第146章 計算材料學
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第146章 計算材料學
林曉和黃浩然回到了實驗室後，便在旁邊觀察了起來。
“剛才他們測試的是一種新型的TA32鈦，然後測試它的抗蠕變性能怎麽樣。”
一旁的黃浩然也沒有閑著，給林曉介紹起來。
“TA32鈦你知道吧？”
林曉點點頭：“知道。”
“那就好。”黃浩然點了點頭，然後指了指實驗室中的各種東西，說道：“喏，那是我們的拉伸機，那是我們的掃描電子顯微鏡，Quantan650型的，還有OLYMPUS的金相顯微鏡，爐子那些的就放在隔壁，那是鑄造實驗室了。”
“哦，對了，你之前有沒有體驗過實驗？學數學的好像沒有這種課吧。”
“沒有。”林曉看著這些似乎很高端的東西，搖了搖頭，他又想了想，說道：“好像高中的時候去過實驗室，不過那都忘記了。”
“呵呵，那沒事兒，待會兒沒事兒的話，給你體驗一下。”黃浩然笑著說道：“你之前有看過材料方面的書嗎？”
“這個倒是看過，來之前我看過五本相關的書。”
林曉回答道。
一個假期他看了五本材料學方面的書，也給他帶來了25點材料學的經驗。
“那就行，老板說你過來是幫我們分析數據的，我待會兒先給你找一下前幾次實驗的數據，然後你試試就行，但反正要求也不是特別高，我們材料研究嘛，結構和性能的，對數學要求沒多高，對數學要求高的是計算和模擬方面，說實話，我都覺得這簡直是殺雞用牛刀了。”黃浩然笑哈哈地說道：“你可是數學界的大佬誒，做這些事情不要太簡單。”
“你小子可別亂說啊。”
這時候，大概是聽到黃浩然的話，陳保說道：“咱們現在不用模擬計算，那是現在，之後要是需要用到的話，肯定還是得用的，到時候你們就好好看人家林曉怎麽給你們表現的，用你們年輕人的話叫啥？應該就是秀操作。”
“啥？老板，之後還得用到計算和模擬啊？”
聽到陳院士的話，其他研究生頓時都問了起來。
“看情況，好歹有限元分析方面要做一下的嘛。”陳保笑呵呵地說道，而後他又看向林曉，說道：“到時候咱們可就等你表現了啊。”
林曉連忙擺擺手道：“我也是第一次接觸呢，您可別把希望都放我身上了。”
“呵呵，這不是相信你嘛。”
陳保擺了擺手，隨後對其他人說道：“所以叫你們稍微學一下計算材料學，這個學科前景很好的，你們要是能在這上面做出一些突破，也可以從我手底下畢業了。”
“是是是。”
“下次一定。”
一個個學生都回應道。
“你們啊。”
看著這群學生完全是敷衍了事的態度，陳保也懶得管了。
雖然他比較看好計算材料學，但是計算材料學如今在材料學研究當中更多的也是處於一種輔助手段，甚至是搞實驗的附庸，所以這些學生不怎麽願意往這方面發展也沒有什麽好說的。
不過旁邊的林曉聽了後倒是若有所思，之前他看的書就有關於計算材料學，這一門學科就對數學有要求了，不過也需要計算機的配合。
大致流程就是通過實驗數據，然後建立數學模型，再由計算機進行模擬，之後通過各種反覆的模擬，修正數學模型，根據這些修正後的數學模型再設計工藝過程制造出材料實體。
另外一種就是直接根據某些特定材料，或者反應機理等等，直接進行模擬計算，得到模型後，再直接通過試驗制備得到一個符合設計目標的材料，這就是一種預見性的研究了。
但顯然，如果計算材料學真的有這麽牛逼的話，也不至於成為附庸了，因為如今的計算材料學最多也就只能做到近似估計，但這個近似也只是好聽一點，有時候會因為某些不知道的原因，導致計算結果和最終結果大相徑庭。
這也是因為現在缺乏一個真正具有預測性的計算材料學的理論，現有的理論都只能得到近似的結果。
而對於這個學科，林曉倒是也有一些興趣，不過現在嘛，還是好好地搞眼前的事情好了。
實驗繼續進行，金屬方面的研究，註定是周期很長的，想要早點出結果這種事情，基本不可能，所以有些研究金屬材料的人有時候就忍不住吐槽，別人六個月出一篇頂級一區的論文，他們一年出一篇普通二區的論文。
而林曉就一直在旁邊圍觀著，時不時還能看到他們對著那塊鈦合金進行灼燒加溫，比如加熱到600℃的溫度下，然後再用那個拉伸機測試其蠕變性能。
而提高抗蠕變性能的思路也就那麽幾種，加強材料自身的耐熱性能，或者給材料外面加層耐高溫塗料，實現隔熱效果等等，而他們現在就是試圖加強材料自身的性能，從而提高抗蠕變性能。
在旁邊觀看了大概兩個小時後，林曉也總算有了自己的任務，也就是對數據進行分析。
“你分析一下咱們今天實驗材料的平均蠕變極限就好，蠕變極限一般有兩種，這個你知道嗎？”
黃浩然擔心林曉第一次做這種分析不知道從哪入手，便簡單問了一句。
“嗯，規定蠕變伸長率下的蠕變極限，還有規定穩態蠕變速率下的蠕變極限。”林曉的記憶力還是挺不錯的，“鈦合金在蠕變第二階段較為明顯且易於觀測，所以要用第二種蠕變極限表示方法，對吧。”
“不愧是林神。”
聽到林曉毫無差錯的說了出來，黃浩然比了個大拇指，隨後說道：“那你分析一下吧，待會兒我們還有兩組實驗，數據出來後，我再給你拿過來。”
“歐尅。”林曉點點頭，隨後接過了數據，開始計算。
雖然剛才聽他們實驗時冒出的一個個材料學方面專有名詞都很牛逼，不過進入了數學計算中的話，那就是他的領域了。
如同進入了舒適區一般，林曉很快計算出了結果，之後還有兩組實驗，不過實驗還沒有結束。
因為他們測試的是這種新型TA32型鈦合金，在同一力度的拉伸下持續兩個小時後的情況，一組實驗就是兩個小時。
而之後更是還有十小時、十幾小時的測試，如果這種材料不符合課題目標的話，那就重新搞，重新進行實驗。
所以這也是為什麽他們金屬材料研究周期十分之長。
就這樣，到吃飯的時候了。
“走吧，大家去吃飯吧。”
陳保看了看時間，六點多了，便招呼一聲，同時他也笑著對林曉說道：“林曉，走吧，帶你體驗一下我們這裏的食堂。”
林曉點點頭，隨後便跟了上去。
來到食堂二樓，陳保點了一頓豐盛的晚餐，然後招呼著他們一起來吃了。
反正陳保作為院士，又是材料學上面的研究，申請到的經費那叫一個多，吃飯什麽的，完全沒問題。
“今天做實驗感覺怎麽樣啊？”
吃著飯的時候，陳保也不忘記問一問林曉。
林曉笑著說道：“還不錯，感覺挺有意思的。”
“和數學研究比呢？”
“這個嘛……各有千秋吧。”
林曉回答道。
其實吧，數學在他心中的地位還是更加高的，或許對於數學家來說都是這樣。
記得之前看的某個數學家的采訪，記者問數學和老婆哪個在心底更重要，然後那個數學家就說，可能他的回答有些不尊重自己的老婆，但數學還是更加重要的。
聽到林曉那明顯猶豫過的回答，陳保笑了笑，猜出了林曉心中的答案，“果然啊，你們搞數學的人都有些不一樣啊。”
“我們這些搞材料的，一大堆人討論怎麽轉行，你們就好了，學上一陣子數學，然後就要跟數學打上一輩子交道。”
林曉想了想，似乎確實如此，雖然能夠研究純數的人很少，不過應數方面的出路還是挺多的，總不能學完數學後跑過來寫小說嘛。
不過，談到這個，林曉忽然又問道：“對了，陳院士，您對計算材料學很看好嗎？”
“當然看好，材料研究太耗錢了，原材料、儀器設備、場地等等，要花不知道多少，如果通過模擬計算能夠大大降低這種成本，你想想它未來市場前景得有多廣？說不定到時候一個具有預測性的理論都得成為國家機密了。”
陳保笑著說：“還有些人就說，要是以後能有一個超級計算機，可以計算一塊材料中的每一個粒子的哈密頓量，那咱們可就真的想造啥造啥了。”
林曉也笑了起來，用超算計算所有哈密頓量？
還真敢想。
大概也只有科幻小說裏面才能實現了。
“那我要是想學習一下這方面的東西，您覺得有哪些東西得學？”
“你想研究這個？”陳保一楞，隨後就笑著道：“那我當然支持，咱們計算材料學就需要你這種數學界的大人物幫忙實現一下突破啊。”
林曉哭笑不得：“這種事情也不是數學好就行的嘛。”
“呵呵，但數學好肯定是第一要件。”陳保說道，“如果你確定要往這邊發展的話，首先你就得學一些計算機相關的東西，linux啊，Python啊，這些，然後還得會用計算材料學方面的專業軟件，VASP啊，Phonopy啊，其他還有專業方面的內容，就有量子化學、分子動力學、統計力學等等，這樣，回頭我幫你問一下其他朋友，到時候你看著學就行。”
“那就麻煩您了。”
……
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林曉和黃浩然回到了實驗室後，便在旁邊觀察了起來。
“剛才他們測試的是一種新型的TA32鈦，然後測試它的抗蠕變性能怎麽樣。”
一旁的黃浩然也沒有閑著，給林曉介紹起來。
“TA32鈦你知道吧？”
林曉點點頭：“知道。”
“那就好。”黃浩然點了點頭，然後指了指實驗室中的各種東西，說道：“喏，那是我們的拉伸機，那是我們的掃描電子顯微鏡，Quantan650型的，還有OLYMPUS的金相顯微鏡，爐子那些的就放在隔壁，那是鑄造實驗室了。”
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“沒有。”林曉看著這些似乎很高端的東西，搖了搖頭，他又想了想，說道：“好像高中的時候去過實驗室，不過那都忘記了。”
“呵呵，那沒事兒，待會兒沒事兒的話，給你體驗一下。”黃浩然笑著說道：“你之前有看過材料方面的書嗎？”
“這個倒是看過，來之前我看過五本相關的書。”
林曉回答道。
一個假期他看了五本材料學方面的書，也給他帶來了25點材料學的經驗。
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“你小子可別亂說啊。”
這時候，大概是聽到黃浩然的話，陳保說道：“咱們現在不用模擬計算，那是現在，之後要是需要用到的話，肯定還是得用的，到時候你們就好好看人家林曉怎麽給你們表現的，用你們年輕人的話叫啥？應該就是秀操作。”
“啥？老板，之後還得用到計算和模擬啊？”
聽到陳院士的話，其他研究生頓時都問了起來。
“看情況，好歹有限元分析方面要做一下的嘛。”陳保笑呵呵地說道，而後他又看向林曉，說道：“到時候咱們可就等你表現了啊。”
林曉連忙擺擺手道：“我也是第一次接觸呢，您可別把希望都放我身上了。”
“呵呵，這不是相信你嘛。”
陳保擺了擺手，隨後對其他人說道：“所以叫你們稍微學一下計算材料學，這個學科前景很好的，你們要是能在這上面做出一些突破，也可以從我手底下畢業了。”
“是是是。”
“下次一定。”
一個個學生都回應道。
“你們啊。”
看著這群學生完全是敷衍了事的態度，陳保也懶得管了。
雖然他比較看好計算材料學，但是計算材料學如今在材料學研究當中更多的也是處於一種輔助手段，甚至是搞實驗的附庸，所以這些學生不怎麽願意往這方面發展也沒有什麽好說的。
不過旁邊的林曉聽了後倒是若有所思，之前他看的書就有關於計算材料學，這一門學科就對數學有要求了，不過也需要計算機的配合。
大致流程就是通過實驗數據，然後建立數學模型，再由計算機進行模擬，之後通過各種反覆的模擬，修正數學模型，根據這些修正後的數學模型再設計工藝過程制造出材料實體。
另外一種就是直接根據某些特定材料，或者反應機理等等，直接進行模擬計算，得到模型後，再直接通過試驗制備得到一個符合設計目標的材料，這就是一種預見性的研究了。
但顯然，如果計算材料學真的有這麽牛逼的話，也不至於成為附庸了，因為如今的計算材料學最多也就只能做到近似估計，但這個近似也只是好聽一點，有時候會因為某些不知道的原因，導致計算結果和最終結果大相徑庭。
這也是因為現在缺乏一個真正具有預測性的計算材料學的理論，現有的理論都只能得到近似的結果。
而對於這個學科，林曉倒是也有一些興趣，不過現在嘛，還是好好地搞眼前的事情好了。
實驗繼續進行，金屬方面的研究，註定是周期很長的，想要早點出結果這種事情，基本不可能，所以有些研究金屬材料的人有時候就忍不住吐槽，別人六個月出一篇頂級一區的論文，他們一年出一篇普通二區的論文。
而林曉就一直在旁邊圍觀著，時不時還能看到他們對著那塊鈦合金進行灼燒加溫，比如加熱到600℃的溫度下，然後再用那個拉伸機測試其蠕變性能。
而提高抗蠕變性能的思路也就那麽幾種，加強材料自身的耐熱性能，或者給材料外面加層耐高溫塗料，實現隔熱效果等等，而他們現在就是試圖加強材料自身的性能，從而提高抗蠕變性能。
在旁邊觀看了大概兩個小時後，林曉也總算有了自己的任務，也就是對數據進行分析。
“你分析一下咱們今天實驗材料的平均蠕變極限就好，蠕變極限一般有兩種，這個你知道嗎？”
黃浩然擔心林曉第一次做這種分析不知道從哪入手，便簡單問了一句。
“嗯，規定蠕變伸長率下的蠕變極限，還有規定穩態蠕變速率下的蠕變極限。”林曉的記憶力還是挺不錯的，“鈦合金在蠕變第二階段較為明顯且易於觀測，所以要用第二種蠕變極限表示方法，對吧。”
“不愧是林神。”
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雖然剛才聽他們實驗時冒出的一個個材料學方面專有名詞都很牛逼，不過進入了數學計算中的話，那就是他的領域了。
如同進入了舒適區一般，林曉很快計算出了結果，之後還有兩組實驗，不過實驗還沒有結束。
因為他們測試的是這種新型TA32型鈦合金，在同一力度的拉伸下持續兩個小時後的情況，一組實驗就是兩個小時。
而之後更是還有十小時、十幾小時的測試，如果這種材料不符合課題目標的話，那就重新搞，重新進行實驗。
所以這也是為什麽他們金屬材料研究周期十分之長。
就這樣，到吃飯的時候了。
“走吧，大家去吃飯吧。”
陳保看了看時間，六點多了，便招呼一聲，同時他也笑著對林曉說道：“林曉，走吧，帶你體驗一下我們這裏的食堂。”
林曉點點頭，隨後便跟了上去。
來到食堂二樓，陳保點了一頓豐盛的晚餐，然後招呼著他們一起來吃了。
反正陳保作為院士，又是材料學上面的研究，申請到的經費那叫一個多，吃飯什麽的，完全沒問題。
“今天做實驗感覺怎麽樣啊？”
吃著飯的時候，陳保也不忘記問一問林曉。
林曉笑著說道：“還不錯，感覺挺有意思的。”
“和數學研究比呢？”
“這個嘛……各有千秋吧。”
林曉回答道。
其實吧，數學在他心中的地位還是更加高的，或許對於數學家來說都是這樣。
記得之前看的某個數學家的采訪，記者問數學和老婆哪個在心底更重要，然後那個數學家就說，可能他的回答有些不尊重自己的老婆，但數學還是更加重要的。
聽到林曉那明顯猶豫過的回答，陳保笑了笑，猜出了林曉心中的答案，“果然啊，你們搞數學的人都有些不一樣啊。”
“我們這些搞材料的，一大堆人討論怎麽轉行，你們就好了，學上一陣子數學，然後就要跟數學打上一輩子交道。”
林曉想了想，似乎確實如此，雖然能夠研究純數的人很少，不過應數方面的出路還是挺多的，總不能學完數學後跑過來寫小說嘛。
不過，談到這個，林曉忽然又問道：“對了，陳院士，您對計算材料學很看好嗎？”
“當然看好，材料研究太耗錢了，原材料、儀器設備、場地等等，要花不知道多少，如果通過模擬計算能夠大大降低這種成本，你想想它未來市場前景得有多廣？說不定到時候一個具有預測性的理論都得成為國家機密了。”
陳保笑著說：“還有些人就說，要是以後能有一個超級計算機，可以計算一塊材料中的每一個粒子的哈密頓量，那咱們可就真的想造啥造啥了。”
林曉也笑了起來，用超算計算所有哈密頓量？
還真敢想。
大概也只有科幻小說裏面才能實現了。
“那我要是想學習一下這方面的東西，您覺得有哪些東西得學？”
“你想研究這個？”陳保一楞，隨後就笑著道：“那我當然支持，咱們計算材料學就需要你這種數學界的大人物幫忙實現一下突破啊。”
林曉哭笑不得：“這種事情也不是數學好就行的嘛。”
“呵呵，但數學好肯定是第一要件。”陳保說道，“如果你確定要往這邊發展的話，首先你就得學一些計算機相關的東西，linux啊，Python啊，這些，然後還得會用計算材料學方面的專業軟件，VASP啊，Phonopy啊，其他還有專業方面的內容，就有量子化學、分子動力學、統計力學等等，這樣，回頭我幫你問一下其他朋友，到時候你看著學就行。”
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