电热以及热电材料相关知识

热电材料以及电热材料相关知识

1热电效应和热电特性

当两种不同的导体联接构成闭合回路,且接点两端处于不同温度时, 在接点两端出现电压降, 在回路中产生电流的现象称为塞贝克效应(Seebeck). 这一效应成为实现将热能直接转换为电能的理论基础. 图1 (a)为实现热电转化模式的简单示意图.当电流I通过由两种不同导体联结构成的回路时, 在两接点处吸收和放出热量的现象称为帕尔帖效应(Peltier). 这一效应成为实现新概念型制冷机械的理论基础. 图1(b)为实现制冷模式的简单示意图.

图1 热电元件构成的简单发电模式(a)和制冷模式

2热电材料的新进展

开发研究新热电材料的目标在于努力提高材料的电导率温差电势的同时, 降低热导率. 热电材料的性能取决于性能因子Z , Z 通常表示为 Z =a 2 s /k , 式中a 称为Seebeck 系数或温差电势, s 为材料的导电率, k 为导热率. a s 和k 参量取决于电子结构和载流子的散射, k =k L+k e, 降低k 关键在于降低k L, 即增强晶格点

阵对声子的散射从而降低热导率. 从理论上分析, 非晶态具有低的k值. Glem Slack提出一种新的概念材料称为声子玻璃电子晶体phonon glass electron crystal (PGEC), 也就是一种导电如晶体导热如玻璃的材料. Slack认为晶体结构中存在一种结合力弱的rattling 原子, 对载热声子有强的散射作用导致热导率急剧下降, 对导电不会有太大的影响.

基于以上的讨论, 适合于做为热电材料的主要有两大类: 半导体材料和混合价化合物. 过去几十年对半导体类热电材料进行了较为系统深入的研究, 其中主要包括FeSi2 SiGe PbSnTe (Cu,Ag)2Se (Bi,Sb)Te3 (Bi,Sb)Se3等系列. 目前正在研究一种称为Skutterrudite结构的材料[5], 其分子式为AB3, 其中A=Co, Ir,Rh; B=P, As, Sb. 这类结构的重要特性是在晶胞单元中有两个较大的空隙, 这类结构材料的Seebeck系数可能达到较大数量级200 mVK-1, 然而, 热导率也会同时增大, 难以获得所希望的ZT值. 研究表明, 在晶格点阵中加入重原子可以显著地降低晶格导热率. 例如, Nolas等人在CoSb3中加入La, 使材料的室温导热率降低几个数量级, Nolas认为部分是由于质量亏损mass-defect 散射声子, 部分是由于键合力较弱的原子在它们的笼状结构cages 中发生rattling 运动. 在温度为700 , ZT值大于1的结果已经在实验中出现.

另一类具有低温使用前景的材料是Clathrates型化合物[6]. 例如Ge型Clathrates化合物, 其分子式为A8Ge46, A代表Ge格子中占据空隙的原子. 又如具有Sr8Ga16Ge30分子式结构的Clathrates化合物, 其室温导热率比非晶态Ge低两倍. 类似的低导热性也出现在含Eu的Ge型Clathrates化合物及Sn型Clathrates化合物, 如Cs8Zn4Sn44和Cs8Sn44. 这些Clathrates型化合物具有获得热电应用所需的高Seebeck 系数的潜能, 在700 K下, ZT值接近1.

以A2Q Bi2Q3 PbQ(A=碱金属; B=S, Se, Te)为三组元构成的三元系中的某些伪三元相也是具有开发前景的一类新型热电材料[7], 如K2Bi8Se13 K2Bi8S13 Rb2Bi8Se13 Ce2Bi8Se13 CsPb2Bi3Te7. 研究发现,这些化合物均具有相似的结构点阵, 对称性差属于单斜晶系, 晶胞体积大, 空隙中含有rattling 碱金属原子. 由于rattling 碱金属原子对声子的散射, 导致该类化合物导热率很低. 对这类材料的研究正在展开, 研究者认为有望获得较高的ZT值.Hicks和Dresselhaus提出如果用二维结构材料代替三维, ZT值将会得到改善[8]. 载流子在低维量子阱

中受到的制约导致能态密度分布的改变, 在费密能一定的条件下, 有利于增加载流子数目提高导电率和ZT值.

用分子束外延生长技术可以制备二维晶体. 一维结构可能会有更好的ZT值, 关键的问题是如何将一维晶体应用到实际的器件设备中. Venkatasubramanian 等人的研究证实量子阱能使体系的ZT值超过1[9].

Tritt等人综合分析大量的研究结果, 提出理想的热电材料应具有的性能[10]:

(1) 接近费密能级的电子带应具有许多远离Brillouin区界的能谷;

(2) 原子序数大, 且具有大量的自旋轨道偶;

(3) 成分由两种以上的元素组成;

(4) 元素间的负电性差很低;

(5) 晶胞尺寸大;

(6) 能带间隙Eg等于10kBT, T是实际热电工作温度.

室温下, 0

3热电材料的未来

在生活四周有许多耗费能源所生成、却又被废弃的热能，例如：汽车尾气、工厂锅炉排放的气体等等。如果能将这些热能善加利用，即可成为再次使用的能源，而热电材料与技术，就是利用温差来发电的关键。

电能是最广泛使用的最为便利的能源形式。但是如今发电的主要形式还是化石能源，这些能源的使用在给我们带来了便利的同时，也带来了一个全球关注的环境问题。环境问题是新世纪人类面临的最严峻的挑战之一。现代制冷技术无疑给人们生活带来了很多便利，试想，如果现在没有了冰箱和空调，我们的生活将有多大的不便。但是，从上个世纪八十年代以来，人们逐渐认识到氟里昂制冷剂

所带来的环境问题，国际上普遍限制其的使用。使用热电材料制冷就是一种很环保的方法。

热电材料的应用不需要使用传动部件，工作时无噪音、无排弃物，和太阳能、风能、水能等二次能源的应用一样，对环境没有污染，并且这种材料性能可靠，使用寿命长，是一种具有广泛应用前景的环保材料。现在市面上有一种移动型冰箱，适用于旅行郊游时冰冻饮料及食品保存等。这种冰箱的特色除了方便携带外，它并不使用压缩机，没有噪音，天气冷时还可摇身一变成为保温器。隐身在这种冰箱后的核心技术，就是里面的热电材料。

热电材料的应用很神奇，它通入电流之后会产生冷热两端，故可以用来冷却也可以用来保温。而如果同时在两端接触不同温度时，则会在内部回路形成电流，温差越大产生的电流越强，这就启发了一种新思维：用热电材料接收外界热源来产生电力。这种概念并不是空中楼阁，目前日本和德国都已开发出利用人体体温与外界环境温度差异，进而产生电力来驱动手表。

近年来由于在技术上热电材料性能的不断提升，及环保等因素，利用热电转换技术，进一步将大量废热回收转为电能的方式，普遍得到日、美、欧等先进国家的重视。低温余热、特别是140℃以下的废热再利用，增加了热电发电的竞争力，一些新兴应用研究诸如垃圾焚烧余热、炼钢广的余热、利用汽车以及发动机尾气的余热进行热电发电，为汽车提供辅助电源的研究也正在进行，并且有部分成果已实际应用，相信在不久的将来会广泛使用。

美国全球热电材料公司是全球最大的热电发电器供应商，他们开发过以天然气或丙烷为燃料之发电设备，并依产品尺寸可发出15-550W的电力，做为小型发电机及偏远地区电源使用。此外美国国防部，还在喷射推进实验室从事多段功能热电材料研发。

在日本，新能源产业技术总合开发机构（NEDO）投入巨额资金研发各种高效热电材料做为各式排放热能发电利用。另外，日本业界如久保田公司开发一种热电转换装置，能把300℃以下低废热转换为电能，是把垃圾燃烧时产生的废热通过热交换，将其做为高温部分，把工厂管道的冷却水做为低温部分，利用两者温差经热电转换装置即可进行发电，当温差为260℃时，发电功率可达640W。在车辆排气发电方面，尼桑公司研发最为积极，预计利用占总废热30％之排气热能

提供发动机辅助电源，每台车约能有 2OOW的电力回充电瓶，可减少5％之燃油支出。

在瑞典，其北部利用烧柴取暖炉所产生的热量，可用以发电并替代昂贵的汽油马达发电机。英国的威尔士大学建立了低温废热的原型热电系统。英、德等国研究利用太阳光集热板或聚焦镜方式提供高温热源，如德国DLR公司利用直径1．5米碟型共聚焦器，制成300℃的热源以供热电发电用。在低温电力应用上，德、日等国都已有以人体体温为热源之手表问世，只要皮肤与衣服之间有5℃以上的温差，即可产生微瓦之功率，未来在手机、掌上型电脑等微型电子产品上均可使用。

世界各国在推进热电转换技术应用的同时，也在不断地进行着新型高性能热电材料的研究和探索。如果将热电材料技术应用于上述的大规模电厂发电或普遍的制冷器，那么我们的生活环境将大为改观。近年来，各种高性能的热电材料相继被发现，我们有理由相信，随着科学的进步，热电材料的大规模应用并不是一个可望而不可及的梦想。

4 半导体热电材料制冷原理及其在医学上的应用

半导体制冷与传统的压缩气体制冷方法不同的是它没有制冷剂，无复杂的运动机械部件和管路。其优点为外型尺寸小、重量轻、无机械运动摩擦、无噪声、可精确控制、可平移调节温度工况与制冷量。不存在由于制冷剂泄露而引起的气污染，其维护简单，使用管理方便，在许多领域尤其是在医疗领域中有厂泛的应用。

1.半导体热电材料的制冷原理

半导体制冷又称热电制冷或温差电制冷，主要是利用热电效应中的帕耳帖效应达到制冷目的。帕耳帖效应是指在两种不同材料构成的回路上加上直流电压，相交的结点上会出现吸热或放热的现象。因此，在由A有最佳热电转换特1目的半导体热电材料组成的P一N结两端，加上一定的直流电压，利用半导体热电材料的特性就可以实现制冷或制热功能。

如下图为半导体热电单元制冷原理图。当电流的极性如图所示时，电子从电源负极出发，经金属片B,、结点4,P型半导体、结点3、金属片A、结点2,N

型半导体、结点1、金属片Bz，再回到电源的正极。但是P型半导体的多数载流子为空穴，其空穴电流方向与电子相反。而空穴在金属中所具有能量低于在P 型半导体中所具有的能量。因此空穴在电场的作用下由金属片A通过结点3到达P型半导体时，必须增加一部分能量。但是空穴白身无法增加能量，只有从金属片A处吸收能量，并且把这部分热能转变成空穴的势能，因而使金属片A处的温度降低。而当空穴沿P型半导体经结点4流向金属片B，时，由于P型半导体中空穴能量大于金属B,中空穴的能量，因而空穴要释放出多余的势能，并巨将其转变为热能释放出来，则使金属片B,处温度升高。而图中右半部分是由N型半导体与金属片A和金属片B:相连。N型半导体的多数载流子为电子，而电子在金属中的势能低于在N型半导体中所具有的势能。在电场的作用下，电子从金属片A通过结点2到达N型半导体时必然要增加势能，而这部分势能只能从金属片A处取得，结果金属片A处的温度必然会降低。而当电子从N型半导体经结点1流向金属片B:时，因电子由势能高处流向势能低处，因此在金属B:处释放能量，使之转变为热能释放出来，则使金属片B，处温度升高。

半导体热电单元制冷原理图

综上分析，金属片A处的温度在此电流状态下温度会降低而成为冷端，因而低温的金属片A便从周围介质吸收热量而使周围介质得到冷却;金属片B1和B2处由于载流子的释放能量而使之的温度升高，成为热端，在制冷过程中热端所产生

的热量必须排走。

2 半导体热电材料在医学上的应用

2.1 半导体制冷运血箱战时保障血液的及时供应和输注，对于抗休克、抢救危重伤病员和提高治愈率是十分重要的。在未来高技术局部战争条件下，由于新武器的不断出现和使用使伤情更加严重和复杂，这必将导致用血量的成倍增加。现代化战争具有立体性和多维性，造成卫勤保障在空间和时间上的广延性，使血液的储存和运输需要更长的时间。因此要求血液运输箱具有性能好、容量大、保温时间长。而半导体制冷运血箱虽然能量转换效率低于压缩机制冷运血箱，但是它具有制冷和制热功能，适合存热带和寒冷她区仲用。此外其抗震性强，适合在野战条件下使用。它重量轻，适合携带。无污染，符合环保要求。

2.2 冷敷仪口前医院里给发烧病人降温的大多是冰袋或化学反应袋，它们在使用中降温速度难以控制，冰融化后不能再保持低温，而且需要及时更换，这增加了护理人员的工作量。采用以半导体制冷技术为制冷源，发挥其功率小、易控制、降温速度可调、直接制冷等特点。用它制造的冷敷仪可以在5min内从室温降低到49C，而且连续运转并保持低温，同时还可以降低护理人员的工作量。经临床使用，效果良好，并且比冰袋要舒服，达到给发烧病人冷敷降温的目的。

2.3 冷冻切片机普通的冷冻切片机采用(10做制冷剂，制冷温度仅达到一10℃左石，而目降温速度慢，冷冻前还要将样品做预处理，切片过程耗时过长。由于生物组织的冷冻硬度会直接影响切片效果，组织硬度又随温度的升高而降低又因为冷冻速度慢，切片时会出现冰晶或组织细胞被破坏的现象，因此影响了切片的质量。而采用半导体制冷技术制成的冷冻切片机，其生物组织的冷冻速度快、温度低，能够在儿分钟内将生物组织的温度降低到-50`C--600C，而且具有操作简单方便，切片速度快，切片质量高等特点。

2.4 呼吸机气泵是呼吸机的重要部件，它向呼吸机提供干燥、清洁的气体。一般是将气体冷却和降温后，再通过汽水分离器将冷凝水分离出来，以达到干燥气体的目的。与传统的风冷方式制冷的普通国产气泵相比，半导体制冷气泵具有体积小、结构简单、无噪声，冷凝速度快以及冷凝效率高等特点，因此广泛应用于高档呼吸机气泵中。例如西门子900一C呼吸机等〔3]。2.5 Nd:YA G激光手术器其特点是输出功率大，可以对病变组织细胞进行切割和汽化。1司伟士被Nd:YAG

激光手术器治疗过的溃疡组织和肿瘤4H织对该种溃疡和肿瘤具有免疫力，因而Nd:YAG激光手术器近年来广泛应用于临床治疗。然而Nd:YAG激光手术器的输出功率大，因此有大部分的能量要转化为热量而耗散掉，因此必须保证激光腔体充分散热，才能保证Nd:YAG激光手术器止常工作。目前Nd:YAG激光手术器普遍采用水冷却激光腔体管子，因而均存在冷却系统庞大复杂，操作烦琐等特点。采用半导体制冷技术的Nd:YAG激光手术器.其半导体制冷系统具有体积小、重量轻、使用方便、连续工作时间长等特点。此外，.L还具有完善的温控报警装置，以保护Nd:YAG激光管和半导体制冷器件的安全运行。

2.6 PCR仪PCR技术(聚合酶链反应)是靠酶触

反应合成特异DNA片断的方法。它由高温变性、低温退火、适温延伸三个温度阶梯反复构成的热循环组成。囚此PCR仪实际上是程序控温仪，又称基因扩增仪。扩增效果与温度阶梯间的转换时间密切相关，时间越短，扩增特异性越高，效果越好。PCR仪的关键技术就是提高样品的温升(降)速度。采用普通加热或制冷技术，如红外线加热、电阻丝加热、风冷、水冷、压缩机制冷等，要达到理想的扩增效果非常困难。然而采用半导体制冷技术的PCR仪不仅能够达到很好的扩增效果，而且还具有体积小、无噪音、温度调节范围大等特点。这也是进口PCR 仪技术核心所在。英国LEP公司的PREM 1H、瑞典PHARMAGA公司生产的Gene ATAQ 等均为采用半导体制冷技术的PCR仪。

5太阳能光热复合系统

1、光热复合发电系统

太阳能光热复合发电系统利用了可见光和对于普通太阳能系统无用的红外线。该系统通过菲涅耳透镜把太阳光分离为可见光线和红外线，可见光线经过反射作用于太阳能电池，红外线透过特殊镜头用于电热发电模块发电。由于同时利用了可见光和红外线两种能源，发电效率高于现行太阳能发电的2倍。该系统利用可能影响太阳能电池发电的热来发电，还利用了废热提供热水。其光电和光热综合太阳能利用率达到了65%以上。其中25%的能量被转换成电能，（21%通过太阳能电池，4%通过电热发电模块），40%作为热能收集。

2、关于电热发电模块

电热发电模块把热能通过溫度梯度的形式转化成电能(塞贝克效应1)。模块

由按光热梯度顺序排列的几块热电偶组成，此热电偶由几块碲化铋半导体芯片组成。具高转化率的材料是整个系统的关键。

系统采用了美国Hi-Z公司的电热发电模块，这也是该模块第一次被应用在光电系统中。Hi-Z电热发电模块主要应用领域在日本的汽车制造业，用来测试再次利用机动车废热设备的能力。除此之外，美国政府将在06年投资在钢铁和铝锻造行业废热利用上的研究。

中日合作太阳能光热复合发电系统开始与2004年10。先阶段的研究包括了武汉理工大学，日本宇宙航空研究开发机构和日本航空宇宙技术振兴财团。主要研究对象是热电材料(纳米及梯度)和系统设计。

目前，该系统正在日本宫城县实验运行。2006年4月开始，该系统将在中国内蒙古的沙漠地区进行为期一年的耐久性模型试验，并逐渐转入无人运行。试验的主要目的是提高系统地耐久性。该模型的运行成本约为7元每瓦，JAXA表示该系统未来有望把成本降低到1.4元每瓦，他们还表示到2008年该系统可能投入市场

5、复合发电系统 VS 光热太阳能电池技术

北京的一家科技公司研制出一种光/热电电池，该技术应用了隧道效应2原理。据了解，目前全球还有3家公司在研究此项技术（直布罗陀一家，美国两家），但都没有正式应用于市场的产品。

虽然这些循环利用的太阳能设备有很大潜力，但是它们高昂的发电成本依然让人却步。

小注:

1）德国物理学家塞贝克发现：两种不同导体所组成的回路中，当两接点处于不同温度时，就产生电动势，因而也就产生电流。

2）在两层金属导体之间夹一薄绝缘层，就构成一个电子的隧道结。实验发现电子可以通过隧道结，即电子可以穿过绝缘层，这便是隧道效应。

6太阳能半导体制冷技术的发展与全景

太阳能制冷具有很好的季节匹配性，即天气越热，太阳辐射越好，系统制冷量越大。这一特点使太阳能制冷技术受到重视和发展。实现太阳能制冷有“光-热-冷”、“光-电-冷”、“光-热-电-冷”等途径。太阳能半导体制冷是利用太阳能电池产生的电能来驱动半导体制冷装置，实现热能传递的特殊制冷方式，其工作原理主要是光伏效应和帕尔贴效应。太阳能驱动的半导体制冷系统，结构紧凑，携带方便，可以根据用户需要做成小型化的专用制冷装置。它具有使用维护简单，安全性能好，可分散供电，储能比较方便，无环境污染等特点。另外，利用帕尔贴效应的半导体制冷系统与一般的机械制冷相比，它不需要泵、压缩机等运动部件，因此不存在磨损和噪声。它不需要制冷剂，因此不会产生环境污染，也省去了复杂的传输管路。它只需切换电流方向就可以使系统由制冷状态变为制热状态。这些无可比拟的优点，使得人们对太阳能半导体制冷技术产生了浓厚的兴趣。

目前太阳能半导体制冷系统的效率还比较低，系统的一些重要技术问题还有待深入研究。

1 太阳能半导体制冷的工作原理和基本结构

半导体制冷是利用热电制冷效应的一种制冷方式，因此又称为热电制冷或温差电制冷。半导体制冷器的基本元件是热电偶对，即把一个p 型半导体元件和一只 n型半导体元件连成的热电偶，如图1所示。

当直流电源接通，上面接头的电流方向是n-p，温度降低，并且吸热，形成冷端；下面接头的电流方向是p-n，温度上升，并且放热，形成热端。把若干对热电偶连接起来就构成了常用的热电堆，借助各种传热器件，使热电堆的热端不断散热，并保持一定的温度，把热电堆的冷端放到工作环境中去吸热，产生低温，这就是半导体制冷的工作原理。太阳能半导体制冷系统就是利用半导体的热电制冷效应，由太阳能电池直接供给所需的直流电，达到制冷制热的效果。

太阳能半导体制冷系统由太阳能光电转换器、数控匹配器、储能设备和半导体制冷装置4部分组成。太阳能光电转换器输出直流电，一部分直接供给半导体制冷装置，另一部分进入储能设备储存，以供阴天或晚上使用，以便系统可以全天候正常运行（图2）。

太阳能光电转换器可以选择晶体硅太阳能电池或纳米晶体太阳能电池，按照制冷装置容量选择太阳能电池的型号。晴天时，太阳能光电转换器把照射在它表面上的太阳辐射能转换成电能，供整个系统使用。

数控匹配器使整个系统的能量传输始终处于最佳匹配状态。同时对储能设备的过充、过放进行控制。

储能设备一般使用蓄电池，它把光电转换器输出的一部分或全部能量储存起来，以备太阳能光电转换器没有输出的时候使用，从而使太阳能半导体制冷系统达到全天候的运行。

2太阳能半导体制冷的关键问题

太阳能制冷系统最大的不足是制冷效率较低，同时成本也较高。这严重影响了太阳能制冷系统的推广和应用。若提高和改善太阳能制冷系统的性能，要从下列几个关键问题入手

（1）改善半导体制冷材料的性能

太阳能半导体制冷系统的核心在于半导体制冷材料，半导体制冷系统效率较低的主要原因在于半导体制冷材料热电转换效率不高。

最终决定热电材料性能优劣的是优值系数 Z

其中：α—半导体制冷元件的塞贝克系数； R—制冷元件的电阻；Kt—制冷元件的热导率。优值系数Z和温度T的乘积ZT,是评价材料性能的常用参数。就半导体制冷而言，如果其制冷性能要达到能和机械制冷相媲美，无量纲参数ZT, 要达到3以上。目前各国普遍使用的半导体材料远达不到这种水平。室温下最常用的热电材料（Bi-Sb-Te-Se系列固溶体）的ZT值大约为1。因此，如何改进材料的性能，寻找更为理想的材料，成为了太阳能半导体制冷的重要问题。

（2）系统的能量优化

太阳能半导体制冷系统自身存在着能量损失，如何减少这些损失，保证系统稳定可靠地运行是十分重要的问题。光电转换效率和制冷效率是衡量能量损失的主要指标。光电效率越高，在相同的功率输出情况下，所需的太阳能电池的面积越小，这有利于太阳能半导体制冷系统的小型化。目前普遍使用的太阳能电池的光电效率最高为17%。对于任何制冷系统来说，制冷效率COP是最重要的运行参数。目前，半导体制冷装置的COP一般约0.2～0.3，远低于压缩式制冷。经

过试验研究发现，冷、热端温差对于半导体制冷的效率有很大的影响，通过强化热端散热方法能使半导体制冷系统性能得到很大的改善。

（3）系统运行的有效控制和优化匹配

与一般的制冷设备不同，太阳能半导体制冷系统受太阳辐射和环境条件影响，系统工况一天内往往有很大的变化。因此在太阳能半导体制冷系统中，除了太阳能电池和半导体制冷装置外，还需配备蓄电池和数控匹配器。蓄电池是保证太阳能制冷系统连续运行的重要条件。数控匹配器使太阳能电池阵列输出阻抗与等效负载阻抗匹配，使功率输出处于最佳状态，同时对储能设备的过充、过放进行控制。要实现整个能量传递环节在最优工况下进行，保证系统的可靠性、稳定性和高效率，就必须对整个系统的运行进行有效的控制。因此，选择合适的储能设备、研制有效的控制器对整个太阳能制冷系统来说是非常重要的。

另外，提高太阳能电池转换效率问题，同样是实现太阳能制冷系统大规模应用的重要问题。

3太阳能半导体制冷技术的现状和应用前景

虽然，目前太阳能半导体制冷综合系统的实际应用还不多见，但是已有很多学者展开了相关研究和分析，并取得了不少成果。A De Vos 使用内可逆热力学方法对太阳能电池的光电转换效率成功进行了解释和探讨。C B Vinning 用热力学类比方法研究了热电制冷过程。,T Hara等对太阳能半导体制冷帽进行了系统研究。V C Mei等对一种太阳能辅助半导体汽车空调进行了系统的分析。沙特的sofrata着重讨论过用于沙漠地区的太阳能半导体制冷装置的散热方式有效性问题。邹今平对一种用于保存疫苗的太阳能电源冰箱系统电力匹配特性进行了分析。代彦军等对太阳能光伏系统驱动的半导体冰箱进行了系统试验研究和理论分析，并获得了专利。这些工作在一定程度上都推动了太阳能半导体制冷系统的发展，为进一步扩大应用奠定了基础。

目前，太阳能电池的价格呈现逐年下降的趋势。单晶硅太阳能电池得到了很大发展，发电效率已经达到了15%。价格更低廉的多晶硅太阳能电池也发展很快。基于薄膜技术的第二代和第三代太阳能电池的出现，大大地推动了太阳能电池产业的发展。与此同时，半导体工业也得到了快速的发展，热电材料的优值系数有了很大的提高，并出现了一些有希望的新型材料（例如Skutterudites结构

材料、薄膜及纳米材料等）。2001年美国RTI研究所将Bi-Te基合金制备成超晶格薄膜，在300K的温度下其ZT值达到2.4。热电材料的价格也逐年下降。这些都将使太阳能半导体制冷系统的成本大幅度下降，并且性能也将有显著提高，为太阳能半导体制冷系统的推广应用奠定了基础。可以预见，在不远的将来，清洁、无噪音的各式太阳能半导体制冷系统将进入千家万户。

吸声材料及做法

吸声材料及吸声结构归纳为五大类加以介绍。 1、多孔吸声材料 （1）多孔吸声材料的类型包括：有机纤维材料、麻棉毛毡、无机纤维材料、玻璃棉、岩棉、矿棉，脲醛泡沫塑料，氨基甲酸脂泡沫塑料等。聚氯乙烯和聚苯乙烯泡沫塑料不属于多孔材料，用于防震，隔热材料较适宜。 ?;;（2）构造特征：材料内部应有大量的微孔和间隙，而且这些微孔应尽可能细小并在材料内部是均匀分布的。材料内部的微孔应该是互相贯通的，而不是密闭的，单独的气泡和密闭间隙不起吸声作用。微孔向外敞开，使声波易于进入微孔内。 （3）吸声特性主要是高频，影响吸声性能的因素主要是材料的流阻，孔隙，结构因素、厚度、容重、背后条件的影响。 a.材料厚度的影响任何一种多孔材料的吸声系数，一般随着厚度的增加而提高其低频的吸声效果，而对高频影响不大。但材料厚度增加到一定程度后，吸声效果的提高就不明显了，所以为了提高材料的吸声性能而无限制地增加厚度是不适宜的。常用的多孔材料的厚度为: 玻璃棉，矿棉50—150mm 毛毡4---5mm 泡沫塑料25—50mm b.材料容重的影响 改变材料的容重可以间接控制材料内部微空尺寸。一般来讲，多孔材料容重的适当增加，意味着微孔的减少，能使低频吸声效果有所提高，但高频吸声性能却可能下降。合理选择吸声材料的容重对求得最佳的吸声效果是十分重要的，容重过大或过小都会对多孔材料的吸声性能产生不利的影响。 c.背后空气层的影响 多空材料背后有无空气层，对于吸声特性有重要影响。大部分纤维板状多孔材料都是周边固定在龙骨上，离墙50—150mm距离安装。材料空气层的作用相当于增加了材料的厚度，所以它的吸声特性随着空气层厚度增加而提高，当材料离墙面安装的距离(既空气层的厚度)等于1/4波长的奇数倍时，可获得最大的吸声系数；当空气层的厚度等于1/2波长的整数倍时，吸声系数最小。 d.材料表面装饰处理的影响大多数吸声材料在使用时常常需要进行表面装饰处理.常见的 方法有：表面钻孔开槽，粉刷油漆，利用织布，穿孔板和塑料薄膜等。这些方法都将影响材料的吸声特性。 半穿孔的矿棉吸声板增加了材料暴露在声波中的面积，既增加了有效吸声面积，因此提高了材料的吸声特性。 粉刷油漆等于在材料表面上加了一层高流阻的材料，将会影响材料的吸声特性，特别是在高频段影响更显著。

半导体的热电效应及热电材料研究与应用

半导体的热电效应及热电材料研究与应用 摘要：据半导体热电效应以及制冷原理进行了分析，并分析了提高半导体热电材料热电优值的方法介绍了当今国内外半导体热电材料研究和热电材料制冷方面的应用。 关键词：热电效应；半导体热电材料；塞贝克系数；电导率；热导率；热电优值，半导体制冷； 正文: 一．热电效应 把热能转换为电能的所谓热电效应的发现已有一个半世纪的历史，这是与温度梯度的存在有关的现象，其中最重要的是温差电现象。但是，由于金属的温差电动势很小，只是在用作测量温度的温差电偶方面得到了应用。半导体出现后，发现它能得到比金属大得多的温差电动势，在热能与电能的转换上，可以有较高的效率，因此，在温差发电、温差致冷方面获得了发展。由于温度梯度及电流同时存在时引起的一些现象——主要是塞贝克效应、珀尔帖效应和汤姆逊效应。 （1）塞贝克效应 塞贝克（Seeback）效应，又称作第一热电效应，它是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。在两种金属A和B组成的回路中，如果使两个接触点的温度不同，则在回路中将出现电流，称为热电流。塞贝克效应的实质在于两种金属接触时会产生接触电势差，该电势差取决于金属的电子逸出功和有效电子密度这两个基本因素。半导体的温差电动势较大，可用作温差发电器。 产生Seebeck效应的主要原因是热端的载流子往冷端扩散的结果。例如p型半导体，由于其热端空穴的浓度较高，则空穴便从高温端向低温端扩散；在开路情况下，就在p型半导体的两端形成空间电荷（热端有负电荷，冷端有正电荷），同时在半导体内部出现电场；当扩散作用与电场的漂移作用相互抵消时，即达到稳定状态，在半导体的两端就出现了由于温度梯度所引起的电动势——温差电动势。自然，p型半导体的温差电动势的方向是从低温端指向高温端（Seebeck系数为负），相反，n型半导体的温差电动势的方向是高温端指向低温端（Seebeck系数为正），因此利用温差电动势的方向即可判断半导体的导电类型。可见，在有温度差的半导体中，即存在电场，因此这时半导体的能带是倾斜的，并且其中的Fermi

土地估价师-土地估价相关知识模拟题8.doc

土地估价相关知识模拟题8 一、判断题 1、中央税是税收收入归中央一级政府的税种。（） 2、凡进出国境货物、应税行李物品及邮递物品的单位和个人，均为关税的纳税人。（） 3、房产税由纳税人向房产所在地税务机关缴纳，按月征收，一次性缴纳。（） 4、耕地占用税是对占用耕地建房或从事其他非农业建设的单位和个人征收的一?种税。（） 5、人民币有确定的法定含金量，是用于兑现的信用货币。（） 6、通货膨胀是反映流通中货币供应量超过商品流通量实际需要量而引起的货币贬值，物价普遍上涨的经济现象。（） 7、被保险机动车发生交通事故的，由保险人向被保险人申请赔偿保险金。（） 8、发行人发行证券，应当依照法定程序向国务院证券监督管理机构或者国务院授权的部门报送证券发行申请文件。（） 9、资产是指企业拥有或者控制的能以货币计量的经济资源。（） 10、会计要素是以会计监督的基本前提为基础的。（） 11、复式记账是记录经济业务的一种方法。（） 12、资产计算是会计核算的主要算账方法。（） 13、近期建设规划是城市总体规划的重要组成部分，是城市近期建设项目安排的依据。（） 14、城市布局形式是城市总体布局带有原则性的重大问题。（） 15、第三产业是现代城市经济活动的主要部门。（） 16、工业用地最基本要求是''三通一平〃。（） 17、工程勘察主要为规划设计提供基础资料。（） 18、房地产公司是房地产市场最重要的供给者。（） 19、投资估算是初步设计文件的重要组成部分。（） 20、基本建设是扩大再生产增加固定资产的一种经济活动。（） 二、单项选择题 （每题有A、B、C、D四个备选项，其中只有1个符合题意） 21、按应纳税所得额计算地方所得税税率为（）。 A? 1% B. 2%

材料基础知识

应力：应力（工程应力或名义应力）σ=P/A。式中，P为载荷；A。为试样的原始截面积 应变：应变（工程应变或名义应变）ε=（L-L。）/L。；L。为试样的原始标距长度一般是（20mm 25mm 50mm）引伸计；L为试样变形后的长度 拉伸的应力应变曲线斜率就是拉伸模量。拉伸模量大，拉伸性能好 拉伸模量：（Tensile Modulus）是指材料在拉伸时的弹性，其计算公式如下：拉伸模量（㎏/c㎡)=△f/△h(㎏/c㎡) 其中，△f表示单位面积两点之间的力变化，△h表示以上两点之间的距离变化。更具体地说，△h=（L-L0）/L0，其中L0表示拉伸长前的长度，L表示拉伸长后的长度。 霍普金森压杆应变率：g.mm-3 强度： 模量： 模量＝拉伸强度/应变应力应变曲线中最高的拉伸强度通常是最大的应力 力学性能表征量:拉压弯剪 ESEM 环境扫描电镜：environment scanning electron microscope Infiltration 渗透渗透物 XRD：X-ray diffraction ，X射线衍射，通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，分析材料的成分等 闪点（Flash point）是指可燃性液体挥发出的蒸汽在与空气混合形成可燃性混合物并达到一定浓度之后，遇火源时能够闪烁起火的最低温度。在这温度下燃烧无法持续，但如果温度继续攀升则可能引发大火。和着火点（Fire Point）不同的是，着火点是指可燃性混合物能够持续燃烧的最低温度，高于闪点。闪点的高低也是染液是否安全的重要指标。 剥离强度（peel strength）：粘贴在一起的材料，从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。剥离时角度有90度或180度，单位为：牛顿/米（N/m）。它反应材料的粘结强度。如安全膜与玻璃。 MWK 多轴向径向编织复合材料Multi-axial warp knitted Threshold strain level 阈值应变水平 Longitudinal and transverse 横向和纵向的 Through-thickness reinforcement of polymer laminates Changes in the interior structure and mechanical response of composite materials may occur under such conditions内部结构的变化和复合材料的力学响应可能发生在这种情况下 tensile strength and modulus 拉伸强度和模量 specific strength 比强度；强度系数 specific modulus比模量

2021土地估价相关知识-工程造价(精选试题)

土地估价相关知识-工程造价 1、建设工程结算一般由（）编制。 A.投资方 B.建设方 C.监理方 D.施工方 2、索赔事件发生后（）日内，当事人向监理工程师发出索赔意向通知。 A.10 B.15 C.25 D.28 3、拟建项目进行投资估算时应该采用（）。 A.工程概算定额 B.工程预算定额 C.工程结算定额 D.工程决算定额 4、在编制建设工程概预算时，土建工程一般属于（）。

A.单项工程 B.单位工程 C.分部工程 D.分项工程 5、（）是建设单位落实投资完成额的依据，是结算工程价款和施工单位与建设单位从财务方面处理账务往来的依据。 A.工程结算 B.竣工结算 C.施工图预算 D.施工图结算 6、概算指标作为一种计价定额包括（）等基本部分。 A.劳动定额 B.材料定额 C.机械台班定额 D.概算定额 E.税金 7、施工图预算可作为（）的依据。 A.签订工程施工合同 B.选择最优设计方案

C.向建设单位办理工程结算 D.银行拨付工程价款 E.国家批准设计任务书 8、在项目建设过程中，为了考核建设成果，一般要进行”三算”对比，这里的”三算”是指（）。 A.设计概算 B.施工图预算 C.工程结算 D.竣工决算 E.施工预算 9、施工图预算可以分为（）。 A.单项工程预算 B.单位工程预算 C.建设项目总预算 D.施工预算 E.分项工程预算 10、编制建筑工程概算的方法有（）。 A.投资估算 B.用概算定额编制

C.用概算指标编制 D.用类似工程预（决）算编制 E.投资预算 11、概算定额法适用于初步设计深度不够，不能准确地计算工程量，但工程设计是采用技术比较成熟而又有类似工程概算指标可以利用的情况。（） 12、设计概算可分为三级概算，即单位工程概算、单项工程综合概算和建设项目总概算。 13、”竣工结算”跟”竣工决算”是两个基本相同的概念。（） 14、按精度从高到低是：施工图预算、概算定额、设计概算、投资估算指标。 15、单位工程概算是确定单位工程建设费用的文件，是单项工程综合概算的组成部分。 16、（）是建设单位落实投资完成额的依据，是结算工程价款和施工单位与建设单位从财务方面处理账务往来的依据。 A.工程结算

热电材料项目分析

热电空调项目 分析报告 一、项目背景 进入21 世纪以来，随着全球环境污染和能源危机的日益严重，以及对人类可持续发展的广泛关注，开发新型环保能源替代材料已越来越受到世界各国的重视。 1、能源短缺 随着全球工业化的进程，人类对能源消耗的需求不断增长，回顾近100 年能源工业的发展历史，可以清楚地看到，整个能源工业的消耗主要以化石类能源为主。人类正在消耗地球50 万年历史中积累的有限能源资源，煤和石油作为能源的载体，极大地解放了生产力，推动了全球工业化的进程，同时也向人类敲响了警钟：常规能源己面临枯竭。由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要。从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020 年，天然气也只能延续到2040 年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。因此，如不尽早设法解决化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。 2、环境污染 当前由于燃烧煤、石油等化石燃料，仅我国每年就将有近百万吨C O 2、二氧化硫、氮氧化物等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。直接影响人类的身体健康和生活质量，严重污染水土资源。这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠利用太阳能等可再生洁净能源来解决。 3、温室效应 化石能源的利用不仅造成环境污染，同时由于排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全球气候变化。这一问题已提到全球的议事日程，其影响甚至已超过了对环境的污染，有关国际组织已召开多次会议，限制各国C O 2 等温室气体的排放量。 二、热电材料介绍 什么是热电材料呢热电材料是一种利用固体内部载流子运动实现热能和电能直接相互转换的功能材料。人们对热电材料的认识具有悠久的历史。1823年，德国人塞贝克（Seebeck）发现了材料两端的温差可以产生电压，也就是通常所说的温差电现象。1834年，法国钟表匠

热电材料及其应用

科技日报/2004年/08月/30日/ 热电材料及其应用 热电材料是一种将“热”和“电”直接转换的功能材料。其工作原理是固体在不同温度下具有不同的电子(或空穴)激发特征,当热电材料两端存在温差时,材料两端电子或空穴激发数量的差异将形成电势差(电压)。 人们对热电材料的认识具有悠久的历史。1823年德国人T.Seebeck发现了材料两端的温差可以产生电压(通常称:温差电现象)。1834年法国人J.C.A.Peltier在法国王宫演示了温差电现象的“逆效应”:通电使一端制冷而另一端发热(通常称:Peltier效应)。 热电材料也具有长久的研究历史。20世纪上半叶对热电材料的研究奠定了近代半导体学科的基础。国内外半导体研究领域的许多著名学者都是在上世纪五十年代后期开始从热电材料转向以硅为代表的微电子半导体材料研究的。 热电材料的主要应用主要包括:温差发电,半导体制冷,以及作为传感器和温度控制器在微电子器件和M EMS中的应用等。 在温差发电方面的应用领域包括: 1)特殊场合使用的电源。例如:放射性同位素温差发电器(Radioiso2 tope Thermoelectric G ener鄄ators,简称R TG)。美国NASA从Apollo飞船至Pioneer、Voyager、G alileo和Ulysses,已在20多个航天器上使用R TG作为电源。在俄罗斯,有1000余个类似的R TG装置用于北极圈附近的海洋灯塔,具有免维护运行20年设计寿命。另外,利用燃油或木材等燃烧热的小型发电装置,可以为边远地区、野战小部队等提供小功率电源。 2)在工业余热、废热和低品位热温差发电方面的潜在应用。美国能源部(DOE)于2003年11月12日公布一个“工业废热温差发电用先进热电材料”资助项目,主要应用对象是利用冶金炉等工业高温炉的废热发电以降低能耗。今年3月又发布了项目指南,计划开展汽车发动机余热温差发电的研究。欧洲20余个研究机构也已联合进行了汽车发动机余热发电方面的预研,并正在组织“纳瓦到兆瓦热电能量转换”大型科研项目。 用热电材料制造的温差发电装置和制冷装置具有:无运动部件,无污染,无噪声,无磨损,免维护,对形状大小和使用条件的限制小,适用面广等突出优点。目前制约其大规模应用的关键因素是热电材料的性能。 热电材料的性能用“热电优值”Z=a2s/k 表征。其中,a是温差电势系数(即Seebeck系数),s是电导率,k是热导率。在保持足够高的a和s值的前提下,最大幅度地降低k是提高热电材料性能的关键。已有研究表明,材料的纳米化、低维化(一维纳米线、二维薄膜等)以及结构空穴都有助于降低材料的热导率,是提高热电材料性能的最有效途径之一。 纳米管具有许多特征的物理、化学特性,是目前材料、物理、化学等领域的国际学术研究热点。纳米管结构同时具有纳米量子效应、低维局域效应和空心管对热传导的限制作用,对提高热电材料性能而言,是一种理想的微观结构形态。目前常见的碳、硅、碳化硼等纳米管不具有热电材料所需的特殊能带结构。 最近,在国家自然科学基金和“863计划”纳米专项的资助下,成功合成了具有纳米管和纳米囊(薄壁粗短管)形态的Bi2Te3,制备了纳米复合结构块状热电材料,在热电性能方面取得了一定进展(比国际先进水平提高20%)。这项工作的意义是多方面的: 1)Bi

土地估价师-土地估价相关知识模拟题19.doc

土地估价相关知识模拟题19 一、判断题 1、普查是指从调查对象的全部单位中选择一部分客观存在的重点单位进行调查。（） 2、纳税人是国家行使课税权所指向的单位和个人，即税法规定的直接负有纳税义务的单位和个人。（） 3、 商业银行在中华人民共和国境内不得从事信托投资和股票业务，不得投资于非自用不动产。（ ） 4、误差是观测结果、计算值或估计值与真值（或被认为是真值）之间的接近程度。（） 5、确定各级支路的红线位置、控制点坐标和标高是控制性详细规划的主要内容之一。（） 6、超率累进税率是把课税对象按数额大小划分为不同的等级，每个等级由低到高分别规定税率，各 等级分别计算税额，一定数额的课税对象同时使用几个税率。（） 7、一般来说，法律主体往往是一个会计主体。会计主体一定是法律主体。（） 8、房产税在城市、县城、建制镇和工矿区征收。（） 9、土地增值税是对有偿转让国有土地使用权及地上建筑物和其他附着物的单位和个人，就其转让房 地产所取得的所有收入征收的一种税。（） 10、绝对指标（总量指标）是相对指标的派生指标，它把对比的相对指标的绝对水平及其差异进行抽 象化。（） 11、修建性详细规划的主要任务是：以总体规划或分区规划为依据，详细规定建设用地的各项控制 指标和其他规划管理要求，控制和引导各项用地的开发和投资建设。（） 12、一贯性原则意味着所选择的会计政策不能作任何变更。（） 13、优先股是股份公司发行的在分配红利和剩余财产时比普通股具有优先权的股份。（） 14、工程造价是建设项目投资中的固定资产投资部分，是建设项目从筹建到竣工交付使用的整个建 设过程所花费的全部固定资产投资费用。（） 15、证券投资基金是一种间接的证券投资方式，基金的投资者不再直接参与有价证券的买卖活动， 不再直接承担投资风险，而是由专家具体负责投资方向的确定、投资对象的选择。（） 16、在现实中，调查单位与填报单位可能一致，也可能不一致。（） 17、城市详细规划由城市人民政府审批；编制分区规划的城市的详细规划，除重要的详细规划由城 市人民政府审批外，其他由城市人民政府城市规划行政主管部门审批。（） 18、套内建筑面积由套内房屋使用面积，套内墙体面积，套内阳台建筑面积三部分组成。（） 19、总体和总体单位是相对而言的，随着研究目的的改变，总体和总体单位不能相互转化。（ ）

热电材料(全面的)

热电材料 thermoelectric material 将不同材料的导体连接起来，并通入电流，在不同导体的接触点——结点，将会吸收(或放出)热量.1834年，法国物理学家佩尔捷(J.C.A.Peltier)发现了上述热电效应.1838年，俄国物理学家楞次(L.Lenz)又做出了更具显示度的实验：用金属铋线和锑线构成结点，当电流沿某一方向流过结点时，结点上的水就会凝固成冰；如果反转电流方向，刚刚在结点上凝成的冰又会立即熔化成水. 热电效应本身是可逆的.如果把楞次实验中的直流电源换成灯泡，当我们向结点供给热量，灯泡便会亮起来.尽管当时的科学界对佩尔捷和楞次的发现十分重视，但发现并没有很快转化为应用.这是因为，金属的热电转换效率通常很低.直到20世纪50年代，一些具有优良热电转换性能的半导体材料被发现，热电技术(热电制冷和热电发电)的研究才成为一个热门课题. 目前，在室温附近使用的半导体制冷材料以碲化铋(Bi2Te3)合金为基础.通过掺杂制成P 型和N型半导体.如前所述，将一个P型柱和一个N型柱用金属板连接起来，便构成了半导体制冷器的一个基本单元，如果在结点处的电流方向是从N型柱流向P型柱，则结点将成为制冷单元的“冷头”(温度为Tc)，而与直流电源连接的两个头将是制冷单元的“热端”(温度为Th). N型半导体的费米能级EF位于禁带的上部，P型的则位于禁带的下部.当二者连接在一起时，它们的费米能级趋于“持平”.于是，当电流从N型流向P型时(也就是空穴从N到P；电子从P到N)，载流子的能量便会升高.因此，结点作为冷头就会从Tc端吸热，产生制冷效果. 佩尔捷系数，其中是单位时间内在结点处吸收的热量，I是电流强度，Π的物理意义是，单位电荷在越过结点时的能量差.在热电材料研究中，更容易测量的一个相关参数是泽贝克(Seebeck)系数α,，其中T是温度.显然，α描述单位电荷在越过结点时的熵差. 对于制冷应用来说，初看起来，电流越大越好，佩尔捷系数(或泽贝克系数)越大越好.不幸的是，实际非本征半导体的性质决定了二者不可兼得：电流大要求电导率σ高，而σ和α都是载流子浓度的函数.随着载流子浓度的增加，σ呈上升趋势，而α则下跌，结果ασ只可能在一个特定的载流子浓度下达到最大(注：由热激活产生的电子-空穴对本征载流子，对提高热电效益不起作用). 半导体制冷单元的P型柱和N型柱，都跨接在Tc和Th之间.这就要求它们具有大的热阻.否则，将会加大Tc和Th间的漏热熵增，从而抵消从Tc端吸热同时向Th端放热的制冷效果.最终决定热电材料性能优劣的是组合参数，其中κ是材料的热导率.参数Z和温度T的乘积ZT无量纲，它在评价材料时更常用.目前，性能最佳的热电材料，其ZT值大约是1.0.为要使热电设备与传统的制冷或发电设备竞争，ZT值应该大于2. Glen Slack把上述要求归纳为“电子-晶体和声子-玻璃”.也就是说，好的热电材料应该具有晶体那样的高电导和玻璃那样的低热导.在长程有序的晶体中，电子以布洛赫波的方式运动.刚性离子实点阵不会使传导电子的运动发生偏转.电阻的产生来源于电子同杂质、晶格缺陷以及热声子的碰撞.因此，在完善的晶体中σ可以很大. 半导体中的热导包含两方面的贡献：其一由载流子(假定是电子)的定向运动引起的(κe)；其二是由于声子平衡分布集团的定向运动(κp).根据维德曼-弗兰兹定律，κe∝σ.人们不可能在要求大σ的同时，还要求小的κ e.减小热导的潜力在于减小κp，它与晶格的有序程度密切相关：在长程有序的晶体中，热阻只能来源于三声子倒逆(umklapp)过程和缺陷、

金属材料基础知识汇总

《金属材料基础知识》 第一部分金属材料及热处理基本知识 一，材料性能：通常所指的金属材料性能包括两个方面： 1，使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能够正常工作，材料所应具备的性能，主要有力学性能（强度、硬度、刚度、塑性、韧性等），物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等）。使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和寿命。 2，工艺性能即材料被制造成为零件、设备、结构件的过程中适应的各种冷、热加工的性能，如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。 工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。 二，材料力学基本知识 金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，当达到或超过某一限度时，材料就会发生变形以至于断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。 承压类特种设备材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等。这些指标可以通过力学性能试验测定。 1，强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测出。抗拉强度σb和屈服强度σs是评价材料强度性能的两个主要指标。一般金属材料构件都是在弹性状态下工作的。是不允许发生塑性变形，所以机械设计中一般采用屈服强度σs作为强度指标，并加安全系数。2，塑性材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。 伸长率δ=[（L1—L0）/L0]100% L0---试件原来的长度L1---试件拉断后的长度 断面收缩率φ=[（A1—A0）/A0]100% A0----试件原来的截面积A1---试件拉断后颈缩处的截面积 断面收缩率不受试件标距长度的影响，因此能够更可靠的反映材料的塑性。 对必须承受 强烈变形的材料，塑性优良的材料冷压成型的性能好。 3，硬度金属的硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。硬度与强度有一定的关系，一般情况下，硬度较高的材料其强度也较高，所以可以通过测试硬度来估算材料强度。另外，硬度较高的材料耐磨性也较好。 工程中常用的硬度测试方法有以下四种 （1）布氏硬度HB （2）洛氏硬度HRc（3）维氏硬度HV （4）里氏硬度HL 4，冲击韧性指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗的能量大小的特性。 材料的冲击韧性通常是在摆锤式冲击试验机是测定的，摆锤冲断试样所作的功称为冲击吸收功。以Ak表示，Sn为断口处的截面积，则冲击韧性ak=Ak/Sn。 在承压类特种设备材料的冲击试验中应用较多。 三金属学与热处理的基本知识 1，金属的晶体结构--物质是由原子构成的。根据原子在物质内部的排列方式不同，可将物质分为晶体和非晶体两大类。凡内部原子呈现规则排列的物质称为晶体，凡内部原子呈现不规则排列的物质称为非晶体，所有固态金属都是晶体。 晶体内部原子的排列方式称为晶体结构。常见的晶体结构有：

2015年土地估价相关知识：资产评估内容

2015年土地估价相关知识：资产评估内容 一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意） 1、采用收益还原法评估承租土地使用权价格时，其土地还原率一般应出让土地使用权还原率。【2004年考试真题】 A：低于 B：高于 C：等于 D：等于或低于 E：时间因素 2、某交易不动产的土地使用面积为200㎡，成交总价100万元人民币，使用面积占建筑面积的比率为75％，则该交易实例的单位建筑面积价格为元。 A：3750 B：4000 C：5000 D：5333 E：时间因素 3、产品规划设计是策划的重心，其主要包括__。 A．规划设计 B．产品调研 C．建筑设计 D．材料采购 E．物业服务 4、某银行准备发放一笔建筑工程的拨款，为了更加准确地确定拨款额度，如果你是银行职员，你认为比较合适的依据是。 A：工程概算 B：工程预算 C：设计概算 D：贷款计划 E：土地 5、在下列情况中，可对所涉及土地使用权提前收回的是。 A：开发商李某拥有的土地闲置了1年 B：开发商张某受政府委托对城市某一主要道路进行市政设施改造需占用沿道路两侧部分用地 C：开发商王某以2000万元价格向另一开发商周某转让一块土地，但仅按1000万元向政府申报成交价 D：开发商孙某购买一块土地后出国定居 E：时间因素 6、当某一地块的边际报酬曲线达到最大值时，该地块的总报酬开始。【2007年考试真题】 A：以递增的速度上升

B：以递减的速度上升 C：以递增的速度下降 D：以递减的速度下降 E：时间因素 7、个人所得税中，如工资、薪金所得适用的税率是__税率。 A．比例 B．超额累进 C．实际 D．定额 8、下列对土地估价描述不正确的是。 A：土地估价依据的理论与方法与机器、设备、建筑物等估价所依据的理论与方法并不完全一致 B：同样一块土地，其价格的高低与土地权利状况密切相关，不同的权利可能导致价格相差很大 C：同一块土地，规划可使之一夜之间身价百倍，也可使之无人问津，这是土地估价必须考虑的经济因素对地价产生的深刻影响 D：土地估价必须充分收集土地市场资料，把握土地市场的过去、现在和未来E：时间因素 9、绝对地租形成的根本原因是__的垄断。 A．土地使用权 B．土地所有权 C．土地抵押权 D．土地租赁权 10、会计核算的基本前提包括__。 A．会计主体 B．持续经营 C．会计监督 D．会计分期 E．资金流入 11、《闲置土地处置办法》规定，在城市规划区范围内，以出让方式等有偿方式取得建设用地使用权进行房地产开发的闲置土地，超过出让合同约定的动工开发日期满1年未动工开发的，可以征收相当于__20%以下的土地闲置费。 A．总投资 B．总造价 C．总地价 D．土地使用权出让金 12、用于基准地价评估的能直接反映出地租、地价的资料包括__资料。 A．土地使用权收购价格 B．土地使用权转让价格 C．土地使用权出租价格 D．土地使用权抵押价格 E．土地征用、拆迁过程中涉及到的各种费用 13、下列关于会计要素中的利润，说法不正确的是（）。 A．利润是指企业在一定会计期间的经营成果

热电材料研究的进展

热电材料研究进展 热电材料研究进展 颜艳明1，应鹏展1，2,张晓军1，崔鑫3 （1中国矿业大学材料科学与工程学院，江苏徐州，221116 2中国矿业大学应用技术学院，江苏徐州，221008 3河南永煤集团城郊煤矿，河南永城，476600，） 摘要：本文介绍了热电材料的种类及各种热电材料的ZT值，提高热电材料热电性能的方法及热电材料在温差发电和制冷方面的应用，并对其发展前景进行了展望。 关键词：热电材料；热导率；载流子 Progress of thermoelectric materials Yanyanming1,Yingpengzhan1,2，zhangxiaojun1,cuixin3 (1:Shool of Materials, CUMT,Xuzhou , Jiangsu, 221116 2: School of applied Technology,CUMT,xuzhou,Jiangsu,221116 3: Yong suburban coal mine in Henan Coal Group,yongcheng,Henan,476600)

Abstract: This paper is described the types of thermoelectric materials and every thermoelectric materials’ZT value,the way to improve the thermoelectric materials’performance of thermal power and the application of thermoelectric materials’on thermal power generation and refrigeration, also give its future development prospects. Key words: Thermoelectric materials; Thermal conductivity; Carrier 1、引言 在以石油价格暴涨为标志的“能源危机”之后,世界上又相继出现以臭氧层破坏和温室气体效应为首的“地球危机”和“全球变暖危机”。各国科学家都在致力于寻求高效、无污染的新的能量转化利用方式, 以达到合理有效利用工农业余热及废热、汽车废气、地热、太阳能以及海洋温差等能量的目的。于是,从上个世纪九十年代以来, 能源转换材料（热电材料）的研究成为材料科学的一个研究热点。尤其是近几年, 国际上关于热电材料的研究更是非常火热。目前，热电材料的研究主要集中在三个领域：室温以下的低温领域、从室温到700K的中温领域和700K以上的高温领域。 热电材料（又称温差电材料）是利用固体内部载流子和声子的输运及其相互作用来实现将热能和电能之间相互转换的半导体功能材料，其具有无机械可动部分、运行安静、小型轻便及对环境无污染等优点，在温差发电和制冷领域具有重要的应用价值和广泛的应用前景。

热电材料应用

热电材料 关键字：热电材料分类探究与展望 热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的帕尔帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。 较好的热电材料必须具有较高的Seebeck系数，从而保证有较明显的热电效应，同时应有低的热导率，使能量能保持在接头附近。另外还要求热阻率较小，使产生的焦耳热量小。目前限制热电材料得以大规模应用的问题是其热电转换效率太低。热电材料的热电转换效率可用无量纲热电优值—ZT值来表征，ZT= S2Tσ/λ, ZT越大, 热电材料的性能越好，这里的T为绝对温度，Z=S2σ/λ，式中S为材料的热电系数，即材料的Seebeck系数，σ为材料的电导率，S2σ 又称为材料的功率因子，它决定了材料的电学性能。由Z的表达式可以看出，要提高材料的热电转换效率，应选用同时具有较大功率因子和尽可能低热导率的热电材料。影响热电材料的优值Z的3个参数Seebeck系数、热导率、电导率都是温度的函数。同时优值Z又敏感地依赖于材料种类、组分、掺杂水平和结构。因此每种热电材料都有各自的适宜工作温度范围。 1半导体金属合金型热电材料 金属材料的热电效应非常小,除在测温方面的应用外,其他没有实际的应用价值。直到20世纪50年代,人们发现小带隙(small band gap)掺杂半导体比金属大很多热电效应,研制温差电源和热电制冷器已具有现实意义。这类材料以Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ族及稀土元素为主。目前,研究较为成熟并且已经应用于热电设备中的 材料主要是金属化合物及其固溶体合金如Bi 2Te 3 /Sb 2 Te 3 、PbTe、SiGe、CrSi等, 这些材料都可以通过掺杂分别制成P型和n型材料。有报道称在实验室得到的最 高ZT值达到2.2 (AgPb m SbTe 2+m , 800K) 到2.4(Bi 2 Te 3 /Sb 2 Te 3 超晶格, 300K)。通 过调整成分、掺杂和改进制备方法可以进一步提高这些材料的ZT,通过化学气相 沉积（ CVD ）过程得到综合两维Sb 2Te 3 /Bi 2 Te 3 超晶格薄膜的ZT高达2.5，ZT的 研究还在继续进行。但是这些热电材料存在制备条件要求较高,需在一定的气体保护下进行,不适于在高温下工作以及含有对人体有害的重金属等缺点[1]。 2方钴矿(Skutterudite)热电材料 Skutterudide是CoSb 3的矿物名称，名称为方钴矿，是一类通式为AB 3 的化 合物（其中A是金属元素，如Ir、Co、Rh、Fe等；B是V族元素，如As、Sb、P 等）。二元Skutterudite化合物是窄带隙半导体，其带隙仅为几百毫电子伏，同时此类化合物具有较高的载流子迁移率和中等大小的反Seebeek系数，但热导率比传统的热电材料要高.此类化合物的显著特点是，外来小原子可以插入晶体结构的孔隙，在平衡位置附近振动，从而可以有效地散射热声子，大大降低晶格 热导率。最初的研究集中在等结的IrSb 3, RhSb 3 和CoSb 3 等二元合金,其中CoSb 3 的热性能相比较而言最好。尽管二元合金有良好的电性能,但其热电数据受到热 导率的限制。因此对多元合金的研究得到了重视，实验得到P型CeFe 3.5Co 0.5 Sb 12 方钴矿化合物ZT值在620K时达到1.4。目前进一步提高Skutterudite材料热电性能的途径有两条：（l）通过各种拾杂调节电学性能，（2）引入额外的声子散射降低晶格热导率[2]。

土地估价相关知识所有者权益相关知识

2017 土地估价相关知识：所有者权益相关知识 一、单项选择题（共25 题，每题 2 分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意） 1、有人说，对土地的投资是风险最小的投资。这表明了土地的经济特性。 A.土地经济供给的稀缺性 B.土地用途的多样性 C.土地用途变更的困难性 D.土地增值性 2、以下税种属于间接税的是．【2006 年考试真题】A:所得税 B:财产税 C:流转税 D:遗产税 E: 土地 3、在会计处理中，在建工程竣工验收决算后，借记、贷记科目分别为。 A:在建工程、固定资产 B:固定资产、银行存款 C:固定资产、在建工程 D:在建工程、工程物资 E: 土地

4、宗地估价报告的有效期一般为。 A: 3 个月 B: 6 个月 C: 1 年 D: 2 年 E:时间因素 5、确定城市主、次干道的红线位置、断面、控制点坐标和标高、主要交叉口、广场、停车场的位置和控制范围，是的主要内容之 一。 A:城市总体规划 B:城市分区规划 C:城市控制性详细规划 D:城市修建性详细规划 E:时间因素 6、X省省会Y市所辖的Z县级市已完成了基准地价成果编制， 根据《城镇土地估价规程》规定，该成果应由组织验收。【2002 年考试真题】 A: X省国土资源管理部门 B: Y市国土资源管理部门 C: Y市人民政府 D: Z市人民政府 E:时间因素

7、大中城市总体规划的图纸比例尺为。 A: 1 : 10 000 ?1: 25 000 B: 1 : 10 000 ?1: 50 000 C： 1 ：5000? 1 ：10 000 D： 1 ：25 000 ?1 ：50 000 E: 土地 8、我国土地所有制是。 A:国家和集体二级所有的制度 B:国家和个人二级所有的制度 C:集体和个人二级所有的制度 D:国家、集体、个人三级所有制度 E：35％?50％ 9、若经选定的比较宗地的价格为2000 元2，个别因素条件指数为1.2 ，而待估土地个别因素条件指数为 1 .40 ，则修正后的价格为元2。 A．1067 B．1167 C．1200 D．2334 10、根据旧城区土地利用和开发特点，某投资费用的构成主要有。 A.安置补助费 B.福利费

材料基础知识

材料基础知识 一、钢板： 钢板按厚度分，薄板<16毫米（最薄0.2毫米），中厚板16-20毫米，厚板＞20毫米 薄板的宽度为500-1500毫米；厚的宽度为 600~3000毫米。 薄板按钢种分，有普通钢、优质钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等； 按专业用途分，有油桶用板、搪瓷用板、防弹用板等； 按表面涂镀层分，有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等 表示方式：Q(屈服点)235（屈服强度，xxxMPa）B （质量等级：A:只要求保证化学成分和力学性能；B：要求做常温冲击试验；C、D：要求做重要焊接结构试验，D级为优质，其余为普通） 1、碳素结构钢 性能：牌号：例Q235-A·F，表示σs=235MPa（最小屈服点为235MPa每平方）。 牌号注解：Q是屈服强度A质量等级（有ABCD四级），F沸腾钢。 应用：一般工程结构和普通机械零件。如Q235可制作螺栓、螺母、销子、吊钩和不太重要的机械零件以及建筑结构中的螺纹钢、型钢、钢筋等。

优点：价格低廉，工艺性能（如焊接性和冷成形性）优良 不足： (1)淬透性低。一般情况下，碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。 (2) 强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的σs（屈服指数）/σb（抗拉强度）仅为0.43, 远低于合金钢。 (3)不能满足特殊性能的要求。碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需求。 2、低合金高强度结构钢（GB/T1591-2008,最小屈服点为345MPa）质量等级由A-E 性能： 1.在含碳量方面属于低碳，含碳量一般小于0．20%； 2.在合金方面一元钢和二元钢占有较大的比重； 3.在供货状态方面多为热轧状态交货； 4.不少钢种加入稀土元素以提高综合性能； 5.大部分普通低合金钢是属于铁素体+珠光体型的。 3、热轧钢板（生产一般结构用钢和焊接结构用钢、硬度低，加工容易、延展性能好）GB/T 709适用于轧制宽度不小于600mm的单轧钢板、钢带；GB/T 3274-2007规定。对于厚度为3-400mm的碳钢和低合金热轧钢和厚度

2021土地估价相关知识-多项选择_11(精选试题)

土地估价相关知识-多项选择 1、在计算应纳税所得额时下列固定资产不得计算折旧扣除的包括()。 A.房屋、建筑物以外未投入使用的固定资产 B.以经营租赁方式租出的固定资产 C.以融资租赁方式租出的固定资产 D.已足额提取折旧仍继续使用的固定资产 E.单独估价作为固定资产入账的土地 2、属于印花税税率的有()。 A.1‰ B.0.1‰ C.0.5‰ D.0.3‰ E.0.15‰ 3、房地产开发建设项目施工监理的主要内容有()。 A.投资控制 B.施工进度与质量控制 C.合同管理 D.信息管理

4、财务会计核算的基本前提包括()。 A.会计主体 B.会计分期 C.持续经营 D.会计监督 E.货币计量 5、居住建筑密度取决于房屋布置对气候、防火、防震、地形条件和院落使用等要求，与()等有密切关系。 A.建筑间距 B.建筑层数 C.建筑层高 D.建筑排列方式 6、按我国现行规定，预备费包括()两部分。 A.基本预备费 B.人工预备费 C.材料预备费 D.涨价预备费 E.工程预备费 7、根据房屋共有建筑面积的不同使用功能，应分摊的共有建筑面积

可分为()。 A.区共有建筑面积 B.幢共有建筑面积 C.本层共有建筑面积 D.功能共有建筑面积 E.本单元共有建筑面积 8、国家主要采取筹措资金的形式有()。 A.对内发行的公债或国库券、建设债券等政府债券 B.对外发行的政府债券 C.向国家银行的借款 D.中外合资所得资金 E.向国外的借款 9、城镇拆迁安置住房，根据《城市房屋拆迁管理条例》和《建设部关于印发(城市房屋拆迁估价指导意见)的通知》等有关规定，其原值分别包括()。 A.房屋拆迁取得货币补偿后购置房屋的，为购置该房屋实际支付的房价款及缴纳的相关税费 B.房屋拆迁采取产权调换方式的，所调换房屋原值为《房屋拆迁补偿安置协议》注明的价款及缴纳的相关税费 C.房屋拆迁采取产权调换方式，被拆迁人除取得所调换房屋，又取得

半导体的热电效应及热电材料研究与应用

半导体的热电效应及热电 材料研究与应用 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

半导体的热电效应及热电材料研究与应用摘要：据半导体热电效应以及制冷原理进行了分析，并分析了提高半导体热电材料热电优值的方法介绍了当今国内外半导体热电材料研究和热电材料制冷方面的应用。 关键词：热电效应；半导体热电材料；塞贝克系数；电导率；热导率；热电优值，半导体制冷； 正文: 一．热电效应 把热能转换为电能的所谓热电效应的发现已有一个半世纪的历史，这是与温度梯度的存在有关的现象，其中最重要的是温差电现象。但是，由于金属的温差电动势很小，只是在用作测量温度的温差电偶方面得到了应用。半导体出现后，发现它能得到比金属大得多的温差电动势，在热能与电能的转换上，可以有较高的效率，因此，在温差发电、温差致冷方面获得了发展。由于温度梯度及电流同时存在时引起的一些现象——主要是塞贝克效应、珀尔帖效应和汤姆逊效应。 （1）塞贝克效应 塞贝克（Seeback）效应，又称作第一热电效应，它是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。在两种金属A和B组成的回路中，如果使两个接触点的温度不同，则在回路中将出现电流，称为热电流。塞贝克效应的实质在于两种金属接触时会产生接触电势差，该电势差取决于金属的电子逸出功和有效电子密度这两个基本因素。半导体的温差电动势较大，可用作温差发电器。 产生Seebeck效应的主要原因是热端的载流子往冷端扩散的结果。例如p型半导体，由于其热端空穴的浓度较高，则空穴便从高温端向低温端扩散；在开路情况下，就在p型半导体的两端形成空间电荷（热端有负电荷，冷端有正电荷），同时在半导体内部出现电