改变了工艺以后,重新制备出来的样品高温耐受性有了很大提高,由于晶格结构比之前制备出来的样品稳定,在450℃左右的温度环境中,仍旧有很好的热电转换效果。
而且改进工艺制备出来的热电薄膜ZT值又有了小幅提升,达到1.76,虽然现在制备出来薄膜样品长得不那么像薄膜,但材料性能没有受到影响,工作温度还提高了不少,外形方面的问题也就不是问题。
不过随着实验温度继续升高,又出现碲元素挥发的现象,而温度超过550℃以后,不但碲元素受热挥发现象严重,连材料整体形态都有很大改变,开始出现熔化的趋势。
实验小组有很多种方法可提高热电薄膜的高温耐受性,但现在掌握的方法都有一个共同特点,会影响到材料的热电性能。
现在实验小组的任务就是在材料耐受温度和热电转换效能这两个条件上寻找平衡点,不断进行各种方法的实验,失败,总结,提出新思路,再实验,再失败,再总结,再开始新的实验。
经历了脑子短路那个经历后,高幸不再怀疑自己,也慢慢明白,科研实验本来就是在这种反反复复的得失之间寻找最合适的可能是一闪而逝的机会。
这个阶段才是最难熬的,时间进入九月,学校迎来了又一批大一新生,他们小组还没有取得新的进展,哪怕高幸花费了大量系统积分,在系统实验室里反复研究,也同样没有突破。
不过高幸现在不钻牛角尖了,心态好得很。他早已经做好了最坏打算,哪怕往下的研究进程失败了,至少也开发出一种能用在工业废热处理方面的热电材料,算是取得了一点小成绩。
他真正理解了为什么鲁教授经常说,大师兄吴承越的性格最适合搞科研,高幸学学不来大师兄吴承越那种温文尔雅,遇事不慌不忙的风格,但这家伙也有自己的套路,整天乐呵呵,没心没肺的样子,异曲同工。
进入实验阶段已经快四个月了,其他三个小组也都取得了不错的研究进展。二师兄刘明宇负责碲化铅课题的小组已经制备出ZT值达到1.37的碲化铅基热电材料,他们研究的材料不存在工作温度达不到煤火环境要求的问题,只要朝着优化热电性能这一个方面努力,有些后来居上的赶脚。
陈敏做不到像吴承越、高幸两人那样不慌不忙,她是藏不住事的性子,眼看着其他小组的研究进度陆续追赶上来,天天对着高幸两人叨叨,说不能让自己小组的优势就这样丧失殆尽,让两人想办法。
“六师姐,别着急,我们都在想办法,但办法都不灵光,谁也没办法呀!”高幸说了句绕口令,慢慢悠悠的摸进实验室,捣鼓自己手上的事情去了。
吴承越见陈敏又要把枪口对准自己,抢先堵她的嘴:“六师妹,你该学学小师弟,我以为这段时间没什么进展,最着急上火的人应该是他,但你看他,真的是不慌不忙,养气功夫很到家呢。欲速则不达,慢慢来,总会找到突破口的!”
说完,他盯
着电脑屏幕上的一片论文,边看边记录着什么,嘴里还嘀咕着什么,一副认真投入的样子,不再搭理陈敏。
陈敏也知道自己一天到晚催促两人想办法也不是事,但实验进展到现在这个阶段,她的知识储备有些跟不上了,让她自己想办法也想不出来,只能老老实实给两人打打下手。
她刚获得博士生资格,做梦都想在这个研究课题弄出点成绩来,让老师同学们看看,自己也是有能力的。现在眼看着就要被其他小组超过,荣誉都要被抢了,她怎么能不急?
三个人之前讨论出来的方法都经过这一阶段的实验,仍旧没取得什么有效进展,他们今天的任务就查资料,找灵感,等下午再进行讨论,确定下一步的实验工作。
高幸到实验室去了,吴承越看论文看得十分专注,陈敏本来也在看一篇论文,却怎么也看不进去,老是担心被人赶超这茬,想得心烦意乱,干脆起身出了办公室,打算到其他地方溜达溜达,散散心。
“二师兄,我来看望你了!”陈敏钻进刘明宇小组的实验室。
刘明宇心宽体胖,说话风趣,陈敏除了泡在自己的实验小组,就喜欢找他聊天。
“一大早就这么有空?不好好守着大师兄和你们组的实验小天才,跑我这儿打什么秋风?”刘明宇正在弄一组实验,手上没有停顿,笑嘻嘻的对陈敏说:“六师妹,搭把手,帮我称一下那个粉末,要4.5克。”
“我是来找你聊天的,又不是来给你当帮工的!”陈敏嘴上说不帮忙,还是动起手来,她一边在电子秤上称重,一边问:“二师兄,这是什么粉末,能接触吗?需要防护不?”
“这是锑铁基金属化合物粉末,无害的。”刘明宇知道陈敏是个好奇宝宝,这种化合物粉末颜色有点儿奇怪,担心她乱摸,叮嘱道:“不过你不要碰,违反实验规定。”
“嗯,我没碰!”陈敏悄悄把手指收了回来,问道:“是4.50克吗?”
“对,4.50克。”
“好了,给你,二师兄,你忙,我走了,拜拜!”陈敏溜出了实验室,出去的时候悄悄吐了吐舌头。
刘明宇所在的是普通实验室,陈敏没有相应保护措施也可以进去,不过她知道自己违反实验室相关规定了,直接用手接触实验材料,才赶紧开溜。
那种金属粉末确实有些奇怪,乍一看灰扑扑的,再看一眼却给人一种闪闪发光的错觉,好像那一堆不是粉末,而是一体的块材料,陈敏十分好奇,听刘明宇说出无害两个字,她就忍不住用手指经轻轻戳了上去,感觉一下这种粉末有什么特别的地方。
刘明宇说出不要碰那句话,她已经碰过了,赶紧用工具刮平,消灭犯罪证据,免得被骂。反正二师兄说是无害的,一会儿洗手就行,陈敏也没怎么在意。
高幸脑袋里忽然冒出一个主意,有个疑点想要问吴承越,手套也没脱,闷着头从实验室里冲了出来,刚好和经过的陈敏撞在一起。
这一下撞得可结
实,陈敏那么一小只,猝不及防被撞,脚下没站稳,往后就要摔倒,高幸眼疾手快,伸出手拉住陈敏在空中胡乱挥舞着想抓住点儿什么的手,没让她摔倒。
“小师弟,你往哪撞呢?不会看着点儿啊?”陈敏两手护着胸口,脸色红扑扑的,但她的语气不是生气,而是带着些娇羞的埋怨。
“对不起啊,中午请你吃小笼包,嘿嘿!”高幸脑子里都是刚才冒出来的主意,完全没注意自己撞到陈敏什么地方。他记得陈敏喜欢吃小笼包,说了句贿赂的话,又急冲冲找吴承越去了。
“小笼包?”陈敏下意识低头看看,脸更红了,跺着脚对着空气小声嘀咕:“讨厌的家伙,人家哪里是小笼包......”
高幸想尝试调整热电薄膜的制备工艺,采用梯度结构堆叠薄膜层,也许这种方式能提高碲化铋基材料的高温耐受性。
问了吴承越几个具体调节的操作方式,他又兴冲冲跑回实验室,开始制备一批新的材料样品。他的注意力完全在操作步骤中,没发现手套上沾了一点金属粉末,而这些金属粉末最后又沾到了实验靶材上。
这批实验材料制备完成后,他迫不及待的进行性能测试,发现改进制备工艺之后,材料各方面的性能都有提升,可以耐受600℃的高温而没有熔解的迹象,碲元素挥发的情况也不明显,而在550℃的温度条件下,ZT值仍然能保证在1.58左右,在50-400℃的区间,ZT值更是达到1.81的历史最优状态。
这批材料的性能又比之前制备的材料性能有了变化,特别是耐温性整整提高了50℃,虽然离课题组要求的800℃指标还有不小差距,不过也算是不小的进步。
按照常规程序,一组实验材料的样品达到这样的性能具有偶然性,高幸没有着急把这个情况告诉吴承越两人,又按同样的方法,重新制备了两组材料样品。
同样进行性能测试后却发现,另外两组样品性能虽然有一些提升,但无论是ZT值还是高温耐受度都远达不到最先制备出来那组样品的标准。
这是什么原因呢?高幸仔细翻阅了实验记录,发现自己在制备这三组样品采用的方式和客观条件完全一样,后面制备的两组样品性能也几乎一模一样,说明那才是改良工艺制备出来的材料正常性能状态,但第一组材料更优异的性能又是怎么产生的呢?
实验记录的存在就是为了防止出现什么特殊情况被研究人员遗漏。高幸又认真看了几遍实验记录,没有发现任何特别的地方。
他不甘心,又跑进系统的虚拟空间,制备出好几组材料样品,在系统空间检测出来的样品性能和后面制备的两组材料几乎一样,,再也没有接近或达到那一组特别材料性能的程度。
高幸仔细回想自己调整制备工艺前后发生的情况,唯一特别的地方就是自己和六师姐撞了一下。
撞一下也能让材料研究获得突破?这跟苹果砸牛顿脑袋的性质完全不一样啊!到底是怎么回事?