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京城时间,年3月24日,下午三点。
国家钠离子电池重点实验室四楼材料研发中心,许薇站在洁净工作台前,戴着白色无尘手套的双手小心翼翼地展开一片银灰色薄膜。薄膜在LEd灯光下泛着金属光泽,薄如蝉翼,放在黑色背衬上几乎透明。
“厚度0.103毫米,误差±0.005。”张晨用高精度测厚仪确认数据,“尺寸30x30厘米,平整度达到光学级。”
许薇将薄膜夹在特制夹具上,放入测试舱。舱门闭合,内部开始抽真空。透过观察窗可以看到,薄膜在负压下依然保持平整,没有出现任何褶皱或变形。
“开始第一项测试:电磁屏蔽效能。”王语涵操作控制台,“频率范围100khz至10Ghz,功率密度10w/m2。”
测试舱内的发射天线开始工作,频谱分析仪的屏幕上显示出一组复杂的波形。薄膜另一侧的接收天线采集到的信号强度,被实时计算成屏蔽效能数值。
“100khz,屏蔽效能36db。”王语涵记录。
“1mhz,42db。”
“10mhz,51db。”
“100mhz,58db。”
“1Ghz,62db。”
“10Ghz,65db。”
测试持续了二十分钟。当最后一个数据报出时,实验室里响起了压抑的欢呼声。
“宽频段高效屏蔽!”张晨激动地说,“特别是3.7mhz那个敏感频段,屏蔽效能达到55db,意味着入射电磁波能量被衰减了99.9997%!”
许薇脸上露出难得的笑容。她接过测试报告,仔细查看每一个数据点:“石墨烯提供导电网络,陶瓷颗粒形成电磁波散射中心,再加上中间层的磁性纳米材料吸收特定频段……三层复合结构的设计思路是对的。”
她走到白板前,用记号笔画出结构示意图:“第一层,化学气相沉积生长的单层石墨烯,厚度0.34纳米,负责高频屏蔽;第二层,掺杂氧化锌的陶瓷基体,厚度50微米,负责中频散射;第三层,铁钴镍三元合金纳米颗粒嵌入聚合物,厚度50微米,专门针对我们发现的七个敏感频段进行吸收。”
“这么薄的三层,怎么保证结合强度?”新加入团队的博士后研究员陆明远问道。他是个三十岁左右的年轻人,三个月前从海外回国加入实验室。
“采用分子自组装工艺。”许薇解释,“每一层之间通过化学键连接,不是简单的物理叠加。所以薄膜可以弯曲、折叠,甚至拉伸20%而不破裂。”
她演示了一下,将一片样品对折再展开,薄膜完好如初。
“量产可行性呢?”陆明远继续问。
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