第六百二十九章 內層電子共價構造,材料科學新方向!
類別:
科幻靈異
作者:
不吃小南瓜字數:4490更新時間:24/06/27 09:12:31
有了足夠多的材料以後,碳硅晶石的測定工作進展非常迅速,只花費了三天時間左右,汪輝實驗室就出臺了一份非常詳細的測定報告。
實驗室後續還會繼續進行測定,但都是一些需要長時間跟蹤性的研究。
現在的報告已經非常細緻了。
超s波研究基地很快就拿到了報告,王浩也召集了很多人一起討論起來。
碳硅晶石的詳細檢測報告很不一般,和上一次的報告類似,體現出的是物理性質,化學性質的異常。
“物理性質的異常主要體現在特殊的高熔點,高韌性,高硬度。”
“這些數據已經超出了常規的結構邏輯。”
從原子結構上來分析,碳化硅的原子排序再穩定,表現出來的物理特性也不可能超過金剛石。
金剛石的碳原子共價組成已經極其完美。
碳原子擁有四個共價鍵。
金剛石的原子結構中,碳原子按四面體成鍵方式互相連接,組成無限的三維骨架,是典型的原子晶體,每個碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵,構成正四面體。
如果再想更進一步,就只能製造類似石墨烯的物質,就不是單純鍵位組成能夠衡量的了。
碳、硅兩種元素組成的碳化硅,原子結構相對也是穩定的,但硅原子平均只有兩個共價鍵,所形成的碳化硅原子結構上,顯然無法和金剛石相比。
正因爲如此,金剛石的莫氏硬度是10,碳化硅則爲9到9.5。
碳硅晶石的硬度是金剛石的1.5倍,已經無法在原子排序結構、分子組成的層面進行解釋了。
“化學性質也表現出異常,體現在超出能量邏輯的化學反應需求以及能量釋放上。”
“比如,燃燒。”
“碳化硅燃燒會釋放超出規格的能量強度,比常規碳化硅燃燒高出25到27倍。”
“這顯然是不正常的。”
簡單的來說,就是燃燒過程中釋放出超出規格的熱量。
碳硅晶石的燃燒,就是單質碳和單質硅與氧氣的反應,主要生成二氧化碳和二氧化硅,反應不充分也會生成一氧化碳、三氧化二硅等物質。
燃燒是固定的化學反應,有着固定的化學方程式,也能通過整體的能量損耗,來計算出最終生成的熱量。
現在出現了高出20多倍的能量釋放,過程中還形成了爆發式的火焰、高溫,顯然已經遠遠超出了常規範疇。
“爲什麼會出現這樣的情況呢?”
在討論會議上,王浩說明了碳硅晶石的測定報告,也向所有人做出了提問。
參會的人員包括理論組的人,也找了幾個物理、化學領域的學者,還有研究組的幾個組長以及負責人,後者也就只是參個會,旁聽一下內容,就很難給出專業意見了。
楊志芬、盧震,都是非常優秀的分子化學、原子物理領域專家。
好多人也都看向了他們。
在分子化學、原子物理領域,楊志芬、盧震是在場最頂級的專家,他們能在專業領域提出非常重要的意見。
不過現在的情況是,檢測報告的內容已經超出了常規範疇。
楊志芬、盧震都擰着眉頭,完全不能理解爲什麼會出現這樣的情況。
王浩也期待的看着兩人,同時也期待的看向其他人,他召開針對性的討論會議,目的就是分析具體發生了什麼。
或許對其他人來說,想要得知底層的原因,還需要一系列的實驗測定結果,才能走進一步的分析推導。
王浩則只需要一個想法,一個正確的想法。
當很多人陷入思考的時候,王浩則是悠閒的把玩着手裏的‘大鑽石’。
在製造好的碳硅晶石中,有很多形成正多面體結構的‘大鑽石’,其中最大的直徑甚至接近9釐米。
王浩手裏的這顆並不是最大的,卻是其中最漂亮的,裏面似乎摻雜了其他元素,使得其在光線照射下會發出各色光芒。
他把鑽石放在眼前仔細看着,不由感慨,“確實很漂亮,很適合作爲珠寶……”
“送給映雪吧!”
王浩已經做出了公飽私囊的決定,而其他人則在思考着碳硅晶石物理化學性質異常的原因。
他們很快就抓住了重點——原子組成!
任何物質的物理化學性質分析,最終都要歸在原子、分子組成上,而碳硅晶石的物理化學性質,超標到已經無法用‘分子鍵’來解釋,就只能歸結爲原子組成的異常。
“不管怎麼構造,分子鍵都不可能有這麼穩定的結構,也不可能出現如此超標的化學性質。”
“只可能是原子組成的異常,或者可以理解爲原子發生了某種變化。”
王浩認可了這個結論。
討論會順着方向繼續進行研究,理論組則考慮原子的電子層剝離後,會發生什麼樣的變化。
“可以排除升階現象。”
海倫說明了自己的看法,“無論是碳原子還是硅原子都沒有發生升階,同時,原子核也沒有發生變化。”
“我們在研究元素升階時,已經發現磁化後迴歸常規環境的原子,也會迴歸到原來的狀態。”
當海倫說完自己的意見以後,其他人也跟着討論起來,但無論從哪個角度去研究,他們都沒有得出結論。
這是因爲常規的物理化學內容,已經無法解釋如此超標的異常了。
丁志強小聲對陳蒙檬說道,“也可能是發生了某種常規不可能存在的變化。”
“以常規物理化學知識,去討論沒有發現過的現象,也不可能有結果。”
陳蒙檬深有同感的點頭,隨後眼前一亮,說道,“會不會是這樣?比如說,碳原子和硅原子組合在了一起?”
“或者,碳原子的原子核和硅原子的原子核,組合在了一起。”
“他們不是在外層形成的共價鍵,而是內部……”
丁志強順着思考,滿是疑惑問道,“怎麼組合的?兩個原子核……”
他想不出來。
這時候,王浩忽然眼前一亮,腦子裏出現了正確反饋,頓時說道,“有沒有一種可能,碳、硅元素並不是以共價鍵結合在一起的?或者說不是以外層電子作用、分子鍵結合在一起的?”
陳蒙檬聽得一愣,不由讚歎道,“王老師和我想到一起了。”
“還真是。”
丁志強滿心都是對王浩的敬佩,“我們纔剛想到,王老師就說出來了,他肯定比我們想的更早。”
討論繼續進行。
兩個原子不是依靠分子鍵結合在一起,那麼要怎麼結合在一起呢?
大多數人都愁眉不展。
陳蒙檬則是想到了一種可能,她頓時舉手說道,“會不會是這樣?我只是說一下自己的想法……”
她說的有些猶豫,連她自己都覺得想法太過駭人。
王浩鼓勵的說道,“這是討論會,有什麼想法就說出來。”
“好吧。”
陳蒙檬道,“是這樣的。強S波會剝離原子的電子層,那麼是否存在一種可能,電子層剝離後,貼近的碳原子核和硅原子核,受到固定方向強湮滅力場影響,以某種特殊形式組合在一起……”
“就像是宇宙中的雙子星?”
“迴歸常態環境以後,電子層迴歸,則圍繞着兩個原子核組成穩定結構。”
“這樣一來,碳化硅分子,就變成了碳硅雙原子核結構的特殊原子,外層電子再和其他同樣的特殊原子連接在一起……”
在聽了陳蒙檬的表述以後,其他人都震驚的瞪大了眼睛,下意識就覺得‘不可能’。
“自然界裏根本沒有這種物質。”
“兩個原子核貼近?同樣帶正電的原子核,產生非常大的電荷斥力,很快,就會被分開。”
“這樣根本不可能形成穩定結構!”
王浩擰着眉頭思考着,他也不再把玩手裏的大鑽石,而是開口道,“也許不需要原子核足夠貼近,只是距離近一些?”
“碳化硅分子是外層電子作用形成共價鍵,電子層被剝離在迴歸的過程,可能會形成某種特殊的穩定結構,讓分子鍵變得更穩定。”
“比如,內層電子也參與了鍵位的構成……”
他說的都眼前一亮,也確定了自己的想法。
其他人順着方向思考。
楊志芬放下了手裏的筆,凝眉問道,“內層電子是不參與化學鍵位組成的,而且,即便這樣能說通,也需要兩個原子核足夠貼近才可能,但是……”
海倫笑道,“楊教授,你說的根本不是問題,我們研究的不是單純的化學、物理,而是有強S波參與的特殊反應。”
“強S波是定向的強湮滅力場,會讓原子本身受到單方向的湮滅力場,反應過程中,原子核內部也會受到很大影響。”
“如果強S波強度足夠高,原子核都會被拉扯解體,質子的正電荷也會被剝離,進而退化變成中子。”
“所以,我們有足夠的條件,讓原子核足夠貼近。”
其他人都看向了王浩。
王浩則是對海倫的說法給予了肯定,“沒錯,強S波的特殊性,決定其對於原子核產生巨大影響。”
“在電子層被剝離時,原子核內質子的電磁作用也會受到影響,足以讓兩個原子核貼近……”
……
碳硅晶石構造的討論會結束了。
很多人還在說着會議上的內容,王浩肯定了陳蒙檬的想法,也補充說明了特殊的碳化硅分子構造。
碳硅原子並不是以外層電子所產生的化學鍵結合,而是原子核更貼近的情況下,近乎形成了一個單獨的原子。
可以理解爲,兩個不同的圓形,常規的分子是兩個圓形貼在一起,有一個共同的交點,也就是化學鍵,而現在則是兩個圓的一側疊在一起,產生了‘共有面積’,就形成了一個雙圓結構的圖形。
這樣的構造已經不能單純稱之爲‘分子’,同時,也不能稱之爲原子,而是介於原子和分子之間的特殊構造。
王浩給出的定義是‘內層電子共價構造’。
內層電子共價構造,就解釋了爲什麼碳硅晶石的檢測結果。
比如,超高的物理性質。
內層電子共價構造,形成的共價鍵更穩定,甚至可能會有幾個‘內層共享電子’,構造會更加的穩定。
當分子結構更加穩定,要對分子進行拆分必然會需求更大的能量,分子拆分的過程中,也必定會有更龐大的能量損耗,自然就會產生更大的熱量。
某種程度上來說,碳硅晶石的燃燒過程中,甚至擦邊了核反應。
……
會議上所談到的‘內層電子共價構造’,並沒有被完全確定下來。
雖然沒有人質疑王浩的說法,但想要證明結論,還是需要進一步的檢測研究。
不過研究組就不需要做證明了。
他們可不是專門去研究分子問題的,他們研究的是超s波區域性質,針對碳硅晶石的發現來說,需要考慮的是,是否會有其他的化學元素、物質,可以形成同樣的‘內層電子共價構造’。
換句話說,就是能否製造出其他的‘新物質’。
這是非常重要的。
如果能發現更多類似於碳硅晶石的物質,就可以讓材料科學領域得到新的跨越式的進步。
之前一階元素已經讓材料科學取得了跨越式的進步,而現在的‘內層電子共價構造’,則可能製造很多具有特殊物理、化學性質的物質。
全新的物質,也就代表全新的材料技術,代表找到一個材料製造的新方向。
碳硅晶石的用途已經很多了。
好多人看到碳硅晶石,下意識把其當做了一種類似於鑽石的珠寶。
實際上,碳硅晶石有無色透明的特性以及比金剛石更強的硬度、韌性和特殊的高熔點,使其能夠擁有非常廣泛的用途。
比如,作爲抗高溫、抗壓透鏡使用。
抗高溫、抗壓透鏡,廣泛應用於各類精密科學儀器設備、航空發動機、太空科技等領域。
工業上對於抗高溫、抗壓透鏡的需求也有很多。
這種材料還可以直接應用於光壓發動機內部。
光壓發動機的激發推進裝置性能,決定了光壓發動機的最大光壓推力。
其中,聚光器性能是非常重要的一環。
聚光器,可以簡單理解爲凹面鏡,也就是把強光集中在一起,才能形成高熱、高壓的強光源。
現在光壓發動機所使用的聚光器,性能相對有些拖後腿了,主要還是因爲製造材料無法承受更高的溫度。
一般只要是透明的材料,耐高溫特性都是上限的,總歸趕不上金屬、合金材料。
碳硅晶石的熔點高出光壓發動機內聚光器材料的兩倍以上,自然就能大大提升聚光器的性能,近而增強激發推進裝置的性能上限。