日常生活中如果留意过,一些酒柜、饮水机、车载冰箱等都是安安静静的“工作者”,它们没有嗡嗡作响的压缩机,就靠一块热电材料实现保温保冷,在车载冰箱中,热电材料就是利用电流产生吸热效应的原理,从而发挥保冷功能。
而热电材料的另一个应用场景便是温差发电,所以铌钴锑这种高温热电材料也是星际旅行的“干粮”,在旷远持久的星际航行中,外太空探测器或宇宙飞船无法得到阳光的补给,就必须自带“干粮”——核料,而在冰冷的宇宙深空之下,借助于高温热电材料,才能够实现温差发电。
也难怪黎川会亲自来到这里了,朱军铁教授的研究成果不但对“南汽北送”工程的地热能采掘至关重要,未来在他的私人空间计划蓝图中,铌钴锑合金也是星际旅行当中非常重要的一项材料,走向深空还得需要这种新型高温热电材料才行。
值得一提的是半赫斯勒合金这个名字来自于19世纪的一位采矿工程师康拉德-赫斯勒。他偶然发现,将不含磁性的铜、锰以及锡以2:1:1的比例制成合金,合金就会产生磁性,被命名为赫斯勒合金。
而以1:1:1的比例合成的合金则被称之为半赫斯勒合金。
许多的半赫斯勒合金都具有半导体特性,能表现出很好的热电性能,稳定性和机械性能突出,是优质的热电材料,而铌钴锑合金更是优秀热电材料中的顶尖。
温差发电或许是深空探测领域目前唯一的供能方案了,可见铌钴锑合金在未来的重要性了。
黎川在拿着手里的透明管看着内部的合金物质时,身边的朱军铁教授不由得的道:“在半赫斯勒合金家族中,有一条明晰的分界线,外层电子数18的合金能够形成稳定的立方晶体结构,表现出半导体特性;而外层电子数是17或者19的,则为金属。热电材料都是来自于18电子体系的半赫斯勒合金。”
“1:1:1的铌钴锑合金外层电子数为19,大多数科学家将其标定为金属,但这种金属的‘个性’却更趋向于半导体,虽然外界认为如此,但我坚信铌钴锑的外层电子数是真18,假19。”
现在这个谜团已经揭开了,朱军铁教授制作出了外国科学家坚定认为不存在这种比例的合金。
黎川把合金样本递交还给了工作人员,随后朱军铁教授带着他来到了实验室里的另一个房间,这里有一台先进的磁悬浮溶炼仪器设备。
它就像是一个磁场驱动的搅拌器,利用磁场产生涡流,一边将金属原料融化并悬浮于容器当中,一边持续“搅拌”,以达到最大程度的均质混合。
正是利用这台设备,朱军铁教授得到了超高纯度的铌钴锑合金材料,而这个研究项目也因此得到了国家自
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