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實驗室內。
穿戴著全覆式防護服的黃修遠,在調整納米線紡織機的線角度。
經過一次次調整,他編織出一塊納米布,則是一直由磷納米線、硫納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納米線網,一層是厚度15納米的硫納米線網。
然後表麵通過離子沉積,將一層氧化鋁覆蓋上去,形成一層致密的外殼。
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,開始進行全麵的檢測。
黃修遠跟著來到檢測室內。
隨著幾個研究員對複合板材,展開進行一係列的檢測,研究熱電材料出身的研究員喬青石想說話,卻發現自己舌頭仿佛打結了一般。
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,那幾種技術路線裡麵,包括二維多層膜、超晶格、鉍納米線、碳納米管、量子阱係統、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。
市麵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、傳感器和溫控器等。
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隻有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效率的砷化镓太陽能電池板,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,隻需要熱電材料本身,加上導線、開關,就可以使用。
另外發電條件要求不太苛刻,隻要有溫度差,就可以發電。
“原來如此,這是二維多層薄膜加上超細納米線,而且磷納米線的三線交叉編織角度,估計就是利用量子阱係統。”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、超細納米線、量子阱係統,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。”
喬青石滿眼儘是震撼。
熱電優值zt,有一條專門的公式:
zt=s2σtk(s為塞貝克係數、σ為導電率、t是溫度、k是導熱率)。
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。