一种基于量子点薄膜光致发光的高速轴承测温方法

摘要

一种基于量子点薄膜光致发光的高速轴承测温方法，先进行油溶性半导体碲化镉（CdTe)量子点的合成，然后进行油溶性半导体碲化镉（CdTe）量子点胶体薄膜样品的制备，再温度标定，最后进行高速轴承温度测量，本发明解决了传统的接触式和非接触式轴承测温技术受轴承转速限制的问题，操作简单灵活，只需将光纤与探头固定在待测温位置附近，通过集成的光谱处理系统便可以实现远距离、高转速轴承的温度测量，精度和灵敏度较传统的轴承测温技术有很大提高。

主权项

一种基于量子点薄膜光致发光的高速轴承测温方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，油溶性半导体碲化镉（CdTe)量子点的合成：首先将20g乙二酸二癸脂(干粉DDA)与15mL三正辛基膦(TOP)混合后加热至50℃，以此作为稳定剂，将0.44g二甲基镉(Cd(Me)2)溶于15mL三正辛基膦(TOP)中作为镉源(Cd2+)，取0.32g碲粉作为碲源(Te4+)，两者均加入稳定剂中，形成前驱体溶液，在温度165℃下通过控制前驱体溶液的冷凝回流反应时间为40min得到光致发光为绿色的油溶性CdTe量子点；第二步，油溶性半导体碲化镉（CdTe）量子点胶体薄膜样品的制备：取10g聚二甲基硅氧烷(PDMS)硅胶，加入1g固化剂，再加入5mL浓度为0.04mol/L的油溶性CdTe量子点，搅拌均匀后抽真空7min来去除胶体中的气泡，选取载玻片为衬底材料，表面做清洁处理后均匀旋涂一层厚度为100um的均匀分散于PDMS的量子点胶体，95℃加热15min制得CdTe量子点胶体薄膜；第三步，温度标定：采用荧光光谱仪对CdTe量子点胶体薄膜样品进行表征，激发波长为400nm，调节粘附在量子点胶体薄膜样品背面的温度控制模块获得已知的不同温度下量子点薄膜的光致发光光谱，将不同温度下的光致发光光谱进行高斯拟合，提取出峰值波长、发光强度和半峰宽信号，将提取的信号与温度一一对应并做线性拟合，最终得到峰值波长—温度、发光强度—温度和半峰宽—温度三大 温度标定曲线（8）；第四步，高速轴承温度测量：将CdTe量子点胶体（14）均匀附着在高速轴承内圈（11）的端面，采用400nm固体激光器（19）作为激发光源，通过第一光纤（17）、第一探头（15）将激发光打在CdTe量子点胶体（14）上，CdTe量子点胶体（14）的光致发光发射谱通过第二探头（16）、第二光纤（18）输送到光栅光谱仪（20）中，光谱经过光栅光谱仪（20）分光后将信号输送至高速光谱CCD（21）中，光栅光谱仪（20）和高速光谱CCD（21）经数据传输线路（22）与光谱处理系统（23）连接，来控制仪器的工作状态，并进行数据传输，将所得的光谱信息包括峰值波长、发光强度和半峰宽与第二步中的温度标定曲线（8）作对比，便得出设定转速下轴承的温度。