第三百五十章提升高溫銅碳銀復合材料韌性的方法

一位院士大老，還是超導材料領域奠基人級別的大牛加入，讓研究所都活躍了不少。

一些膽子大一些，在學術上有上進心一點的研究員，在知道這位大老的身份后，就開始湊近乎請教問題了。

對于張平祥來說，只要是和超導材料方面有關的問題，他是來者不拒。這是一位沉迷于超導材料領域的真正學者，有著一顆永遠向上攀登的心。

當然，在正常情況下的時候，實驗室有研究員找徐川交流問題，徐川也不會拒絕。

但大部分的時候，他都不在實驗室中。

正如樊鵬越所說的一樣，這就是個甩手掌柜，什么時候想起來了或者需要了，就來臨幸一下，用完了就走。

所以實驗室里面的研究員想要找徐川請教問題，大部分時候都找不到人。

現在多了個新大老，這不抓住機會，就錯過了后悔莫及。

張平祥院士主動請求留下來研究優化銅碳銀復合材料，雖說讓他徐川將其當做實驗室的普通研究員來看就行，但徐川怎么可能做出這樣的安排。

院士級別的大牛，出差的費用已經沒法用錢來計算了。

好在樊鵬越面對這種事有著充足的處理經驗，他讀博期間跟著陳正平，這類事情基本都是他處理的。

至于徐川，他沒管這些。

在張平祥院士來后，他就差不多住研究所了，兩人在實驗室中不斷的交流著想法和意見，去尋找一條優化高溫銅碳銀復合超導材料物理性能的路線。

“通過納米技術摻雜一些氧化鋯如何氧化鋯本身在超低溫的情況下就是一種超導材料，它的超導原理來源于扭轉晶構，從理論上來說，應該很適合你這種銅碳銀材料。”

實驗室中，張平祥院士看著電腦屏幕上的數據，思索了一下后開口道。

徐川想了想，道“可以試一試，不過我感覺希望不是很大。可惜氧化鋯的機理數據并沒有錄入材料模型中去，無法通過模型做一下模擬。”

最近這些天，他都在和張平祥交流如何改變銅碳銀復合材料脆性的方法。

相比于金屬而言，脆、難以變形是陶瓷的一大特點，為了改善陶瓷的脆性、提高其韌性，目前一般采取降低晶粒尺寸，使其亞微米或納米化來提高塑性和韌性。

或者采取摻雜氧化鋯增韌、相變增韌、纖維增韌或顆粒原位生長增強等有效途徑來改善。

但這些手段放到其他陶瓷材料上還行，放到超導材料上，就很難行得通了。

因為高溫超導材料的超導機理，本身就來源于電子與電子之間的強關聯效應。如果摻雜其他的材料或者改變晶粒尺寸與結構的話，很有可能會直接導致超導性失效或降低。

如果降低幅度不大的話，還是能接受的。但就他以目前的數據來看，這個幅度降低的程度恐怕會相當高。

聞言，張平祥感興趣的問道“你那個模型，如果真要能完善出來，怕是能徹底顛覆材料界的研究方式，只是要想做到很難。”

“而且隨著材料的機理數據添加越來越多，模型的體積也會越來越龐大，現有的超算恐怕會很快就帶不動這個模型，或許量子計算機才是它的歸途。”

這幾天，在川海材料研究所中，他不僅和眼前這位交流了很多關于超導材料方面的知識，也更見識到了真正的大殺器。

盡管眼前那份模型能起到的作用還極其有限，但它在材料研究領域，已經開辟出了一條全新的道路。

在以往材料的研究過程中，針對一種新材料的研究一般都是根據經驗來摸索的。

雖然計算機模擬也能在這個過程中起到一定的輔助作用，比如利用計算機模擬技術對材料的性質和行為進行預測和分析。

這個環節包括理論計算、分子動力學模擬和有限元分析等等。但實際上，模擬出來的結果其實準確度并不是很高，在整個材料的研究過程中起到的作用還是相當有限的。

而川海材料研究所內的這個模型則不同，它是根據材料的機理來從根源上做推衍的，能在計算機和模型的幫助下，直接模擬整個合成過程。

老實說，搞材料，基本都想過做這種事情，但沒人能做到。

因為數學功底不夠，要從材料的機理建立一個針對材料研究的數學模型，難度實在太大了。

也就眼前這位，有這個能力，還有這個心思了。

徐川笑著說道“這個以后再來煩惱吧，至少目前它能給我們不少的幫助。”

頓了頓，他接著道“至于氧化鋯的摻雜，可以安排研究員做一下實驗，看看效果如何。”

張平祥道“這個實驗我親自來做吧，老實說我還挺看好它的。”

這些天，他和眼前這名年輕學者的交流很多，在見識到了他在材料學方面的廣泛學識外，內心也起了一些比較的想法。

畢竟到了他這個層次，可以說是站在了超導材料領域的金字塔頂。

俗話說，文無第一，武無第二，他也想試試看到底是沉浸于超導材料領域幾十年的自己更強，還是眼前這位突破高溫超導材料記錄的年輕人更強。

聞言，徐川笑了笑，也沒太在意。搞科研的，有一顆不服輸的心再正常不過了。

“都行，慢慢來吧，不急，要想保留超導特性的同時還要改變它的部分物理性能，這難度不比重新研發一種新的高溫超導材料低。”

張平祥點了點頭，道“沒事，我過來就是為了在高溫超導材料領域能有所突破的，只要有希望，都可以去嘗試。”

想了想，他又接著問道“如果氧化鋯摻雜效果不行，你有沒有其他的想法”

聞言，徐川思忖了一下，道“要說想法，這些天咱們一直都在研究這個，不可能說沒有。相比較摻雜，我可能更看好鍍層一點。”

張平祥想了想，微微皺眉道“在一般的離子鍍反應沉積硬質涂層過程中，常常存在熔滴現象，這些熔滴以金屬相的形式存在涂層中，對釋放涂層的內應力相改善韌性有一定的作用。”

“但熔滴的金屬相尺寸較大在微米數量級且隨機分布沒有均勻分布，不僅降低涂層的硬度而且耐腐蝕和抗氧化性能顯著下降，因此不是硬質與超硬涂層增韌的有效方法。”

“如果想要通過鍍層來增強高溫銅碳銀復合材料的韌性，恐怕很難做到。甚至，它還可以在一定程度上破壞表面晶構，造成超導失效。”

“不過既然你提出了這個想法，肯定是有其他的方式的，是什么”

徐川笑了笑，道“沒錯，無論是傳統的鍍層手段還是離子濺射，都可能無法解決高溫銅碳銀復合材料的韌性問題。甚至會因為鍍層而導致摻雜問題。”

“但我們可以換種思路，既然熔滴會產生金屬相，那就讓它不產生好了。”

“而在傳統的陶瓷材料增韌手段中，就有一種這樣的方式。”

聞言，張平祥脫口而出道“晶須纖維增韌”

徐川笑著點頭，接著道“沒錯，晶須纖維增韌的機制主要是晶須或纖維在拔出和斷裂時，都要消耗一定的能量，有利于阻止裂紋的擴展，提高材料斷裂韌性。”

“而且增韌材料與原本基材的結合不是簡單混合，它是一個有機的復合體，通過極薄的界面有機地結合在一起，然后再改善界面與基體的結合強度。”

“這樣一來，它應該能解決熔滴金屬相與摻雜導致的原材料晶構破壞問題，再加上它類似于薄膜復合的性質，也并不會很大的影響超導材料本身傳遞電子。”

“只是，要尋找合適的增韌材料，恐怕”

張平祥接過話語，繼續道“恐怕難度很大。使用晶須纖維增韌，那么起增強作用的材料的彈性系數必須高于原有基體；且增韌與基體之間必須是相容的。”

“第一個條件還好說，比陶瓷系列材料彈性系數高的材料有很多；但第二個條件就比較麻煩了，因為超導材料的特性，如果相容的話，這可能會導致超導能隙失效的。”

徐川笑道“可以只處理一面，保留另一面的完整性。”

張平祥思索了一下，道“的確可以，只是單面處理的效果可能沒那么好。但是對于高溫銅碳銀復合超導材料來說，只要能提升一定的系數就足夠了。”

“這種方式還真說不定可行，只是選用哪種材料當做晶須纖維增韌材料需要好好考慮一下了。”

摸了摸下巴上的胡渣，這位張院士陷入了沉思中，半響，他突然回過神來看向徐川“既然你提出了這種辦法，肯定想過使用哪種材料作為增韌材料吧”

徐川笑著點了點頭，道“的確有考慮過。”

“什么材料”張平祥迅速追問道。

“石墨烯”

s電腦還沒修好，用手機打字太慢了，今天就先這樣吧。

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