一种实时监测运动副失效的方法技术

本发明专利技术提供了一种实时监测运动副失效的方法

【技术实现步骤摘要】
一种实时监测运动副失效的方法


[0001]本专利技术涉及一种实时监测运动副失效的方法，属于测温材料与方法

。

技术介绍

[0002]在机械和电子领域中，两构件间直接接触，并具有确定的相对运动的连接叫运动副
。
在运动副接近失效时，摩擦表面温度会急剧上升，所以可以根据检测运动副的温度判断运动副是否失效
。
目前，检测机械部件或电子器件局部过热的主要方法是通过红外装置或温度传感器直接测量设备的温度，但由于其成本较高，需要能量供应，不易携带等限制，仍然难以在微小或集成设备中大规模使用
。
而且，大部分运动副安装空间狭小，无法使用红外装置或温度传感器测温
。
[0003]温致变色材料是一种可以随着温度变化而改变颜色的新型材料，具有广泛的应用前景
。
这种材料的研究背景可以追溯到
20
世纪
60
年代初期，当时研究人员发现某些有机分子在受热时会发生颜色变化
。
随着科技的进步和人们对环保
、
智能化等方面需求的不断提高，温致变色材料的研究也得到了越来越多的关注
。
温致变色材料的开发对机械部件或电子器件的局部过热进行实时监测和科学预警进而监测运动副失效具有重要意义，但提高变色温度仍然具有挑战性
。
[0004]现有技术使用钒酸铵等颜料制备了在
150℃
时实现不可逆热变色的涂料
。
将这种涂料喷涂于线路接触发热部位的金具上，涂料在发热故障时由白色变为深黄色
。
但是，在变色期间，热致变色化合物的损失将限制这种涂料的应用范围
。
而微胶囊技术是解决该问题的有效方法
。
[0005]现有技术通过乳液聚合法
、
溶剂挥发法等方法来变换微胶囊的芯材
、
壳材，制备了不同的热致变色材料
。
但是，现有技术合成的热致变色微胶囊都存在共同的缺点，那就是变色温度较低（小于
70℃
），且变色为可逆变色
。
[0006]因此，目前的热致变色材料至少存在以下技术问题：高温变色材料不可微胶囊化；微胶囊化的热致变色材料的温度响应较低
。
[0007]研发出一种采用微胶囊且可实现高温时温度变化监测的实时监测运动副失效的方法，仍然是本领域亟待解决的问题之一
。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种实时监测运动副失效的方法
。
本专利技术的方法采用高温不可逆热致变色微胶囊，该方法能够实时监测温度变化的范围为
80~200℃
，且能够实现温度变化的可视化，能够实现运动副失效的实时监测
。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种实时监测运动副失效的方法，所述方法包括：将高温不可逆热致变色微胶囊设置于运动副的表面，当运动副的表面温度变化至所述高温不可逆热致变色微胶囊的变色温度时，所述高温不可逆热致变色微胶囊变色，实现实时监测运动副是否失效；
所述高温不可逆热致变色微胶囊包括芯材和包裹在所述芯材表面的壳材，所述芯材包括发色剂
、
显色剂和第一有机溶剂，所述第一有机溶剂为沸点在
80~200℃
且不溶于水的挥发性液态有机溶剂，所述壳材包括聚合物
。
[0010]在上述的方法中，优选地，所述高温不可逆热致变色微胶囊是至少通过以下步骤制备得到的：（1）将壳材
、
第一有机溶剂
、
第二有机溶剂
、
发色剂和显色剂混合，得到一混合溶液；其中，所述第一有机溶剂为沸点在
80~200℃
且不溶于水的挥发性液态有机溶剂；所述第二有机溶剂为沸点在
30~60℃
且不溶于水的挥发性液态有机溶剂；（2）将所述混合溶液加入到乳化剂的水溶液中，在所述第二有机溶剂的沸点温度至其沸点温度以上
10℃
的条件下搅拌一段时间，使所述第二有机溶剂完全挥发，得到反应产物；（3）将所述反应产物经固液分离
、
洗涤
、
干燥后，得到所述的高温不可逆热致变色微胶囊
。
[0011]在上述的方法中，优选地，所述第一有机溶剂为通过氢键和显色剂之间的相互作用阻止显色剂与发色剂接触的有机溶剂
。
[0012]在上述的方法中，优选地，所述第一有机溶剂包括环己烷
、
二甲基亚砜
、
三乙基胺
、1,2
‑
二甲氧基乙烷
、
三氯乙烯
、
甲苯
、1,1,2
‑
三氯乙烷
、2
‑
甲氧基乙醇
、
溴化乙稀
、
正辛烷
、
二甲基甲酰胺以及环己酮等中的一种或几种的组合
。
[0013]在上述的方法中，优选地，所述发色剂包括结晶紫内酯
、6
’‑
二乙氨基
‑2’
二苄氨基荧烷
、6
’‑
(
二乙氨基
)
‑1’
,2
’‑
苯并荧烷以及
7,7
‑
双
(4
‑
(
二乙基氨基
)
‑2‑
乙氧基苯基
)
呋喃并
[3,4
‑
b]吡啶
‑
5(7H)
‑
酮等中的一种或几种的组合
。
[0014]在上述的方法中，优选地，所述显色剂包括双酚
A
等
。
[0015]在上述的方法中，优选地，所述壳材包括聚苯乙烯
(PS)、
聚砜
(PSF)、
聚甲基丙烯酸甲酯
(PMMA)
以及聚酰亚胺
(PI)
等中的一种或几种的组合
。
[0016]在上述的方法中，优选地，所述第二有机溶剂包括二氯甲烷等
。
[0017]在上述的方法中，优选地，所述壳材
、
所述第一有机溶剂
、
所述发色剂和所述显色剂的质量比为
(2~6)
：
(4~12)
：
(0.02~0.08)
：
(0.06~0.24)。
[0018]在上述的方法中，优选地，所述壳材和所述第二有机溶剂的质量体积比为
(2~6)g
：
45mL。
[0019]在上述的方法中，优选地，所述乳化剂包括聚乙烯醇
(PVA)
和
/
或阿拉伯胶等
。
更优选地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种实时监测运动副失效的方法，其中，所述方法包括：将高温不可逆热致变色微胶囊设置于运动副的表面，当运动副的表面温度变化至所述高温不可逆热致变色微胶囊的变色温度时，所述高温不可逆热致变色微胶囊变色，实现实时监测运动副是否失效；所述高温不可逆热致变色微胶囊包括芯材和包裹在所述芯材表面的壳材，所述芯材包括发色剂
、
显色剂和第一有机溶剂，所述第一有机溶剂为沸点在
80~200℃
且不溶于水的挥发性液态有机溶剂，所述壳材包括聚合物
。2.
根据权利要求1所述的实时监测运动副失效的方法，其中，所述高温不可逆热致变色微胶囊是至少通过以下步骤制备得到的：（1）将壳材
、
第一有机溶剂
、
第二有机溶剂
、
发色剂和显色剂混合，得到一混合溶液；其中，所述第一有机溶剂为沸点在
80~200℃
且不溶于水的挥发性液态有机溶剂；所述第二有机溶剂为沸点在
30~60℃
且不溶于水的挥发性液态有机溶剂；（2）将所述混合溶液加入到乳化剂的水溶液中，在所述第二有机溶剂的沸点温度至其沸点温度以上
10℃
的条件下搅拌一段时间，使所述第二有机溶剂完全挥发，得到反应产物；（3）将所述反应产物经固液分离
、
洗涤
、
干燥后，得到所述的高温不可逆热致变色微胶囊
。3.
根据权利要求1或2所述的实时监测运动副失效的方法，其中，所述第一有机溶剂为通过氢键和显色剂之间的相互作用阻止显色剂与发色剂接触的有机溶剂
。4.
根据权利要求3所述的实时监测运动副失效的方法，其中，所述第一有机溶剂包括环己烷
、
二甲基亚砜
、
三乙基胺
、1,2
‑
二甲氧基乙烷
、
三氯乙烯
、
甲苯
、1,1,2
‑
三氯乙烷
、2
‑
甲氧基乙醇
、
溴化乙稀
、
正辛烷
、
二甲基甲酰胺以及环己酮中的一种或几种的组合
。5.
根据权利要求1或2所述的实时监测运动副失效的方法，其中，所述发色剂包括结晶紫内酯
、6
’‑
二乙氨基
‑2’
二苄氨基荧烷
、6
’‑
(
二乙氨基
)
‑1’
,2
’‑
苯并荧烷以及
7,7
‑
双
(4
‑
(
二乙基氨基
)
‑2‑
乙氧基苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昀泽，陈昊，张毅，张琳，解国新，雒建斌，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：