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基于钙钛矿量子点电纺薄膜的高速轴承旋转组件温度传感器研究

温度是评估轴承服役状态的重要指标。研究表明，轴承旋转组件温升对其服役状态变化敏感性远高于静止组件，开展高速轴承旋转组件温度在线监测具有重要意义。本课题组前期利用量子点光致发光光谱的温度依赖特性，提出了基于量子点传感器的滚动轴承旋转组件温度监测方法。然而，目前用于轴承测温的碲化镉量子点传感器存在荧光强度不足、均匀性差等问题，难以应用于高温高油雾环境。因此，研发高荧光高均匀性的量子点传感器成为极端工况下轴承温度监测的关键所在。考虑到钙钛矿量子点的高荧光特性，研发制备了钙钛矿量子点温度传感器，并成功应用于高速轴承旋转组件温度监测。首先，基于静电纺丝方法制备了钙钛矿量子点薄膜，通过微观结构、形貌和光学等多种方法表征其荧光性能。在此基础上，搭建传感器温度依赖特性监测平台，进一步分析电纺薄膜光致发光光谱温度依赖特性和稳定性。最后，基于高速滚动轴承试验台，将电纺薄膜应用于轴承旋转组件温度监测。结果表明，钙钛矿量子点电纺薄膜具有高荧光、高稳定、良好的温度依赖特性以及均匀性，在极端工况轴承旋转组件温度监测领域具备潜在应用价值。