CN108373920A - 一种荧光渗透剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种荧光渗透剂，包括以下组分：核壳结构量子点、表面活性剂和有机溶剂。在本发明中，所述核壳结构量子点可以有效的钝化核层纳米微粒表面的非辐射复合中心，核壳结构减少了普通结构量子点在导带的捕获态，显著提高发光效率和光稳定性；表面活性剂可以改变荧光渗透剂的表面张力，提高荧光渗透剂在被检试件的润湿性；有机溶剂可以使荧光渗透剂分子间存在一定的内摩擦力，使其能够提高在试件上的附着力，进而提高荧光渗透剂的渗透率。当将其用于试件的检测时，能够很清晰的显示试件的裂纹缺陷。

Description

一种荧光渗透剂及其应用
技术领域
本发明涉及渗透检测技术领域，尤其涉及一种荧光渗透剂及其应用。
背景技术
荧光类渗透剂的配方核心部分是荧光原料，目前荧光渗透剂大多采用大分子的有机染料作为荧光原料，但该类物质有以下不足：由于渗透剂中的有机染料分子很大，大分子限制了其可渗入缺陷的最小尺寸，使其灵敏度受限；各类有机荧光染料在溶剂中的溶解度低，需要添加各种分散剂和稳定剂；且大多数有机荧光染料的荧光量子产率低，需要采用大功率的紫外灯产生的紫外线激发荧光染料发射荧光。
为了能够更好的检测试件的缺陷，如何解决渗透剂发光效率低，提高检测灵敏度成为了人们研究的热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光效率、检测灵敏度高的荧光渗透剂。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种荧光渗透剂，包括以下组分：核壳结构量子点、表面活性剂和有机溶剂。
优选的，所述核壳结构量子点为CdZnS/ZnSe/ZnS、CdZnS/CdSe和CdZnS/ZnSe中的一种或几种。
优选的，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
优选的，所述有机溶剂为烷烃类溶剂、油脂类溶剂和醇类溶剂中的一种或几种。
优选的，所述核壳结构量子点在荧光渗透剂中的浓度为0.8～3g/100mL。
优选的，所述表面活性剂与有机溶剂的体积比为(8～30)：(70～92)。
本发明还提供了所述荧光渗透剂在探伤中的应用。
优选的，所述应用，包括以下步骤：
将荧光渗透剂涂覆在被检试件的表面，保持8～12分钟；
去除被检试件表面的荧光渗透剂，保持2～4分钟，照射紫外光或可见光进行检测。
本发明提供了一种荧光渗透剂，包括以下组分：核壳结构量子点、表面活性剂和有机溶剂。在本发明中，所述核壳结构量子点可以有效的钝化核层纳米微粒表面的非辐射复合中心，核壳结构减少了普通结构量子点在导带的捕获态，显著提高发光效率和光稳定性；表面活性剂可以改变荧光渗透剂的表面张力，提高所述荧光渗透剂在被检试件的润湿性；有机溶剂可以使荧光渗透剂的分子间存在一定的内摩擦力，使其能够提高在试件上的附着力，进而提高其渗透率。
本发明还提供了所述荧光渗透剂在探伤中的应用，当将其用于试件的检测时，能够很清晰的显示试件的裂纹缺陷。
具体实施方式
本发明提供了一种荧光渗透剂，包括以下组分：核壳结构量子点、表面活性剂和有机溶剂。
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。
本发明提供的荧光渗透剂包括核壳结构量子点，所述核壳结构量子点优选为CdZnS/ZnSe/ZnS、CdZnS/CdSe和CdZnS/ZnSe中的一种或几种；在本发明中，当所述核壳结构量子点为上述具体选择中的两种以上时，对各物质的比例没有特殊的限定，可按任意比例进行混合。
在本发明中，所述核壳结构量子点在荧光渗透剂中的浓度优选为0.8～3g/100mL，更优选为1.0～2.0g/100mL，最优选为1.2～1.8g/mL。
在本发明中，所述核壳结构量子点的粒径优选为5～9nm，更优选为6～8nm。
在本发明中，当所述核壳结构量子点的尺寸小于或接近相应的体相材料的激子玻尔半径时，由于受到量子限域效应的影响，核壳结构量子点会显示出与相应的体相材料不同的物理和化学性质，表现较好的荧光性能；同时，核壳结构量子点可以有效的钝化核层纳米微粒表面的非辐射复合中心，核壳结构减少了普通结构量子点在导带的捕获态，显著提高发光效率和光稳定性。
本发明提供的荧光渗透剂包括表面活性剂，所述表面活性剂优选为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚中的一种或几种；在本发明中，当所述表面活性剂为上述具体选择中的两种以上时，对各物质的比例没有任何特殊的限定，可按任意比例进行混合。
在本发明中，所述表面活性剂可以改变荧光渗透剂的表面张力，提高所述荧光渗透剂在被检试件的润湿性。
本发明提供的荧光渗透剂包括有机溶剂，所述有机溶剂优选为烷烃类溶剂、油脂类溶剂和醇类溶剂中的一种或几种；本发明对于所述有机溶剂的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的上述种类的有机溶剂即可，具体如苯、甲苯、己烷、辛烷、甲醇、异丙醇或煤油。在本发明中，当所述有机溶剂为上述具体选择中的两种以上时，对各物质的比例没有任何特殊的限定，可按任意比例进行混合。
在本发明中，所述有机溶剂可以使荧光渗透剂的分子间存在一定的内摩擦力，使其能够提高在试件上的附着力，进而提高其渗透率。
在本发明中所述表面活性剂与溶剂的体积比优选为(8～30)：(70～92)，更优选为(9～25)：(75～91)最优选为(11～15)：(85～89)。
在本发明中，所述荧光渗透剂的制备方法优选包括以下步骤：
将核壳结构量子点、表面活性剂和有机溶剂混合，得到荧光渗透剂。
本发明对所述混合的温度没有任何特殊的限定；在本发明的实施例中，可以具体选择在室温条件下进行混合。
本发明对所述混合的加料顺序没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的加料顺序进行混合即可。本发明优选先将核壳结构量子点与有机溶剂在振荡条件下混合，再与表面活性剂在搅拌条件下进行混合。
本发明对于所述振荡和搅拌的速率及时间没有特殊的限定，能够将物料混合均匀即可。在本发明中，所述振荡优选在WB-80A旋涡混合器中完成；本发明对所述搅拌的设备没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的搅拌器具即可。
本发明还提供了所述荧光渗透剂在探伤中的应用。
在本发明中，所述荧光渗透剂的应用优选包括以下步骤：
将荧光渗透剂涂覆在被检试件的表面，保持8～12分钟；
去除被检试件表面的荧光渗透剂，保持2～4分钟，照射紫外光或可见光进行检测。
本发明将荧光渗透剂涂覆在被检试件的表面，保持8～12分钟，优选为9～11分钟。本发明对于所述荧光渗透剂的涂覆量没有特殊的限定，能够使被检试件的表面保持润湿状态即可。本发明将荧光渗透剂涂覆在被检试件的表面后保持8～12分钟，是为了使荧光渗透剂能够渗透至试件的缺陷处。
完成所述涂覆并保持8～12分钟后，本发明去除被检试件表面的荧光渗透剂，保持2～4分钟，照射紫外光或可见光进行检测；所述保持的时间优选为2.5～3.5分钟。
本发明对所述去除被检试件表面的荧光渗透剂的方法没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的方法去除即可；在本发明的实施例中，可以具体选择为用干净不脱毛的布或纸巾蘸有机溶剂沿一个方向擦拭被检试件表面，以去除被检试件表面的荧光渗透剂。在本发明中，用干净不脱毛的布或纸巾蘸有机溶剂擦拭被检试件表面可以使试件表面多余量子点更容易去除。
本发明去除被检试件表面的荧光渗透剂后保持2～4分钟，目的是可以通过毛细作用让荧光渗透剂回渗到被检试件的表面，更好的显示缺陷。
在本发明中，所述紫外光的波长优选为330～390nm，更优选为340～380nm，最优选为350～365nm；在本发明中，所述可见光的波长优选为390～760nm，更优选为400～700nm，最优选为450～500nm。
下面结合实施例对本发明提供的荧光渗透剂进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将3g CdZnS/ZnSe/ZnS量子点加入到90mL煤油中，用WB-80A旋涡混合器振荡20秒后，再加入10mL的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，搅拌均匀得到荧光渗透剂。
实施例2
将3g CdZnS/ZnSe量子点加入到90mL煤油中，用WB-80A旋涡混合器振荡20秒后，再加入10mL的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，搅拌均匀得到荧光渗透剂。
实施例3
将3g CdZnS/ZnSe/ZnS量子点加入到90mL煤油中，用WB-80A旋涡混合器振荡30秒后，再加入2mL的脂肪醇聚氧乙烯醚和10mL异构醇聚氧乙烯醚，搅拌均匀得到荧光渗透剂。
实施例4
将0.8g CdZnS/ZnSe/ZnS量子点加入85mL煤油中，用WB-80A旋涡混合器振荡25秒后，再加入15mL的脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌均匀得到荧光渗透剂。
实施例5
将实施例4得到的荧光渗透剂均匀涂敷于JB/T6064-B3标准试块表面，保持10分钟，使整个被检试件保持润湿状态；
用干净不脱毛的布或纸巾沿一个方向擦拭被检试件表面，去除被检试件表面的荧光渗透剂；
等待3分钟，照射紫外光或可见光，在有缺陷的部位会观察到荧光，裂纹缺陷显示清晰。
由以上实施例可以看出，本发明所述的荧光渗透剂，用于试件的检测时，能够很清晰的显示试件的裂纹缺陷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种荧光渗透剂，包括以下组分：核壳结构量子点、表面活性剂和有机溶剂。
2.如权利要求1所述的荧光渗透剂，其特征在于，所述核壳结构量子点为CdZnS/ZnSe/ZnS、CdZnS/CdSe和CdZnS/ZnSe中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的荧光渗透剂，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的荧光渗透剂，其特征在于，所述有机溶剂为烷烃类溶剂、油脂类溶剂和醇类溶剂中的一种或几种。
5.如权利要求1或2所述的荧光渗透剂，其特征在于，所述核壳结构量子点在荧光渗透剂中的浓度为0.8～3g/100mL。
6.如权利要求1、3或4所述的荧光渗透剂，其特征在于，所述表面活性剂与有机溶剂的体积比为(8～30)：(70～92)。
7.权利要求1～6任一项所述的荧光渗透剂在探伤中的应用。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
将荧光渗透剂涂覆在被检试件的表面，保持8～12分钟；
去除被检试件表面的荧光渗透剂，保持2～4分钟，照射紫外光或可见光进行检测。
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