[发明专利]一种利用荧光量子点检测和监控机械部件裂纹的方法

权利要求书

1.一种利用荧光量子点检测和监控机械部件裂纹的方法，其特征在于包括以下步骤：

S100）选择荧光量子点材料和可固化成膜树脂材料，制备可固化量子点成膜树脂；

S200）在被监测机械部件的待检测部位均匀涂敷所述的可固化量子点成膜树脂，在待检测部位固化形成荧光量子点树脂覆膜；

S400）使用激发光源照射被监测机械部件的待检测部位上的荧光量子点树脂覆膜，通过观测荧光量子点在裂纹处产生的荧光亮线，监测待检测部位是否出现疲劳裂纹，并且用检测装置采集待检测部位荧光量子点树脂覆膜上的荧光光谱数据，储存荧光光谱历史数据；

S500）若待检测部位出现疲劳裂纹，则把采集到的待检测部位的荧光量子点树脂覆膜的荧光光谱，与荧光光谱样本数据和储存的荧光光谱历史数据进行比对分析，根据荧光光谱确定裂纹的宽度，对关键部件的危险部位的裂纹发出安全预警。

2.根据权利要求1所述的利用荧光量子点检测和监控机械部件裂纹的方法，其特征在于所述步骤S100包括以下动作：

S120）选择CdS/ZnS荧光量子点材料，与丙酮混合、离心分离并洗净后溶于氯仿中；

S140）选择环氧树脂作为可固化成膜树脂材料，并按照环氧树脂的型号选择配用的固化剂；

S160）将环氧树脂与固化剂混合，加入洗净后溶于氯仿中的CdS/ZnS荧光量子点材料，搅拌均匀，制成可固化量子点成膜树脂。

3.根据权利要求1所述的利用荧光量子点检测和监控机械部件裂纹的方法，其特征在于还包括以下步骤：

S300）对涂有荧光量子点树脂覆膜的金属试样进行疲劳拉伸试验形成裂纹样本，使用激发光源照射试样上的荧光量子点树脂覆膜，用检测装置获取并记录试样上的非裂纹处和不同宽度裂纹处的荧光光谱，作为所述的荧光光谱样本数据。

4.根据权利要求3所述的利用荧光量子点检测和监控机械部件裂纹的方法，其特征在于所述步骤S300包括以下动作：

S320）选择金属CT试样进行疲劳拉伸试验形成裂纹样本,将步骤S100制备的可固化量子点成膜树脂，均匀涂敷在热处理后的金属CT试样表面，使可固化量子点成膜树脂固化，在CT试样表面形成荧光量子点树脂覆膜；

S340）将CT试样置于高频疲劳试验机进行拉伸，采用正弦波横幅加载，待CT试样产生裂纹后停止加载；

S360）使用紫外线灯作为激发光源，照射产生CT试样表面的荧光量子点树脂覆膜上的裂纹，采用便携式光谱仪进行荧光光谱数据采集，测试荧光量子点树脂覆膜上的裂纹处和非裂纹处的荧光光谱；

S380）利用共聚焦显微镜对荧光量子点树脂覆膜进行观测分析，测试荧光量子点树脂覆膜的裂纹宽度，并测试出CT试样上对应的金属裂纹宽度，形成并记录荧光量子点树脂覆膜非裂纹处和不同宽度裂纹处的荧光光谱样本数据。

5.根据权利要求1至4之任一项权利要求所述的利用荧光量子点检测和监控机械部件裂纹的方法，其特征在于所述的荧光量子点材料是II－VI族或III－V族元素组成的荧光量子点材料。

6.根据权利要求1至4之任一项权利要求所述的利用荧光量子点检测和监控机械部件裂纹的方法，其特征在于所述的可固化成膜树脂材料为双组份环氧树脂，所述的可固化量子点成膜树脂在涂敷前制备，并且即时涂敷到被监测机械部件的待检测部位进行固化。

7.根据权利要求1至4之任一项权利要求所述的利用荧光量子点检测和监控机械部件裂纹的方法，其特征在于所述的可固化成膜树脂材料为光固化树脂，所述的可固化量子点成膜树脂可以预先制备避光保存，携带至被监测机械部件的施工现场涂敷到待检测部位进行光固化。