大學生材料科技論文摘要
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篇一
建築材料管理
摘要 材料是形成建築主體的組成部分，它貫穿於工程建設的全部過程，合理確定材料的進場時間與採購數量是控制材料管理費用、財務費用的有效措施;是降低工程成本的根本途徑;是提高建設資金使用效益的主要方法。
關鍵詞 材料成本;批量採購;管理;效益
材料是一切生產經營活動的基本前提，是工程建設的物質條件，沒有材料任何工程都將無法建設。正確處理材料的批量採購與建設成本的匹配關係，是建築行業要優先解決的重要問題。
1.加強建築材料的核算與管理具有重要的現實意義
建築材料，是形成建築成果的實體;是構成建設成本的主體;是形成建築產品的主力;是資產的重要組成部分，流動性極強且可隨時變現，如果不能正確的核算與管理，不但會造成資金運用效率的降低，而且會加大會計賬目記錄與市場價格的偏差，導致會計資訊錯誤和失真。材料的積壓，不僅會加大資金的佔用，而且可能導致材料的損失與毀損，並會因新產品的出現而“退役”。所以加強材料的核算與管理，無論是對施工企業，還是對建設單位，都具有重要的經濟價值和現實意義。
2.材料應按品種的不同分類採購和管理
材料的品種繁多，取得的渠道各不相同，各部門的管理和核算方法也有所不同。材料的日常核算，可以按實際成本計算，也可以按歷史成本入賬。作為建築行業的材料價格，一般是在當地建設管理部門按期公佈的“建築材料資訊價”的具體指導下，分階段按實際採購成本核算。材料的收發、賬簿的記錄，均採用實際成本法。
隨著高科技成果在建築行業的不斷轉化，新材料的不斷推陳出新，越來越多的老材料因功能單調而顯得落後，因不適應新的規範要求被限制使用;由於建築施工的方法不斷地向機械化、工業化發展，使以前的原材料進場，變成了現在的半成品採購;由原來的現場作坊，變成了現代的工廠化操作。這不僅給材料的採購工作帶來了新的難題，也向成本核算部門提出了新的挑戰。是採購原材料現場加工，還是購買半成品直接安裝?以何種方式採購才能降低施工成本?何種方案才能更有利於施工的進行?這需要管理會計對多種方案的成本，進行具體分析、比較後，作出最優方案的選擇。
3.建築材料分類管理的基本方法
***1***指標性限額管理。在施工過程中，要認真貫徹執行各種材料消耗的定額管理，首先，消耗定額的制定應具備客觀、公正的態度，要有科學的依據，不得胡編亂造。其次，消耗定額的制定應具有嚴肅性、權威性，要組織具有豐富實踐經驗的專業技術人員進行認真分析、仔細測算，不得以個別人的意圖或暗示作為技術依據。再次，消耗定額的制定應建立在正常的施工條件下，應符合先進合理的科學水平。最後，消耗定額的制定應具有通用性，應遵循普遍經驗適應於個案的原則，不得從個案、特例推向工程的全面。定額制定以後，則應保持相對穩定，不宜隨意更改。
***2***按照經濟權重的大小，分類進行管理。將建築材料劃分為A、B、C三類，分品種重點管理A，分類別一般控制B，按總額靈活掌握。按照建築材料的經濟權重的大小進行重點、一般和靈活的管理方式，即能達到重點控制、總體把握的目的;又能使建築材料採購工作，抓大放小，管理靈活。A類材料:金額較大，但品種數量較少，如電梯、水泵，品種數量不多，單位價值卻相當大，對建築成本有一定的影響。B類材料:單價一般，品種數量相對較大，如鋼筋、水泥，單位價值雖小，但品種數量比較多，總體數額極大，對建築成本起著決定性的影響。C類材料:品種繁多，用量較少且單位價值很小，如鐵釘、木屑等，品種非常零亂，所佔金額較小，對建築工程的造價不能構成明顯的影響。因此，A類材料由於單體價值較大，而品種數量較少，較易控制;B類材料金額相對較小，品種數量很多，其總價值很高，應重點管理;C類材料品種數量繁多，但金額卻很小，用量很少，對此只要把握一個總金額也就達到目的。
4.材料的採購不能簡單地價格比較
建築材料的價格是制約工程成本的主要因素，但是材料的採購並不是簡單地進行價格上的比較。材料質量不同，品牌不同，其價格的內含不同;事後服務的態度不同，質量保證的體系不同，也就是價格所包含的內容和範圍不同;市場的認同程度不同，供求關係不同，需求的季節不同，材料的價格也會不同。因此材料的價格確定，不應簡單地以高低為標準，要注重質和量的辨證關係。耐久質優的產品、信譽較高的產品、質量確保的產品，不能因為價格稍高而被杜絕，它雖然是提升成本的因素，但是它同時也會給建築工程帶來“質”的飛躍。提高建築工程的質量，延長建築工程的使用壽命，就是提高建設資金的使用價值。
5.材料的採購不宜盲目地招標
建築材料的採購招標，可以發揮需方市場的優勢，讓供貨商前來應標，通過競爭體現價格優先。正確、公平的招標採購，的確能夠降低建築材料的價格，但是它也存在著一定的弊端。如果對材料的品牌、質量和價格不做充分的瞭解，如果對供貨渠道和環節不進行控制，如果對前期的招標工作準備不夠細緻，極易給投標人留下投機的空隙，不但不能降低材料的採購價格，並且會給中標後的工程施工管理工作，帶來被動的局面，甚至給以後的工作造成制約。
6.最佳經濟批量的選擇與管理
一項工程的建設，耗資上億元，長達幾年。如果能夠隨時購入所需要的材料，就不需要原材料的儲存，就可減少財務費用，就能盤活建設資金，也就能降低建築工程成本。在實際建設過程中，很難使所有建築材料都能夠達到隨時使用隨時購買的目的，況且大部分材料要經過檢測合格後才允許使用，即使是市場供應量充足的材料，也會因為供貨地點的遠近，運輸途中可能出現故障或問題，給工程的順利進行帶來不確定的因素，導致建設過程中的停工待料而延長工期。為了保證工程的建設能夠Ⅲ頁利地進行，材料的分批採購、計劃性地儲存也是非常必要的。從材料促銷的方式對採購成本的影響考慮，零星採購，材料的價格較高，批量採購，可能會得到供貨單位的優惠;從材料管理費用對材料綜合成本的影響考慮，過多的材料庫存，會佔用較多的採購資金，會增加倉儲管理，會增加費用開支。
7.結語
綜上所述，建築材料的採購和管理，是建築工程的核算依據，直接影響著建築工程的造價。完善材料採購和管理的控制體系，加強和提高材料管理人員的成本意識，探索和尋找降低材料採購成本的最佳方法，正確處理材料的批量採購與建築成本的匹配關係，合理運用成本一效益分析的財務管理工具，就能夠達到降低工程成本、提高資金使用效益的最終目的。
參考文獻
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篇二
同位素電池材料
摘 要：同位素電池以結構緊湊，能量密度大，不受外界環境影響，使用壽命長等優點，在航空、醫學和民用等領域得到廣泛的應用，是一種前景廣闊的新能源電池。本文以直接充電式、溫差式和輻射伏特效應同位素電池三種重要的同位素電池為例對同位素電池的放射性同位素熱源和能量轉換材料分別進行詳細的介紹。
關鍵詞：同位素電池 核電池 氚電池 能量轉換
中圖分類號：TM911 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X***2014***05***a***-0215-02
同位素電池，又被稱作核電池，它是利用放射性同位素衰變時放射出來的載能粒子***比如α粒子、β粒子或γ光子*** 與物質相互作用，粒子的動能被吸收或阻止後轉化為內能，再通過能量轉化器件轉化為電能的一種裝置。同位素電池以結構緊湊，能量密度大，不受外界環境影響，使用壽命長等優點，在航空航天、航海、醫學、微型電動機械、電子產品和電動汽車等領域得到廣泛的應用[1]，是一種前景廣闊的新能源電池。基於同位素電池的能量轉換方式，它可分為兩類：直接轉換式和間接轉換式。更具體的講，主要包括9種：直接充電式同位素電池、輻射伏特效應同位素電池、溫差式同位素電池、熒光體光電式同位素電池、熱致光電式同位素電池、氣體電離式同位素電池、熱機轉換同位素電池、電磁輻射能量轉換同位素電池和熱離子發射式同位素電池[2]。放射性同位素熱源是同位素電池的核心材料，能量轉換材料是同位素電池的主要材料。下面以直接充電式、溫差式和輻射伏特效應同位素電池三種重要的同位素電池為例對同位素電池的放射性同位素熱源和能量轉換材料分別進行詳細的介紹。
1 同位素電池材料
1.1 放射性同位素熱源
根據放射性同位素的衰變特性，大致將其分成α源、β源和γ源三種，其中適合作為同位素電池放射熱源的有十幾種。包括60Co，90Sr，137Cs，144Ce，147Pm，170Tm，210 Po，238 Pu，242Cm，244Cm等[3]。表1列出了常用的放射性同位素熱源的引數比較***表1***。
不同型別的同位素電池中放射性同位素熱源所起的作用不盡相同，所用放射性同位素熱源也不盡相同。
直接充電式同位素電池是通過直接收集放射性同位素熱源發射出的載能粒子，將載能粒子的能量轉化成電能的一種裝置。直接充電式同位素電池是一種高壓型同位素電池，其開路電壓為千伏級。由於α粒子會發射出大量的次級電子，這類電池一般選用純β源或具有弱γ、X 射線的β源。常見的β源包括3H、63Ni、90Sr和147Pm。高純度的63Ni、90Sr、147Pm價格昂貴且在國內難以獲得，氚***3H***是目前已知的β熱源中最易獲取、最適合工業化的候選材料。
溫差式同位素電池利用同位素放射源產生的熱能來實現能量轉換。238Pu衰變產生的是α粒子，放射性防護要求很低，作為同位素熱源體積可以做得很小，是溫差式同位素電池放射性同位素熱源的研究熱點，其半衰期為87.7年，五年內熱功率值僅下降4%。美國和前蘇聯的原型溫差式同位素電池使用的是210Po，而後主要用於反應堆動力的發展。我國最早的溫差式同位素電池也是採用的210Po放射熱源，其輸出電功率1.4 W，產生熱能為35.5W[5]。
輻射伏特效應同位素電池是直接利用放射性同位素衰變時放出的α或β粒子轟擊半導體材料產生出大量電子空穴對，在半導體元件內電場的作用下實現分離，輸出電流。63Ni能量密度高，半衰期長達100 年，釋放出的β粒子最大能量僅有67 keV，基本不會損傷器件，成為目前最受關注的β射線輻射伏特效應同位素電池放射性同位素熱源。此外，90Sr和90Y衰變時發射的β粒子在這類電池中應用較多[6]。氚的能量密度可以達到1000 mW・h/g，比高能鋰離子電池能量密度高出4個數量級;並且氚電池無毒，低汙染，又具有良好的生物相容性，比現有的鋰離子電池等更綠色環保，因此氚同位素伏特效應電池應用前景廣闊。中國科學院蘇州奈米技術與奈米仿生研究所[7，8]公開的輻射伏特效應同位素電池以氚作為同位素熱源。
1.2 能量轉換材料
不同型別的同位素電池的發電機制不同，所用能量轉換材料也不盡相同。
直接充電式同位素電池正極發射電子，負極接收電子，兩個電極均選用金屬。銅具有良好的導電、導熱效能和機械效能，可作為直接充電式同位素電池的收集材料。南華大學設計了以63Ni為能量來源、銅為收集極的直接充電式核電池，能量轉換效率為9.42%[9]。
溫差式同位素電池是利用能量轉換材料的賽貝克效應將放射性同位素熱源產生的熱能轉換成電能，其採用的能量轉換材料為溫差熱電材料。20世紀30年代，隨著半導體物理的發展，科學家們發現半導體材料的賽貝克係數可高於100μV/K，半導體熱電材料成為熱電材料的研究熱點。其中最重要的溫差式同位素電池能量轉換溫差熱電材料包括Bi2Te3/Sb2Te3、PbTe、SiGe等固溶體合金[10]。Bi2Te3/Sb2Te3適用於低溫[11]。PbTe適用於400～800 K。SiGe合金主要適用於700 K以上的高溫[12]，在1200 K時，無量綱的溫差電優值ZT≈1，是當前航天器溫差式同位素電池主要的熱電材料[13-14]。美國自1961年起在近30 項空間任務中採用了溫差式同位素電池作為電源。這些溫差式同位素溫差電池的質量從幾千克到幾十千克不等，輸出功率範圍從幾瓦級到幾百瓦級，最高熱電轉換效率接近7%，最長工作壽命超過30年[15]。表2列出了美國典型的空間應用的溫差式同位素電池的溫差熱電材料和效能資料。
輻射伏特效應同位素電池能量轉換材料主要分為兩類：PN接面型和非PN接面型。截至目前，關於輻射伏特效應同位素電池的研究大多以PN接面型能量轉換材料為主。PN接面型能量轉換材料又分為單晶矽材料和非單晶矽材料兩種。單晶矽是最早也是最成熟的半導體材料，它已廣泛應用於輻射伏特效應同位素電池能量轉換材料的研究當中。但是矽材料禁頻寬度小，製成的PN接面漏電流較大，使得電池的能量轉換效率較低。碳化矽作為第三代半導體，不僅具有優異的溫度特性和抗輻射特性，而且禁頻寬度大，製成的PN接面漏電流很低，可以得到比矽基輻射伏特效應同位素電池更高的開路電壓和能量轉換效率，成為目前備受矚目的同位素電池應用材料。Chandrashekhar課題組製作了SiC材料PN接面型器件，利用63Ni為放射性熱源，獲得了能量轉換效率約為6% [16]。Moham adian[17]對GaN進行研究，Deus[18]對AlGaAs進行研究，均取得了一定的成果，這些材料在能量轉換效率方面較傳統的單晶矽更具優勢，但受限於目前材料的製作難度有待進一步的深入。非PN接面型輻射伏特效應同位素電池能量轉換材料也受到了學者們的廣泛關注。西安電子科技大學申請的專利[19]中提出了基於SiC的肖特基結式輻射伏特效應同位素電池，如***圖1***所示。 Liu等[20]利用金屬Pt和Sc的接觸勢差，以無定形矽為絕緣介質，得到Voc=0.16 V，Jsc=5.3 nA/cm2，Pmax=0.26 nW/cm 2的輻射伏特效應同位素電池。***圖2***給出了目前已開展研究的輻射伏特效應同位素電池能量轉換材料型別。目前，國內輻射伏特效應放射性同位素電池只有大連理工大學、西安電子科技大學、廈門大學、西北工業大學等少數幾所高校在進行研究。
2 結語
本文就目前同位素電池的放射性同位素熱源和能量轉換材料做了總結歸納，旨在希望能夠對從事同位素電池相關研究領域人員有所幫助，作為參考。相信隨著新型材料的發展，同位素電池效能將大幅提升，在不久的將來，同位素電池在航空、醫學和民用等領域發揮更大的作用。
注：作者韓建華對本文所作貢獻與第一作者相同，因篇幅所限，將其列為第二作者。
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