基于发光量子的陶瓷裂纹检测方法的研究 开题PPT.pptVIP

Company Logo 开题报告 基于发光量子点的陶瓷裂纹检测方法的研究 Contents 课题背景与文献综述 研究意义与内容 技术路线、难点与创新点 时间进度安排 前期工作 课题背景与文献综述 传统测量微裂纹的方法 光纤声发射检测技术 电位法检测技术 常规无损检测技术 声发射信号是在外部作用下产生的，对缺陷的变化极为敏感，检测灵敏度高，可以检测到微米量级的显微裂纹变化，由于绝大多数材料都具有声发射特性，声发射技术不会受到材料种类的限制 当电流从构件的被检测部位通过时，会产生一定的电流和电位场。当构件上出现裂纹时，电流和电位场也会随之发生变化，并且通过电位U的改变体现出来 射线检测技术 超声波检测技术 涡流检测技术 渗透检测技术 磁粉检测技术 * 缺点 B A C 受外界干扰明显 精度低，只能达到0.3-0.4mm 过程以及后续处理工艺复杂 荧光强度高 稳定性好 宽的激发波长范围 窄的发射波长范围 发射峰窄而对称 发射波长 可调谐 量子点特点 量子点概述 量子点又可称为半导体纳米晶体，是一种由Ⅱ—Ⅵ族或Ⅲ—Ⅴ族元素组成的纳米颗粒，目前研究最多的是CdX（X=S，Se，Te），粒径尺寸在1-100nm之间 光照射到量子点上 量子点吸收光子后价带上的电子跃迁到导带 导带上的电子再跃迁回到价带，放出光子 量子点荧光 荧光效率远高于单个分子，不同大小的半导体量子点能被单一波长的光激发而发出不同颜色的荧光 可以进行非接触测量，能免除人工布线、应变片黏贴等需要技巧和经验的操作 荧光检测的优越性 荧光材料易于制作涂层或镀层，因此大面积应变场的分布探测较为方便，适于直观的测试叶片、盘型件、旋转壳体等的形变 * 有哪些信誉好的足球投注网站luminescence 用crack精炼 再用quantum dots 精炼 稀土发光材料在检测裂纹中的应用 Ji Sik Kim将稀土发光元素与陶瓷相结合，动态形象化地描绘了陶瓷材料的裂纹扩展，详细的论述了稀土发光元素的机械荧光性能。将含有稀土元素的氧化物与陶瓷一起烧结，然后做成阀盘状试样，预置初始裂纹后加载使试样开裂，最后用紫外灯照射可观察到裂纹处发光。 文献的不足：只讲述了实验现象，没有实验机理的描述 Ji Sik Kim, Yong-Nam Kwon, Kee-Sun Sohn. Acta Materialia 51 (2003) 6437–6442 Chenshu Li将稀土发光元素与金属相结合，构建了荧光图像系统，动态形象化地描述了金属材料中应力的分布。 文献的不足：主要描述应力分布，而且只是描述实验现象 Li, C, Xu, C. N, Zhang, L, Yamada.H, Imai, Y. Journal of Visualization.2008.11(4):329-335 研究目的与意义 研究量子点荧光测裂纹的机理，将量子点应用到测裂纹领域 对微裂纹的位置进行精确标定，测量裂纹宽度，确保零部件失效之前及时维修，并且预测材料的剩余寿命 可以与传统检测裂纹的方法取长补短，更好的检测裂纹，减少事故的发生 目的1 目的2 意义 研究内容 研究量子点与荧光强度和裂纹之间的量化关系 研究陶瓷材料为本体的开裂并研究量子点材料与无机涂层的结合后性能的变化 解析利用量子点的荧光性能测裂纹的机理，预测裂纹与寿命的关系 First Second Third * 力 力 裂纹 力 力 裂纹 技术路线、难点与创新点 CT试样 研究陶瓷材料本体的开裂 研究量子点与无机涂层结合后性能的变化 观察裂纹与非裂纹处荧光强度变化以及红移现象 分析实验机理 构筑量化关系 预测裂纹与寿命的关系 不同波长的量子点作对比实验 难点一 关于荧光增强的机理国内外还没有进行深入的研究，量子点材料能否稳定的检测裂纹也有待考验 难点二 需要通过对比实验研究量子点波长与裂纹宽度、荧光强度以及红移大小之间的关系 课题难点 难点三 量子点材料可以检测金属裂纹，但是由于陶瓷是脆性材料，加载时容易直接断裂，所以如何进行加载也是一大难点 利用量子点的荧光性能来测试裂纹，先前应用的最多的是传统的无损检测和利用稀土元素的发光来探测 在实际应用中，量子点材料可以取代应变片的位置，由于贴应变片时对技术人员的要求比较高，因此应用量子点材料可以很好的解决这个问题 方法创新 应用创新 创新点 已完成的工作 可以看到清晰的亮线，亮线即量子点环氧树脂膜随金属拉伸而产生的裂纹 量子点环氧树脂膜裂纹处的荧光强度较高，而非裂纹处的荧光强度则比较弱 A B C 从裂纹初始到裂纹尖端，荧光强度有微弱减弱，但其荧光强度仍远高于非裂纹区域。 同时可以看到，相对于非裂纹区域，裂纹处有了近20nm的红移现象 进度安排 2012.9-20