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。

经过一次次调整，他编织出一块纳米布，这是一种由磷纳米线、硫纳米线编织而成的产物。

具体由两层组成，一层是以特定角度编织的三线交叉磷纳米线网，一层是厚度15纳米的硫纳米线网。

然后表面通过离子沉积，将一层氧化铝覆盖上去，形成一层致密的外壳。

看起来是一块平平无奇的氧化铝板子，实际上却内有乾坤。

他将复合板材处理后，交给一旁的助手：“张伟，拿去进行电热值测试。”

一旁的大众脸张伟，小心翼翼的接过复合板材，送到实验室的材料物化检测室内，开始进行全面的检测。

黄修远跟着来到检测室内。

随着几个研究员对复合板材，展开进行一系列的检测，研究热电材料出身的研究员乔青石想说话，却发现自己舌头仿佛打结了一般。

因为眼前这块复合板材的热电优值，超出了他们的意料之中。

所谓的热电优值，就是材料的热电转化效率，符号是ZT，目前材料学界发现的热电材料中，热电优值最高的大概在6左右，这是只能在实验室中微量制备的材料。

在乔青石和张伟等人的认知中，目前的热电材料界中，那几种技术路线里面，包括二维多层膜、超晶格、铋纳米线、碳纳米管、量子阱系统、类猫眼结构、硅铁钨合金之类，热电优值都被卡在6，同时也不具备大规模量产的工艺。

而他们眼前的复合板材，热电优值竟然高达11.37。

市面上大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，已经达到了普通热电材料的3.79~4倍左右。

很多人不知道这意味着什么，热电材料的应用领域，主要在温差发电、热电制冷、传感器和温控器等。

热电优值在2.8~3的普通热电材料，通常发电中的热电转化效率只有6~8%左右。

而当热电材料的热电优值提升到11.37时，这意味着温差发电机的效率，将提升到24%左右。

尽管这材料的热电效率，比不上30%效率的砷化镓太阳能电池板，也比不上火电站的蒸汽轮机。

但是热电材料用非常多优点，比如结构简单，只需要热电材料本身，加上导线、开关，就可以使用。

另外发电条件要求不太苛刻，只要有温度差，就可以发电。

“原来如此，这是二维多层薄膜加上超细纳米线，而且磷纳米线的三线交叉编织角度，估计就是利用量子阱系统。”乔青石自言自语起来。

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

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为塞贝克系数、σ为导电率、T是温度、K是导热率）。

从公式中，我们可以知道，影响热电优值的因素，就是塞贝克系数、温度、导电率和导热率。

其中最关键的两个要素，就是导电率和导热率，如果要提高热电优值，那么作为分子的导电率必须高，而作为分母的导热率，则必须尽可能的小。

然而现实中，导电率和导热数却仿佛一个连体婴，很少有材料可以同时满足高导电率、低导热率。

乔青石惊叹不已：“纳米尺寸确实会放大的量子尺寸效应，但是黄总这般的构思，绝对是热电材料界的一次革命。”

“少拍马屁，哈哈。”黄修远笑道。

乔青石摇摇头：“这可不是拍马屁，我在中科院的时候，前老板那个项目拿了几千万经费，才搞出一个ZT4.2的高不成低不就，您这个材料一出来，诺贝尔都有可能了。”

“炸药奖就别想了，那东西就一块鸡肋。”黄修远拿起复合板材：“我们继续讨论一下这个材料。”

“黄总，还想继续改进？”乔青石有些不淡定。

“科学永无止境，我认为硫纳米线这边，还有继续改进的可能。”

“外国不少团队的研究，用硫铋纳米线可以提高ZT，是否可以考虑一下？”乔青石提议道。

但是黄修远却摇了摇头：“铋金属又少又贵，在实验室研究一下还可以，到工业化量产，估计成本要上天。”

“额……”乔青石顿时反应过来。

现在黄修远研发的复合板材，主要材料是磷、硫和氧化铝，都是可以大规模生产的材料。

而铋金属比白银还少一些，虽然华国的铋储量全球第一，问题是这种稀有金属资源，不太适合大规模量产。

如果是用在精密仪器之类，那还可以考虑。