침투탐상검사에서는 침투제, 현상제, 유화제 등 검사 재료가 각기 다른 역할을 맡아 결함을 가시화한다. 침투제는 미세 균열로 스며들어야 하고 결함 내에 잔류해야 하며, 현상제는 침투제를 흡출해 표시를 넓혀 보이게 한다. 후유화성 방식에서는 유화제를 사용해 과잉 침투제를 물로 씻어내기 쉽게 만든다.
침투제는 금속 표면의 미세 틈이나 균열 속으로 스며들어 결함을 표시하는 액체이다. 침투제는 표면 장력을 낮추고 침적성과 침투력이 좋아야 모세관 현상으로 깊은 틈까지 잘 들어갈 수 있다. 또한 결함 내부에 머물러 현상제에 의해 다시 표면으로 올라와 지시를 형성할 수 있어야 한다.
침투제는 휘발성이 낮아야 결함 내에서 증발로 인한 손실을 방지한다. 결함 내부에서 증발하면 지시 형성이 불가능해지므로 낮은 휘발성은 필수 특성이다. 동시에 표면의 과잉 침투액은 검사 후 세척이나 제거가 용이해야 하므로 세척성도 중요한 요구사항이다.
현상제는 결함 내 침투제를 흡출하여 표면에 표시를 크게 만드는 역할을 한다. 일반적으로 백색의 무기 산화물(알루미나·마그네시아 등)로 이루어진 분말 또는 액체이며, 형광성을 가질 필요는 없다. 현상제 자체가 발광하는 성질은 침투제의 형광성과 혼동해서는 안 된다.
후유화성(비수세성) 침투법에서는 유화제를 사용해 침투액을 물과 혼합 가능하게 만듦으로써 물로 세척이 가능하도록 한다. 유화제는 친수·소수 성을 모두 가져 침투제와 물의 계면 장력을 낮추어 과잉 침투액을 수세로 제거하기 쉽게 만든다.
예제
문제 유형에서는 침투제·현상제·유화제의 기능을 구분하는 문항이 자주 출제된다. 예를 들어 "현상제가 형광물질이다"라는 설명은 틀린 설명으로 판단한다. 현상제는 흡출과 대비 제공이 주된 역할이며 형광성은 침투제의 특성일 뿐이다.
후유화성 방식 관련 문제에서는 '유화제는 과잉 침투제를 물로 씻어내기 쉽게 만드는 물질'이라는 원리를 바탕으로 정답을 고른다. 유화제가 없으면 후유화성 침투액은 물로 세척되지 않으므로 유화제의 목적을 바로 연상하면 정답 도출이 수월하다.
대표 기출 3문항
침투탐상검사에 사용되는 현상제에 대한 설명 중 틀린 것은?
현상제는 보통 고도의 형광물질이다.
현상제는 주위조건과 남아있는 침투제를 흡수하거나 빨아들인다.
현상제는 불연속부에 남아있는 침투제를 흡수하거나 빨아들인다.
현상제는 크게 습식, 건식, 속건식으로 나눈다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 침투탐상검사에서 현상제의 성격에 대해 어느 설명이 틀린지 묻고 있다. 현상제는 백색의 흡출성 분말로 결함 내부의 침투액을 흡출하여 지시를 확대한다; 형광성을 갖는 물질일 필요는 없다.
현상제는 결함 내 침투제를 흡출하는 백색 분말이며 형광 물질이 아니므로 형광성을 가질 필요가 없다.
침투제가 가져야 할 성질이 아닌 것은?
침적능
마찰력
침투력
표면 장력
정답과 해설 보기
정답 ② · 문항은 침투제가 가져야 할 성질 중 관계없는 것을 고르도록 요구한다. 침투제는 모세관 효과를 이용해 결함 내부로 잘 스며들어야 하므로 침적성, 침투력, 표면 장력(감소)이 중요한 물성이다.
침투제는 표면 장력 감소, 침적, 침투력이 필수이며 마찰력은 관련 없는 물성이다.
다음 중 침투제의 특징이 아닌 것은?
휘발성이 좋아야 한다.
침투력이 좋아야 한다.
큰 개구에도 잔류할 수 있어야 한다.
탐상후 과잉침투액은 쉽게 제거되어야 한다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 침투제는 결함 내부에 머물러 지시를 나타내야 하므로 휘발성이 좋아서는 안 됩니다. 만약 휘발성이 너무 좋으면 결함 내부로 침투한 액체가 쉽게 증발해 버려 탐상이 불가능해집니다.
침투제는 결함 내부에 오래 머물러 지시를 보여야 하므로 휘발성이 낮아야 하며, 높은 휘발성은 증발을 유발해 탐상을 실패하게 한다.