鎳鈦（NiTi）形狀記憶合金（SMAs），作為一款能“記憶”并復(fù)現(xiàn)原始形態(tài)的智能材料，憑借其獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)與超彈性，在手術(shù)植入物、防燙閥、電機(jī)驅(qū)動器及航空航天等高科技領(lǐng)域大放異彩，成為推動現(xiàn)代科技發(fā)展的核心材料之一。今日，小菲帶您走進(jìn)香港理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的世界，看他們?nèi)绾螖y手FLIR X8583高速紅外熱像儀，共同揭開NiTi合金熱行為的神秘面紗。

挑戰(zhàn)：揭示非均勻熱行為的迷霧

NiTi SMAs因其顯著的彈熱效應(yīng)（eCE）和超彈性，在固態(tài)制冷技術(shù)中占據(jù)核心地位。然而，當(dāng)這些材料在機(jī)械應(yīng)力作用下發(fā)生形變時，其內(nèi)部溫度分布會呈現(xiàn)出高度的不均勻性，給準(zhǔn)確表征其熱行為帶來了巨大困難。傳統(tǒng)的熱電偶測量方法因單點(diǎn)測量的局限性，無法全面捕捉這種復(fù)雜的熱現(xiàn)象，迫使科研人員尋求更為先進(jìn)的觀測手段。

破局：FLIR X8583引領(lǐng)全視野熱成像時代

面對這一挑戰(zhàn)，香港理工大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)果斷選擇了FLIR X8583高速紅外熱像儀作為研究利器。這款中波紅外熱像儀以其卓越的高分辨率（1280 × 1024像素）和超高速幀率，實(shí)現(xiàn)了對NiTi合金試樣在機(jī)械加載過程中表面溫度分布的實(shí)時、全視野可視化。

“我們的實(shí)驗(yàn)裝置包括使用拉伸試驗(yàn)機(jī)對形狀記憶合金進(jìn)行拉伸和壓縮測試，”胡博士說。FLIR X8583的引入，不僅極大地提升了數(shù)據(jù)采集的精度和效率，更為研究團(tuán)隊(duì)揭示NiTi合金熱行為的內(nèi)在機(jī)制提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

洞察：微結(jié)構(gòu)驅(qū)動下的熱不均勻性解析

在最近的一項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)采用激光粉末床熔融（LPBF）技術(shù)制備了近等原子成分的NiTi合金，并發(fā)現(xiàn)其彈熱效應(yīng)存在顯著不均勻性，單個樣品表面的溫度差異最高可達(dá)4.2K。

借助FLIR X8583的強(qiáng)大功能，研究團(tuán)隊(duì)成功揭示了NiTi合金在壓縮誘導(dǎo)彈熱效應(yīng)期間表面溫度分布的不均勻性。通過精細(xì)的熱成像分析，他們發(fā)現(xiàn)這種不均勻性主要源于合金內(nèi)部非均勻的微結(jié)構(gòu)特征，如晶粒尺寸、位錯密度及析出物分布等。這一發(fā)現(xiàn)不僅深化了科學(xué)家對NiTi合金熱物理性質(zhì)的理解，更為優(yōu)化材料設(shè)計、提升性能提供了重要的理論依據(jù)。

實(shí)證：超彈性與功能疲勞的新視角

在FLIR X8583的助力下，研究團(tuán)隊(duì)還深入探索了NiTi合金的超彈性和功能疲勞特性。通過循環(huán)機(jī)械測試，他們捕捉到了材料在反復(fù)形變過程中的熱響應(yīng)變化，揭示了超彈性恢復(fù)機(jī)制與功能疲勞之間的內(nèi)在聯(lián)系。

FLIR X8583

這款紅外熱像儀采用1280×1024分辨率銻化銦（InSb）探測器，可精準(zhǔn)捕捉微小溫差。支持181Hz滿屏幀率（子窗口模式下更高），搭配4TB可拆卸SSD實(shí)現(xiàn)無丟幀存儲，并配備10GigE、CXP 2.1等高速接口確保數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)備集成電動濾鏡輪和電動調(diào)焦鏡頭，支持IRIG-B 時間戳同步，非常適用于高速沖擊試驗(yàn)、材料應(yīng)力分析、復(fù)合材料缺陷檢測等科研及工業(yè)場景，提供高精度熱成像解決方案。

尤為引人注目的是，研究團(tuán)隊(duì)展示了NiTi合金在首次循環(huán)后高達(dá)96.1%的恢復(fù)率?！斑@一數(shù)據(jù)不僅證明了其出色的超彈性性能，更為固態(tài)制冷技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！焙鸲鞑┦颗d奮地表示。

展望：客戶滿意共創(chuàng)未來

FLIR X8583的卓越表現(xiàn)贏得了研究團(tuán)隊(duì)的高度贊譽(yù)?！斑@款熱像儀的高分辨率和出色幀率對我們的研究至關(guān)重要，它使我們能夠以高精度捕捉NiTi合金在機(jī)械應(yīng)力下的熱行為變化，”胡瑞恩博士如是說。此外，F(xiàn)LIR專業(yè)的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)也為研究的順利進(jìn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障，確保了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)的高效性。

研究過程中粉末的相變曲線

隨著研究的不斷深入，F(xiàn)LIR X8583高速紅外熱像儀在香港理工大學(xué)的研究中發(fā)揮了越來越重要的作用。它不僅成為揭示NiTi合金熱行為秘密的鑰匙，更為推動固態(tài)制冷技術(shù)和自適應(yīng)材料設(shè)計的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。未來，F(xiàn)LIR將繼續(xù)與香港理工大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)緊密合作，共同探索熱研究領(lǐng)域的新邊界，為推動科技進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

FLIR X8583高速紅外熱像儀以其卓越的性能和廣泛的應(yīng)用潛力，在NiTi合金研究中大放異彩，它不僅幫助科學(xué)家揭開了材料熱行為的神秘面紗，更為推動相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了新的活力。

｜Teledyne FLIR｜

FLIR是Teledyne Technologies旗下子公司，是國防和工業(yè)應(yīng)用智能傳感解決方案的優(yōu)秀領(lǐng)先者，在全球擁有約4000名員工。公司成立于1978年，一直專注于設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、營銷和推廣用于增強(qiáng)態(tài)勢感知力的專業(yè)技術(shù)。通過紅外熱成像、可見光成像、聲波成像、視頻分析、測量和診斷以及先進(jìn)的威脅檢測系統(tǒng)，幫助專業(yè)人士做出更好、更快的決策，拯救生命，改善生活。