第一百六十六章 电与热

实验室内。

穿戴着全覆式防护服的黄修远,在调整纳米线纺织机的线角度。

经一次次调整,他编织一块纳米布,是一由磷纳米线、硫纳米线编织的产物。

具体由两层组,一层是特定角度编织的三线叉磷纳米线网,一层是厚度15纳米的硫纳米线网。

表面通离子沉积,将一层氧化铝覆盖,形一层致密的外壳。

是一块平平无奇的氧化铝板子,实际却内有乾坤。

他将复合板材处理,给一旁的助手:“张伟,拿进行电热值测试。”

一旁的众脸张伟,翼翼的接复合板材,送实验室的材料物化检测室内,始进行全面的检测。

黄修远跟着检测室内。

随着几研究员复合板材,展进行一系列的检测,研究热电材料身的研究员乔青石说话,却现己舌头仿佛打结了一般。

因眼前块复合板材的热电优值,超了他的意料中。

所谓的热电优值,就是材料的热电转化效率,符号是ZT,目前材料界现的热电材料中,热电优值最高的概在6左右,是在实验室中微量制备的材料。

在乔青石张伟等人的认知中,目前的热电材料界中,那几技术路线面,包括二维层膜、超晶格、铋纳米线、碳纳米管、量子阱系统、类猫眼结构、硅铁钨合金类,热电优值被卡在6,同不具备规模量产的工艺。

他眼前的复合板材,热电优值竟高达11.37。

市面规模量产的热电材料,热电优值普遍在2.8~3左右。

复合板材的热电优值,已经达了普通热电材料的3.79~4倍左右。

很人不知意味着什,热电材料的应领域,主在温差电、热电制冷、传感器温控器等。

热电优值在2.8~3的普通热电材料,通常电中的热电转化效率有6~8%左右。

热电材料的热电优值提升11.37,意味着温差电机的效率,将提升24%左右。

尽管材料的热电效率,比不30%效率的砷化镓太阳电池板,比不火电站的蒸汽轮机。

但是热电材料非常优点,比结构简单,需热电材料本身,加导线、关,就使。

另外电条件求不太苛刻,有温度差,就电。

“原此,是二维层薄膜加超细纳米线,且磷纳米线的三线叉编织角度,估计就是利量子阱系统。”乔青石言语。

黄修远笑着点了点头:“不错,就是三重加持,层薄膜、超细纳米线、量子阱系统,三者结合,压低了导热系数,同提高了导电系数塞贝克系数。”

乔青石满眼尽是震撼。

热电优值ZT,有一条专门的公式:

ZT=S2σT/K(S塞贝克系数、σ导电率、T是温度、K是导热率)。

从公式中,我知,影响热电优值的因素,就是塞贝克系数、温度、导电率导热率。

其中最关键的两素,就是导电率导热率,果提高热电优值,那分子的导电率必须高,分母的导热率,则必须尽的。

现实中,导电率导热数却仿佛一连体婴,很少有材料同满足高导电率、低导热率。

乔青石惊叹不已:“纳米尺寸确实放的量子尺寸效应,但是黄总般的构思,绝是热电材料界的一次革命。”

“少拍马屁,哈哈。”黄修远笑。

乔青石摇摇头:“不是拍马屁,我在中科院的候,前老板那项目拿了几千万经费,才搞一ZT4.2的高不低不就,您材料一,诺贝尔有了。”

“炸药奖就别了,那东西就一块鸡肋。”黄修远拿复合板材:“我继续讨论一材料。”

“黄总,继续改进?”乔青石有些不淡定。

“科永无止境,我认硫纳米线边,有继续改进的。”

“外国不少团队的研究,硫铋纳米线提高ZT,是否考虑一?”乔青石提议。

但是黄修远却摇了摇头:“铋金属又少又贵,在实验室研究一,工业化量产,估计本。”

“额……”乔青石顿反应。

现在黄修远研的复合板材,主材料是磷、硫氧化铝,是规模生产的材料。

铋金属比白银少一些,虽华国的铋储量全球一,问题是稀有金属资源,不太适合规模量产。

果是在精密仪器类,那考虑。

现在的磷硫—氧化铝复合板材,拥有11.37的热电优值,已经非常强了,且具备规模量产的条件。

黄修远了,并有完全否定铋纳米线方向:“果你感兴趣,研究一方向,铋纳米线咱公司玩,果效果良,考虑应在高端产品。”

“那我就研究一。”

众人新热电材料的研,展了讨论。

在讨论程中,黄修远又带着他编织了类型的热电材料,是热电优值突破11.37新高峰,基本是异常困难的。

比乔青石将铋纳米线硫纳米线混编织,形厚度27纳米的层纳米线网。

在测试程中,量子尺寸效应进一步凸现,让带边缘的电子态密度增,增强了材料的导电率。

同由材料表面晶界的反,导致热传导中的声子传导被阻挡,进压低了导热率。

将热电优值从11.37,提升了14.28,问题是材料本翻十几倍。

铋硫磷—氧化铝复合材料的价比不高,应在高端产品,比航器的同位素温差电机,就适合使热电材料。

实,燧人公司在各纳米材料的应,由拥有量生产纳米线、纳米粉末的方法,因此公司的材料研究员,在拼命的深入研究。

比在太阳电池板,硅纳米线网复合硅纳米镀层,形纳米硅片,在量转换效率,达了26.4%的极高水平。

且复合硅纳米镀层,纳米硅片的使寿命非常久,电效率基本维持十几年不变。

光电材料的进步,加热电材料,两者其实是结合的,因纳米硅片是透明的,完全结合在一,利阳光的光热。

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