美日拟用陶瓷材料开发新一代飞机发动机

作者: 刊名:山东陶瓷 上传者:包羽

【摘要】美国通用电气将联手日本飞机发动机制造商公司开发新一代飞机发动机。两家公司将在世界上率先采用陶瓷材料技术,有望将燃效性能提高约1成。这种发动机有望应用于美国波音公司力争2019年投入使用的新型飞机。而在飞机燃效竞争日趋激烈的背景下,日本技术有望推动日企扩大全球业务。

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第 期 山东 陶瓷 行 业 动 态 美首 次 制造 出不 使 用 半 导体 的 晶体 管 美 国科 学 家首 次利 用 纳 米 尺 度 的 绝 缘 体 氮 化 硼 以及 金 量 子 点 ,实 现 量 子 隧 穿 效 应 ,制 造 出 了没 有 半 导 体 的 晶 体 管 。 该 成 果 有 望 开 启 新 的 电子 设 备 时代 。 几 十 年 来 ,电 子设 备 变 得越 来 越 小 ,科 学 家 们 现 已能 将 数 百 万 个半 导体 集成 在 单 个硅 芯 片 上 。 以 目前 的 技 术 发 展 形 势 看 ,年 到 年 问 ,这 种 晶 体 管 不 可 能 变得 更 小 。 半 导 体还 有 另 一 个 先 天 不 足 ,即会 以 热 的 形 式 浪 费 大 量 能 源 。 科 学 家们 尝 试 使 用 不 同材 料 和 半 导 体 设 计 方 法 来 解 决 上 述 问 题 ,但 都 与硅 等 半 导 体 有 关 。 年 ,美 国 科 学 家 开 始 另辟 蹊 径 ,制造 没 有 半 导 体 的 晶 体 管 。用 纳 米 尺 度 的 绝缘 体 并在 其 顶 部 安 放 纳 米 金 属 来 制 造 晶体 管 ,选择 了 氮化 硼 碳 纳 米 管 ()做 基 座 。 随后 ,他 们 使 用激 光 ,将 直 径 为 纳 米 宽 的 金 量 子 点 ()置 于 氮化 硼 碳 纳 米 管 顶 端 ,形 成 了 量 子 点一 氮 化 硼 碳 纳 米 管 ()。对 于金 量 子 点 来 说 ,氮 化硼 碳 纳 米 管 是 完 美 的基 座 ,其 尺 寸 小 、可控 而且 直 径 一 致 ,同 时还 绝缘 ,也 能 对 其 上 的量 子 点 大 小 进 行 限 制 。在 室温 下 让 量 子 点 一 氮化 硼 碳 纳米 管 两 端 的 电 极 通 电 。 电 子 非 常精 确 地从 一 个 量 子 点 跳 到 另 一 个 量子 点 这 就 是 量 子 隧 穿效 应 。这 种 设 备 的稳 定 性 非 常好 。利 用 这 一 设 备 制 造 出了 一种 晶 体 管 ,其 中 没 有 半 导 体 的 “身影 ”。 当施 加 足 够 的 电压 时 ,其 会 打 开 到 导 电状 态 ;当电 压低 或 关 闭 时 ,它会 恢 复 到 其 天 然 的 绝 缘 体 状 态 。 而且 ,这 一 设 备 没 有 “漏 网 之 鱼 ”:没 有 来 自金 量 子 点 的 电子 逃 进 绝 缘 的 氮 化 硼 碳 纳 米 管 内 ,因 此 ,隧道 会 一 直保 持 冷 的 状 态 。 而 硅 常 遇 到 泄 露 ,使 电子 设 备 中的 大量 能量 以热 的形 式被 浪 费掉 。 这 一 纳 米 管 设 备 的 秘 密就 在 于“小 ”:其 仅 有 微 米 长 、纳 米 宽 。这 个金 岛 的 宽度 必 须 在 纳 米 级 别 ,这 样 才能 在 室 温 下控 制 电 子 。如 果 它 们 太 大 ,有很 多电 子 可 以在 其 上 流 动 。从 理 论 上 而 言 ,当 电 极 之 间 的 距 离 近 到 几 分之 一 微 米 时 , 这 些 隧 道 可 以 小 到 接 近 零 。 日本 开 发 出利 用 汽 车 尾 气 发 电技 术 日本 产 业技 术 综 合 研 究 所 与 汽 车零 部 件 厂 商 共 同 开发 出利 用摩 托 车 、汽 车 尾 气发 电 的技 术 。该 技 术 通 过 燃料 电 池 和 热 电转 换

参考文献

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