實驗室內(nèi)。
    穿戴著全覆式防護服的黃修遠，在調(diào)整納米線紡織機的線角度。
    經(jīng)過一次次調(diào)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(chǎn)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(wǎng)，一層是厚度15納米的硫納米線網(wǎng)。
    然后表面通過離子沉積，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(nèi)有乾坤。
    他將復合板材處理后，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，小心翼翼的接過復合板材，送到實驗室的材料物化檢測室內(nèi)，開始進行全面的檢測。
    黃修遠跟著來到檢測室內(nèi)。
    隨著幾個研究員對復合板材，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(fā)現(xiàn)自己舌頭仿佛打結(jié)了一般。
    因為眼前這塊復合板材的熱電優(yōu)值，超出了他們的意料之中。
    所謂的熱電優(yōu)值，就是材料的熱電轉(zhuǎn)化效率，符號是ZT，目前材料學界發(fā)現(xiàn)的熱電材料中，熱電優(yōu)值最高的大概在6左右，這是只能在實驗室中微量制備的材料。
    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(shù)路線里面，包括二維多層膜、超晶格、鉍納米線、碳納米管、量子阱系統(tǒng)、類貓眼結(jié)構(gòu)、硅鐵鎢合金之類，熱電優(yōu)值都被卡在6，同時也不具備大規(guī)模量產(chǎn)的工藝。
    而他們眼前的復合板材，熱電優(yōu)值竟然高達11.37。
    市面上大規(guī)模量產(chǎn)的熱電材料，熱電優(yōu)值普遍在2.8～3左右。
    復合板材的熱電優(yōu)值，已經(jīng)達到了普通熱電材料的3.79～4倍左右。
    很多不知道這意味著什么，熱電材料的應用領(lǐng)域，主要在溫差發(fā)電、熱電制冷、傳感器和溫控器等。
    熱電優(yōu)值在2.8～3的普通熱電材料，通常發(fā)電中的熱電轉(zhuǎn)化效率只有6～8%左右。
    而當熱電材料的熱電優(yōu)值提升到11.37時，這意味著溫差發(fā)電機的效率，將提升到24%左右。
    盡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(yōu)點，比如結(jié)構(gòu)簡單，只需要熱電材料本身，加上導線、開關(guān)，就可以使用。
    另外發(fā)電條件要求不太苛刻，只要有溫度差，就可以發(fā)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系統(tǒng)。”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、量子阱系統(tǒng)，三者結(jié)合后，壓低了導熱系數(shù)，同時提高了導電系數(shù)和塞貝克系數(shù)。”
    喬青石滿眼盡是震撼。
    熱電優(yōu)值ZT，有一條專門的公式：
    ZT＝S??σT/K（S為塞貝克系數(shù)、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(yōu)值的因素，就是塞貝克系數(shù)、溫度、導電率和導熱率。
    其中最關(guān)鍵的兩個要素，就是導電率和導熱率，如果要提高熱電優(yōu)值，這么作為分母的導電率必須高，而作為分子的導熱率，則必須盡可能的小。
    然而現(xiàn)實中，導電率和導熱數(shù)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。
    喬青石驚嘆不已：“納米尺寸確實會放大的量子尺寸效應，但是黃總這般的構(gòu)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(jīng)費，才搞出一個ZT4.2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(xù)討論一下這個材料。”
    “黃總，還想繼續(xù)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(xù)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(yè)化量產(chǎn)，估計成本要上天。”
    “額……”喬青石頓時反應過來。
    現(xiàn)在黃修遠研發(fā)的復合板材，主要材料是磷、硫和氧化鋁，都是可以大規(guī)模生產(chǎn)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(guī)模量產(chǎn)。
    如果是用在精密儀器之類，那還可以考慮。
    現(xiàn)在的磷硫—氧化鋁復合板材，擁有11.37的熱電優(yōu)值，已經(jīng)非常強大了，而且具備大規(guī)模量產(chǎn)的條件。
    黃修遠想了想，并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(chǎn)品上。”
    “那我就研究一下。”
    眾人對于新熱電材料的研發(fā)，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，只是熱電優(yōu)值要突破11.37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(wǎng)。
    在測試過程中，量子尺寸效應進一步凸現(xiàn)，讓帶邊緣的電子態(tài)密度增大，增強了材料的導電率。
    同時由于材料表面晶界的反射，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(yōu)值從11.37，提升到了14.28，問題是材料成本也翻十幾倍。
    鉍硫磷—氧化鋁復合材料的性價比不高，只能應用在高端產(chǎn)品上，比如航天器的同位素溫差發(fā)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，由于擁有大量生產(chǎn)納米線、納米粉末的方法，因此公司的材料研究員們，都在拼命的深入研究。
    比如在太陽能電池板上，硅納米線網(wǎng)復合硅納米鍍層后，形成納米硅片，在能量轉(zhuǎn)換效率上，達到了26.4%的極高水平。
    而且復合硅納米鍍層后，納米硅片的使用壽命非常久，發(fā)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(jié)合起來的，因為納米硅片是透明的，完全可以結(jié)合在一起，利用陽光的光能和熱能。
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