第三百五十一章：材料不夠，石墨烯來湊！
這是網絡上很熱門的一句話，意思是遇到解決不聊事情或者疑問時，是“量子力學”就行了。
而在材料界，其實也有一句這樣的話語。
材料不夠，石墨烯來湊。
石墨烯，被材料界的人稱作‘全能材料’。
它是一種由碳原子緊密堆積成單層的‘二維蜂窩狀晶格結構’的碳材料，具有優異的光學、電學、力學特性。在材料學、微納加工、能源、生物醫學、藥物傳遞等幾乎大部分應用領域都具有適應性和重要的應用前景。
這是一種火出圈的材料，很多普通人都知道。
當然，石墨烯材料的性能之強大，也讓人咋舌。
它的強度硬度甚至超過了鑽石，能達到優質鋼材的百倍一塊用它製成的一釐米厚板材，能夠讓一頭五噸重的成年大象穩穩站在上面而不會塌陷折斷。
再比如在透光性方面，普通玻璃的透光率只有89%左右，而石墨烯的透光率可以達到97.7%，所以肉眼下它幾乎是透明的。
而如果用石墨烯製造手機電腦的電池屏幕，屏幕幾乎可以隨意摺疊，甚至折成豆腐塊放進口袋裏都不影響它的性能。
在導電導熱方面，目前也還沒有什麼傳統材料可以超過石墨烯。
此外，石墨烯材料同樣是目前也是超導研究領域的一大方向。
2018年的時候，米國麻省理工學的曹原和他的導師，麻省理工學院的物理學家巴勃羅·賈裏洛·埃雷羅爲代表的研究人員在nature雜誌上發表論文，展示了團隊在石墨烯上的研究成果。
當兩片石墨烯重疊轉角接近1.1°時，能帶結構會接近於一個零色散的能帶，導致這個能帶在被半填充時會轉變成一個莫特絕緣體。
而這種對堆疊的石墨烯進行旋轉和充電後具有的超導性。
再加之石墨烯具有極高遷移率的電子，使其擁有可以像超導體中實現兩兩配對電子的可能，使其成爲了研究高溫超導，甚至常溫超導的未來材料之一。
不過要想在石墨烯上突破常溫超導，難度很大。
哪怕是在十幾年後，徐川也沒聽過哪個國家能製造石墨烯高溫超導材料，高溫石墨烯超導依舊處於實驗室探索中，至於常溫超導，就更別提了。
當然，石墨烯超導材料的潛力非常巨大。
一方面在於石墨烯這種二維材料，只要找到了方法，就可以像橡皮泥一樣任意捏造，圓的方的長的扁的線條空心都可以。
另一邊方面，就在於石墨烯材料的電流載荷能力了。
超導材料與超導材料之間亦是有區別的。
電流載荷能力越強，能提供的磁場和各種性能就越強。
而在這方面，石墨烯擁有着巨大的潛力。
這種極品材料，限制它應用的唯一原因就是工業化生產實在太困難了。
目前來，還找不到一種能大量、穩定產出高質量石墨烯的方法。
不過對於現在來，徐川要的並不是石墨烯材料的超導能力，他只需要石墨烯優異的物理性能來輔助提升高溫銅碳銀複合超導材料的韌性。
至於目前石墨烯無法大批量生產的問題，那並不是他需要頭疼的問題。
如果是應用在超導材料上，批量的製造也足夠了。
如何削減成本、如何產品化、如何從中牟利，那都是工業界和商業界需要去考慮的，和他這個學者沒什麼太大的關係。
相對比張平祥院士所的的摻雜氧化鋯原子來，徐川更看好通過石墨烯材料作爲晶須增韌材料來彌補高溫銅碳銀複合材料的韌性。
因爲對於一種超導材料來，如果材料間晶構破裂，是會導致超導能隙出現缺口的，而超導能隙出現缺口，則會導致各方面的超導性能都急劇降低。
但晶須增韌技術的核心其實要歸根於材料的化學鍵上面去。
衆所周知，絕大部分的金屬材料都很容易產生塑性變形，其原因是金屬鍵沒有方向性。
而在陶瓷這類材料中，原子間的結合鍵爲共價鍵和離子鍵，共價鍵有明顯的方向性和飽和性。
在這種情況下，離子鍵的同號離子接近時斥力很大，所以主要由離子晶體和共價晶體組成的陶瓷，滑移系很少，一般在產生滑移以前就發生斷裂。
這就是室溫下陶瓷材料脆性的根本原因，而高溫銅碳銀複合超導材料的性質和陶瓷材料很類似。
但晶須增韌技術能很好彌補這一點，當晶須或纖維在拔出和斷裂時，都要消耗一定的能量，有利於阻止裂紋的擴展，提高材料斷裂韌性。
簡單的來理解，就是當你要掰斷一根快子的時候，在快子上有一層薄膜，這層薄膜能吸收來自你手臂的力量，從而保持內部快子的形狀。
當然，使用石墨烯來進行晶須增韌的具體情況會更復雜。
因爲石墨烯和高溫銅碳銀複合超導材料的結合並不是簡單的混合在一起的，它更像是一種複合材料，通過極薄的界面有機地結合在一起。
這種情況下，石墨烯中的化學鍵是有可能會取代銅碳銀複合材料中的摻雜的碳原子鍵的。
徐川之所以選擇使用石墨烯來當做增韌材料，也是因爲考慮到了這點。
石墨烯是純淨的單層，‘二維蜂窩狀晶格結構’的碳材料，它與銅碳銀材料界面的有機結合並不會改變高溫銅碳銀複合超導材料的成分。
所以從理論上來，通過石墨烯來進行晶須增韌還是有可能達到目的。
至於具體是否能做到，那就要看實驗的結果了。
川海材料實驗室中，徐川和張平祥各種從自己看好的方向出發，研究着解決高溫銅碳銀複合超導材料韌性不夠的問題。
另一邊，之前離去準備國內可控核聚變實驗堆參數信息的高弘明回來了。
不僅帶來了國內各大可控核聚變研究所中實驗堆的詳細參數，也帶來了國內有資格，有能力生產高溫銅碳銀複合超導材料的廠商名單。
徐川先看的，是國內各大可控核聚變研究所中實驗堆的詳細參數。
這關係到等離子體湍流控制模型的實測。
辦公室中，徐川翻閱着高弘明帶來的資料。
寬鬆的一點來算，目前國內有十幾個可控核聚變研究所，但聚變堆只有十一個。
：https://www.zibq.cc。：https://m.zibq.cc