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,導電率和導熱數卻仿佛一個連體嬰,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:“納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,前老板那個項目拿了幾千萬經費,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。”
“炸藥獎就彆想了,那東西就一塊雞肋。”黃修遠拿起複合板材:“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,我認為硫納米線這邊,還有繼續改進的可能。”
“外國不少團隊的研究,在硫鉍納米線可以提高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。”
“額……”喬青石頓時反應過來。
現在黃修遠研發的複合板材,主要材料是磷、硫和氧化鋁,都是可以大規模生產的材料。
而鉍金屬比白銀還少一些,雖然華國的鉍儲量全球第一,問題是這種稀有金屬資源,不太適合大規模量產。
【看書領紅包】關注公眾號【書友大本營】,看書抽最高888現金紅包!
如果是用在精密儀器之類,那還可以考慮。
現在的磷硫—氧化鋁複合板材,擁有1137的熱電優值,已經非常強大了,而且具備大規模量產的條件。
黃修遠想了想,並沒有完全否定鉍納米線這個方向:“如果你感興趣,可以研究一下這個方向,鉍納米線咱們公司還玩得起,如果效果良好,可以考慮應用在高端產品上。”
“那我就研究一下。”
眾人對於新熱電材料的研發,展開了大討論。
在討論過程中,黃修遠又帶著他們編織了多種類型的熱電材料,隻是熱電優值要突破1137這個新高峰,基本是異常困難的。
比如喬青石將鉍納米線和硫納米線混編織,成為厚度27納米的多層納米線網。
在測試過程中,量子尺寸效應進一步凸現,讓帶邊緣的電子態密度增大,增強了材料的導電率。
同時由於材料表麵晶界的反射,導致熱傳導中的聲子傳導被阻擋,進而壓低了導熱率。
將熱電優值從1137,提升到了1428,問題是材料成本也翻十幾倍。
鉍硫磷—氧化鋁複合材料的性價比不高,隻能應用在高端產品上,比如航天器的同位素溫差發電機,就適合使用這種熱電材料。
事實上,燧人公司在各種納米材料的應用上,由於擁有大量生產納米線、納米粉末的方法,因此公司的材料研究員們,都在拚命的深入研究。
比如在太陽能電池板上,矽納米線網複合矽納米鍍層後,形成納米矽片,在能量轉換效率上,達到了264的極高水平。
而且複合矽納米鍍層後,納米矽片的使用壽命非常久,發電效率基本可以維持十幾年不變。
光電材料的進步,加上熱電材料,兩者其實是可以結合起來的,因為納米矽片是透明的,完全可以結合在一起,利用陽光的光能和熱能。