供lOOOOlux。荧光渗透需要一个变暗的环境，检测者的眼睛适应黑暗，和一个足够强的紫外灯（大约8〜10瓦每平方米的紫外光照）。试件离紫外灯的距离，灯的使用时间能改变检测的灵敏度。对大多数关键检测，紫外灯计和（或）检测比较应该被用于展示渗透试验的一致性和灵敏度。7.3.10最终清理当渗透检测完成时，试件（除非是报废的）应该被清理移除表面的或缝里的活缺陷上的渗透材料。如果时间要长时间保存，试件可能还要上油，上油漆或一些其他的保护涂层，假如试件要再投入使用或复检，清理也是阻止渗透剂和显像剂阻塞缺陷的必要手段。7.4渗透材料和设备7.4.1渗透材料将要用于不同渗透检测过程中的各种材料必须表现出一些特性。首先，这些材料必须能够相互兼容并且都能为应用提供最高的灵敏度。术语“渗透族”有时用来表示一组材料均来自同一制造商。目的是在一定程度上保证不同材料能相互兼容。即使通过鉴定试验证明不同族渗透材料的混合使用是相互兼容的，对不同族材料的使用通常还要做一些规定。渗透过程中使用的材料可分为四组。每组的特性将会详细介绍。第一组材料预清洗剂是渗透检测中必不可少的。第二组材料渗透剂，对灵敏度的影响最大。第三组包括乳化剂和溶剂去除剂，第四组是显像剂。预清洗剂预清洗是渗透检测过程中必要的第一步。必须彻底清洗表面以保证那些被禁止或限制进入表面开口的所有污染物和其它材料被去除。想要得到可靠的检测结果，彻底地清洗是必不可少的。不仅要对表面彻底清洗，对表面开口也必须隔绝污染物例如油和水，任何类型的氧化物，油漆或者其它能大大降低渗透剂灵敏度的杂物溶剂可能是渗透检测中预清洗部分应用最广泛的液体。有很多种溶剂能有效溶解油、胶片、油脂与其它污染物。这些溶剂应在表面无任何残留。溶剂不能用于焊接飞溅、铁锈或表面上其它类似材料的清理。这些必须通过某些机械清洗工艺去除。渗透剂当进行渗透检测时，渗透剂最重要的特性是：（1）毛细作用，（2）湿润特性，（3）染料浓缩，和（4）粘性。有效的渗透剂还应具备其它特性。除了能够渗透表面小开口，它们还必须：在去除步骤能相对容易地从表面去除。2•能够留在缺陷中直到显像阶段显示。3•当与显像剂作用时能够从缺陷中渗出并在显像层中铺开。4•具有良好的色彩与对比显示提供必要灵敏度的能力5•渗透材料与测试试件之间没有化学反应。6•不会迅速挥发或干燥。此外，它们应该是不可燃的，没有气味的，无毒的；在储藏条件下具有稳定性；有黏着力、黏性并且相对低成本。荧光渗透剂常规可水洗性能，荧光渗透剂通常在对粗糙表面如砂铸件更实用。高性能液体渗透剂在锻件检查、表面与其他关键承载部件加工更受到青睐。着色渗透剂相对荧光渗透剂的选择来说，着色渗透剂的选择更简单。如果检测是在野外，使用溶剂去除剂擦除技术的便携式系统通常是首选。着色渗透剂的选择在很大程度上取决于经济和设施可用性因素。着色渗透剂与荧光渗透剂不分性能等级。关于白色显像剂本底的显示可见性是揭示微小缺陷的一个关键因素。色彩对比渗透液的可见性取决于染料浓度。可见染料渗透液不是根据可见性或性能分类，而是根据需要选择。乳化剂/去除剂渗透检测中乳化剂的作用是乳化或分解表面多余的渗透材料。为了使这些乳化剂有效，它们也应具有一定的特性，包括：为了保证获得最大的灵敏度，乳化剂的反应与任何残留在缺陷中的渗透剂应该最小。乳化剂必须与渗透剂兼容。乳化剂必须容易混合并乳化多余的表面渗透剂。混合表面渗透剂的乳化剂应该容易从表面水洗掉。溶剂去除剂溶剂去除剂采用溶剂去除技术，且必须能有效去除多余的表面渗透剂。这些溶剂应该容易与残留渗透剂混合并可从表面去除最后的残余。它们也应能快速挥发并不留任何自身残留。去除剂不直接作用于表面是必要的，因为它们也是好的渗透剂。许多规范禁止在去除步骤用溶剂喷涂和冲洗。尽管如此，仍有许多人坚持这不可取的做法，为了彻底”去除表面渗透剂。当使用着色对比渗透剂时，布或纸巾上轻微的粉红色痕迹足以表明去除充分。对荧光渗透剂，在黑光下观察荧光渗透剂的轻微痕迹也表明去除达到适当水平。显像剂为了让显像剂更有效的从缺陷中提取渗透剂，由渗出的渗透剂可做显示评定，它们应该具有某些关键特性：1•能均匀覆盖在有平滑薄膜的表面。2•具有良好的吸收特性以促进缺陷中渗透剂最大程度的印记。3•如果使用荧光渗透剂时该显像剂无荧光。4•提供一个良好的对比本底，会带来一个令人满意的对比度。5•容易应用到试件上。6.关于测试材料具有惰性。7•无毒并与渗透材料兼容。8•待检测完成后易从试件上去除。在少数情况下有其他种类的显像剂。这些被称为可剥离的塑料薄膜显像剂，或者漆显像剂。它们是典型的非水悬浮显像剂，包含溶有树脂的溶剂载体。应用后这种显像剂将从表面脱去，并在适当的位置显示结果。可以将它保存并作为检测报告的一部分。7.4.2渗透设备渗透检测系统从简单的便携套件到大型、复杂的在役检测系统。该套件包含渗透剂加压罐，清洁剂/去除剂，溶剂，和显像剂，在某些情况下，还有刷子、棉签和布。大一点的荧光渗透套件会包含一个黑光灯。当在偏僻地区、野外检测一个表面小面积区域时用到这些套件。相比这些便携式渗透设备，还有许多不同的固定式系统。这些固定式装置包括由许多槽子组成的手动操作渗透检测线，以及非常昂贵的自动渗透检测线，后者的多数步骤是自动执行的。可用设备能分为三种类型，如下：便携式设备可供使用的渗透套件装有渗透剂、去除剂和显像剂的喷灌。它们通常是一个可见的溶剂可去除系统，与可水洗渗透剂、亲油性乳化剂和荧光渗透剂有效。显像剂几乎都无水性。固定式设备需求取决于所用渗透剂与去除方法的类型。该系统可能包含小型渗透剂槽或应用于渗透的很复杂的静电喷雾器，由一个按钮控制的半自动乳化、冲洗和显像台。部分可由升降机或传送机移动，自动降低并在乳化槽处理，或自动处理通过水冲洗操作。自动化设备全自动液体渗透检测系统处理材料从清洗、渗透剂应用、停留、去除、干燥、显像到停留时间都不需要操作员控制。有些系统中包含自动装载和卸载能力。自动化系统是专为特殊的高容量处理应用定制的。主要优势是清除了人工处理中停留与水洗时间的矛盾。缺点是系统