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牧希嵌己苣烟岣咂鋚f值,所以如果我们的项目能够成功,等到工业基础提升,保持微观特性的碳纳米管工业化量产技术出现之后,马上就能有极为广泛的应用。”
好吧,极为详细的解说,宁为已经大概明白了这个项目的意义跟以及张师兄口中的材料理论模型。无非就是提高功率因数的同时,同时提高热导率,不单纯的追求高zt值的同时,还能让zt值达到一定优势,满足未来热电材料市场的需求。
唯一没解释的大概就是到底问题在哪,好在没等宁为再追问,实验楼已经到了。
气派的圆柱形实验楼就在新材料学院的教学楼旁边,宁为这才发现来到燕北大学之后,竟然还真没把学校内部好好逛过一圈,比如新材料学院他就从来没有来过。
跟着张师兄走进了实验室才让宁为见识到了国内顶尖大学的真正底蕴。在张师兄的介绍下,宁为如同刘姥姥进大观园般观摩着各个实验室里陈列的那些高精尖实验室设备,什么差示扫描热分析仪,x射线光电子能谱仪,x射线衍射仪,原子力显微镜,比表面积及孔隙度分析仪,显微拉曼光谱测量系统,多通道电化学工作站,高分辨场发射扫描电镜(sem),高真空镀膜仪,切割研磨一体机……
通过张师兄的介绍他大概明白了,谭教授经常找田言真帮忙的原因,大概率因为各个项目要使用以上仪器不但要预约,提前申请,而且项目组使用还要收费的,听起来还不太便宜。
比如切割研磨一体机学校内部收费500一小时,如果是外部则是600一小时;又比如使用显微拉曼光谱测量系统内部300一小时,外部要400,如果按个收费,每个样品内部不低于50,外部不低于100。
而且跟宁为想像中不太一样,整个项目组并不是在一个实验室里忙碌,而是分多个实验室在合作进行,张师兄则主要负责统筹整个项目组的运作。
这样想想看,之前进行的七次实验,每次实验都要准备四种样品进行各种处理,这时间跟钱简直就如同流水般花出去……
虽然说这钱实验室赚了肯定还是要用于设备维护以及保持实验室竞争力,根据申请购买新的高端设备,但对于项目组来说,却是切切实实的要拿钱结算的,想想看,也的确挺肉疼。
带着宁为了解了一圈实验室检测中心的各种大型设备,张研成将宁为带到了一间实验室门前:“我们平时主要就是在这里做事了,各种数据资料也保存在这边的电脑里。”
“对了,张师兄,不用我每天也来实验室报道吧?谭教授也说了,我可以拿着数据到研究院那边分析。”宁为说了一句。
“哦,没事,带你来主要是给你看一遍我们完整的测试过程,然后你想去哪做计算都行,就是时间上挺赶的,能尽量快些就最好了。”张研成答道。
第173章 数学,无所不能
走进实验室,宁为的到来并没有惹起什么轰动,事实上,宁为感觉项目组里大家的情绪都很低落,跟霜打过的茄子似的。
“咳咳,大家都停一下,我给大家介绍一下,这位就是谭教授给我们请的外援,大家应该都知道,咱们数学研究院田导的学生宁博士。大家欢迎一下啊。”
一进门,张师兄便在干咳了两声后向大家介绍了宁为。
实验室里五个人象征性的鼓了鼓掌,稀稀落落的掌声,尤其是这帮人看向宁为的目光,让他觉得自己似乎并不是很受欢迎。更是大概明白了田导说的那些话,这果然不算一个好差事。
不过宁为到是不太在乎这些,毕竟他是数学博士。
“宁博士,别见外啊,我去之前谭教授来过一趟,因为最近项目进展不太顺利,有些急躁了,听取结果汇报后,把大家都训了一顿,所以大家情绪不太好。”张研成略有些尴尬的解释了句。
这位师兄到是没提谭教授顺便把宁为在这些人面前很夸了一番这事,怕好不容易请来的人觉得尴尬。
哪想到宁为想都没想便开口答道:“没事呀,反正我又不是来交朋友的。”
这话让一众人甚至是张研成都有些尴尬了,但不要紧,宁为到并不觉得尴尬,反正是大实话。怎么说呢,其实实验室众人的态度宁为也是可以理解,换位思考嘛,如果他的青年拔尖项目进展不太顺利,不管田导以何种理由给他塞个人,都会让他心情不太爽利,这不是质疑他的能力嘛。
但如果真拿不出成果被质疑也是没办法的事情,反正宁为觉得如果自己拿不出成果,真给他塞个人,他大概也只能受着。
“那个,大伙也别愣着了,我们先给宁博士把整个实验室过程大概演示一遍吧,小潘啊,从你负责的那块开始吧,让宁博士了解了整个实验过程,也好帮我们分析一下到底问题出在哪里。”
张研成尽力的扮演着一个缓解尴尬气氛的和事佬角色。
被叫到的小潘是个年轻人,走了过来,冲着宁为点了点头,说道:“宁博士,我主要负责利用溶液纺丝法,对材料进行预处理,我大概给你演示一便过程,会尽量慢点,你可能不太清楚整个过程需要了解什么问题,等我演示完成之后会统一给你解答。”
“哦,没事,也不用慢点,你照着平常的方法演示就行了,其实刚刚张师兄已经大概说过一遍了,我现在看看就行。”宁为点了点头说道。
“额?那行,请跟我来。”小潘略显意外的看了宁为一眼,带着宁为来到了一处工作台前,打开了电脑。
“其他的人先忙自己的吧。”张师兄交代了句,然后开始坐在自己的电脑前,整理起资料。
几个人再次开始忙起手头的事情,但目光却总是不自觉的朝着宁为所在的方向瞅两眼。果然牛人就是不一样啊,还真不怕得罪人的。
当然,项目组里几个人还是认可宁为数学方面那些天赋跟能力的,做科研的,当然明白能在顶刊发表论文的分量。但术业有专攻,话说一个学数学的泡过实验室吗?仅凭张师兄几句话就认为自己了解整个实验过程了?
虽然没什么坏心思,但大家都想亲眼看到宁为在实验室闹出点笑话才好。
“对了,你们这些碳纳米管原材料是哪来的?”宁为没管这帮人的小心思,想到啥就问啥。
“合作实验室提供的,他们负责制备实验所用的碳纳米管。”小潘随口答了句。
“哦!”宁为点了点头。
“总之首先对这些原材料进行高分辨率投射,然后将接收到的材料放置于丙酮中,使用轻型超声波处理两分钟,在把这些样品放置在丝状碳网格上,同时在空气中进行自然干燥。”小潘一边操作,闲下来的时候就开始讲解。
虽然心情依旧不太爽,但该做的介绍还是尽心尽力。
“这里有前几次的数据,你可以先了解一下。经过这种方式处理,四种样品平均外壁直径为1平均内壁直径为0平均壁数为1。9。碳纳米管的粘度平均长径比为6700 ± 100。这里还有拉曼光谱用于表征碳纳米管纤维的数据,以及ares g2流变仪测量的拉伸强度数据。”
宁为点了点头,不过对于小潘介绍的具体数据其实没多大兴趣。
这些数据等会他离开的时候都能得到,此时他比较感兴趣的到是实验室这些设备的具体参数,以及计算方式。
“那个,你们具体使用的是哪些设备测量出的这些结果?”宁为问了句。
“嗯?日本jeol公司生产的jem…2100f型透射电子显微镜,跟英国牛津公司生产的x…maxn 80t ie250型能谱仪。”小潘答道。
“哦,你知道大概的产品参数吗?”宁为又问道。
小潘答道:“嗯,反正我们进行测试时加速电压是200kv,设备的点分辨率是0。19nm,线或者说晶格分辨率是0。1nm,倾斜角范围在± 25 °左右。”
宁为盯着电脑中的数据随后指着样品的底片问道:“为什么底片上没有标尺?你们是怎么得出最终数据结论的?”
小潘立刻答道:“数据中有dm3格式的存档,另外我们也通过公式测算过,底片上给出了相机长度,根据公式rd=lλ,其中r是量取的距离,d是晶面间距,l是底片给出的相机长度,λ则电子束波长,为什么使用的是200kv加速电压,所以就是200 kv电压的电子束波长,按照一般情况取的0。00251nm。”
然后又补充道:“这些数据都是经过反复测算的,肯定没有问题。”
宁为不置可否的点了点头,这句话丝毫不意外。如果能发现问题,老谭也不会专门跑到数学研究所去找外援帮忙了。
“在然后我们将一氯化碘通过气相掺杂引入到纤维结构中。掺杂剂和纤维在室温下在用氮气吹扫的圆底烧瓶中结合。之后我们将圆底烧瓶密封并置于真空下,直到掺杂剂开始蒸发,并将其置于掺杂温度下的箱式烘箱中。箱式烤箱用铝箔遮盖,以尽量减少光照。掺杂后,将圆底烧瓶从烘箱中取出并在水浴中冷却,然后在冰水浴中冷却,以促进掺杂剂在圆底烧瓶内壁冷凝和结晶,避免其污染样本。”
“这里退火过程,是使用温度控制器在真空环境下进行,炉中目标温度分别为500c跟350c,对cnt纤维进行退火 分别持续4小时。至此整个溶液纺丝纤维化的过程完成。”
宁为听完小潘的解释大致浏览了一遍整个过程收集的实验室数据,随后指着电脑上的数据问道:“这里显示你们使用光谱分析估算的ef值,这里显示四种退火样品均发生e11跃迁,我看看啊,但在掺杂样品过程中峰值明显被抑制,这是因为泡利阻塞么?你们没有探究一下发生这种情况的原因?”
“啊?”这个问题让小潘愣了半晌,也吸引了实验室所有人的注意力,所有人都将目光投向宁为。大概是真没想到他会突然问出这么一个问题。
“咳咳……”小潘咳嗽了两声,然后看向他身后的实验室同事。
“宁博士对高能物理也有研究?”声音从身后传来。
宁为回头看了眼,是位跟张师兄差不多大的家伙,只是秃顶趋势明显比实验室其他人要严重许多。
“这是实验室的徐博士,主要负责构件弯曲试验的。”小潘连忙介绍了句。
“稍微懂那么一点吧,不多。”宁为谦虚的答道,关于物理他暂时还真不太敢用略懂这个词。
本来宁为也想过要恶补一些物理内容的,但因为似乎一直很忙碌的样子,之前在学校里看过一本量子物理之后,对其中一些基本概念经过一些发散式的思维了解大概,但真不敢说有太多了解。
当然也不是完全不了解。毕竟数学很多时候都在解决物理问题,比如他研究的ns方程就是在解决流体力学的问题。
“好吧,这个问题我们也发现了。并进行过研究,这种峰值抑制极大原因是ef值位于价带内,导致了泡利阻塞。不过经过讨论我们认为这个问题应该跟我们遇到的难题关系不大。最重要的还是我们测试四种样品pf值始终远小于构建材料模型需要的pf值,因为如果达不到模型标注的pf值,这材料就算研发出来也意义不大。”这位徐博士解释道。
“同时我们也能确定模型标注的pf值是能达到的。因为合作实验室曾经两次意外得到过这个数据,但因为他们并不是具体研究材料的,所以对我们的帮助不大。”
宁为再次点了点头,说道:“行吧,我都明白了。接下来什么步骤,你们可以继续讲解了。”
……
就这样,宁为在实验室呆了五个多小时,顺便混了一顿项目组的盒饭。其实饭菜还是很不错的,当然这大概率得益于燕北大学食堂对学生足够友好,跟实验室本身没太大关系。
在宁为问出了一个极为专业的问题后,实验室里所有人态度明显好了许多。不过对于宁为来说这些都是浮云,他依然对实验室里所有实验仪器极为感兴趣,不厌其烦的收集着各种数据,这也是虽然只是虚拟演示,但整整浪费了五个多小时的原因。
早上十一点左右到的实验室,等张师兄准备送走宁为的时候已经是下午四点,前期所有测试的数据也已经拷贝到了u盘里,送到了宁为手中。
“具体情况宁博士应该已经知道了,不瞒你说,现在我们每天晚上都要分析两到三个小时这些数据,但到目前为止还毫无头绪。在不改变实验方向的前提下,贸然开启第八次实验没太大意义,所以其实这个事还是挺急的。而且你知道这本就是合作项目,另一边也催得挺急的。所以谭教授才想着借助你们的专业知识,帮我们分析一下可能是哪里出了问题,找出问题我们才好修正接下来的试验计划。”张师兄代表实验室所有人说道。
“没问题,我会尽快研究的。不过先说