第324 章 说干就干,研究实验开始。
作品:《一人带领两家人致富》 夜色如墨,国防科技研究院西南分院的主楼却亮如白昼。
三楼的特种材料实验室里,金属器械的碰撞声、仪器的蜂鸣声、团队成员的低声讨论声交织在一起,打破了深夜的寂静。
李龙站在实验室中央,身上的作训服已经换下,取而代之的是一件深蓝色的实验服,袖口挽起,露出结实的小臂。
他面前的实验台上,整齐排列着数十个透明密封罐,里面装着银白色的粉末——那是经过提纯的纳米级铌酸锂晶体,每一粒都只有50纳米大小,比头发丝的万分之一还要细。
“孙老,材料纯度检测结果出来了!”
负责材料合成的张工拿着一份检测报告快步走来,脸上带着抑制不住的兴奋,“铌酸锂晶体纯度99.993%,颗粒分散度偏差小于0.8%,完全达到您给的配方要求!”
孙老接过报告,老花镜滑到鼻尖,他眯着眼睛仔细看着上面的数据,手指在“99.993%”这个数字上重重一点:“好!纯度够了,转换效率才有保障。小李,你确定掺杂比例是1.2%?多一点少一点,效果可能天差地别。”
李龙正俯身检查压电陶瓷的素坯模具,闻言直起身,指着实验台一侧的电子秤:“孙老,我已经校准了三次,精确到小数点后四位。1.2%的掺杂量是临界值,低于1%则转换效率突破不了35%,高于1.5%会导致陶瓷脆性增加,无法承受战场环境下的反复形变。”
他拿起一块未掺杂的压电陶瓷素坯,轻轻一掰,素坯应声断裂,“您看,纯压电陶瓷的抗弯强度只有85MPa,掺杂后我们要保证强度不低于70MPa,同时兼顾韧性。”
钱立群站在另一侧的电路调试区,眉头微蹙地看着面前的柔性导线样品。
他手里拿着一把微米级游标卡尺,反复测量着导线的直径:“李副院长,柔性导线的电阻还是有点高。按你给的参数,银纳米线导线的电阻率应该低于1.8×10^-8Ω·m,但我们现在手里的样品,实测是2.1×10^-8Ω·m,能量传输过程中损耗会超过8%。”
李龙走过去,接过游标卡尺仔细测量了一番,又拿起导线连接到万用表上,屏幕上跳动的数字确实如钱立群所说。
他沉吟片刻:“是封装工艺的问题。银纳米线表面的氧化层没有完全去除,虽然只有几纳米厚,但会显著增加电阻。让小刘把导线放
进等离子清洗机里,用氩气等离子体处理3分钟,功率调到80W,应该能解决。”
“好,我这就去办!”
旁边负责电路的小刘立刻行动起来,小心翼翼地将一卷柔性导线放进透明的等离子清洗机腔体里,按下了启动按钮。机器发出轻微的嗡鸣,腔体内部泛起淡紫色的光晕。
实验室里早已划分出清晰的功能区域:靠近门口的是材料合成区,三台高温烧结炉正预热到1250℃,炉膛里透出暗红色的光。
中间区域是模块组装区,几名技术员正将压电陶瓷片切割成10mm×10mm×2mm的规格,边缘打磨得光滑无棱角。
靠窗的位置是能量存储测试区,超级电容阵列整齐排列在测试架上,连接着精密的充放电测试仪。
最里面则是环境模拟区,一台大型高低温湿热试验箱和一台人工气候箱已经调试完毕,随时可以模拟战场的极端环境。
孙老拍了拍手,吸引了所有人的注意力:“同志们,时间紧迫,我们分三组同步推进!第一组由张工带队,负责压电陶瓷模块的制备和性能测试,重点测转换效率和机械强度。
第二组由钱研究员带队,搞定太阳能电池板的封装和发电性能测试,覆盖不同光照条件。
第三组由李副院长牵头,负责超级电容的充放电匹配和双模式系统的整合调试。凌晨四点,我们在这里汇总第一阶段数据,大家有没有信心?”
“有!”
所有人齐声应答,声音里满是压抑不住的干劲。这些常年泡在实验室的科研人员,最懂一个好思路的珍贵——他们已经被续航难题卡了太久,此刻终于看到了破局的希望,没人愿意浪费一分一秒。
李龙走到超级电容测试架前,这里摆放着二十个定制的超级电容,每个容量10F,额定电压2.7V,体积只有掌心大小。他打开充放电测试仪的软件,设置好参数。
充电电流0.5C(5A),截止电压2.7V,放电电流1C(10A),截止电压1.0V,循环次数500次。
“我们需要验证超级电容的循环稳定性,”
他对身边的助手小林说,“战场环境下,电容可能每天都要经历多次充放电,500次循环后的容量衰减不能超过10%,否则无法满足长期使用需求。”
小林点点头,麻利地将超级电容串
联成阵列,接入测试仪:“李副院长,已经连接好了,现在开始第一次充放电循环。目前显示初始容量10.2F,比额定值还高一点。”
李龙盯着电脑屏幕上跳动的曲线,蓝色的充电曲线平滑上升,没有出现异常波动:“不错,初始状态很好。等会儿记录下每次循环后的容量变化,还有充放电效率,必须保持在95%以上。”
与此同时,材料合成区传来张工的声音:“第一炉掺杂铌酸锂的压电陶瓷烧结完成!准备降温至室温后进行极化处理!”
孙老立刻走了过去,高温烧结炉的炉门缓缓打开,一股热浪扑面而来,里面的陶瓷片呈现出均匀的浅灰色,表面没有任何裂纹。
“降温速度控制在5℃/min,”
孙老叮嘱道,“快速降温会产生内应力,影响后续的极化效果。极化电压设置为3kV/mm,温度保持在120℃,极化时间30分钟。”
极化处理是压电陶瓷的关键工序,只有经过极化,陶瓷内部的电畴才能沿电场方向取向,从而具备压电效应。
技术员将冷却后的陶瓷片固定在极化装置的电极之间,密封进保温箱,接通高压电源。保温箱上的温度显示器缓慢上升,最终稳定在120℃,高压表的指针也缓缓指向3kV/mm。
钱立群那边,经过等离子清洗的柔性导线已经测试完毕。
他看着新的检测数据,脸上露出了久违的笑容:“李副院长,导线电阻降到1.72×10^-8Ω·m了!能量传输损耗控制在5%以内,完全符合要求。”
他手里拿着那块0.3毫米厚的柔性太阳能电池板,小心翼翼地铺在光学平台上,“现在开始测试不同光照条件下的发电性能。先测标准光照——1000W/㎡,AM1.5光谱,模拟晴天正午的环境。”
联成阵列,接入测试仪:“李副院长,已经连接好了,现在开始第一次充放电循环。目前显示初始容量10.2F,比额定值还高一点。”
李龙盯着电脑屏幕上跳动的曲线,蓝色的充电曲线平滑上升,没有出现异常波动:“不错,初始状态很好。等会儿记录下每次循环后的容量变化,还有充放电效率,必须保持在95%以上。”
与此同时,材料合成区传来张工的声音:“第一炉掺杂铌酸锂的压电陶瓷烧结完成!准备降温至室温后进行极化处理!”
孙老立刻走了过去,高温烧结炉的炉门缓缓打开,一股热浪扑面而来,里面的陶瓷片呈现出均匀的浅灰色,表面没有任何裂纹。
“降温速度控制在5℃/min,”
孙老叮嘱道,“快速降温会产生内应力,影响后续的极化效果。极化电压设置为3kV/mm,温度保持在120℃,极化时间30分钟。”
极化处理是压电陶瓷的关键工序,只有经过极化,陶瓷内部的电畴才能沿电场方向取向,从而具备压电效应。
技术员将冷却后的陶瓷片固定在极化装置的电极之间,密封进保温箱,接通高压电源。保温箱上的温度显示器缓慢上升,最终稳定在120℃,高压表的指针也缓缓指向3kV/mm。
钱立群那边,经过等离子清洗的柔性导线已经测试完毕。
他看着新的检测数据,脸上露出了久违的笑容:“李副院长,导线电阻降到1.72×10^-8Ω·m了!能量传输损耗控制在5%以内,完全符合要求。”
他手里拿着那块0.3毫米厚的柔性太阳能电池板,小心翼翼地铺在光学平台上,“现在开始测试不同光照条件下的发电性能。先测标准光照——1000W/㎡,AM1.5光谱,模拟晴天正午的环境。”
联成阵列,接入测试仪:“李副院长,已经连接好了,现在开始第一次充放电循环。目前显示初始容量10.2F,比额定值还高一点。”
李龙盯着电脑屏幕上跳动的曲线,蓝色的充电曲线平滑上升,没有出现异常波动:“不错,初始状态很好。等会儿记录下每次循环后的容量变化,还有充放电效率,必须保持在95%以上。”
与此同时,材料合成区传来张工的声音:“第一炉掺杂铌酸锂的压电陶瓷烧结完成!准备降温至室温后进行极化处理!”
孙老立刻走了过去,高温烧结炉的炉门缓缓打开,一股热浪扑面而来,里面的陶瓷片呈现出均匀的浅灰色,表面没有任何裂纹。
“降温速度控制在5℃/min,”
孙老叮嘱道,“快速降温会产生内应力,影响后续的极化效果。极化电压设置为3kV/mm,温度保持在120℃,极化时间30分钟。”
极化处理是压电陶瓷的关键工序,只有经过极化,陶瓷内部的电畴才能沿电场方向取向,从而具备压电效应。
技术员将冷却后的陶瓷片固定在极化装置的电极之间,密封进保温箱,接通高压电源。保温箱上的温度显示器缓慢上升,最终稳定在120℃,高压表的指针也缓缓指向3kV/mm。
钱立群那边,经过等离子清洗的柔性导线已经测试完毕。
他看着新的检测数据,脸上露出了久违的笑容:“李副院长,导线电阻降到1.72×10^-8Ω·m了!能量传输损耗控制在5%以内,完全符合要求。”
他手里拿着那块0.3毫米厚的柔性太阳能电池板,小心翼翼地铺在光学平台上,“现在开始测试不同光照条件下的发电性能。先测标准光照——1000W/㎡,AM1.5光谱,模拟晴天正午的环境。”
联成阵列,接入测试仪:“李副院长,已经连接好了,现在开始第一次充放电循环。目前显示初始容量10.2F,比额定值还高一点。”
李龙盯着电脑屏幕上跳动的曲线,蓝色的充电曲线平滑上升,没有出现异常波动:“不错,初始状态很好。等会儿记录下每次循环后的容量变化,还有充放电效率,必须保持在95%以上。”
与此同时,材料合成区传来张工的声音:“第一炉掺杂铌酸锂的压电陶瓷烧结完成!准备降温至室温后进行极化处理!”
孙老立刻走了过去,高温烧结炉的炉门缓缓打开,一股热浪扑面而来,里面的陶瓷片呈现出均匀的浅灰色,表面没有任何裂纹。
“降温速度控制在5℃/min,”
孙老叮嘱道,“快速降温会产生内应力,影响后续的极化效果。极化电压设置为3kV/mm,温度保持在120℃,极化时间30分钟。”
极化处理是压电陶瓷的关键工序,只有经过极化,陶瓷内部的电畴才能沿电场方向取向,从而具备压电效应。
技术员将冷却后的陶瓷片固定在极化装置的电极之间,密封进保温箱,接通高压电源。保温箱上的温度显示器缓慢上升,最终稳定在120℃,高压表的指针也缓缓指向3kV/mm。
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他手里拿着那块0.3毫米厚的柔性太阳能电池板,小心翼翼地铺在光学平台上,“现在开始测试不同光照条件下的发电性能。先测标准光照——1000W/㎡,AM1.5光谱,模拟晴天正午的环境。”
联成阵列,接入测试仪:“李副院长,已经连接好了,现在开始第一次充放电循环。目前显示初始容量10.2F,比额定值还高一点。”
李龙盯着电脑屏幕上跳动的曲线,蓝色的充电曲线平滑上升,没有出现异常波动:“不错,初始状态很好。等会儿记录下每次循环后的容量变化,还有充放电效率,必须保持在95%以上。”
与此同时,材料合成区传来张工的声音:“第一炉掺杂铌酸锂的压电陶瓷烧结完成!准备降温至室温后进行极化处理!”
孙老立刻走了过去,高温烧结炉的炉门缓缓打开,一股热浪扑面而来,里面的陶瓷片呈现出均匀的浅灰色,表面没有任何裂纹。
“降温速度控制在5℃/min,”
孙老叮嘱道,“快速降温会产生内应力,影响后续的极化效果。极化电压设置为3kV/mm,温度保持在120℃,极化时间30分钟。”
极化处理是压电陶瓷的关键工序,只有经过极化,陶瓷内部的电畴才能沿电场方向取向,从而具备压电效应。
技术员将冷却后的陶瓷片固定在极化装置的电极之间,密封进保温箱,接通高压电源。保温箱上的温度显示器缓慢上升,最终稳定在120℃,高压表的指针也缓缓指向3kV/mm。
钱立群那边,经过等离子清洗的柔性导线已经测试完毕。
他看着新的检测数据,脸上露出了久违的笑容:“李副院长,导线电阻降到1.72×10^-8Ω·m了!能量传输损耗控制在5%以内,完全符合要求。”
他手里拿着那块0.3毫米厚的柔性太阳能电池板,小心翼翼地铺在光学平台上,“现在开始测试不同光照条件下的发电性能。先测标准光照——1000W/㎡,AM1.5光谱,模拟晴天正午的环境。”
联成阵列,接入测试仪:“李副院长,已经连接好了,现在开始第一次充放电循环。目前显示初始容量10.2F,比额定值还高一点。”
李龙盯着电脑屏幕上跳动的曲线,蓝色的充电曲线平滑上升,没有出现异常波动:“不错,初始状态很好。等会儿记录下每次循环后的容量变化,还有充放电效率,必须保持在95%以上。”
与此同时,材料合成区传来张工的声音:“第一炉掺杂铌酸锂的压电陶瓷烧结完成!准备降温至室温后进行极化处理!”
孙老立刻走了过去,高温烧结炉的炉门缓缓打开,一股热浪扑面而来,里面的陶瓷片呈现出均匀的浅灰色,表面没有任何裂纹。
“降温速度控制在5℃/min,”
孙老叮嘱道,“快速降温会产生内应力,影响后续的极化效果。极化电压设置为3kV/mm,温度保持在120℃,极化时间30分钟。”
极化处理是压电陶瓷的关键工序,只有经过极化,陶瓷内部的电畴才能沿电场方向取向,从而具备压电效应。
技术员将冷却后的陶瓷片固定在极化装置的电极之间,密封进保温箱,接通高压电源。保温箱上的温度显示器缓慢上升,最终稳定在120℃,高压表的指针也缓缓指向3kV/mm。
钱立群那边,经过等离子清洗的柔性导线已经测试完毕。
他看着新的检测数据,脸上露出了久违的笑容:“李副院长,导线电阻降到1.72×10^-8Ω·m了!能量传输损耗控制在5%以内,完全符合要求。”
他手里拿着那块0.3毫米厚的柔性太阳能电池板,小心翼翼地铺在光学平台上,“现在开始测试不同光照条件下的发电性能。先测标准光照——1000W/㎡,AM1.5光谱,模拟晴天正午的环境。”
联成阵列,接入测试仪:“李副院长,已经连接好了,现在开始第一次充放电循环。目前显示初始容量10.2F,比额定值还高一点。”
李龙盯着电脑屏幕上跳动的曲线,蓝色的充电曲线平滑上升,没有出现异常波动:“不错,初始状态很好。等会儿记录下每次循环后的容量变化,还有充放电效率,必须保持在95%以上。”
与此同时,材料合成区传来张工的声音:“第一炉掺杂铌酸锂的压电陶瓷烧结完成!准备降温至室温后进行极化处理!”
孙老立刻走了过去,高温烧结炉的炉门缓缓打开,一股热浪扑面而来,里面的陶瓷片呈现出均匀的浅灰色,表面没有任何裂纹。
“降温速度控制在5℃/min,”
孙老叮嘱道,“快速降温会产生内应力,影响后续的极化效果。极化电压设置为3kV/mm,温度保持在120℃,极化时间30分钟。”
极化处理是压电陶瓷的关键工序,只有经过极化,陶瓷内部的电畴才能沿电场方向取向,从而具备压电效应。
技术员将冷却后的陶瓷片固定在极化装置的电极之间,密封进保温箱,接通高压电源。保温箱上的温度显示器缓慢上升,最终稳定在120℃,高压表的指针也缓缓指向3kV/mm。
钱立群那边,经过等离子清洗的柔性导线已经测试完毕。
他看着新的检测数据,脸上露出了久违的笑容:“李副院长,导线电阻降到1.72×10^-8Ω·m了!能量传输损耗控制在5%以内,完全符合要求。”
他手里拿着那块0.3毫米厚的柔性太阳能电池板,小心翼翼地铺在光学平台上,“现在开始测试不同光照条件下的发电性能。先测标准光照——1000W/㎡,AM1.5光谱,模拟晴天正午的环境。”

