面向旋转部件监测的耐高温量子点传感器研究

发布时间：2024-04-20 01:40

　　航空发动机支撑轴承的内圈、保持架等旋转部件的温升特性在线监测对于轴承乃至整机装备的服役状态评估、预警至关重要。面向航空发动机极端工况下轴承内部旋转部件热状态监测需求,在基于碲化镉(Cadmium telluride,Cd Te)量子点传感器在线测温原理及技术研究基础上,通过工艺优化提升传感器性能,使其适用于高温、高速等极端工况下航空发动机支撑轴承旋转部件的运行温度监测。控制制备Cd Te量子点试验条件(制备时间、配体),通过结构表征探讨量子点的微观形态、平均粒径对其荧光特性的影响机制。搭建高温环境下量子点光致发光温度依赖特性监测试验平台,研究不同量子点传感器光致发光光谱的温度依赖特性及耐高温性能。基于聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)包覆,制备了Cd Te/PVA高稳定性传感器,实现了量子点荧光强度、最高耐受温度、灵敏性以及稳定性的显著提升,为航空发动机支撑轴承旋转部件的在线温度监测奠定了基础。

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【部分图文】：

图7CdTe1～CdTe6量子点峰值波长温度依赖关系

图6制备时间12h量子点温度依赖特性量子点光致发光光谱中峰值波长与温度的线性拟合程度用线性拟合系数Adj.R-Square来表示，Adj.R-Square的数值越接近1则表明线性关系越好。由表1可以看出，CdTe3～CdTe6量子点传感器的温度依赖线性拟合系数均大于0.9....

图1CdTe1～CdTe6量子点溶液

图1为日光和紫外光照射下的CdTe1～CdTe6量子点溶液。可以看出，制备时间不同得到的量子点溶液在日光和紫外光照射下颜色均具有明显的差别，随着制备时间的增长，量子点溶液颜色从绿色逐渐变为橙色。图2为室温环境下CdTe1～CdTe6量子点溶液在等强度紫外光下的光致发光光谱，Cd....

图2CdTe1～CdTe6量子点溶液室温光致发光光谱对比

图1CdTe1～CdTe6量子点溶液2量子点传感器耐高温性能研究

图3温度依赖特性监测系统原理图及实物图

为研究量子点传感器光致发光光谱峰值波长的温度依赖特性，搭建了包括温控装置、温度监测以及光谱监测分析在内的高温环境下的量子点光致发光温度依赖特性监测试验平台，系统原理图及实物图如图3所示。该系统主要由激光器、光谱仪、温控仪、热电偶、光纤等主要部件组成。激光器用于产生405nm激光....

本文编号：3958684