碳纤维复合材料的用途范文第1篇
开展纤维素纤维/聚乳酸复合材料的研究, 可以充分利用可降解材料替代现有的石油基材料, 这对于减少环境污染、缓解能源危机、促进持续发展都具有重大意义。但是, 目前我国对纤维素/聚乳酸复合材料的研究开发尚处于起步阶段。因此, 通过对天然和再生纤维素纤维增强聚乳酸的比较, 有利于纤维素/聚乳酸复合材料研究的全面化, 了解不同纤维增强的复合材料的适用领域, 这对于提高纤维素纤维的附加值, 扩展生物可降解材料的应用领域都具有重大意义。
本课题拟分别采用天然纤维素纤维中两种性能较好的亚麻和苎麻, 以及两种典型的再生纤维素纤维-粘胶纤维和Lyocell纤维为增强纤维, 以PLA为基体, 通过熔融共混和注射成型制备20%的纤维素纤维/PLA复合材料, 分析比较四种复合材料的结构与性能。
2 实验结果与讨论
2.1 弹性模量
弹性模量是用于宏观表征材料弹性形变难易度的指标, 材料的弹性模量越大, 使其发生弹性形变所需的应力越久越大。图2-1比较了四种不同纤维增强聚乳酸复合材料与纯聚乳酸材料弹性模量。由图可以看出:注塑后的纯PLA材料的弹性模量平均值为2659MPa;而四种不同纤维素纤维增强后, 复合材料的弹性模量均有显著的提高, 提高幅度在26%~49%之间。
通过具体数值的大小分析可以得出:苎麻/PLA复合材料的弹性模量最佳, 其次为Lyocell/PLA, 粘胶/PLA, 而亚麻/PLA复合材料的弹性模量的提高幅度最小。这主要是由于苎麻纤维的刚性大, 其强度和模量是四种纤维中最高的, 因此苎麻/PLA复合材料的弹性模量提高最多 (49.4%) 。亚麻打成麻这种天然纤维由于自身纤维束表面被果胶、木质素等杂质包覆、粘结, 影响了其与聚乳酸的复合, 从而降低了复合材料的弹性模量;此外, 亚麻/PLA复合材料的测试数据上下浮动很大, 这主要是由亚麻纤维本身不均匀, 因此复合材料性能的离散性较大, 拉伸过程容易出现受力不均、断裂位置偏移等情况而产生较大误差, 因此, 在弹性模量方面, 亚麻纤维增强聚乳酸复合材料虽有提高, 但其效果明显不如其他几种纤维增强的效果。
2.2 结晶性能
图2-2列出的是四种复合材料与纯聚乳酸的DSC曲线。由此获得的相关数据列于表2-1, 其中列出了熔融焓、冷结晶焓、玻璃化转变温度等相关数据, 并进一步计算的出各自的结晶度。
由图2-3和表2-1可以看出:四种复合材料的结晶度均比纯聚乳酸有不同程度的提高, 这主要是由于纤维的加入起到了成核剂的作用, 提高了结晶速率, 结晶度得到提高。此外, 在熔融峰方面可见五种试样均出现了两个熔融峰, 表示在熔融过程中均出现了熔融-重结晶-再熔融的现象;从对结晶度的提高效果来看:天然纤维略优于再生纤维, 其中亚麻纤维对聚乳酸结晶度的提高效果最佳。
2.3 维卡软化温度
维卡软化温度是评价材料耐热性能的指标之一, 软化温度越高, 表明材料受热时的尺寸稳定性越好, 材料的适用范围就越广。图2-3比较了四种复合材料与纯PLA材料的维卡软化温度。由图可以看出:纯PLA的软化点最低, 仅为58.2℃, 四种纤维增强后, 提高范围在8.9~23.4℃之间, 具体顺序为:Lyocell纤维/PLA>粘胶/PLA>苎麻/PLA>亚麻/PLA, 其中Lyocell纤维/PLA复合材料的维卡软化温度最高, 达到81.6℃。
纤维素纤维由于其结构中含有大量羟基, 因此与PLA基体的相容性通常较差, 且苎麻与亚麻纤维相对较粗, 刚性大, 且亚麻纤维表面被杂质包覆, 因此其在PLA基体中的均匀分散相对较难, 所以天然纤维增强的PLA复合材料的维卡软化温度提高不多。粘胶纤维表面有许多沟槽, 导致所得复合材料的结构不均一, 因此材料在受热时耐变形能力不及Lyocell纤维/PLA复合材料。
4 结语
(1) 从力学性能来看, 四种不同纤维素纤维增强后复合材料的力学性能都有不同程度的改善:苎麻纤维作为强度最高的天然纤维, 对复合材料拉伸强度增强效果最好, 但其韧性太差, 只适用于对聚乳酸的刚度增强领域;粘胶与Lyocell在刚度的增强上只是比苎麻稍差, 所增强的复合材料的冲击性能显著提高, 而亚麻纤维由于表面被杂质包覆, 影响了其与聚乳酸的复合, 因此增强效果最差。
(2) 从结晶性能来看:四种纤维在加工过程中均起到了成核剂的作用, 复合材料的结晶度均比纯聚乳酸有不同程度的提高, 天然纤维的成核效果要优于再生纤维;
(3) 从热学性能来看:四种纤维增强的聚乳酸复合材料的维卡软化温度均提高, 其中Lyocell纤维/聚乳酸复合材料的维卡软化温度最高, 达到81.6℃;四种复合材料的热分解温度在300-325℃左右, 各复合材料的热稳定性顺序为粘胶/PLA<亚麻/PLA
摘要：聚乳酸 (PLA) 因其原料来源广泛、完全可降解、适用领域广泛等优点被认为是最具前途的环境友善型高分子材料。但纯PLA材料也依然存在着耐热性能较差、性脆等缺点, 从而限制了PLA的进一步发展。本文采用亚麻纤维、苎麻纤维这两种天然纤维素纤维, 以及粘胶纤维和Lyocell纤维两种典型的再生纤维素纤维为增强纤维, 通过熔融共混和注射成型分别制备20%纤维素纤维/PLA复合材料, 分析比较了四种复合材料的结构与性能。
关键词：纤维素纤维,聚乳酸,复合材料,力学性能,热学性能
参考文献
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碳纤维复合材料的用途范文第2篇
学
院：
专
业： 年
级： 姓
名：
2015年12月
目
录
1 检索报告 …………………………………………………3 1.1 课题背景 …………………………………………………3 1.2 检索范围 …………………………………………………4 1.3 检索系统 …………………………………………………4 1.4 检索方式 …………………………………………………5 1.5 检索策略 …………………………………………………5 1.6 检索结果及处理 …………………………………………5 2.专利总体分析 ………………………………………………5 2.1 专利文献公布量年代分析 ………………………………6 2.2 专利权人分析 ……………………………………………6 2.3 技术领域趋势分析
…………………………………7 2.4 申请人相对研发实力分析 ………………………………8 2.5专利类型分析
……………………………………………9 2.6法律状态分析 ……………………………………………10 2.7机构属性分析 ……………………………………………11
1检索报告 1.1课题背景
碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。 碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。 碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的，现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不断努力提高。80年代初期，高性能及超高性能的碳纤维相继出现，
这在技术上是又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。
由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤。所以，在航空航天工业中争相采用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机，它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4，占机翼重量的1/3。据报道，美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及先进的MX导弹发射管等，都是用先进的碳纤维复合材料制成的。
随着新技术的不断发展，对材料的要求日益增加，碳纤维所具有的高强度(是钢铁的5倍)、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)、出色的抗热冲击性、低热膨胀系数(变形量小)、热容量小(节能)、比重小(钢的1/5)、优秀的抗腐蚀与辐射性能等优势越来越能够适应时代的要求。
1.2检索范围
国内相关专利
1.3检索系统
SIPO专利检索系统
1.4检索方式
关键词
1.5检索策略 1.5.1检索词
碳纤维
carbon fibre 复合材料
composite material 1.5.2检索策略
发明名称=(碳纤维 AND 复合材料) 1.6检索结果
通过以上检索式在SIPO专利数据库共检索出相关合并同族专利后专利文献1332篇.(经过阅读，共筛选出相关文献1032篇为基础进行分析)
2.总体专利分析
2.1专利文献公布量年代分析
从上图中可以看出，碳纤维复合材料方面专利文献公开量从2006年起整体呈增长趋势。近十年的公布量分为两个阶段：第一阶段2006年-2013年7年间，专利文献数量由最开始的少于50篇增长至2013年的187篇;第二阶段2013年-2015年三年间，专利文献数量波动不大，进入了相对平稳时期，专利数量在150篇200篇之间。通过文献公开量的趋势可以看到，近年来，该领域中，专利文献公开量呈快速增长趋势。通过文献量的趋势，可以判断出该领域的技术近年来呈平稳快速发展趋势。
2.2 专利权人分析
从上表可以看出，碳纤维复合材料方面技术主要掌握于各个高校手中，申请前十有五所均为高校，专利权数量占前十总量的59.24%，其中哈工大申请数量最多、。前十另外四家为各个公司所有，值得注意的是第四名为个人肖忠渊。
2.3 技术领域趋势分析
从上表可以看出，十年来，领域B32(层状产品)以及领域H01(基本电器元件)尽管在2012年左右稍有增加，但从体来说年申请量基本没有增长。而领域C08(有机高分子化合物;其制备及原料加工;以其为基料的组合物)和领域B29(塑料的加工;一般处于塑性状态物质的加工)则在进十年间总体上呈高速状态，尽管近两年有所下滑，但也远高于另外两个领域，可以预见这两个领域将是碳纤维复合材料今后的主要发展方向。
2.4申请人相对研发实力分析
从上表可以看出，申请量排名前十的申请人在不同领域的研发水平和侧重情况有所不同，其中，最为平均的是哈尔滨工业大学和天津大学，在5~6个领域都有发明;最不平均的是肖忠渊，只在两个领域有专利，而肖忠渊则在F16(工程原件或部件)领域独占鳌头，几乎垄断该项技术;而大连理工大学在B23(机床;其他金属加工)方面具有垄断性优势。
2.5专利类型分析
从上表可以看出，在碳纤维复合材料领域发明书要远大于实用新型数
2.6法律状态分析
从上表可以看出，整体上来说，碳纤维符合材料相关专利的法律状态并不乐观，仅有约三分之一的专利有效，撤回，失效，驳回的专利占四分之一，而还有四成多的专利处于审核状态，这提醒我们后来的人要注意申请专利时一定要各方面考虑完全，尽量提高申请成功率。
2.7机构属性分析
碳纤维复合材料的用途范文第3篇
关键字：碳纤维复合材料、碳纤维树脂基复合材料、碳/碳复合材料、结构性能、发展、航空领域。
1、引言
碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的“比强度”。碳纤维属于聚合物碳，是有机纤维经固相反应转变为纤维状的无机碳化合物。碳纤维是一种新型非金属材料，它和它的复合材料具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、比重小和热胀胀系数小等优异性能，碳纤维单独使用时主要是利用其耐热性、耐蚀性、导电性和其它性质。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP(即碳纤维复合材料)的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。目前，碳纤维不仅广泛应用军事工业，而且在汽车构件、风力发电叶片、核电、油田钻探、体育用品、碳纤维复合芯电缆以及建筑补强材料领域也存在巨大应用空间，而其在航空领域的光辉业绩尤为引人注目。
2、碳纤维的发展
碳纤维的出现是材料史上的一次革命。碳纤维是目前世界首选的高性能材料，具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、导电、质轻、易加工等多种优异性能，正逐步征服和取代传统材料。现已广泛应用于航天、航空和军事领域。世界各国均把发展高性能碳纤维产业放在极其重要的位置。碳纤维除了在军事领域上的重要应用外，在民品的发展上有着更加广阔的空间，并已经开始深入到国计民生的各个领域。在机械电子、建筑材料、文体、化工、医疗等各个领域碳纤维有着无可比拟的应用优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的。80年代初期，高性能及超高性能的碳纤维相继出现，这在技术上是又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。经过二十多年的发展，碳纤维及其复合材料已从初创期转入增长发展期，其工业地位已基本确立，美、日、英、法、德等国的碳纤维产量已经占世界产量的绝大部分，并已逐步形成垄断优势。
我国对碳纤维的研究由于起步较晚，技术力量薄弱，虽然碳纤维及其复合材料在我国已被纳入国家“863”和“973”计划，但总体情况不尽理想，我国仍不具备成熟的碳纤维工业化生产技术，国防和民用碳纤维产品基本依赖进口。
3、碳纤维复合材料的性能及主要用途
由于碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，是由含碳量较高、在热处理过程中不熔融的人造化学纤维经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工性好，沿纤维轴方向表现出很高的强度，且碳纤维比重小。 (1)碳纤维的化学性能
碳纤维是一种纤维状的碳素材料。我们知道碳素材料是化学性能稳定性极好的物质之一。这是历史上最早就被人类认识的碳素材料的特征之一。除强氧化性酸等特殊物质外，在常温常压附近，几乎为化学惰性。可以认为在普通的工作温度≤250℃环境下使用，很难观察到碳纤维发生化学变化。根据有关资料介绍，从碳素材料的化学性质分析，在≤250℃环境下，碳素材料既没有明显的氧化发生，也没有生成碳化物和层间化合物生成。由于碳素材料具有气孔结构，因此气孔率高达25%左右，在加热过程易产生吸附气体脱气情况，这样的过程更有利于我们稳定电气性能和在电热领域的应用。 (2)碳纤维的物理性能 (a)热学性质
碳素材料因石墨晶体的高度各向异性，而不同于一般固体物质与温度的依存性，从工业的应用角度来看，碳素材料比热大体上是恒定的。几乎不随石墨化度和碳素材料的种类而变化 (b) 导热性质
碳素材料热传导机理并不依赖于电子，而是依靠晶格振动导热，因此，不符合金属所遵循的维德曼—夫兰兹定律。根据有关资料介绍，普通的碳素材料导热系数极高，平行于晶粒方向的导热系数可与黄铜媲美 (c)电学性质
碳素材料电学性质主要与石墨晶体的电子行为和不同的处理温度有关，石墨的电子能带结构和载流子的种类及其扩散机理决定了上述性质。碳素材料这类电学性质具有本征半导体所具备的特征，电阻率变化主要与载流子的数量变化有关。
碳纤维的主要用途：
与树脂、金属、陶瓷等基体复合，做成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。最神奇的应用是采用长碳纤维制成的“纳米绳”可以将“太空电梯”由理想变为现实，太空电梯将可以将乘客和各种货物运送到空间轨道站上，也可以用这种“纳米绳”将太空中发射平台与地面固定在一起，在这样的发射平台上发射人造卫星和太空探测器就可以大大降低发射成本。
总结碳纤维复合材料的现实应用有以下几个方面
(一)航天领域
碳纤维复合材料因其独特、卓越的性能，在航空领越特别是飞机制造业中应用广泛。统计显示，目前，碳纤维复合材料在小型商务飞机和直升飞机上的使用量已占70%~80%，在军用飞机上占30%~40%，在大型客机上占15%~50%。 (a)碳纤维树脂基复合材料 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有质量轻
等一系列突出的性能，在对重量、刚度、疲劳特性等有严格要求的领域以及要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都具有很大优势。碳纤维增强树脂基复合材料已成为生产武器装备的
重要材料。AV—8B 改型“鹞”式飞机是美国军用飞机中使用复合材料最多的机种，其机翼、前机身都用了石墨环氧大型部件，全机所用碳纤维的重量约占飞机结构总重量的26%，使整机减重9%，有效载荷比AV—8A飞机增加了一倍。数据显示采用复合材料结构的前机身段，可比金属结构减轻质量32.24%。用军机战术技术性能的重要指标——结构重量系数来衡量，国外第四代军机的结构重量系数已达到27～28%。未来以F-22 为目标的背景机复合材料用量比例需求为35%左右，其中碳纤维复合材料将成为主体材料。国外一些轻型飞机和无人驾驶飞机，已实现了结构的复合材料化。
直升飞机上碳纤维增强树脂基复合材料的用量更是与日俱增。武装了驻港部队并参加了2007 年上海合作组织在俄罗斯反恐军演的直-9 型直升飞机，是我国先进的直升飞机。该机复合材料用量已占到60%左右，主要是CFRP。此外，日本生产的OH-1 “忍者”直升飞机，机身的40%是用CFRP，桨叶等也用CFRP 制造。 在民用领域，世界最大的飞机A380 由于CFRP 的大量使用，创造了飞行史上的奇迹。这种飞机25%重量的部件由复合材料制造，其中22%为碳纤维增强塑料(CFRP)。由于CFRP 的明显减重以及在使用中不会因疲劳或腐蚀受损，从而大大减少了油耗和排放。燃油的经济性比其直接竞争机型要低13%左右，并降低了运营成本，座英里成本比目前效率最高飞机的低15%~20%，成为第一个每乘客每百公里耗油少于三升的远程客机。 (b)碳/碳复合材料
碳/碳复合材料是以碳纤维及其制品(碳毡或碳布)作为增强材料的复合材料。因为它的组成元素只有一个(即碳元素),因而碳/碳复合材料具有许多碳和石墨材料的优点，如密度低(石墨的理论密度为2.3g/cm3)和优异的热性能,即高的热导率、低热膨胀系数,能承受极高的温度和极大的热加速率，有极强的抗热冲击,在高温和超高温环境下具有高强度、高模量和高化学惰性。凭借着轻质难熔的优良特性，碳纤维增强基体的(C/C)复合摩擦材料在航空航天工业中得到了广泛应用。航天飞机轨道的鼻锥和机翼前缘材料，都会选用碳碳复合材料。另外还大量用作高超音速飞机的刹车片，目前，国际上大多数军用和民用干线飞机采均用碳纤维增强基体的复合材料刹车副。这种刹车副不仅质量轻、抗热冲击性好、摩擦系数稳定、使用寿命长，更为方便的是可设计性强，性能便于调节。还可制作发热元件和机械紧固件、涡轮发动机叶片和内燃机活塞等。
(二)、其他领域 1)、高尔夫球棒
用CFRP制成的高尔夫球棒、可减轻重量约10一40%。根据动量守恒定律，可使球获得较大的初速度。另一方面.CFRP具有高的阻尼特性，可使击球时间延长,球被击得更远。 2)、 钓鱼竿
碳纤维增强复合材料制成的钓鱼竿比GFRP制品或竹竿都要轻得多，使其在撒竿时消耗能量少，而且撤竿距比后者远20%左右。CFRP所制的钓鱼竿长而好，刚性大，钓鱼竿在弯曲之后能迅速复原，使其传递诱饵的感觉较为灵敏。现在已有商品销售，用碳纤维增强塑料还可以制成渔具的卷铀，其重量不超过l40克，但它的疲劳强度高，耐摩擦，因而使用寿命长。 3)、赛车
用石墨纤维长丝制成的管材可用来制造比赛车或通用自行车的车架,其特点是重量轻，比钢制架可减重50%左右，使自行车的总重量减轻15%。
碳纤维与玻璃纤维混合增强复合材料可用来制造越野赛汽车，它的特点是重量轻。用金属材料制造的同样车体的总重量为226.8公斤，用CFRP制造时为63.5公斤，用CF/GPRP制造时重量可减轻到31.8至36.5公斤。
在赛车领域，碳纤维复合材料最著名的运用无疑是F1车身。为了使重量保持最小，所有车队都广泛使用碳纤材料，而这些材料的强固性足以支撑车子的重量。
4.我国碳纤维复合材料发展现状
现代的碳纤维是以聚丙烯腈、人造丝或木质素为原丝，将有机纤维跟塑料树脂结合在一起高温分解并且碳化后得到的，还不能直接用碳或石墨来制取。
据了解，目前全球碳纤维产能约3.5万吨，我国市场年需求量6500吨左右，属于碳纤维消费大国。在以“高性能聚丙烯腈碳纤维制备的基础科学问题”为主题的第335次香山科学会议上，会议执行主席、国家自然科学基金委员会师绪院士指出，与国外技术相比，我国碳纤维领域还存在较大差距。2007年，我国碳纤维产能仅200吨左右，而且主要是低性能产品。由于缺少具有自主知识产权的技术支撑，目前国内企业尚未掌握完整的碳纤维核心关键技术。这就使得我国碳纤维在质量、技术和生产规模等方面均与国外存在很大差距，绝大部分高性能增强材料都长期依赖进口，价格非常昂贵。由于缺乏创新与集成和应用领域的拓展，极大地制约了我国碳纤维复合材料工业的发展。
碳纤维复合材料的用途范文第4篇
早期CFRP仅仅应用在小型巡逻艇和登陆舰上。相对差的制造质量和船体刚度限制了其长度不能超过15m，排水量不超过20t。近年来随着低成本复合材料制造技术的提高，CFRP才开始应用在大型巡逻艇、气垫船、猎雷艇和护卫舰上。
近几年国外制造的新型舰艇中不乏大量使用CFRP的亮点之作。 美国制造的短剑号隐身快艇
“短剑”高速快艇长24.4米，宽12.2米，吃水0.9米;排水量67吨;动力装置为4台“毛虫”柴油机，每台功率1650马力，由4具6叶螺旋桨推进，在载重37吨下航速可达50节。艇体采用了比传统的钢材更结实、更轻巧的CFRP。一次能够运载12名全副武装的“海豹”突击队员和1艘长11米的特种作战刚性充气艇。同时，可搭载1架小型无人机。
目前，“短剑”是美国使用CFRP一次成型制造的最大船体，在整体制造成形过程中不用焊接，更无需铆接，因此船体外表十分光滑，重量也大为降低。尽管目前的成本相对于普通的钢和铝合金偏高，但在这—技术成熟后，进行批量生产的成本将有较大的下降空间。作为试验艇，“短剑”的单艘造价约为600万美元，试验总成本在1250万美元之内。
综合“短剑”艇体的这种设计，以及CFRP的使用，不但使其获得了高速，也使其行驶过程中的稳定性更高，高速行驶中的沉浮现象大大减轻，即使在高速回转时，依然可以保持平稳行驶，从而增加了艇员的舒适度，提高了艇的适航安全陛，扩大了在内河和地形复杂的浅海使用范围。与此同时，由于其阻力的降低也使得“短剑”比普通快艇更加节省燃料。 瑞典制造的维斯比级轻型护卫舰
维斯比级轻型护卫舰(Visby-class corvette)是瑞典皇家海军最新锐的舰艇之一，由于奇特的外形设计，很好的隐身性能，并采用喷水推进装置使该级舰具有很高的机动性，同时又可减少舰的吃水，使该舰能在浅水海区使用等优点，使其受到国际社会的广泛关注。
该级舰的最大特点是采用全新的隐身设计技术。舰壳材料并非采用常规钢材，也不是普通玻璃钢，而是CFRP，采用特殊真空注入技术建造而成。为了达到关键性能要求，壳体必须尽可能轻，因而壳体采用夹心结构，由聚氯乙烯夹心和碳纤维乙烯基酯层压板构成，它不但具有很高的强度和经久耐用性，还具有优良的抗冲击性能。
“维斯比”舰的舰体、甲板、上层建筑基本都是CFRP夹层板制成的。与传统材料相比，这种材料不仅结构坚实，强度可与钢铁相媲美，而且无磁性，有利于降低舰艇产生的磁场，并有良好的抗震性能，因而可执行反水雷任务。此外，CFRP夹层板光滑平糙，有助于取得良好的隐身效果。同时还可以绝热，对舰内各种机械设备产生的红外辐射有较好的屏蔽作用。另外，这种复合材料比重轻，可减轻舰体重量，且不象铜那样容易腐蚀，从而大幅度减少全寿命费用。
为了用CFRP建造如此大的舰船，瑞典海军花费了大量的时间进行了试验,研究出了真空辅助夹层灌输法生产工艺。CFRP夹层板的芯是PVC材料制成的板材，厚度不等，从纸张一样薄到9厘米厚都有，上面有细小的格槽，然后将乙烯薄层和碳纤维覆盖在PVC主芯上。这种方法的优点是纤维含量比手工铺设的要高，结构重量更低。
印尼制造的全碳纤维导弹巡逻艇
印尼PT Lindun公司在2012年推出一款全碳纤维导弹巡逻艇，该导弹巡逻艇艇长63米，采用先进的三体船身设计，将成为东南亚地区最先进的海军舰船。该舰采用激进的穿浪船体设计以改进适航性和稳定性，并且完全由CFRP制成，采用了真空导入工艺和乙烯酯树脂。用这些材料构建船身结构增强了该舰的隐身性，同时降低了使用期运行、维护的成本。
如果将舰船上可以使用碳纤维来提高性能的结构部分归类，大致可分为如下几方面。
CFRP上层建筑
60年代中期以来巡逻炮艇上的炮艇甲板室就开始采用复合材料，70年代早期，猎雷艇的上层建筑也开始采用复合材料。芬兰皇家海军的快速巡逻艇劳马(Rauma)的上层建筑也采用复合材料夹层结构，船体采用铝合金。复合材料甲板室要克服两个主要问题：即采用钢时出现的腐蚀和水上重量过大。对于小型海军舰艇(长度小于20m)来说，采用复合材料代替钢可以减轻约65%的重量。
与钢和铝相比，CFRP上层建筑存在很多缺点，例如制造成本高，因为其和钢甲板的连接处花费昂贵，对于中型护卫舰来说，上层建筑采用CFRP代替钢会给建筑成本增加40%~140%，尽管如此，许多舰船制造者和海军已开始接受更高的制造成本，因为可以节省使用周期成本，从而降低总体成本。
CFRP桅杆
20世纪60年代复合材料首次应用在桅杆上。传统的钢桅杆采用开放式结构，突出在外，会干扰本舰的雷达和通讯系统且易于腐蚀。美国海军于1995年着手研制先进全封闭式桅杆/传感器系统(AEM/S)，整个结构高28m,直径达10.7m,是美国海军舰艇上最大的CFRP水上结构。试验设计制作的AEM/S由两个外表面向内倾斜10°的上下两个六角锥形体结构组成,上半部覆盖FSS可让本身特定的周波数穿过，下半部能反射雷达波或由雷达吸波材料所吸收。各种天线和有关设备都统一组合装备在该结构内，结构内部传感器的电波能以极低的损耗穿过结构物，结构的外部由能反射电波的CFRP板材构成。由于所有设备都在结构内部，可以防止风雨和盐份的侵害，对设备的维修保养十分有利。这种AEM/S系统完全脱离了传统的桅杆概念，并装备在斯普鲁恩斯(Spru-ance)级驱逐舰——USS Arthur W.Radford上，取代原来钢桅杆的主要部分(即接近船尾的部分)。AEM/S系统的成功极大地促进了先进CFRP桅杆技术与下一代美国海军海面作战的水上设计部分的结合。
CFRP螺旋桨
海军舰艇的螺旋桨材料一直以来都是镍铝铜合金，存在很多问题例如加工复杂叶片时花费高，叶片容易疲劳产生裂纹，声学阻尼性相对较差，振动时会带来噪音等等。因此海军设计者们不得不考虑其它材料，最引人注目的材料是不锈钢、钛合金以及CFRP。
CFRP螺旋桨系统的设计和性能高度机密，近年来的研究进展未见公开发表。不过众所周知，CFRP叶片中的纤维可以承受主要的水动力和离心力。CFRP叶片的好处是承载的纤维可以沿叶片的不同方向敷设从而使应变最小。因此可以通过设计纤维排列和堆积的顺序来优化叶片性能。纤维排列的方向影响叶片的推力、有效螺距和翘曲。因此叶片的设计和制造需要精确以确保获得最优性能。目前大批海军舰艇安装了CFRP螺旋桨，如登陆舰和扫雷艇。CFRP螺旋桨也用在鱼雷和小型船只上。
CFRP推进轴系
在减轻船体重量的趋势中，推进系统的动力传输部件的减重也提到了议事日程。典型的是在2或4台高速柴油机通过减速齿轮箱驱动喷水推进器的高速船上，无论柴油机与齿轮箱之间，还是齿轮箱和喷水推进装置之间的距离都缩短了。尤其是在双体船狭小的空间里要求错落布置4台柴油机，前部柴油机中发出的功率必须通过后部的柴油机传输出去。因此，这就要求配备重量最轻、部件最少的传动装置。而采用由碳纤维管材料的驱动轴，能够轻而易举地达到减轻传动部件重量的目的。
CFRP驱动轴的主要优点包括：明显地减轻了驱动轴的重量，轴越长，减重的量越大，复合轴减重的效果越明显;临界速度高，长轴系上通常不需要布置轴承，减少了轴承的数量，降低了成本，减轻了轴系，减少了部件，节省了轴承支撑件的成本以及减轻了重量;长寿命、低噪声、无腐蚀、无磨擦、免维修、不导电、无磁性。
高强度碳纤维绳索
文献检索表明日本已有相关碳纤维缆绳的报道，但技术保密非常严格，主要用途是海军军舰的缆绳和其他军用物品。
碳纤维突出的特点是强度和模量高，密度小，耐腐蚀性能好，膨胀系数低，耐高温蠕变性能好，摩擦系数小，自润滑，导电性高等特点。由于碳纤维既具有高于钢铁的拉伸模量和几倍乃至数十倍的拉伸强度，又具有纤维的可编织性能，以此作为基体材料制作碳纤维绳索，恰好可弥补钢丝绳和有机高分子绳索的不足，得到高性能的碳纤维绳索。 碳纤维绳具有一系列优异的使用性能。与结构和直径相差不多的钢丝绳相比较，碳纤维绳具有巨大的优越性。碳纤维绳的重量还不到钢丝绳的四分之一，前者比后者轻得多，使用时省力;前者的弯曲刚性仅为后者的四分之一，前者易于弯曲便于作业，后者僵硬操作困难。此外，碳纤维绳的断裂伸长比钢丝绳小得多，应力-应变曲线为一直线，直至断裂，中间没有屈服点，因此，在多次重复使用时，不会有残余应变现象的发生。碳纤维复合材料绳索还具有良好的拉伸疲劳性能，在应力振幅小的条件下几乎没有疲劳现象发生，当应力振幅较大时也同样显示出优良的疲劳特性。碳纤维复合材料绳索耐腐蚀、不生锈和优良的耐候性也是钢丝绳无法与其相比的。
总之，碳纤维复合材料绳索，不仅重量轻，比强度、比模量高，而且耐腐蚀，在高温和低温环境中线膨胀系数小，性能稳定而柔软。具有传统绳索(天然纤维、有机纤维、无机纤维和钢丝绳等)无可比拟的优越性，将是传统绳索的更新换代产品。碳纤维绳索可以用于以下几个方面：支持(撑)性缆绳，如大跨度斜拉桥缆绳;增强混凝土，如海洋工程混凝土;舰船、海上作业船用缆绳;游艇支索;登山用绳索等。
CFRP烟囱
复合材料烟囱具有质轻、成本低的优点,以及优良的热绝缘性能，而且能够削弱雷达信号从而提高舰船的隐身性，已在MCMV上成功应用多年。Vis-by级和La Fayette级护卫舰的烟囱都采用复合材料夹层结构。当前目标是在大型军舰上使用复合材料烟囱。
以下还有一些正在研发之中，准备使用碳纤维的部位及部件。 舰舱壁、甲板、舱门
此方面的应用正处于研究之中，优点是质轻20%~40%，更低的磁特性，火灾时热传导低，阻声性能更好;缺点是制造和安装的成本比钢制的高20%~90%。CFRP和周围钢结构的联结处需要足够的抗内部冲击损坏的能力，此即为成本大幅增加的主要原因。
附件
许多海军正考虑将CFRP应用在武器外罩和甲板防护板上，及作为导弹冲击遮护板，以免受高速射弹和榴散弹的冲击。日本专家对于如何提升军舰的生存能力已做了具体研究论证，使用低成本成型法制造的CFRP为主题的上层船体构造在耐爆炸以及耐燃烧性能方面已经可以达到了军用舰船的使用标准。
方向舵
舰艇用CFRP方向舵正处于研发之中，预计其比现有的金属舵轻50%，成本低20%。
设备底座
一个复合材料的底座比同尺寸的钢底座轻58%，且可以提供足够的保护，使机械和设备免受水下冲击载荷、抵抗冲击损坏。此外由于它的阻尼性和无磁性，复合材料底座能够降低舰艇的声音和磁特性。
热交换器
海军舰艇上的热交换器要经受严酷的海水腐蚀和侵蚀，因此维护费用高。由此还降低了使用寿命。美国海军正在考虑使用CFRP的热交换器。
管道系统
复合材料在海军舰艇上的最早应用就是管道。1951，美国海军在一艘护航驱逐舰上安装了复合材料管道，望其比传统的黄铜管道便宜、质轻和更耐腐蚀，果复合材料管道在运输热水时迅速降解并开始渗漏。60年代，提高了复合材料管道的质量和耐久性后，国皇家海军将其安装在突击艇的压舱系统中。70年代早期，国海军在其巡逻护卫舰上也安装了复合材料管道。据估计，合材料管道的生产安装成本比黄铜或不锈钢管低15%50%。美英海军正继续挖掘复合材料管道的潜在应用价值。
碳纤维复合材料的用途范文第5篇
申报材料
泓域咨询
MACRO
承诺书
申请人郑重承诺如下：
“ES 纤维项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续，报告内容及附件资料准确、真实、有效，不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为，将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。
公司法人代表签字：
xxx(集团)有限公司(盖章)
xxx 年 xx 月 xx 日
项目概要
进入“十二五”以来，玻璃纤维复合材料工业，在发展规划的引导下，克服世界经济持续低迷和国内经济转型的种种实际困难，发展取得长足进步。玻璃纤维行业，在池窑技术不断完善提升和实现新突破的同时，制品深加工发展成为所有企业的关注焦点，全行业发展战略结构大调整的“十二五”规划目标初步实现。复合材料行业，复合材料产品制造工艺技术与装备水平稳步提升，产品应用领域不断拓展和扩大。随着玻璃纤维复合材料工业不断发展壮大和延伸，“十三五”期间，作为纤维复合材料产业链的主体，将全面实现整合和提升，并由此带动整个纤维复合材料产业的发展和壮大。
复合纤维是由两种或两种以上的组份复合而成的纤维，主要以无纺布(不经过纺纱织布而形成的织物)形式应用在产业用纺织品中。ES 纤维是复合纤维的主要类型，由 ES 纤维所制的“ES 热风无纺布”手感柔软、透气透水性高，是替代“纺粘无纺布”的新型卫生用品材料。
该 ES 纤维项目计划总投资 14822.80 万元，其中：固定资产投资12594.75 万元，占项目总投资的 84.97%;流动资金 2228.05 万元，占项目总投资的 15.03%。
达产年营业收入 16936.00 万元，总成本费用 13020.25 万元，税金及附加 249.76 万元，利润总额 3915.75 万元，利税总额 4705.61 万
元，税后净利润 2936.81 万元，达产年纳税总额 1768.80 万元;达产年投资利润率 26.42%，投资利税率 31.75%，投资回报率 19.81%，全部投资回收期 6.55 年，提供就业职位 317 个。
认真贯彻执行“三高、三少”的原则。“三高”即：高起点、高水平、高投资回报率;“三少”即：少占地、少能耗、少排放。
报告主要内容：项目承担单位基本情况、项目技术工艺特点及优势、项目建设主要内容和规模、项目建设地点、工程方案、产品工艺路线与技术特点、设备选型、总平面布置与运输、环境保护、职业安全卫生、消防与节能、项目实施进度、项目投资与资金来源、财务评价等。
第一章
项目承办单位基本情况
一、公司概况
公司坚持“以人为本，无为而治”的企业管理理念，以“走正道，负责任，心中有别人”的企业文化核心思想为指针，实现新的跨越，创造新的辉煌。热忱欢迎社会各界人士咨询与合作。
公司通过了 GB/ISO9001-2008 质量体系、GB/24001-2004 环境管理体系、GB/T28001-2011 职业健康安全管理体系和信息安全管理体系认证，并获得 CCIA 信息系统业务安全服务资质证书以及计算机信息系统集成三级资质。
公司实行董事会领导下的总经理负责制，推行现代企业制度，建立了科学灵活的经营机制，完善了行之有效的管理制度。项目承办单位组织机构健全、管理完善，遵循社会主义市场经济运行机制，严格按照《中华人民共和国公司法》依法独立核算、自主开展生产经营活动;为了顺应国际化经济发展的趋势，项目承办单位全面建立和实施计算机信息网络系统，建立起从产品开发、设计、生产、销售、核算、库存到售后服务的物流电子网络管理系统，使项目承办单位与全国各销售区域形成信息互通，有效提高工作效率，及时反馈市场信息，为项目承办单位的战略决策提供有利的支撑。
为实现公司的战略目标，公司在未来三年将进一步坚持技术创新，加大研发投入，提升研发设计能力，优化工艺制造流程;扩大产能，提升自动化水平，提高产品品质;在巩固现有业务的同时，积极开拓新客户，不断提升产品的市场占有率和公司市场地位;健全人才引进和培养体系，完善绩效考核机制和人才激励政策，激发员工潜能;优化组织结构，提升管理效率，为公司稳定、快速、健康发展奠定坚实基础。
二、所属行业基本情况
ES 纤维是日本 Chisso 公司发明的高端差别化复合纤维，由两种具有不同低熔点的切片通过双螺杆纺丝机挤压挤出，采用复合纺丝方法而制成，即低熔点双组份复合纤维。ES 纤维根据原料的不同主要分为 3 大类：PE/Homo-PP、PE/PET、CO-PP/Homo-PP。
随着中国经济的快速发展，当前企业面临的能源、环保压力以及人工成本正在快速提升，不断地考验着企业的生产和管理水平。同时西方国家纷纷回归实体经济，低端制造业向南亚、东南亚、拉美、东欧及非洲等发展中国家和地区转移，高端制造业正在向欧盟、北美、日本等发达国家回流，中国实体工业正在遭遇夹层效应。为此，中国已经提出了“中国制造2025”的发展战略。行业要紧跟国家发展步伐，加快推进两化融合并探索
实施工业智能化，通过自动化、智能化的生产和物流网络，助力企业实现颠覆性创新和发展。
三、公司经济效益分析
上一，xxx 集团实现营业收入 13967.06 万元，同比增长14.48%(1766.67 万元)。其中，主营业业务 ES 纤维生产及销售收入为 12131.33 万元，占营业总收入的 86.86%。
上主要经济指标
序号 项目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合计 1
营业收入
2933.08
3910.78
3631.44
3491.76
13967.06
2
主营业务收入
2547.58
3396.77
3154.15
3032.83
12131.33
2.1
ES 纤维(A)
840.70
1120.93
1040.87
1000.83
4003.34
2.2
ES 纤维(B)
585.94
781.26
725.45
697.55
2790.21
2.3
ES 纤维(C)
433.09
577.45
536.20
515.58
2062.33
2.4
ES 纤维(D)
305.71
407.61
378.50
363.94
1455.76
2.5
ES 纤维(E)
203.81
271.74
252.33
242.63
970.51
2.6
ES 纤维(F)
127.38
169.84
157.71
151.64
606.57
2.7
ES 纤维(...)
50.95
67.94
63.08
60.66
242.63
3
其他业务收入
385.50
514.00
477.29
458.93
1835.73
根据初步统计测算，公司实现利润总额 3469.34 万元，较去年同期相比增长 372.16 万元，增长率 12.02%;实现净利润 2602.01 万元，
较去年同期相比增长 248.73 万元，增长率 10.57%。
上主要经济指标
项目 单位 指标 完成营业收入
万元
13967.06
完成主营业务收入
万元
12131.33
主营业务收入占比
86.86%
营业收入增长率(同比)
14.48%
营业收入增长量(同比)
万元
1766.67
利润总额
万元
3469.34
利润总额增长率
12.02%
利润总额增长量
万元
372.16
净利润
万元
2602.01
净利润增长率
10.57%
净利润增长量
万元
248.73
投资利润率
29.06%
投资回报率
21.79%
财务内部收益率
21.34%
企业总资产
万元
31161.62
流动资产总额占比
万元
34.63%
流动资产总额
万元
10790.11
资产负债率
43.73%
第二章
项目技术工艺特点及优势
一、技术方案
(一)技术方案选用方向
1、对于生产技术方案的选用，遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则，选用当前较先进的集散型控制系统，由计算机统一控制整个生产线的各项工艺参数，使产品质量稳定在高水平上，同时可降低物料的消耗。严格按行业规范要求组织生产经营活动，有效控制产品质量，为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。
2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则。积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备，使用高质量的原辅材料，稳定和提高产品质量，制造高附加值的产品，不断提高企业的市场竞争能力。
3、在工艺设备的配置上，依据节能的原则，选用新型节能型设备，根据有利于环境保护的原则，优先选用环境保护型设备，满足项目所制订的产品方案要求，优选具有国际先进水平的生产、试验及配套等
设备，充分显现龙头企业专业化水平，选择高效、合理的生产和物流方式。
4、生产工艺设计要满足规模化生产要求，注重生产工艺的总体设计，工艺布局采用最佳物流模式，最有效的仓储模式，最短的物流过程，最便捷的物资流向。
5、根据该项目的产品方案，所选用的工艺流程能够满足产品制造的要求，同时，加强员工技术培训，严格质量管理，按照工艺流程技术要求进行操作，提高产品合格率，努力追求产品的“零缺陷”，以关键生产工序为质量控制点，确保该项目产品质量。
6、在项目建设和实施过程中，认真贯彻执行环境保护和安全生产的“三同时”原则，注重环境保护、职业安全卫生、消防及节能等法律法规和各项措施的贯彻落实。
(三)工艺技术方案选用原则
1、在基础设施建设和工业生产过程中，应全面实施清洁生产，尽可能降低总的物耗、水耗和能源消费，通过物料替代、工艺革新、减少有毒有害物质的使用和排放，在建筑材料、能源使用、产品和服务过程中，鼓励利用可再生资源和可重复利用资源。
2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则，积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备，使用高质量的原辅材料，稳定和提高产品质量，制造高附加值的产品，不断提高企业的市场竞争力。
(四)工艺技术方案要求
1、对于生产技术方案的选用，遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则，选用当前较先进的集散型控制系统，控制整个生产线的各项工艺参数，使产品质量稳定在高水平上，同时可降低物料的消耗;严格按照电气机械和器材制造行业规范要求组织生产经营活动，有效控制产品质量，为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。
2、建立完善柔性生产模式;本期工程项目产品具有客户需求多样化、产品个性差异化的特点，因此，产品规格品种多样，单批生产数量较小，多品种、小批量的制造特点直接影响生产效率、生产成本及交付周期;益而益(集团)有限公司将建设先进的柔性制造生产线，并将柔性制造技术广泛应用到产品制造各个环节，可以在照顾到客户个性化要求的同时不牺牲生产规模优势和质量控制水平，同时，降低
故障率、提高性价比，使产品性能和质量达到国内领先、国际先进水平。
二、项目工艺技术设计方案
(一)技术来源及先进性说明
项目技术来源为公司的自有技术，该技术达到国内先进水平。
(二)项目技术优势分析
本期工程项目采用国内先进的技术，该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点，其技术特性属于技术密集型，该技术具备以下优势：
1、技术含量和自动化水平较高，处于国内先进水平，在产品质量水平上相对其他生产技术性能费用比优越，结构合理、占地面积小、功能齐全、运行费用低、使用寿命长;在工艺水平上该技术能够保证产品质量高稳定性、提高资源利用率和节能降耗水平;根据初步测算，利用该技术生产产品，可提高原料利用率和用电效率，在装备水平上，该技术使用的设备自动控制程度和性能可靠性相对较高。
2、本期工程项目采用的技术与国内资源条件适应，具有良好的技术适应性;该技术工艺路线可以适应国内主要原材料特性，技术工艺
路线简洁，有利于流程控制和设备操作，工艺技术已经被国内生产实践检验，证明技术成熟，技术支援条件良好，具有较强的可靠性。
3、技术设备投资和产品生产成本低，具有较强的经济合理性;本期工程项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。
4、节能设施先进并可进行多规格产品转换，项目运行成本较低，应变市场能力很强。
第三章
背景及必要性
一、S ES 纤维项目背景分析
随着中国经济的快速发展，当前企业面临的能源、环保压力以及人工成本正在快速提升，不断地考验着企业的生产和管理水平。同时西方国家纷纷回归实体经济，低端制造业向南亚、东南亚、拉美、东欧及非洲等发展中国家和地区转移，高端制造业正在向欧盟、北美、日本等发达国家回流，中国实体工业正在遭遇夹层效应。为此，中国已经提出了“中国制造 2025”的发展战略。行业要紧跟国家发展步伐，加快推进两化融合并探索实施工业智能化，通过自动化、智能化的生产和物流网络，助力企业实现颠覆性创新和发展。
《复合材料行业“十二五”发展规划》提出，要“深入贯彻落实科学发展观，以创新促进产业结构调整和转变经济增长和发展方式，围绕相关产业发展对复合材料产品的需求，全面提升复合材料产品制造工艺技术与装备水平，加强基础技术研究，加大先进技术推广应用和产业化力度，不断提升产业整体水平和国际竞争力，为实现复合材料产业由大变强奠定坚实基础”。
“十二五”期间，受国民经济转型调整、应用市场需求升级，以及原材料价格上涨、劳动力成本上升等因素影响，复合材料行业产量增速逐步由两位数降低到个位数，与此同时，行业转型发展积极推进。
在工艺装备方面，拉挤、缠绕、模压类生产工艺相对成熟，产量稳中有增，连续压制、液体模塑及热塑类生产工艺有较大突破和发展，产量快速增长。在劳动力成本快速上升、机械化成型工艺不断创新和完善，以及产品质量稳定性要求不断提高的情况下，行业机械化成型比例已经由“十一五”末的 69%提高到 2014 年末的 78.6%。
在产品结构方面，仍以热固性复合材料为主，但随着复合材料的回收及循环利用问题逐步成为业界关注焦点，热塑性复合材料因其重量轻，抗冲击性和疲劳韧性好，成型周期短，特别是易回收利用的特性，逐渐受到大家的青睐，近年来发展速度明显快于热固性复合材料，已经占到纤维复合材料总产量的 37.2%。
在产业结构方面，目前复合材料行业企业大约有 3000-4000 家，但规模以上企业仅 180 余家，年销售额在 20 亿以上的大型企业集团仅中复集团、中材科技等几家。产业集成度不高，小企业比例过大，从业人员素质、技术水平参差不齐。面向产业的集成技术创新薄弱，产品研发力度不够，中低档制品居多。
在市场结构方面，产值在几十亿以上的规模化应用市场主要包括风电、化工储罐、输水管道、电器绝缘、船艇、冷却塔、卫浴等领域，汽车、轻质住房、城市基建、畜牧养殖、环保、体育休闲等更多应用市场有待进一步开发。
二、鼓励中小企业发展
引导民营企业建立品牌管理体系，增强以信誉为核心的品牌意识。以民企民资为重点，扶持一批品牌培育和运营专业服务机构，打造产业集群区域品牌和知名品牌示范区。发挥民间投资在制造业发展中的作用，关键是要为广大民营企业创造一个平等参与市场竞争的制度和政策环境。国务院把简政放权、放管结合、优化服务作为全面深化改革特别是供给侧结构性改革的重要内容，作为推动大众创业万众创新和培育发展新动能的重要抓手，为推动经济转型升级、扩大就业、保持经济平稳运行发挥了重要作用。改革开放以来，我国非公有制经济发展迅速，在支撑增长、促进就业、扩大创新、增加税收，推动社会主义市场经济制度完善等方面发挥了重要作用，已成为我国经济社会发展的重要基础。但部分民营企业经营管理方式和发展模式粗放，管理方式、管理理念落后，风险防范机制不健全，先进管理模式和管理手段应用不够广泛，企业文化和社会责任缺乏，难以适应我国经济社
会发展的新常态和新要求。公有制为主体、多种所有制经济共同发展,是我国的基本经济制度;毫不动摇巩固和发展公有制经济，毫不动摇鼓励、支持和引导非公有制经济发展，是党和国家的大政方针。今天，我们对民营经济的包容与支持始终如一，人们在市场经济中创造未来的激情也澎湃如昨。
引导中小企业精细化生产、管理和服务，以美誉度好、性价比高、品质精良的产品和服务在细分市场中占据优势。鼓励中小企业抓住关键环节，量化标准，强化责任，不断提供优质的产品和服务。支持中小企业最大限度地发挥员工的优势和潜能，满足日益增长的个性化、定制化需求。“十三五”期间，我国经济仍将处于新常态，增长速度将维持在中高速水平，制造业发展进一步受到发达国家振兴制造业和东南亚国家低成本竞争的双重压力，整体经济发展困难较大，特别是随着部分行业去产能，另一些行业大力推行智能制造、大规模应用“机器替人”，中小企业的经营压力可能进一步加大，发展空间进一步受限，就业压力持续存在期甚至加大。在这种情况下，发展中小企业不仅有助于促进经济发展、提升就业吸纳能力，而且还能够进一步发挥我国经济规模优势，助推制造业竞争力提升。加大财政资金支持，各级财政统筹安排各类服务于中小企业发展的资金，创新资金投入方
式，对中小企业公共服务体系等市场薄弱环节予以支持。发挥财政资金杠杆作用，建立促进中小企业发展的市场化长效机制。继续完善促进中小企业发展的政府采购政策，加大政策执行监管力度，确保政策时效。加强中小企业税收优惠政策支持。进一步落实好各项税收优惠政策，让广大中小企业知晓用足政策。结合新情况、新问题，统筹研究有利于中小企业发展的税收政策，加强政策储备。
三、宏观经济形势分析
中央经济工作会议再次强调“坚定不移建设制造强国”“推动制造业高质量发展”，使我们深受鼓舞，信心倍增。他强调，要贯彻落实中央对当前经济运行的重大决策。
四、S ES 纤维项目建设必要性分析
ES 纤维是日本 Chisso 公司发明的高端差别化复合纤维，由两种具有不同低熔点的切片通过双螺杆纺丝机挤压挤出，采用复合纺丝方法而制成，即低熔点双组份复合纤维。ES 纤维根据原料的不同主要分为3 大类：PE/Homo-PP、PE/PET、CO-PP/Homo-PP。
ES 纤维系列具有广泛的加工适合性，现存的主要无纺布加工法都可以使用 ES 纤维。ES 纤维经过热处理后，纤维之间互相粘结，便可形成不用粘合剂的非织造布，而且选择不同的热处理方式，可获得不同
效果的非织造布，极大地丰富了非织造布的产品品种。例如，采用热风粘合式工艺可生产出蓬松性非织造布，采用热轧粘合式可生产高强度的非织造布。ES 纤维不仅用于医用材料、卫生材料领域，还可应用于地毯、汽车用壁材和垫材、棉胎、保健垫褥、过滤材料、绝缘材料、园艺家用材料、硬质纤维板、吸附材料、包装材料等。
欧美日地区由于经济发达，技术实力雄厚，ES 纤维研究及应用较早。加之欧美地区卫生用品、汽车等行业规模较大，且发展层次较高，使得欧美地区成为全球 ES 纤维消费量较大的地区。中国、印度、东南亚等发展中国家和地区由于 ES 纤维起步时间较晚，人口规模大，正处于工业化阶段，再加上具有相对明显的劳动力成本优势，因此 ES 纤维行业规模较大，且仍在进一步增长。2019 年，全球 ES 纤维需求量为120 万吨，中国 ES 纤维需求量为 15 万吨。
全球 ES 纤维生产主要集中在欧洲、美国、日本、韩国、中国、东南亚等地区，主要生产企业有日本 JNC 株式会社、韩国 Huvis、台湾远东纺织、丹麦 FiberVision 等。中国 ES 纤维的研究起步较晚，行业内规模化生产企业数量并不多，主要生产企业有江苏江南高纤股份有限公司、广州艺爱丝纤维有限公司、艺爱丝维顺(苏州)纤维有限公司、宁波天诚化纤有限公司等，其中，江苏江南高纤股份有限公司 ES 纤维
产能规模最大，广州艺爱丝纤维有限公司、艺爱丝维顺(苏州)纤维有限公司则均为国外投资建设的企业。
ES 纤维市场发展前景较好。首先，当前纸尿裤、卫生巾市场竞争激烈，为保持竞争力，全球领先品牌加大新产品的开发力度，应用 ES纤维无纺布是重要的转型方向。其次，我国纸尿裤的市场渗透率远低于欧美等发达国家，未来还有较大发展空间，对 ES 纤维需求也将产生显著的推动力。再次，新型冠状病毒疫情的爆发，使得医用口罩领域对 ES 纤维需求也大幅增长。此外，ES 纤维在汽车、纺织品、建筑等领域也表现出良好的应用前景，未来下游行业的高端化发展也将促进 ES纤维市场需求的增长。预计 2024 年中国 ES 纤维市场需求量将达到 180万吨，中国 ES 纤维需求量将达到 22 万吨。
五、S ES 纤维行业分析
复合纤维是由两种或两种以上的组份复合而成的纤维，主要以无纺布(不经过纺纱织布而形成的织物)形式应用在产业用纺织品中。ES 纤维是复合纤维的主要类型，由 ES 纤维所制的“ES 热风无纺布”手感柔软、透气透水性高，是替代“纺粘无纺布”的新型卫生用品材料。
目前婴儿纸尿裤与成人纸尿裤渗透率还有很大提升空间，尤其是成人纸尿裤。在中国老龄化趋势下，成人纸尿裤将是卫生用品领域继婴儿纸尿裤的下一个引擎。预计到 2015 年妇女卫生巾、婴儿纸尿裤和成人纸尿裤的渗透率望分别达到 90%、50%和 5%(同期单位消费量也将有所增加)，带动 2012-2015 年无纺布消费量实现 17.7%的复合增长。考虑到技术升级带来的替代效应，ES 纤维的需求量复合增速将高于无纺布消费量的增速。
而除了卫生用品，ES 纤维在其他领域亦有广阔前景。同时 ES 纤维还具备国外产能转移机遇与国内产业政策支持。
六、S ES 纤维市场分析预测
进入“十二五”以来，玻璃纤维复合材料工业，在发展规划的引导下，克服世界经济持续低迷和国内经济转型的种种实际困难，发展取得长足进步。玻璃纤维行业，在池窑技术不断完善提升和实现新突破的同时，制品深加工发展成为所有企业的关注焦点，全行业发展战略结构大调整的“十二五”规划目标初步实现。复合材料行业，复合材料产品制造工艺技术与装备水平稳步提升，产品应用领域不断拓展和扩大。随着玻璃纤维复合材料工业不断发展壮大和延伸，“十三五”
期间，作为纤维复合材料产业链的主体，将全面实现整合和提升，并由此带动整个纤维复合材料产业的发展和壮大。
根据国内外市场形势的变化，《玻璃纤维行业“十二五”发展规划》提出了“全行业进行发展战略结构大调整，从以发展池窑为中心，转移到完善提升池窑技术、重点发展玻纤制品加工业为主的方向上来”的行业发展战略大调整。在此战略规划的引导下，一方面大型池窑企业积极实施精细化管理，进行工艺技术改造和产能结构调整;另一方面球窑、坩埚等中小企业积极实施转产制品深加工业，全行业积极培育和打造大型制品深加工生产基地。
经过努力，全行业成功扭转了玻纤纱产能过快增长的势头，产量增速已连续多年保持在个位数。同时，玻纤纱产能结构明显优化，池窑拉丝比例进一步提升至 90%以上，玻纤纱品种由普通中碱和无碱纱为主，转变为以无氟无硼高性能玻纤纱为主，并能根据市场和客户需求实现差异化生产，满足风电、化工、电绝缘、建筑、热塑等不同领域。
代铂坩埚纱产能持续减少。球窑及坩埚生产企业环保、能耗及招工压力不断加大，同时在产品结构方面又逐步受到池窑生产企业的挤压，因此近年来球窑产能规模持续萎缩。截止到 2014 年底，球窑产能规模约为 35 万吨，其中无碱球窑产年产量仅为 10 万吨左右，大批坩
埚拉丝生产企业已经或正在实施转产转型。池窑企业数量和规模相对稳定。截止到 2014 年底，国内池窑企业 21 家，池窑产能总规模达到331 万吨，其中三大玻纤——巨石、泰山、重庆的合计产能约 210 万吨，产能集中度达到 63%。此外，“十二五”期间新增海外池窑产能约 16万吨。
大力发展玻纤制品深加工已经成为全行业发展共识。巨石、泰山、重庆三大池窑企业纷纷加大对制品深加工生产线的建设投入，江苏九鼎、江苏长海等专业制品生产企业已成功上市，四川玻纤、陕西华特、常州宏发、兖州创佳等企业也都在积极打造玻纤制品深加工生产基地。玻纤用高速剑杆织机、喷气织机、多轴向织机等先进制品生产设备纷纷实现国产化，并在行业内获得迅速推广，织物涂覆处理技术成为企业尤其是中小企业研发新产品、拓展新应用、实现差异经营的核心。此外高硅氧玻纤、耐碱玻纤、低介电玻纤、高强玻纤等高性能玻纤制品研发与应用也成为行业热点。
伴随着行业发展战略大调整，在玻纤纱产量增速持续回落的同时，借助制品深加工业的快速发展，全行业各主要经济指标一直保持两位数的快速增长。
随着外贸出口的持续低迷和国内需求的稳定增长，“十二五”规划中提出的将出口比例降至 30%的目标正在逐步实现，玻纤企业的内销比例明显提升。而在国际市场方面，一方面国内玻纤及制品出口的产品结构正在发生变化，玻纤织物等深加工制品出口比例明显提高，另一方面近年来重庆国际通过收购或控股，先后在巴西和巴林拥有了玻纤纱池窑生产线，巨石集团则在埃及和美国加紧建设自己的海外玻纤生产基地，行业逐步用海外投资来代替贸易出口，实现对全球市场的占领。
在池窑技术方面：在“十一五”大漏板、纯氧燃烧、电助融、物流自动化等已有技术基础上，以三大池窑企业为代表的研发团队，在高熔化率大型池窑生产线设计、玻璃原料检测分析及配方开发、浸润剂改性与回收、大漏板开发与减少铂金损耗、物流自动化与智能化、余热利用等方面不断进行技术创新与集成，推动国内池窑技术不断完善和提升。以泰山玻纤 8 万吨级池窑拉丝生产线为例，借助最新池窑技术，单位产品能耗平均降低 35%，生产人员由 1000 人降低到 413 人，铂金损耗率及浸润剂耗量均有大幅下降。
在制品生产技术与装备方面：以浙江万利、广东丰凯、常州宏发、常州润源等为首的国产装备，在运转速度、价格、产品品种适应性等方面占有一定优势，但在生产稳定性方面仍有待提高。
节能降耗成为企业降低生产成本的重要手段。纯氧燃烧、余热回收等节能技术得到大面积推广和普及，窑炉设计和运转更加注重节能效果。行业各主要工艺环节平均能耗为：池窑拉丝单位综合能耗粗纱低于 0.55 吨标煤，细纱综合能耗低于 0.75 吨标煤，坩埚拉丝吨纱综合能耗低于 0.37 吨标煤;此外无碱球和中碱球综合能耗分别低于 0.4吨标煤和 0.3 吨标煤。
企业环保意识逐步加强。球窑及拉丝生产企业全部实现废水零排放或有组织达标排放，池窑废丝全部实现回炉再利用，窑炉烟气在实现除尘、脱硫、脱氟的基础上，部分实现脱硝处理。
第四章
项目建设主要内容和规模
(一)用地规模
该项目总征地面积 46236.44 平方米(折合约 69.32 亩)，其中：净用地面积 46236.44 平方米(红线范围折合约 69.32 亩)。项目规划总建筑面积 46698.80 平方米，其中：规划建设主体工程 28572.22 平方米，计容建筑面积 46698.80 平方米;预计建筑工程投资 4008.00 万元。
(二)设备购置
项目计划购置设备共计 157 台(套)，设备购置费 4060.30 万元。
二、产值规模
项目计划总投资 14822.80 万元;预计年实现营业收入 16936.00万元。
第五章
项目建设地点
一、S ES 纤维项目建设选址原则
为了更好地发挥其经济效益并综合考虑环境等多方面的因素，根据 ES 纤维项目选址的一般原则和 ES 纤维项目建设地的实际情况，“ES 纤维项目”选址应遵循以下原则：
1、布局相对独立，便于集中开展科研、生产经营和管理活动。
2、与 ES 纤维项目建设地的建成区有较方便的联系。
3、地理条件较好，并有足够的发展潜力。
4、城市基础设施等配套较为完善。
5、以城市总体规划为依据，统筹考虑用地与城市发展的关系。
6、兼顾环境因素影响，具有可持续发展的条件。
二、S ES 纤维项目选址方案及土地权属
(一)S ES 纤维项目选址方案
1、ES 纤维项目建设单位通过对 ES 纤维项目拟建场地缜密调研，充分考虑了 ES 纤维项目生产所需的内部和外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件及土地成本等。
2、通过对可供选择的建设地区进行比选，综合考虑后选定的 ES纤维项目最佳建设地点—ES 纤维项目建设地，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为 ES 纤维项目建设提供了良好的投资环境。
(二)工程地质条件
1、根据《建筑抗震设计规范》(GB50011)标准要求，ES 纤维项目建设地无活动断裂性通过，无液化土层及可能震陷的土层分布，地层均匀性密实较好，因此，本期工程 ES 纤维项目建设区处于地质构造运动相对良好的地带，地下水为上层滞水，对混凝土无腐蚀性，各土层分布稳定、均匀而适宜建筑。
2、拟建场地目前尚未进行地质勘探，参考临近建筑物的地质资料，地基土层由第四系全新统(Q4)杂填土、粉质粘土、淤泥质粉土、圆砾卵石层组成，圆砾卵石作为建筑物的持力层，Pk=300.00Kpa;建设区域地质抗风化能力较强，地层承载力高，工程地质条件较好，不会受到滑坡及泥石流等次生灾害的影响，无不良地质现象，地壳处于稳定状态，场地地貌简单适应本期工程 ES 纤维项目建设。
三、S ES 纤维项目用地总体要求
(一)S ES 纤维项目用地控制指标分析
1、“ES 纤维项目”均按照项目建设地建设用地规划许可证及建设用地规划设计要求进行设计，同时，严格按照建设规划部门与国土资源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。
2、建设 ES 纤维项目平面布置符合轻工产品制造行业、重点产品的厂房建设和单位面积产能设计规定标准，达到《工业 ES 纤维项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24 号)文件规定的具体要求。
(二)S ES 纤维项目建设条件比选方案
1、ES 纤维项目建设单位通过对可供选择的建设地区进行缜密比选后，充分考虑了 ES 纤维项目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件，ES 纤维项目经营期所需的内外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件等，通过建设条件比选最终选定的 ES 纤维项目最佳建设地点—ES 纤维项目建设地，本期工程 ES 纤维项目建设区域供电、供水、道路、照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件均较好，可保证 ES 纤维项目的建设和正常经营，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为 ES 纤维项目建设提供了良好的投资环境。
2、由 ES 纤维项目建设单位承办的“ES 纤维项目”，拟选址在 ES纤维项目建设地，所选区域土地资源充裕，而且地理位置优越、地形
平坦、土地平整、交通运输条件便利、配套设施齐全，符合 ES 纤维项目选址要求。
(三)S ES 纤维项目用地总体规划方案
本期工程项目建设规划建筑系数 67.30%，建筑容积率 1.01，建设区域绿化覆盖率 5.92%，固定资产投资强度 181.69 万元/亩。
(四)S ES 纤维项目节约用地措施
1、土地既是人类赖以生存的物质基础，也是社会经济可持续发展必不可少的条件，因此，ES 纤维项目建设单位在利用土地资源时，严格执行国家有关行业规定的用地指标，根据建设内容、规模和建设方案，按照国家有关节约土地资源要求，合理利用土地。
2、在 ES 纤维项目建设过程中，ES 纤维项目建设单位根据总体规划以及项目建设地期对本期工程 ES 纤维项目地块的控制性指标，本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局，最大限度地提高土地综合利用率。
第六章
工程方案
一、工程设计条件
ES 纤维项目建设地属于建设用地，其地形地貌类型简单，岩土工程地质条件优良，水文地质条件良好，适宜本期工程 ES 纤维项目建设。
二、建筑设计规范和标准
1、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)。
2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)。
3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)。
三、主要材料选用标准要求
(一)混凝土要求
根据《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476)之规定，确定构筑物结构构件最低混凝土强度等级，基础混凝土结构的环境类别为一类，本工程上部主体结构采用 C30 混凝土，上部结构构造柱、圈梁、过梁、基础采用 C25 混凝土，设备基础混凝土强度等级采用 C30 级，基础混凝土垫层为 C15 级，基础垫层混凝土为 C15 级。
(二)钢筋及建筑构件选用标准要求
1、本工程建筑用钢筋采用国家标准热轧钢筋：基础受力主筋均采用 HRB400，箍筋及其他次要构件为 HPB300。
2、HPB300 级钢筋选用 E43 系列焊条，HRB400 级钢筋选用 E50 系列焊条。
四、土建工程建设指标
本期工程项目预计总建筑面积 46698.80 平方米，其中：计容建筑面积 46698.80 平方米，计划建筑工程投资 4008.00 万元，占项目总投资的 27.04%。
第七章
设备选型分析
一、设备选型
(一)设备选型的原则
1、选用的设备必须有较高的生产效率，能降低劳动强度，满足生产规模的要求，
2、为满足产品生产的质量要求，关键设备为知名厂家生产的品牌产品，
3、按经济规律办事，讲求投资经济效益，在充分考虑设备的先进性和适用性的同时，综合考虑各设备的性价比和寿命年限。
(二)设备选型方向
1、以“比质、比价、比先进”为原则。选择设备时，要着眼高起点、高水平、高质量，最大限度地保证产品质量的需要，不断提高产品生产过程中的自动化程度，降低劳动强度提高劳动生产率，节约能源降低生产成本和检测成本。
2、主要设备的配置应与产品的生产技术工艺及生产规模相适应，同时应具备“先进、适用、经济、配套、平衡”的特性，能够达到节能和清洁生产的各项要求。该项目所选设备必须技术先进、性能可靠，
达到目前国内外先进水平，经生产厂家使用证明运转稳定可靠，能够满足生产高质量产品的要求。
3、设备性能价格比合理，使投资方能够以合理的投资获得生产高质量产品的生产设备。对生产设备进行合理配置，充分发挥各类设备的最佳技术水平。在满足生产工艺要求的前提下，力求经济合理。充分考虑设备的正常运转费用，以保证在生产本行业相同产品时，能够保持最低的生产成本。
4、以甄选优质供应商为原则。选择设备交货期应满足工程进度的需要，售后服务好、安装调试及时、可靠并能及时提供备品备件的设备生产厂家。根据生产经验和技术力量，该项目主要工艺设备及仪器基本上采用国产设备，选用生产设备厂家具有国内一流技术装备，企业管理科学达到国际认证标准要求。
(三)设备配置方案
该项目的生产及检测设备以工艺需要为依据，满足工艺要求为原则，并尽量体现其技术先进性、生产安全性和经济合理性，以及达到或超过国家相关的节能和环保要求。先进的生产技术和装备是保证产品质量的关键。因此，关键工艺设备必须选择国内外著名生产厂商的
产品，并且在保证产品质量的前提下，优先选用国产的名牌节能环保型产品。
根据生产规模和生产工艺的要求，本着“先进、合理、科学、节能、高效”的原则，该项目对比考察了多个生产设备制造企业，优选了产品生产专用设备和检测仪器等国内先进的环保节能型设备，确保该项目生产及产品检验的需要。
项目计划购置设备共计 157 台(套)，设备购置费 4060.30 万元。
第八章
节能分析
一、节能概述
从国内看，“十三五”是国民经济和社会发展的战略机遇期，也是全面建设小康社会的关键时期。我国正处于工业化、城镇化深入发展阶段，经济社会发展对能源的需求仍不断增加，能源资源和环境约束将更趋严峻。工业发展对能源的需求继续增加，工业和高耗能行业对国内生产总值的贡献率呈下降趋势，国家节能减排约束性指标要求工业加快转变发展方式。同时，实施能源消耗总量控制，也将对工业发展形成硬约束。另外，传统的能源资源高消耗的粗放型工业发展道路已难以为继，工业转型升级为节能降耗提供良好契机。加大节能降耗力度，进一步提高工业能源利用效率和能源生产率，改造提升传统制造业，是建立资源节约型、环境友好型产业结构和生产方式，破解能源资源环境制约，走中国特色新型工业化道路的必然选择。
二、节能法规及标准
(一)节能法律及法规
1、《中华人民共和国节约能源法》
2、《中华人民共和国可再生能源法》
3、《中华人民共和国电力法》
4、《中华人民共和国建筑法》
5、《中华人民共和国清洁生产促进法》
6、《中华人民共和国计量法》
(二)节能标准依据
1、《工业企业能源管理导则》(GB/T15587-2008)
2、《综合能耗计算通则》(GB/T2589-2008)
3、《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485-1998)
4、《评价企业合理用热技术导则》(GB/T3486-1993)
5、《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB17167-2006)
6、《企业能源审计技术通则》(GB/T17166-1997)
7、《企业节能量计算方法》(GB/T13234-2009)
三、项目所在地能源消费及能源供应条件
1、供水条件：本期工程项目供水由 xxx 高新技术产业开发区自来水管网供应，能够保证项目用水需要。
2、供电条件：本期工程项目电源由 xxx 高新技术产业开发区变配(供)电系统供应，可满足项目用电需要。
四、能源消费种类和数量分析
(一)项目用电量测算
1、本期工程项目电力消耗主要包括生产用电及照明辅助用电，生产用电主要包括生产设备用电和公用辅助工程设备用电。1223256.44千瓦时，折合 150.34 标准煤。
2、本期工程项目用电量由生产设备电耗、公用辅助设备电耗、工业照明电耗以及变压器及线路损耗构成，根据项目生产工艺用电和办公及生活用电情况测算该项目全年用电量 1223256.44 千瓦时，折合150.34 标准煤。
(二)项目用水量测算
1、项目建设规划区现有给、排水系统设施完备可以满足使用要求。
2、项目实施后总用水量 14693.63 立方米/年，折合 1.25 吨标准煤。
二、项目预期节能综 合评价
项目位于 xxx 高新技术产业开发区，项目建成后年消耗能源总量折合标煤 151.59 吨，节能量折合标煤 56.07 吨，节能率 23.26%。
第九章
总平面布置与运输
一、总图布置方案
(一)平面布置总体设计原则
根据项目承办单位发展趋势，综合考虑工艺、土建、公用等各种技术因素，做到总图合理布置，达到“规划投资省、建设工期短、生产成本低、土地综合利用率高”的效果。同时考虑用地少、施工费用节约等要求，沿围墙、路边和可利用场地种植花卉、树木、草坪及常绿植物，改善和美化生产环境。
(二)主要工程布置设计要求
项目承办单位在工艺流程、技术参数和主要设备选择确定以后，根据设备的外形、前后位置、上下位差以及各种物料输入(出)、操作等规划统一设计，选择并确定车间布置方案。项目承办单位项目建设场区主干道宽度 6.00 米，次干道宽度 3.00 米，人行道宽度采用1.20 米。道路路缘石转弯半径，一般需通行消防车的为 12.00 米，通行其它车辆的为 9.00 米、6.00 米。道路均采用砼路面，道路类型为城市型。
(三)绿化设计
(四)辅助工程设计
1、投资项目用水由项目建设地给水管网统一供给，规划在场区内建设完善的给水管网，接入场区外部现有给水管网，即可保证项目的正常用水。投资项目用水由项目建设地给水管网统一供给，规划在场区内建设完善的给水管网，接入场区外部现有给水管网，即可保证项目的正常用水。消防水源采用低压制，同一时间内按火灾一次考虑，室内外均设环状消防管网，室外消火栓间距不大于 100.00 米，消火栓距道路边不大于 2.00 米。
2、投资项目厂房排水方案采用室内悬吊管接入主管排至室外，室外排水采用暗沟、雨水井、检修井、下水管组成的排水系统。
3、室外电源采用三相四线制 380V/220V，室内采用三相五线制，照明灯具电压为 220V;场内动力、照明负荷按“Ⅲ类”用电负荷设计;自 10KV 电网引一路架空线作为主电源引入场内 10KV 终端杆，经避雷器保护后，以电缆方式引入场内配电室。低压配电系统采用 TN 接地型式;车间配电室采用 TN-S 型三相五线制，变压器中性点直接接地，所有电气设备外壳及外露可导电的金属部分必须与 PE 线可靠连接为一体;保护接地、过电压保护接地和防雷接地共用，构成共用接地系统，所有接地电阻 R≤1.00 欧姆。
4、主体工程及原材料仓库等均采用自然通风为主、机械换气通风为辅;对生产系统中个别温度高、粉尘多的工位采取机械强制通风方案，以保证良好的生产环境。车间采用传统的热水循环取暖形式，其他厂房及办公室采用燃气辐射采暖形式。有空调要求的办公室和生活间夏季设置空调，空调温度范围要求为 26.00℃-28.00℃，空调设备采用分体式空调控制器。工业电视部分：在场内主要场所进行重点监视，适时录像并存储图像，不仅可以了解工作人员及场内来往人员的情况，还可通过查询录像资料，为事故鉴定、责任划分提供法律认可的视频图像证据。
二、运输组成
(一)运输组成总体设计
1、项目建设规划区内部和外部运输做到物料流向合理，场内部和外部运输、接卸、贮存形成完整的、连续的工作系统，尽量使场内、外的运输与车间内部运输密切结合统一考虑。
2、外部运输和内部运输可采用送货制;采用合适的运输方式和运输路线，使企业的物流组成达到合理优化;把企业的组成内部从原材料输入、产品外运以及车间与车间、车间与仓库、车间内部各工序之
间的物料流动都作为整体系统进行物流系统设计，使全场物料运输形成有机的整体。
(二)场内运输
1、场内运输系统的设计要注意物料支撑状态的选择，尽量做到物料不落地，使之有利于搬运;运输线路的布置，应尽量减少货流与人流相交叉，以保证运输的安全。
2、场内运输主要为原材料的卸车进库;生产过程中原材料、半成品和成品的转运，以及成品的装车外运;场内运输由装载机、叉车及胶轮车承担，其费用记入主车间设备配套费中，本期工程项目资源配置可满足场内运输的需求。
(三)场外运输
1、场外运输主要为原材料的供给以及产品的外运;产品的远距离运输由汽车或铁路运输解决，区域内社会运输力量充足，可满足本期工程项目场外远距离运输的需求。
2、短距离的运输任务将利用社会运力解决，基本可以满足各类运输需求，因此，本期工程项目不考虑增加汽车运输设备。
3、外部运输应尽量依托社会运输力量，从而减少固定资产投资;主要产成品、大宗原材料的运输，应避免多次倒运，从而降低运输成本且提高运输效率。
4、该项目所涉及的原辅材料的运入，成品的运出所需运输车辆，全部依托社会运输能力解决。
(四)运输方式
由于需要考虑 ES 纤维产品所涉及的原辅材料和成品的运输，运输需求量较大，初步考虑铁路运输与公路运输方式相结合的运输方式。
第十章
环境保护、职业安全卫生
“十三五”要高举绿色发展大旗，推进资源综合利用向高值化、规模化、集约化方向发展，建立技术先进、清洁安全、吸纳就业能力强的现代化工业资源综合利用产业新模式，促进工业领域资源综合利用与信息产业、工业服务业、城镇化建设和社会管理服务深度融合。主要从以下五个着力点推进工业资源综合利用：未来五年，是落实制造强国战略的关键时期，是实现工业绿色发展的攻坚阶段。资源与环境问题是人类面临的共同挑战，推动绿色增长、实施绿色新政是全球主要经济体的共同选择，资源能源利用效率也成为衡量国家制造业竞争力的重要因素，推进绿色发展是提升国际竞争力的必然途径。我国工业总体上尚未摆脱高投入、高消耗、高排放的发展方式，资源能源消耗量大，生态环境问题比较突出，形势依然十分严峻，迫切需要加快构建科技含量高、资源消耗低、环境污染少的绿色制造体系。加快推进工业绿色发展，也是推进供给侧结构性改革、促进工业稳增长调结构的重要举措，有利于推进节能降耗、实现降本增效，有利于增加绿色产品和服务有效供给、补齐绿色发展短板。
一、建设区域环境质量现状
碳纤维复合材料的用途范文第6篇
喜欢用说书的方式讲兵器，觉着特亲切，呵呵。
一碳纤维的生产
碳纤维根据基本材料不同，可分为PAN基、沥青基、酚醛基、纤维素基…..等不同的生产工艺。这次，我们只谈军用高性能聚丙烯腈PAN碳纤维的生产工艺。虽然PAN基碳纤维生产细节的保密度比较高，但是大致的原理是公开的，先概要的介绍一下其生产过程。
如下图1所示，PAN基碳纤维的生产，从原料单体到原丝、再到碳纤维成品加工，各道工艺的紧密相连，可以在一个车间内连续的完成全套工艺流程。
图1：碳纤维主要生产工艺流程图
国内有部分厂家，既没有上游的PAN原丝生产能力，又没有下游的碳纤维复材生产能力，只能直接购买国外原丝，再进行预氧化和碳化的后续处理生产碳纤维。好比吃鱼，头尾嫌刺多,不舍得下功夫，于是就吃个中段儿，居然也号称自己能做碳纤维，游说国家投入巨资。我们有些人“走捷径”的本事，那不是一般的高啊，呵呵。
由于《基础篇》所述研发技术的原因，碳纤维的生产，在国际上一直由美、日两国主导。目前能够进入批量工业化生产的最高级碳纤维是T800，T1000等更高品级仍在实验室阶段。航空主承力级和航天级的碳纤维工艺技术，国外对华一直封锁。就连高性能PAN原丝，如T800原丝, 以及部分碳纤维成品，也都对华禁运——日本曾经对卖高级碳纤维给中国的人员判刑严惩。
兵器迷这个不忿啊——哪天咱们发达了，也开个单子，以下产品和技术，对美日禁运……嘿嘿。
中国人什么都怵，就是不怵禁运——逼到无路可走，唯有痛下苦功。所以军用高性能碳纤维的生产，自“六五”以来一直是国家重点研发和实施科技产业化的攻关项目。十五期间，在国家863项目的推动下，形成了北京化工大学、中科院山西煤化所和山东大学为主的三个研发基地，和江苏、吉林、山西、山东为主的四大生产基地。经过近30年的努力，取得的成绩应当说是可圈可点：
T300的生产
根据中国玻璃纤维复合材料信息网 2008年的报道，中复神鹰碳纤维有限公司万吨碳纤维一期工程，2008年底在江苏连云港正式投产，目前形成 1000吨规模碳丝生产能力。该公司曾于2007年5月实现了碳化生产线投产，当时碳纤维产量只有20吨左右。此后新建了2500吨PAN碳纤维原丝和1000吨碳化生产线。以45%股份成为神鹰第一大股东的中国复合材料集团董事长张定金强调，T300从设备到产品已实现百分之百国产化。而且在技术研发上，河南煤业化工集团已经拥有PAN基T300碳纤维完整的知识产权体系。军工部门评价说：“T300的完全国产化，使得军用次承力结构碳纤维获得了完全自主权”
至此，可以说，通过T300级军用碳纤维的国产化，走出了中国打破国外垄断和技术封锁的第一步。产品批量生产当年，T300进口价应激性的跌了一半，呵呵。(两年后因为需求量大价格又上去了，这是后话)
T700的生产
据2012年中国航空报报道，中航工业董事长林左鸣率队赴位于江苏常州国家高新技术区的中简科技发展有限公司考察调研。中简科技成立于2008年，承担国家“863”计划高性能碳纤维项目，依托中科院山西煤炭化学研究院的技术团队，经过4年时间，建立了T700碳纤维产业化生产线，年产量可达300吨。主要设备的国产化率达98%，是国内第一条T700高性能碳纤维生产线。林左鸣明确提出，中航工业对国产碳纤维产品进行支持，规定成员单位必须使用已达标的国产碳纤维产品。
兵器迷点点头，这就对了。这种战略性问题，不能只讲究什么市场经济规律，该补贴的要补贴，该保护的要保护，扶上马还要送一程。
T800的生产
据江苏经济报2012年7月消息，江苏航科复合材料科技有限公司建成我国首条T800碳纤维产业化线。该项目2009年底启动，航科投入2.5亿元，从原丝到成品技术均为自主研发，生产线的开工负荷已提升到90%，5个月来累计产出成品500千克，合格率达到90%以上. 拉伸强度、拉伸模量、断裂延伸三大主要性能指标以及线密度、导热率等其他各指标，都与东丽公司的T800产品相当。目前，江苏航科已申请专利85项，其中24项获授权。
从原丝开始做出来，与东丽指标相当，且有自己的专利技术，这是可喜的事情，希望早日看到国家级鉴定。
可以看出，中国军用小丝束高性能碳纤维的生产，从下游煤化工入手，通过产学研联合攻关的模式，已经取得了可观的进展。T300已经实现了年千吨以上的规模化生产，T700达到了年百吨规模的批产规模，T800也看到了曙光。
不过，问题也不少——看兵器迷的文章，一般先报喜后报忧，这也是规律，呵呵。
首先是横向比较，差距巨大。对于最高端的T800，江苏航科5个月的产量只有500公斤，即每个月100公斤的规模，可以说仍然在试生产阶段，距离真正的工业化生产和商业化盈利，还有很长一段路要走。而且，T700未实现100%国产化，T800国产化就差得更远。而美国波音公司，1985年T800就出来了——看到了吧，差距30年啊，呵呵。
当然，做不出来的时候，连可比性都没有，想说你究竟落后多少年都说不出来。现在从无到有，毕竟能比了，也算一种进步吧。
第二就是质量不稳，废品率高。即便是正品，各批次生产的碳纤维的性质也有差异，影响了后续复合材料的生产效果。而且难以搞清其中的原因——同样的生产线和生产工艺，这一批合格，下一批不合格;这一批模量高，下一批模量低，究竟是为什么呢?
主要还是因为，高性能碳纤维的生产工艺灰常、灰常繁复，可以说到了苛刻的地步。兵器迷在这里给出很少几个例子，来说明一下其工艺难度：
例1：很多工艺需要加入不同种类的的稳定剂、催化剂。比如预氧化过程中，纺丝液就需要加入路易斯酸、胫胺、有机金属络合物盐、铝、硼、钛的金属有机化合物以及十二烷基苯磺酸钠类的金属盐等等稳定剂，重量必须在原料的0.1-0.2%左右。
例2：各工序的温度和速度的控制精密。比如纺丝的多段凝固工艺中，第一段的温度为35-80℃，结束后1秒中内，就要迅速进入第二阶段。预氧丝在70毫克/袋的张力下，于惰性气体中加温，必须以每分钟30℃升到600℃。再以每分钟1000℃升到1300℃，同时保持20秒。丝毫不能马虎。
例3：设备运作要求高。比如：预氧化过程中，4组导辊的直径有严格要求，而且表面温度必须分别为285℃，285℃，285℃和315℃,且丝束通过导辊的速度要求为毫米级/秒精度。
例4：物理处理手段同样精密。比如，为防止碳化后碳丝强度降低，在碳化前对预氧化炉出口处对丝束施加0.005-0.1克/袋的张力，并对丝束喷热气流，将单丝吹开，改善丝束强度。
碳纤维的生产工艺参数和运行控制，是一个庞大的体系。其中无论哪个因素，操作时稍有不慎，就会前功尽弃，僵丝、断丝、排焦、起毛、缠结….各种问题层出不穷。所谓„差之毫厘，谬以千里”，就是这个意思。
中国碳纤维行业生产长期徘徊在“能做出来，就是做不好;能做好，就是贵”的尴尬局面中，说到底，咱们对碳纤维生产的脾气，还没有摸透啊。国人大干快上的性子，对这种需要精益求精的水磨工夫，还真有点不适应。
那么，那就踏实下来，养养性吧。不只是碳纤维这个行业，我们整个民族，都需要从浮躁、表面化和一鸣惊人的短期行为模式中解脱出来，不求闻达、埋头积累、夯实基础、渐取徐图。
话扯远了，咱们来看看第二个话题——
二、碳纤维增强复合材料(CFRP)的生产
CFRP,根据基体材料和增强工艺的不同(比如陶瓷基、金属基复合)本来是一个庞大的家族。我们这里只谈基本CFRP生产工艺。大体上有两种，即预浸料-热压罐固化成型工艺，和液体成型工艺。由于前者是航空结构构件的主要复材工艺，今儿就重点聊聊它。
1、预浸料。
预浸料-热压罐固化成型工艺的第一步，就是把碳纤维放入热固性高韧性树脂预浸料进行预浸、吸胶，并加温进行固化。
近年来，航空复材构件已经日趋大型化和整体化，以减少复材之间的机械装配和紧固环节，达到提高性能、降低成本、减轻重量的目的。但由此也带来了麻烦——部件越大，其在热压罐内固化过程中的温度控制就越难保证均匀持续，从而导致质量下降。美国在预浸料-热压罐工艺的材料成本中，预浸料废弃率平均为40%。因此，“零吸胶”、“常温加压”的先进预浸料，就成为业内的发展方向。
碳纤维的生产，上面聊过，国内与国外相比是有很大差距的。但树脂预浸料，我们的差距相对小一些。根据航空制造网的消息，国内开发的环氧树脂预浸料碳Ⅷ /BA9918 预浸料、碳Ⅶ /BA9916-II 预浸料、CCF300/BA9916-II 预浸料和双马树脂预浸料CCF300/QY9
511、碳Ⅶ /QY9611，都可做到“零吸胶”、“常温加压”，部分预浸料已用于多个型号产品的生产，与美国波音公司的材料有着类似的性能。如下表1：
表1国内外部分双马树脂基韧性复合材料性能(第一列碳Ⅶ /QY9611为国产)
表2：国内外部分环氧基韧性复合材料性能(第一列碳Ⅶ /QY9611为国产)
咋样?和老美比一比，咱们的树脂基不差啊，呵呵，振奋一下。
碳纤维有了，树脂基复材也有了，万事俱备，可以来炒碳纤维复合材料这盘菜了。在这方面，我们就不乐观了。
2、预浸料-热压罐整体成型工艺
用预浸料-热压罐工艺生产碳纤维制造复合材料，要先将碳纤维浸溶在树脂溶剂里，进行铺叠成型。接着经过模具工装进行表面组装固定，在部件接触面贴胶。其后进热压罐100-130度固化，并通过紧固成为成品构件。
美国采用预浸料-热压罐固化成型工艺制造航空制造复合材料的成本中，材料占15%，预浸料铺叠占25%，装配占45%，固化占10%，紧固工艺占5%，
看到了吧?预浸料铺叠和装配在成本中占了70%，这也是咱们关注的重中之重。
早期复合材料制造的大型构件，通常是由各自成形好的部件，通过机械连接组装而成。这样的方式增加了结构的自重，不能很好地发挥复合材料的优点。随着技术的发展，大型复材结构逐渐实现了预浸料- 热压罐整体化制造，其工艺可分为三种：
共固化：不同部件分别铺叠，整体进热压罐固化。
共胶接：先完成一个部件的固化，再铺叠其他部件，整体进热压罐共胶接。
后胶接：各部件分别铺叠、分别进热压罐固化，然后整体再次进热压罐胶接。
喂，兵器迷，太太太……抽象了!
是是是……挠头。没别的办法，再举几个例子吧。
例1：壁板类工艺
对于飞机尾翼、机翼和非筒体成型的机身，需要壁板类的大型复材，这类结构主要由蒙皮和长桁组成，其成型工艺有以下几种方式。
共固化：分别铺叠蒙皮和长桁，通过模具工装将其组合在一起，接触面铺胶膜(或不铺胶膜);之后整体进热压罐完成共固化。
胶接：蒙皮先固化，再铺叠长桁，通过模具工装将其固定在已固化好的蒙皮上，接触面铺胶膜，之后进罐完成共胶接。或者反过来，长桁先固化，再与蒙皮共胶接。
后胶接：分别固化蒙皮和长桁;将长桁进行必要的加工;通过模具工装将蒙皮与长桁组装，接触面铺胶膜，之后进热压罐完成胶接。
在实际生产中，上述三种工艺可以混合使用。
例2：盒段整体工艺
对于飞机翼面，需要上、下蒙皮与骨架一体成型的整体盒段，按照用途，主要有三种工艺：
一是基于“π”形接头的盒段结构胶接成型工艺。主要用于飞机平尾、垂尾。
二是基于T 形接头的骨架与上、下蒙皮共固化/胶接一体成型工艺，通常用于飞机平尾、垂尾部分，如目前波音787 的平尾即采用了这类成型工艺。
三是基于T 形接头的骨架与下蒙皮一体共固化/胶接成型工艺，通常主要用于战斗机的机翼主承力结构。如欧洲EF2000 机翼、日本F2 机翼。
例3：筒体成型工艺
对于航空器的机体，其复材结构方案有两类，一类是将机身的每段筒体分为四块壁板分别成型后，再用机械连接方式对接，空客A350XWB 即为这种工艺方案;另一类则是将机身每段筒体整体共固化工艺成型，其代表机型是波音787。
壁板、盒段、筒形制件，涉及飞机翼面、机身的主要组成部分，近年来一直是国内外复材应用的核心领域。对此感兴趣的朋友，请记住预浸料-热压罐这个晦涩拗口，但是意义重大的术语吧。
在预浸料-热压罐工艺中，预浸料的手工铺叠是人工成本和人工时间消耗最大的一个环节，这种工艺的速度慢、质量低、时间长、人工成本高。因此，铺叠自动化，就成为这个工艺中最讲究的部分。如果说，预浸料-热压罐是航空复材生产工艺的皇冠，那么铺叠环节的自动化工艺，就是这个皇冠上最耀眼的那颗钻石。
3 预浸料铺叠自动化技术
目前，业界对手工铺叠改进的方式主要有手工自动铺叠、自动铺丝、自动铺带三种：
3.1手工铺叠的自动化/ 数字化技术
即采用预浸料自动剪裁下料系统和铺层激光投影定位系统等。采用专门的数控切割设备来进行预浸料和辅助材料的平面切割，从而将依赖于样板的制造过程转变为可根据复合材料设计软件产生的数据文件进行全面运作的制造过程，大大提高了手工铺叠的工作效率和铺叠质量。
3.2自动铺带技术
分为平面式自动铺带机(FTLM)和曲面自动铺带机(CTLM)2种，主要用于铺放小曲率的大型复合材料构件，如翼面类构件的蒙皮，可成型超大尺寸和形状复杂的复合材料制件，且质量稳定，缩短了铺层及装配工时。与手工相比，先进铺带技术可降低制造成本的30%~50%。
第一台计算机数控(CNC)自动铺带机是在美国空军材料实验计划下由General Dynamics公司和Conrac公司合作开发的，于80年代正式用于航空复合材料构件制造。90年代后，西欧开始研制生产自动铺带机。制造自动铺带机的技术主要被欧美掌控，如美国American GFM Corporation、Cincinnati Machine、CityMachine Tool&Die Company、ITW Workholding、Ingersoll和欧洲的M.TORRES(西班牙)、FOREST-LINE(法国)等。
3.3自动铺丝技术
自动铺丝，实际上是在自动铺丝+自动缠绕技术基础上发展起来的，专为曲率较大的双曲面蒙皮构件的铺叠而开发的技术，适用于大曲率机身和复杂曲面的成型，如军用和民用飞机双曲面翼身融合体、S形进气道。自动铺丝可以按构件型面增减纱束根数，可根据构件形状自动切纱适应边界，因此废料率很低(3%～8%)，可完成局部加厚、加筋、铺层递减、开口补强等操作，铺放轨迹自由度更大，可变角度铺放，能适应大曲率复杂构件成型。
老美诺斯罗普•格鲁门公司1995年购进第一台自动丝束铺放机，将其用于F/A-18E/F的进气道、机身蒙皮、平尾蒙皮的制造。2010年将有40～50台机器投入使用。目前自动铺丝技术的代表是美国辛辛那提机床公司Viper 纤维铺放机系统，有Viper1200、Viper3000，Viper6000系列铺丝机。
唉，美国，美国，总是美国。要是有《复合材料自动铺叠技术史》这本书，那目前就只有一个作者——美国。
兵器迷爱唠叨，呵呵。
看完人家的，再瞧瞧咱自己的：
国内情况：
手工铺叠自动化：目前我国在研和批量生产的航空用先进复合材料构件大部分仍在使用手工铺叠，虽然也通过预浸料自动下料机和激光投影仪，大幅度提高了复合材料构件的铺叠效率，但这两种设备大多需要进口，而且对于大型构件，依然难以保证铺叠质量和速度。
国内自动铺带机：中国正在起步研究的阶段。根据航空制造网的公开报道，北京航空制造工程研究所研制的6m×20m 大型自动铺带机(如图2)，开始在新型飞机的复材构件研制中得到实验性的应用。但就整个行业来说，远未达到规模化应用的程度。
国内自动铺丝机：至于更上一层楼的自动铺丝机，尚未见到有国产化设备投入应用的报道。
图2:北航工程研究所研制的6m×20m 大型自动铺带机
大家看到，手工自动铺叠，咱们在引进条件下推广应用;自动铺带机，咱们落后了30年，现在刚开了个头;自动铺丝机，我们连头还看不到啊!
手搭凉棚，望着云端外十万八千里的身影，气喘吁吁的喊道：“猴哥……你等一等啊……!”
但是，先行者是不会等咱的，只有自己咬牙赶上去。而技术的追赶，又何尝不是另一个求取真经的“长征”。但愿我们不缺长征的意志和信念，相信我们会有与最强者并驾齐驱的一天。
4 纤维缠绕设备
关于碳纤维复材的成型设备，还需要提一下数控纤维缠绕机。它主要用于强韧性碳纤维通过缠绕，成型为圆筒、圆锥、球、双曲面回转体、组合体回转体等构件，也可以进行矩形截面、多项式等多维复杂曲面和组合体形状结构件缠绕，如火箭发动机壳体、各种弹体、卫星结构件、水处理设备、天然气储罐、医疗防火用压力容器等等。也是国外一直对华禁运的东东。
根据《机床工具报》报道，2007年11月，国产大型数控纤维缠绕机在齐齐哈尔第二机床厂问世，其SKCR165/1200型数控纤维缠绕机，为五坐标控制、四坐标联动，是树脂基复合材料缠绕成型构件的大型数控专机。该机包括五坐标控制四坐标联动的缠绕轨迹控制系统、张力自动控制系统、温度自动控制系统和质量保证系统，为中国火箭发动机CFRP壳体的制造奠定了坚实的基础。
表3：自动化铺叠和缠绕设备表
最后，中国商务部网站2012年发布消息，隶属於中国航空工业集团公司的西安飞机工业(集团)有限责任公司，收购了奥地利最大的波音飞机配件公司FACC 91.25%的股份。FACC的主要产品，包括复合材料飞机结构件、复合材料发动机结构件、飞机复合材料内饰。希望他山之石，可以攻玉，为提高国内航空复材的生产工艺水平，再添一把力。
图3 FACC公司生产航空复合材料
小评：
无论碳纤维还是碳纤维复材的生产，都有一个重要特征，就是生产的连续化程度非常高，工艺开端是原料，工艺末端是成品,中间几乎没有半成品的概念。这种高度集成的连续化生产，带来了正反两方面的影响：
反面：在金属加工行业，工艺落后往往意味着性能降低，但很多时候也能通过钣金加工、铆接、配重、甚至手工打磨修挫做出来。而做出来了，也就能凑合使。但碳纤维领域，工艺落后往往更意味着废品，不仅是性能寿命下降的问题，而是根本就无法使用。因此，碳纤维复材的生产，是“行百里者半九十”的概念——只是在实验室做出复材样品，只和完成了一个概念设计差不多，后面的工艺关，那才是重头戏。设计定型和生产定型因此紧密耦合——几公斤样品，距离用成熟工艺批量生产复材，可差了十万八千里啊。出于同样的原因，复材制件的日常维护、测试、修复的经验、流程与方法，与金属构件相比，也会发生颠覆性改变。
正面：在金属加工行业，工艺创新往往带来性能提高;而在碳纤维领域，工艺创新除了提高性能，往往更能够直接带来产品创新。一种新工艺，甚至可以带来CFRP的一个变种产品分类。比如，增强热缩性塑料工艺，形成CFRTP;增强C工艺形成CFRC(也称C/C,就是碳/碳复合材料)，增强金属工艺形成CFRM，增强橡胶工艺形成CFRR,等等。又如，整体成型工艺，形成了前所未有的超大壁板和整体段件航空制件。倒过来说，没有对复材工艺的理解和创新，就没有对复材产品的理解和创新。
目前，CF的先进工艺，主要把持在日本手里;CFRP的先进工艺，主要掌握在美国人手里。而且其更新和推广的速度之快，令人惊心。而国内在这个领域，如上文所述，依然存在着大片的空白。这些空白直接导致先进复材产品系列的缺失。比如在美国航天航空领域开始规模化采用的金属基和陶瓷基碳纤维复合材料，甚至没有进入2010版的《中国航空材料手册》。换句话说，如果我们不在工艺基础上下功夫，指望着山寨外援、避重就轻、零敲碎打、投机取巧，是无法在航空航天复材上获得全面突破的。
金属工艺与复材工艺，完全是两个世界。国内航空业能在金属工艺领域驾轻就熟的同时，在复材工艺相对陌生的广大空间转换思路、刻苦耕耘、大胆求新，无疑是一个很大的考验。
看过了碳纤维和复材的生产工艺，那么中国碳纤维复材的应用水平又如何呢?