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142 突破
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142

舒畅三个离开学校后,高幸真有些成了避世修行的状态,每天回到宿舍,连个跟他拌嘴的人都没有,孤单得一批。

不过他不在乎,现在满脑子都是热电薄膜,也没有功夫找人闲扯。

所有制备材料的数据都有了,接下来就是大量的分析工作。通过数据比对,采用不同制备工艺做出来这些材料样品当中,用射频磁控溅射法制备的碲化铋基热电薄膜综合性能最为理想。热电优值系数达到1.43,远远超过课题组制定的1.0的最低标准,又迈出了可喜的一步。

几个国家牵头,十数个著名高校联合开展研究,学校大张旗鼓成立的热电材料课题组,才定下1.0的ZT值指标,感觉好像不是什么难以攀登的科技高峰。

而且现在就已经有数种热电材料优值接近或达到到这个指标,ZT值为1的热电材料制作出来的温差发电系统,电能转换率再怎么高也不会超过10%,虽然很可能比现有温差发电系统5%-7%热电转换效率的指标略有提升,但这并不是课题组的最终目标。

课题组的目标是温差发电效能超过15%,考虑在实际应用中的能量流失,就要求制备出来的热电材料ZT值达到1.7左右,这才是课题组耗费人力物力开展研究的目的。

课题组定下1.0这个最低门槛,只是给热电材料实验制备初始阶段设置的门槛,如果某种研制出来的热电材料达到或超过这个指标,就证明有继续往下研究的潜力,反之就要放弃,走别的路。

碲化铋基热电薄膜ZT值达到1.43,证明课题组提出的理论研究方向是可行的,继续进行一系列的研究改进,这个指标还有望得到提升,最终达到或超过1.7的ZT值。

接下来,高幸吴承越他们三个人的目标就是围绕着射频磁控溅射法制备的碲化铋基热电薄膜做文章。

首先他们要做的就是整理分析制备工艺的整个过程,思考射频磁控溅射法在将来投入工业化生产后的可操作性,工艺难度和制造成本的问题。

比起其他合成制备方式,射频磁控溅射法能较为精准的控制薄膜厚度,具有快速稳定的沉积速率,制备过程中带入的杂质含量极少,成型材料成分和靶材成分相同这些优点,比起其它制备工艺优势很明显。

在可操作性方面,射频磁控溅射法能在较低功率和气压条件下有效操作,对环境条件要求并不高,也是一项优势。而且射频磁控溅射法所需要的生产设备成本比起其它方法造价也并不高。

综合这几方面的因素,课题组认为射频磁控溅射法具备工业化生产的合适条件,实验小组接下来的目标就放到了通过制备工艺提升材料性能的深入研究。

实验组需要反复测试在什么样的条件下制备出来的材料性能才是最优状态,这些条件包括溅射功率,溅射流量,溅射时间,压力温度条件等等方面,这些因素都有可能会影响到材料的

性能。

这就是一个水磨工夫的环节了,没有任何现成的资料可供参考,只能一步步反复实验,最终找出最合适的条件。

高幸继续利用系统的优势进行这个实验环节,在耗费大量系统积分之后,他总结组合出了最合适的工艺条件。

他发现,采用射频溅射模式,功率设置为75W,腔体内部气压设定为0.56Pa,Ar流量控制在每分钟20立方厘米,溅射时间设定为10分钟,制备温度控制在270-280℃的条件下,制备成型的样品性能最优。

研究制备工艺环节,吴承越三个人是分开独立操作的,三个人同时进行是为了节省时间,能更广泛的找出最优条件组合的可能。当然他们三人每天开始实验之前都要通报汇总之前完成的情况,避免出现重复实验的情况。

十天之后,高幸觉得时间差不多了,把他早在系统空间总结的方法用了出来,制备出ZT值达到1.72的薄膜样品,把吴承越和陈敏两人震得目瞪口呆。

一时间,整个课题组都炸锅了,才不到两个月的时间,高幸所在的实验小组就成功研制出符合课题组最终要求的热电材料,而且这组材料样品是个人独立研制出来的,还是在所有实验人员中资历最浅的高幸研制出来的,简直匪夷所思。

课题组当初给各个实验小组定时三个月的时间节点,并不是要求实验小组在三个月之内拿出符合课题组最终目标的热电材料,而是要求在这个时间之内验证他们所进行课题的理论正确性,达到1.0这个最低门槛。

而吴承越他们小组在拿出1.43的热电薄膜之后就已经完成了任务。

学校在筹建课题组的时候做过预测,认为在进入实验阶段之后,研制出ZT值1.7以上的热电材料至少需要六到八个月的的时间,甚至还可能更久。

大家都没料到,吴承越他们小组在完成阶段性任务之后不到一个月时间,又取得重大突破,有效提升碲化铋基热电薄膜的性能,已经达到了课题组的目标。

从热电材料课题组开始筹备到现在,才过去不到五个月时间就取得这样重大的研究突破,让课题组上下振奋不已。

这个消息不仅让在外面学习交流的张院长马上赶回京城,还惊动了燕大校领导,第二天一早,张院长陪着林副校长和理学部钱主任几位领导教授来到了实验室。

他们一是来实地了解研究进展,也正好来看望慰问参与研究的老师学生们。

林副校长几人先是在实验室走了一圈,和每个实验小组的成员们都聊了几句,了解了课题组整体的研究进度,才在张院长的陪同下具体了解吴承越小组取得研究突破的具体过程。

吴承越确实是谦谦君子,他没有抢着给校领导汇报,而是把高幸推了出来,说他才是主导实验进度的人。

其实吴承越是小组长,由他来介绍情况也无可厚非,而且高幸也没有想出头的意思,但

吴承越还是这么做了。

在场的人都看出吴承越不是假清高,也许正是因为有他这样胸襟开阔的负责人存在,才让高幸有更自由的发挥空间,带给课题组一个又一个的惊喜。

“高幸同学,你入学才一年,已经让我连续震惊了三次,而且每次的方式都不一样,年轻人,不得了啊!”林副校长毫不掩饰自己对高幸的喜爱,拉着他的手狠狠摇了几下才放开。

燕大好多年没有在数学建模竞赛中取得优异成绩,而去年作国赛阶段的东道主这个节骨眼上,高幸他们三个大一新生捧回了“高教社杯”,着实让燕大扬眉吐气的了一回,那个时候校领导就知道了高幸的名字。

春节时候他火场救人,被评为见义勇为先进个人,彻底让校领导牢牢记住了他。而今又在热电材料研究方面做出成绩,林副校长对他的夸讲也是情理之中的事。

当然,这种扯闲篇的事情不是这帮搞科研的人喜欢干的事情,林副校长也是技术型的领导,务实得很,随便寒暄了几句就进入正题,详细了解高幸他们研制热电薄膜的过程。

张院长开始还担心高幸在校领导面前会紧张,表达方式抓不住重点。听了几句就彻底放心下来,这小家伙一点儿怯场,该详细说的地方都考虑到了,该略过的地方绝不会废话一句,整个交流过程逻辑清晰,内容合理,而且语言生动,林副校长几个人听得津津有味。

张院长都有些怀疑,高幸这小家伙是不是猜到领导要来,事先准备过发言内容?

可这不对啊,昨天一天他们都忙着检测这批材料样品的参数性能,哪有时间搞这些虚头巴脑的东西?除非他一整夜都没睡觉。不过高幸神采奕奕的,哪里像一夜没睡的样子?

高幸确实准备了发言内容,但不是昨天准备的,而是见到林副校长以后,才钻进系统空间整理出来的。

他认真准备这些东西,倒不是想在校领导面前彰显自己的个人功劳,他知道,自己代表的是吴承越负责的这个实验小组,往大了说,代表的还是整个热电材料课题组,这种时候当然不能给集体丢脸,得在校领导面前好好表现一番。

从另外一个角度看,课题组的主要负责人都在场,而且林副校长和钱主任也都是科学院院士,虽然他们两位都没有涉及过材料研究,但科研领域很多东西都是想通的,两位都有极其丰富的科研经验。

高幸知道,跟这样几位享誉学术界的科研大牛交流的机会可不多得。在他们面前认真梳理一遍实验研究的过程,对实验组往后的研究开展有非常大的好处。

果然,在听取完高幸的讲述之后,林副校长,钱主任和张院长他们都分别谈了一些见解,提了一些建议。这可不是像某些场合那种领导视察,发表些空泛总结,这可是实打实的学术交流。

几位科研大牛的建议听得高幸三人眉飞色舞,赶紧记录下来,这短短一个多小时的交流,能让他们少走很多弯路。

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