[發明專利]一種利用熒光量子點檢測和監控機械部件裂紋的方法

無效

• 申請號: 201210586280.X
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103901003A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 欒偉玲;趙子銘;王管華;袁斌霞;萬真
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

1.一種利用熒光量子點檢測和監控機械部件裂紋的方法，其特征在于包括以下步驟：

S100）選擇熒光量子點材料和可固化成膜樹脂材料，制備可固化量子點成膜樹脂；

S200）在被監測機械部件的待檢測部位均勻涂敷所述的可固化量子點成膜樹脂，在待檢測部位固化形成熒光量子點樹脂覆膜；

S400）使用激發光源照射被監測機械部件的待檢測部位上的熒光量子點樹脂覆膜，通過觀測熒光量子點在裂紋處產生的熒光亮線，監測待檢測部位是否出現疲勞裂紋，并且用檢測裝置采集待檢測部位熒光量子點樹脂覆膜上的熒光光譜數據，儲存熒光光譜歷史數據；

S500）若待檢測部位出現疲勞裂紋，則把采集到的待檢測部位的熒光量子點樹脂覆膜的熒光光譜，與熒光光譜樣本數據和儲存的熒光光譜歷史數據進行比對分析，根據熒光光譜確定裂紋的寬度，對關鍵部件的危險部位的裂紋發出安全預警。

2.根據權利要求1所述的利用熒光量子點檢測和監控機械部件裂紋的方法，其特征在于所述步驟S100包括以下動作：

S120）選擇CdS/ZnS熒光量子點材料，與丙酮混合、離心分離并洗凈后溶于氯仿中；

S140）選擇環氧樹脂作為可固化成膜樹脂材料，并按照環氧樹脂的型號選擇配用的固化劑；

S160）將環氧樹脂與固化劑混合，加入洗凈后溶于氯仿中的CdS/ZnS熒光量子點材料，攪拌均勻，制成可固化量子點成膜樹脂。

3.根據權利要求1所述的利用熒光量子點檢測和監控機械部件裂紋的方法，其特征在于還包括以下步驟：

S300）對涂有熒光量子點樹脂覆膜的金屬試樣進行疲勞拉伸試驗形成裂紋樣本，使用激發光源照射試樣上的熒光量子點樹脂覆膜，用檢測裝置獲取并記錄試樣上的非裂紋處和不同寬度裂紋處的熒光光譜，作為所述的熒光光譜樣本數據。

4.根據權利要求3所述的利用熒光量子點檢測和監控機械部件裂紋的方法，其特征在于所述步驟S300包括以下動作：

S320）選擇金屬CT試樣進行疲勞拉伸試驗形成裂紋樣本,將步驟S100制備的可固化量子點成膜樹脂，均勻涂敷在熱處理后的金屬CT試樣表面，使可固化量子點成膜樹脂固化，在CT試樣表面形成熒光量子點樹脂覆膜；

S340）將CT試樣置于高頻疲勞試驗機進行拉伸，采用正弦波橫幅加載，待CT試樣產生裂紋后停止加載；

S360）使用紫外線燈作為激發光源，照射產生CT試樣表面的熒光量子點樹脂覆膜上的裂紋，采用便攜式光譜儀進行熒光光譜數據采集，測試熒光量子點樹脂覆膜上的裂紋處和非裂紋處的熒光光譜；

S380）利用共聚焦顯微鏡對熒光量子點樹脂覆膜進行觀測分析，測試熒光量子點樹脂覆膜的裂紋寬度，并測試出CT試樣上對應的金屬裂紋寬度，形成并記錄熒光量子點樹脂覆膜非裂紋處和不同寬度裂紋處的熒光光譜樣本數據。

5.根據權利要求1至4之任一項權利要求所述的利用熒光量子點檢測和監控機械部件裂紋的方法，其特征在于所述的熒光量子點材料是II－VI族或III－V族元素組成的熒光量子點材料。

6.根據權利要求1至4之任一項權利要求所述的利用熒光量子點檢測和監控機械部件裂紋的方法，其特征在于所述的可固化成膜樹脂材料為雙組份環氧樹脂，所述的可固化量子點成膜樹脂在涂敷前制備，并且即時涂敷到被監測機械部件的待檢測部位進行固化。

7.根據權利要求1至4之任一項權利要求所述的利用熒光量子點檢測和監控機械部件裂紋的方法，其特征在于所述的可固化成膜樹脂材料為光固化樹脂，所述的可固化量子點成膜樹脂可以預先制備避光保存，攜帶至被監測機械部件的施工現場涂敷到待檢測部位進行光固化。