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第三百五十章 提升高温铜碳银复合材料韧性的方法(2 / 2)


材料领域的金字塔顶。

俗话说,文无第一,武无第二,他也想试试看到底是沉浸于超导材料领域几十年的自己更强,还是眼前这位突破高温超导材料记录的年轻人更强。

闻言,徐川笑了笑,也没太在意。搞科研的,有一颗不服输的心再正常不过了。

“都行,慢慢来吧,不急,要想保留超导特性的同时还要改变它的部分物理性能,这难度不比重新研发一种新的高温超导材料低。”

张平祥点了点头,道:“没事,我过来就是为了在高温超导材料领域能有所突破的,只要有希望,都可以去尝试。”

想了想,他又接着问道:“如果氧化锆掺杂效果不行,你有没有其他的想法?”

闻言,徐川思忖了一下,道:“要说想法,这些天咱们一直都在研究这个,不可能说没有。相比较掺杂,我可能更看好镀层一点。”

张平祥想了想,微微皱眉道:“在一般的离子镀反应沉积硬质涂层过程中,常常存在熔滴现象,这些熔滴以金属相的形式存在涂层中,对释放涂层的内应力相改善韧性有一定的作用。”

“但熔滴的金属相尺寸较大(在微米数量级)且随机分布(没有均匀分布),不仅降低涂层的硬度而且耐腐蚀和抗氧化性能显着下降,因此不是硬质与超硬涂层增韧的有效方法。”

“如果想要通过镀层来增强高温铜碳银复合材料的韧性,恐怕很难做到。甚至,它还可以在一定程度上破坏表面晶构,造成超导失效。”

“不过既然你提出了这个想法,肯定是有其他的方式的,是什么?”

徐川笑了笑,道:“没错,无论是传统的镀层手段还是离子溅射,都可能无法解决高温铜碳银复合材料的韧性问题。甚至会因为镀层而导致掺杂问题。”

“但我们可以换种思路,既然熔滴会产生金属相,那就让它不产生好了。”

“而在传统的陶瓷材料增韧手段中,就有一种这样的方式。”

闻言,张平祥脱口而出道:“晶须(纤维)增韧!”

徐川笑着点头,接着道:“没错,晶须(纤维)增韧的机制主要是晶须或纤维在拔出和断裂时,都要消耗一定的能量,有利于阻止裂纹的扩展,提高材料断裂韧性。”

“而且增韧材料与原本基材的结合不是简单混合,它是一个有机的复合体,通过极薄的界面有机地结合在一起,然后再改善界面与基体的结合强度。”

“这样一来,它应该能解决熔滴金属相与掺杂导致的原材料晶构破坏问题,再加上它类似于薄膜复合的性质,也并不会很大的影响超导材料本身传递电子。”

“只是,要寻找合适的增韧材料,恐怕......”

张平祥接过话语,继续道:“恐怕难度很大。使用晶须(纤维)增韧,那么起增强作用的材料的弹性系数必须高于原有基体;且增韧与基体之间必须是相容的。”

“第一个条件还好说,比陶瓷系列材料弹性系数高的材料有很多;但第二个条件就比较麻烦了,因为超导材料的特性,如果相容的话,这可能会导致超导能隙失效的。”

徐川笑道:“可以只处理一面,保留另一面的完整性。”

张平祥思索了一下,道:“的确可以,只是单面处理的效果可能没那么好。但是对于高温铜碳银复合超导材料来说,只要能提升一定的系数就足够了。”

“这种方式还真说不定可行,只是选用哪种材料当做晶须(纤维)增韧材料需要好好考虑一下了。”

摸了摸下巴上的胡渣,这位张院士陷入了沉思中,半响,他突然回过神来看向徐川:“既然你提出了这种办法,肯定想过使用哪种材料作为增韧材料吧?”

徐川笑着点了点头,道:“的确有考虑过。”

“什么材料?”张平祥迅速追问道。

“石墨烯!”

.....

ps:电脑还没修好,用手机打字太慢了,今天就先这样吧。

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