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第530章 折腾自己不如折腾别人

  如果计算失败次数的【新英体育】话,侯进力已经数不过来自己失败了多少次了。

  最初他只是【新英体育】在实验室制备SG-1材料时,被实验意外产生的【新英体育】废料吸引了兴趣。

  比起一般的【新英体育】石墨材料而言,那种废料摸起来的【新英体育】手感实在是【新英体育】有些特别。

  以上这些,都是【新英体育】由他在实验中积累的【新英体育】经验所得出的【新英体育】结论,而最后在系统性的【新英体育】研究中,他发现了这废料之所以特别的【新英体育】原因,是【新英体育】愿与其表面凝聚着的【新英体育】一层多孔网状气凝胶隔层。

  说实话,这个结果多少让他有些失望。毕竟由石墨烯制备的【新英体育】多孔网状气凝胶并非是【新英体育】什么新颖的【新英体育】研究成果,甚至可以说类似的【新英体育】材料在部分电极材料中已经有所应用。

  然而,作为人生中的【新英体育】第一次独立申请开题的【新英体育】研究课题,同样也是【新英体育】来到这座研究所之后申请的【新英体育】第一个课题,他不愿就这么简单的【新英体育】放弃了。

  于是【新英体育】在发现这种多孔网状气凝胶本身没有什么特别价值的【新英体育】情况下,他继续对其在其它分散介质、分散相中的【新英体育】表现,以及与其他材料进行复合所展现出来的【新英体育】各项性质进行了深入研究。

  这个过程是【新英体育】令人绝望的【新英体育】。

  甚至绝望到了令他怀疑人生。

  所幸最后一次,他没有放弃。

  用这种由石墨烯制备的【新英体育】多孔网状气凝胶作为增韧剂与碳化硅陶瓷结合,发挥出了意料之外的【新英体育】奇效!

  作为增韧剂本身,这种多孔网状气凝胶的【新英体育】性能并不算优越,至少比起其他同类材料来说是【新英体育】如此。

  然而其在热学性能上的【新英体育】表现,却是【新英体育】令他兴奋的【新英体育】忍不住在实验室里喊了出来。

  迫不及待地将实验结果写成了报告,侯进力将它交到了所里。

  没有经过太多的【新英体育】波折,这份实验报告在他上交之后的【新英体育】第二天,便摆在了陆舟的【新英体育】办公桌上……

  ……

  虽说许多有趣的【新英体育】发明都诞生于偶然,但这份偶然也来的【新英体育】太意外了点。

  看着手中的【新英体育】这份实验报告,陆舟脸上浮现了感兴趣的【新英体育】神色。

  “有点意思。”

  报告内容分为两部分。

  第一部分是【新英体育】关于这种多孔网状气凝胶的【新英体育】制备。

  选择氧化石墨烯作为基础原料,配制的【新英体育】氧化石墨烯溶液,加入还原剂,之后搅拌5~10分钟,令其在90?160℃下还原30-45分钟,立即取出放入冷冻箱中冷冻4小时,取出解冻后继续高温下还原5小时,最后水洗数次并干燥……便可以得到这种多孔网状气凝胶。

  至于第二部分,便是【新英体育】整个实验的【新英体育】关键内容了。

  在实验中,通过原子层沉积的【新英体育】过程,侯进力的【新英体育】研究团队将这种由石墨烯材料制备的【新英体育】多孔网状气凝胶化学键合到SIC陶瓷层上,并由此得到了一种结构特殊的【新英体育】石墨烯-陶瓷复合材料。

  从微观结构上来看,这种材料可以抽象成陶瓷层的【新英体育】中间连接的【新英体育】蜂窝状的【新英体育】石墨烯层,而这些蜂窝状的【新英体育】石墨烯分子,与SiC分子之间紧密地键合在一起。

  根据耐高温测试得出的【新英体育】实验结果,在无氧环境下,这种特殊的【新英体育】石墨烯-陶瓷复合材料,能够承受3200度的【新英体育】高温!

  并且,不只是【新英体育】其优异的【新英体育】耐高温性能,这种材料的【新英体育】热膨胀系数较小,且在导热性能上具有显著的【新英体育】各向异性。

  即,热能即易于沿截面方向传递,而不易于在垂直截面方向上传递!

  除此之外,包括抗拉强度和抗压强度,还有对于热应力的【新英体育】抗性等等。

  从这些数据上来看,这项材料都可以说是【新英体育】相当的【新英体育】出色了。

  看着陆舟脸上饶有兴趣的【新英体育】神色,杨旭开口问道:“这是【新英体育】你需要的【新英体育】那种材料?”

  “不好说,”放下了手中的【新英体育】这份实验报告,陆舟靠在了办公椅上,“不过这份报告,倒是【新英体育】给我提供了一条思路。”

  杨旭:“思路?”

  “没错,”陆舟点了点头,思索了片刻之后,继续说道,“最开始我主观的【新英体育】认为陶瓷材料不适合用于第一壁,因为其散热性能太差,但从另一个角度考虑,这种垂直于界面的【新英体育】热传递性能,反而小一点要好。”

  杨旭:“为什么这么说?”

  “因为液锂中子回收系统,”陆舟笑了笑,继续说道,“以碳纤维复合材料的【新英体育】导热性能,我们还得考虑在碳纤维复合材料与液锂之间添加一道隔热层,否则三千度以上的【新英体育】工作温度,稍有不慎就把我们用来回收中子的【新英体育】液氦层给气化了。”

  两种材料在工作温度上的【新英体育】差异,可以说是【新英体育】整个反应堆工程中的【新英体育】核心难点之一了。

  导热性能太弱了不行,太强了也不好,从这一点来看,碳纤维稍显得有些过犹不及了。

  相比之下,这种新材料在热学性能上的【新英体育】各向异性,表现就相当突出了。适当的【新英体育】削弱热能在垂直截面方向上的【新英体育】传递,能给外部冷却装置留出足够的【新英体育】缓冲时间。

  至于结构材料的【新英体育】散热,也可以通过“向结构内部插.入导热管,将沿截面方向传递的【新英体育】热量导出”的【新英体育】方法来解决。

  虽然对于聚变工程并不了解,但陆舟解释的【新英体育】还算通俗,杨旭立刻明白了他的【新英体育】意思。

  不过,虽然热力学问题基本解决了,但这里还有个更关键的【新英体育】问题……

  “抗中子辐照能力呢?这才是【新英体育】最关键的【新英体育】吧。”

  听到这句话,陆舟叹了口气:“你说的【新英体育】对,这才是【新英体育】问题的【新英体育】关键。虽然这材料各方面来看都还算合适,但抗中子辐照能力……具体行不行还是【新英体育】得试一试才知道。”

  无论是【新英体育】碳化硅还是【新英体育】石墨烯,其中碳元素和硅元素的【新英体育】原子核还是【新英体育】很稳定的【新英体育】,C-Si共价键也远比金属键稳定。与此同时,两种材料对于中子束的【新英体育】透过性也相当可观。

  然而,理论上是【新英体育】这样的【新英体育】。

  但实际恰拘掠⑻逵块况下,中子辐照对于材料的【新英体育】破坏并不仅仅只是【新英体育】原子嬗变,和对内部化学键的【新英体育】破坏,还有最纯粹的【新英体育】物理结构上的【新英体育】破坏。

  而后者,靠理论分析基本是【新英体育】没用的【新英体育】,只有拿到实验中才能得出结论。

  只是【新英体育】麻烦的【新英体育】是【新英体育】……

  这玩意儿根本没法试。

  杨旭笑容有些苦涩,委婉地说道:“这实验怕是【新英体育】不太好做。”

  抗中子辐照性能检测是【新英体育】材料学中最难做的【新英体育】一项,没有之一。

  一般的【新英体育】抗辐照实验都还好,用α粒子轰击铍核便能放出中子。

  甚至于可以说,可控聚变堆第一壁材料的【新英体育】研究之所以难以进行,最重要的【新英体育】原因便是【新英体育】找不到一个可以对材料进行抗辐照测试的【新英体育】设备。

  用14MeV的【新英体育】中子不断轰击样品,这样的【新英体育】实验设备上哪儿找去?

  一般的【新英体育】中子源,根本达不到这个量级。

  哪怕是【新英体育】去大亚湾,以核裂变核电站的【新英体育】辐照等级,也和聚变反应的【新英体育】辐照等级差了整整两个数量级!

  至于加速器……

  那就更扯淡了,还没听说谁能直接加速中子的【新英体育】。如果谁真做到了,只怕整个理论物理学界都得叫他爸爸。

  至于间接加速(氘核法)倒是【新英体育】有,但实际上获得中子的【新英体育】能量,还不如直接拿α粒子去射铍金属箔。前者唯一的【新英体育】优势,也仅仅只是【新英体育】在产生中子束的【新英体育】方向上稍微稳定些了。

  想到这里,陆舟也有些犯了难,食指在桌子上轻轻敲着,心中权衡了起来。

  再让STAR装置“勉强”一次?

  理论上不是【新英体育】不行。

  可这做一次实验得罢工一个月,代价会不会太大了点儿?

  毕竟这仿星器装置,国内目前也就这么一台。

  核工业集团的【新英体育】专家们还在研究着如何仿制,要是【新英体育】把这唯一的【新英体育】一台设备给折腾坏了,那可就玩脱了。

  然而就在这时,陆舟脑中忽然灵光一闪,伸手拍了下额头。

  MMP!

  光想着怎么折腾自己的【新英体育】仿星器了,怎么就把托卡马克给忘了呢。

  脉冲点火虽然约束时间不长,但特么的【新英体育】好歹也能点火啊!

  仿星器国内虽然只有一台,但托卡马克装置还是【新英体育】很多的【新英体育】……

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