172 新熱電材料

          “哦,略懂啊。”

          張研成恍然的點(diǎn)了點(diǎn)頭,然后解釋道:“好吧,其實(shí)問題就在這里了。理論上來說,你說的沒錯(cuò),以往針對傳統(tǒng)熱電材料的研究許多都是通過降低導(dǎo)熱率來提高ZT值,但我們認(rèn)為提高功率因數(shù),更為重要。這也是我們這個(gè)項(xiàng)目創(chuàng)新的點(diǎn)這一了。我們將功率因數(shù)定義為PF=S^2σ,那么功率因數(shù)越大,在處理極大熱源,比如太陽能或者工業(yè)廢熱的時(shí)候就能最大化輸出功率密度。”

          “另外在主動(dòng)冷卻模式過程中,高導(dǎo)熱率又能利用珀耳帖效應(yīng)提高從熱側(cè)到環(huán)境的熱流率,這在電子熱管理應(yīng)用中很有前景。在這種主動(dòng)冷卻模式下,熱量可以通過珀耳帖效應(yīng)從冷側(cè)泵送到熱側(cè),主動(dòng)冷卻中的最大熱側(cè)熱流量與有效導(dǎo)熱系數(shù)κ eff成正比,我們將之定義為κ eff=κ+PF?T2H2ΔT,其中TH是熱側(cè)溫度,ΔT是兩側(cè)之間的溫差,這么說你懂了吧?這表明主動(dòng)冷卻需要大κ和大PF,而不是高ZT!”

          “其實(shí)吧,現(xiàn)在對傳統(tǒng)材料的研究已經(jīng)快到天花板了。比如Bi2Te3跟它的合金,已經(jīng)表現(xiàn)出了極高的性能。但是那玩意一來有毒啊,二來原材料也比較稀缺,三來要提升剛度非常難了;有機(jī)材料也是一個(gè)方向,不過我們也研究過有機(jī)材料,它們都很難提高其PF值,所以如果我們的項(xiàng)目能夠成功,等到工業(yè)基礎(chǔ)提升,保持微觀特性的碳納米管工業(yè)化量產(chǎn)技術(shù)出現(xiàn)之后,馬上就能有極為廣泛的應(yīng)用。”

          好吧,極為詳細(xì)的解說,寧為已經(jīng)大概明白了這個(gè)項(xiàng)目的意義跟以及張師兄口中的材料理論模型。無非就是提高功率因數(shù)的同時(shí),同時(shí)提高熱導(dǎo)率,不單純的追求高ZT值的同時(shí),還能讓ZT值達(dá)到一定優(yōu)勢,滿足未來熱電材料市場的需求。

          唯一沒解釋的大概就是到底問題在哪,好在沒等寧為再追問,實(shí)驗(yàn)樓已經(jīng)到了。

          氣派的圓柱形實(shí)驗(yàn)樓就在新材料學(xué)院的教學(xué)樓旁邊,寧為這才發(fā)現(xiàn)來到燕北大學(xué)之后,竟然還真沒把學(xué)校內(nèi)部好好逛過一圈,比如新材料學(xué)院他就從來沒有來過。

          跟著張師兄走進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室才讓寧為見識到了國內(nèi)頂尖大學(xué)的真正底蘊(yùn)。在張師兄的介紹下,寧為如同劉姥姥進(jìn)大觀園般觀摩著各個(gè)實(shí)驗(yàn)室里陳列的那些高精尖實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,什么差示掃描熱分析儀,X射線光電子能譜儀,X射線衍射儀,原子力顯微鏡,比表面積及孔隙度分析儀,顯微拉曼光譜測量系統(tǒng),多通道電化學(xué)工作站,高分辨場發(fā)射掃描電鏡(SEM),高真空鍍膜儀,切割研磨一體機(jī)……

          通過張師兄的介紹他大概明白了,譚教授經(jīng)常找田言真幫忙的原因,大概率因?yàn)楦鱾€(gè)項(xiàng)目要使用以上儀器不但要預(yù)約,提前申請,而且項(xiàng)目組使用還要收費(fèi)的,聽起來還不太便宜。

          比如切割研磨一體機(jī)學(xué)校內(nèi)部收費(fèi)500一小時(shí),如果是外部則是600一小時(shí);又比如使用顯微拉曼光譜測量系統(tǒng)內(nèi)部300一小時(shí),外部要400,如果按個(gè)收費(fèi),每個(gè)樣品內(nèi)部不低于50,外部不低于100。

          而且跟寧為想像中不太一樣,整個(gè)項(xiàng)目組并不是在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里忙碌,而是分多個(gè)實(shí)驗(yàn)室在合作進(jìn)行,張師兄則主要負(fù)責(zé)統(tǒng)籌整個(gè)項(xiàng)目組的運(yùn)作。

          這樣想想看,之前進(jìn)行的七次實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)都要準(zhǔn)備四種樣品進(jìn)行各種處理,這時(shí)間跟錢簡直就如同流水般花出去……

          雖然說這錢實(shí)驗(yàn)室賺了肯定還是要用于設(shè)備維護(hù)以及保持實(shí)驗(yàn)室競爭力,根據(jù)申請購買新的高端設(shè)備,但對于項(xiàng)目組來說,卻是切切實(shí)實(shí)的要拿錢結(jié)算的,想想看,也的確挺肉疼。

          帶著寧為了解了一圈實(shí)驗(yàn)室檢測中心的各種大型設(shè)備,張研成將寧為帶到了一間實(shí)驗(yàn)室門前:“我們平時(shí)主要就是在這里做事了,各種數(shù)據(jù)資料也保存在這邊的電腦里。”

          “對了,張師兄,不用我每天也來實(shí)驗(yàn)室報(bào)道吧?譚教授也說了,我可以拿著數(shù)據(jù)到研究院那邊分析。”寧為說了一句。

          “哦,沒事,帶你來主要是給你看一遍我們完整的測試過程,然后你想去哪做計(jì)算都行,就是時(shí)間上挺趕的,能盡量快些就最好了。”張研成答道。