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奈米崛起正文卷第一百六十六章電與熱實驗室內。

穿戴著全覆式防護服的黃修遠,在調整奈米線紡織機的線角度。

經過一次次調整,他編織出一塊奈米布,則是一直由磷奈米線、硫奈米線編織而成的產物。

具體由兩層組成,一層是以特定角度編織的三線交叉磷奈米線網,一層是厚度15奈米的硫奈米線網。

然後表面透過離子沉積,將一層氧化鋁覆蓋上去,形成一層緻密的外殼。

看起來是一塊平平無奇的氧化鋁板子,實際上卻內有乾坤。

他將複合板材處理後,交割一旁的助手:“張偉,拿去進行電熱值測試。”

一旁的大眾臉張偉,小心翼翼的接過複合板材,送到實驗室的材料物化檢測室內,開始進行全面的檢測。

黃修遠跟著來到檢測室內。

隨著幾個研究員對複合板材,展開進行一系列的檢測,研究熱電材料出身的研究員喬青石想說話,卻發現自己舌頭彷彿打結了一般。

因為眼前這塊複合板材的熱電優值,超出了他們的意料之中。

所謂的熱電優值,就是材料的熱電轉化效率,符號是zt,目前材料學界發現的熱電材料中,熱電優值最高的大概在6左右,這是隻能在實驗室中微量製備的材料。

在喬青石和張偉等人的認知中,目前的熱電材料界中,那幾種技術路線裡面,包括二維多層膜、超晶格、鉍奈米線、碳奈米管、量子阱系統、類貓眼結構、矽鐵鎢合金之類,熱電優值都被卡在6,同時也不具備大規模量產的工藝。

而他們眼前的複合板材,熱電優值竟然高達1137。

市面上大規模量產的熱電材料,熱電優值普遍在28~3左右。

複合板材的熱電優值,已經達到了普通熱電材料的379~4倍左右。

很多不知道這意味著什麼,熱電材料的應用領域,主要在溫差發電、熱電製冷、感測器和溫控器等。

熱電優值在28~3的普通熱電材料,通常發電中的熱電轉化效率只有6~8左右。

而當熱電材料的熱電優值提升到1137時,這意味著溫差發電機的效率,將提升到24左右。

儘管這材料的熱電效率,比不上30效率的砷化鎵太陽能電池板,也不不上火電站的蒸汽輪機。

但是熱電材料用非常多優點,比如結構簡單,只需要熱電材料本身,加上導線、開關,就可以使用。

另外發電條件要求不太苛刻,只要有溫度差,就可以發電。

“原來如此,這是二維多層薄膜加上超細奈米線,而且磷奈米線的三線交叉編織角度,估計就是利用量子阱系統。”喬青石自言自語起來。

黃修遠笑著點了點頭:“不錯,就是三重加持,多層薄膜、超細奈米線、量子阱系統,三者結合後,壓低了導熱係數,同時提高了導電係數和塞貝克係數。”

喬青石滿眼盡是震撼。

熱電優值zt,有一條專門的公式:

zt=sσt/k。

從公式中,我們可以知道,影響熱電優值的因素,就是塞貝克係數、溫度、導電率和導熱率。

其中最關鍵的兩個要素,就是導電率和導熱率,如果要提高熱電優值,這麼作為分母的導電率必須高,而作為分子的導熱率,則必須儘可能的小。

然而現實中,導電率和導熱數卻彷彿一個連體嬰,很少有材料可以同時滿足高導電率、低導熱率。

喬青石驚歎不已:“奈米尺寸確實會放大的量子尺寸效應,但是黃總這般的構思,絕對是熱電材料界的一次革命。”

“少拍馬屁,哈哈。”黃修遠笑道。

喬青石搖搖頭:“這可不是拍馬屁,我在中科院的時候,前老闆那個專案拿了幾千萬經費,才搞出一個zt42的高不成低不就,您這個材料一出來,諾貝爾都有可能了。”

“炸藥獎就別想了,那東西就一塊雞肋。”黃修遠拿起復合板材:“我們繼續討論一下這個材料。”

“黃總,還想繼續改進”喬青石有些不淡定。

“科學永無止境,我認為硫奈米線這邊,還有繼續改進的可能。”

“外國不少團隊的研究,在硫鉍奈米線可以提高zt,是否可以考慮一下”喬青石提議道。

但是黃修遠卻搖了搖頭:“鉍金屬又少又貴,在實驗室研究一下還可以,到工業化量產,估計成本要上天。”

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