[发明专利]可见光激发的荧光磁粉及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光激发条件下可产生荧光的磁粉及制备方法，本发明的磁粉包括有磁铁粉，特别是Fe₂O₃粉。

背景技术

磁粉探伤，作为无损检测的五大常规方法之一，也是检验铁磁性材料表面或近表面缺陷的一种常用手段。荧光磁粉探伤法是20世纪90年代兴起的新技术。目前在先进的工业国家，几乎所有的钢结构制造企业都在采用荧光磁粉探伤法。当前荧光磁粉的制备，是将一种荧光物质（如荧光柠檬黄）经过物理或化学方法粘接在普通磁粉上，使其在紫外线照射下更容易观察到工件缺陷的存在。该法能有效降低漏检率，提高检测的速度和可靠性。因而荧光磁粉检测已成为磁粉检测的主要方法。

荧光磁粉探伤的原理：首先在被探伤的铁磁性工件上建立一个磁场，当工件表面或近表面材料有不连续缺陷存在时，会形成缺陷部位的漏磁场。这种漏磁场能够吸引颗粒极细微的荧光磁粉，在紫外光的照射下，发出肉眼敏感（如黄绿色）的荧光。具体而言，紫外线灯（即黑光灯）通电后，发出330~390 nm的长波紫外线，而磁粉表面的荧光物质在紫外灯照射下，产生荧光。不过，长波紫外线对人体的眼睛和皮肤有较大的伤害，如皮肤长时间裸露在长波紫外线灯下会产生黑色素瘤，严重时可能导致皮肤癌和白内障。另外，工件上的油污也有可能因为紫外光的照射产生荧光，干扰肉眼检测。

对于长波紫外线对人体产生的危害，目前关于磁性探伤操作标准中明确规定“注意紫外光束不能照到人眼和皮肤”，“穿戴好防护工作服、紫外线防护眼镜”，对“未佩戴防护眼镜的操作者”，规定了紫外线辐射强度。如美国工业卫生管理会发布：在无防护条件下，每1000 s入射到人眼和皮肤的紫外线辐射照度不应该大于1μW/cm²；小于1000 s时，其辐射照度不应超过13 μW/cm²等。而这一定程度上会影响检测操作效率。对于工件表面的油污荧光问题，目前的手段主要是清理或者采用与油污荧光颜色有较大差异的荧光磁粉。

现有技术存在的主要问题是，目前的荧光探伤磁粉采用365 nm的紫外灯照射发出荧光，无防护条件下，对人体有较大的辐射危害，而在严格防护条件下，又会对操作效率造成一定的负面影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种可见光，特别是波长为395 nm紫光，激发的稀土荧光磁粉，以克服现有的荧光磁粉，特别是磁粉探伤领域内的采用365 nm紫外光激发，对人体造成紫外光辐射方面的问题。

本发明的可见光激发的荧光磁粉中包括有磁铁粉，如Fe₂O₃粉，在磁铁粉外包敷有水杨酸，在水杨酸外围包敷有稀土Eu(DBM)₃(Phen)配合物（Eu = 铕，DBM = 二苯甲酰甲烷，Phen = 邻菲罗啉），其结构如附图1所示。

本发明的可见光激发的荧光磁粉的制备方法是：在碱性条件下首先在磁粉表面螯合修饰水杨酸，在磁粉外面形成亲油性的表层，再将稀土配合物吸附并沉淀到磁粉表层。

本发明的可见光激发的荧光磁粉的一种具体制备方法是：

（1）将商业的磁铁粉按质量取100重量份分散于95%乙醇中，再加入10-20重量份的碳酸钾和水杨酸，并充分搅拌；

（2）把磁粉用磁铁吸出，用95%乙醇洗涤，再将磁粉重新分散于95%乙醇中；（3）把配制的10-20份的Eu(DBM)₃·2H₂O乙醇溶液加入步骤（2）所述的磁粉体系中，在搅拌条件下加入2-5份的邻菲罗啉，经充分搅拌生成Eu(DBM)₃(Phen)配合物沉淀到磁粉表层；

（4）将制成的稀土荧光磁粉用磁铁吸出并干燥，得到成品。

本发明的可见光激发荧光磁粉是一种黑褐色的粉末，在395 nm的紫光激发下可产生明亮的红光；而人眼对波长395 nm的光线并不敏感，因此在激发光源存在的条件下仍会保持探伤所需要的黑暗环境。本发明能够克服现有荧光磁粉应用时的365 nm紫外光照射激发产生的人体的辐射伤害，同时可以克服因油污等物质在365 nm光照条件下对检测产生的荧光干扰。该发明符合“以人为本”的设计理念，既能维护广大探伤领域操作人员的健康安全，又能在一定程度上提高当前荧光检测的精度效果。另外，本发明制备方法操作简单，成本较低，具有较大的应用前景和工业化生产潜力。

附图说明