论文买得起的复合材料和碳纤维全产业链再论国产碳纤维产业化之路，该文是碳纤维毕业论文提纲范文和复合材料和产业链和碳纤维类本科论文开题报告范文.
碳纤维具备很好的性能,这一点毋庸置疑.但碳纤维的高昂售价,一直是业界人的心中之痛,使得它就像阳春白雪,高高在上,和者寥寥.实际上,碳纤维企业关注碳纤维的,心痛高成本的碳纤维卖了白菜价,但下游用户关心的则是碳纤维产品是否合算,以及其复合材料制件的.关于这对矛盾的理解,笔者认为有必要回顾碳纤维应用在民用飞机上所走过的路——从用量为0到目前占结构质量50%以上,超过铝成为飞机最主要的结构,也许可供碳纤维从业者参考.
20世纪70年代的石油危机引发了航空业的危机,为了降低燃油消耗,结构轻量化成为民机生产商的首选.在此之前,飞机结构已经使用密度最小的结构材料——铝,在结构设计方面也已竭尽了最大的努力.作为唯一的出路,民机生产商把眼光瞄向了密度更小的碳纤维.出于性能优先的考虑,军机结构已开始大量使用碳纤维复合材料,但高昂的成本成了民机结构使用最大的拦路虎.在此背景下,美国政府赞助飞机公司,如波音、道格拉斯（后为麦道）和洛克希德,启动了持续数十年民机使用碳纤维复合材料应用的国家计划.同样,欧洲也启动了类似的计划（TANGO）.值得关注的是,所有这些计划的核心是3个词：信心（安全）、技术、成本.特别是美国政府赞助的复合材料经济可承受性计划（CAI）的关键词就是“买得起的复合材料（affordability）”.此外,美国飞机能效计划（Aircraft Energy EfficiencyProgram,ACEE）启动时的目标是飞机主结构机翼和机身使用碳纤维复合材料,实际执行时发现10年计划只实现了尾翼结构使用复合材料,其成本可为用户接受,所以A C E E计划的成果是所有大飞机的尾翼均使用复合材料（占结构的质量约10%）.A C E E计划使东丽株式会社（以下简称“东丽”）的碳纤维实现了千吨级的供应.图1是几个主要的研究计划和取得的成果.经过近30年的努力,机翼机身使用复合材料的成本才逐渐为用户所接受,其标志是波音787上复合材料结构占机体结构质量的50%,A350占52%,相应地带动东丽与赫氏实现万吨级碳纤维供应,2家公司的碳纤维实现稳定性盈利.
实际上,在民机复合材料结构实现产业化应用过程中,其实碳纤维的并没有多少变化.比如,T800的其实更高了,但碳纤维复合材料制件的还是可以接受的.波音公司的复合材料专家给出了飞机复合材料制品成本的构成（见图2）,其实材料在其中只占8%～20%,工艺制造和装配占了80%以上.如果从用户最关心的全寿命成本（采购成本+使用成本+维护成本）来看,材料成本占比更少.Zoltek公司的专家也给出了相同的结论,认为在汽车复合材料制件中材料成本只占20%.现在专家们只讨论如何降低碳纤维成本,当然在工业领域应用中碳纤维成本需要大幅度降低,碳纤维企业关注低成本碳纤维无可非议,但这并不能从根本上解决产业化的问题,如果不下大功夫解决复合材料制品成本问题是没有意义的.1996年由美国先进民用飞机新材料专业委员会编制的《下一代民用运输机用的新材料》中指出：“虽然复合材料的市场销量增长缓慢往往归因为原材料的高成本,但材料成本实际上仅占复合材料构件总成本的8%～10%.事实上工艺制造成本是总成本中最高的单项成本.过去性能因素推动着复合材料在航空航天中的应用研究,但近年来成本则起到了更大的作用.这样,开发下一代民用运输机工艺的一个基本准则是低成本制造的可能性.委员会相信,在可预见的将来,发展趋势是不断开发低成本的制造工艺.”当然,复合材料制品中碳纤维成本的占比取决于碳纤维复合材料产品的结构复杂程度,工艺也是影响复合材料制品成本更关键的因素.民机应用在我国近期内不可能有万吨的需求,不需要众多碳纤维企业的参与,所以在碳纤维产业国产化的道路上,碳纤维企业必须重点考虑一个问题：碳纤维应用到何处？这就需要思考透彻2个问题,即用户为什么要用碳纤维,用碳纤维为用户带来什么好处.
碳纤维与其他材料相比的优势是什么？碳纤维复合材料相比传统材料最大的优势是其在具有所需强度的前提下具有最高的比模量（弹性模量与密度之比）（如表1所示）,而不是业界所说的比强度高.其实结构设计师都清楚,首先是用材料的弹性模量进行结构设计,在满足结构变形要求的前提下确定设计方案,然后进行强度校核,对薄弱环节局部补强,结构减重首先选用弹性模量最高的材料,这就是碳纤维分代的依据,所以T300（模量230G P a）是第1代,T800（模量294G P a）是第2代,T1100（模量324G P a）是第3代.其实,T700和T1000的高强度只是T300和T800采用低成本干喷湿纺工艺的产物,并不是根据用户的需求研发的新品种.在多数情况下,碳纤维的强度是有富裕的,碳纤维的这一优势使其成为结构轻量化最佳选择.因此,碳纤维的应用对象主要是既有变形的约束、同时需要减重的结构件,二者缺一不可.因此碳纤维应用的下一工业领域一定是有迫切轻量化需求的交通运输车辆结构.
碳纤维复合材料的另一优势是可设计性和可实现结构整体化成型.前者可按其受力方向发挥其模量高的特性（各向同性材料无法实现）,同时可通过材料设计（与不同树脂及其他成分组合）实现“结构-功能”一体化,同样的材料重量既可实现结构性能,又能实现所需的减振降噪等功能；后者可大大减少结构件的装配成本（减少紧固件和装配工作量）.综上所述,碳纤维复合材料的应用对象除上述具有变形与减重要求的结构外,还应是那些原金属结构件成本中材料成本占比较小的结构,这样才有可能通过降低制造成本来容忍较高的材料成本.
碳纤维的优势还包括其具有优越的抗疲劳和抗腐蚀性,对那些饱受疲劳与腐蚀威胁带来高昂维护成本与更换率高的结构件,材料成本高也是可接受的选项.
当前碳纤维已获得大量应用的领域（除航空应用外）,如体育休闲、风电叶片、建筑补强、压力容器等,其复合材料产品的设计与工艺基本定型（设计与工艺主动权基本上掌握在国外厂家手中）,材料与制造成本的分配基本固化,碳纤维企业生产的碳纤维是否被用户接受只能依靠提高国产碳纤维的性能和降低生产成本,别无他路.但面对尚未充分开发的交通运输车辆应用,目前的现状是交通运输车辆领域的用户对复合材料不熟悉,缺乏动力和技术支持,应用进展迟缓.如果国产碳纤维企业不主动作为,只醉心于对碳纤维制造工艺的改进和降低成本,那么未来碳纤维在这些领域的应用只会是2种情况：一种可能是迟迟无法实现复合材料结构的产业化生产,则国产碳纤维产业化也迟迟无法实现；另一种可能是由国外首先实现产业化,国产碳纤维仍然会像目前已大量应用碳纤维的工业领域一样,再一次只能进行竞争.
碳纤维复合材料结构开发特点和国内下游工业领域用户的现状（缺乏开发复合材料制品的能力,以及碳纤维尚未成为该行业轻量化材料的唯一选择）,逼迫国产碳纤维在开发碳纤维应用新领域方面必须有所作为,也就是必须考虑碳纤维的全产业链,这不是痴心妄想,也不是唐吉坷德式的笑谈,而是国产碳纤维产业化的一种无奈之举.希望业界人士能够正视这一现实,提出困局的良策,推动我国碳纤维逐步实现产业化.
10.19599/j.issn.1008-892x.2018.08.012
该文总结，此文是关于经典碳纤维专业范文可作为复合材料和产业链和碳纤维方面的大学硕士与本科毕业论文碳纤维论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献.
参考文献：
1、 苏垦农发：全产业链规模化的国有大型农业企业 江苏省农垦农业发展股份有限公司是一家以自主经营种植基地为核心资源优势的农作物种植、良种育繁、农产品加工及销售全产业链规模化的国有大型农业企业 目前,苏垦农发旗下拥有三家全资子公司,分别为江苏省大华种业.
2、 南山纺织：全产业链优势下的国际化布局 文本刊记者 张震晓春季联展前夕,记者采访了一家做高端男装的企业,当提到与哪些面料供应商合作的时候,对方在一连串意大利公司中间,独独提到了一家中国企业——南山纺织 随后,在上海举.
3、 大数据时代下共享旅居车全产业链建设项目简析 汽车工业的发展已经历一百多年的历史,汽车已经从简单的代步工具变成了旅途中带给大家享受和快乐的重要工具 随着互联网技术的快速发展,汽车朝着“电动化、智能化、电商化和共享化”的方向.
4、 归原生态发力乳品行业全产业链 随着国民经济的快速发展以及 人民群众的生活水平日益提高,我 国的乳业也和其他行业一样有了长 足进步,甚至远超外国同类产品 如今,购买国产乳品绝不仅仅只是 爱国的表现,同时在经济、质量…… 方面也是大.
5、 李贵生：全产业链投资创造高收益传奇 自创投行业在我国兴起,国内VC 企业已接近2500 家,行业整体呈高速发展态势 不过,这两千余家风投企业的投资回报率却并不遵循正态分布,而是遵循幂次法则一小部分公司完胜其他所有公司 2008 年成立的.
6、 全产业链携手全方位保障用户饮水安全 家庭用水质净化市场发展迅猛,2017年,中国净水产业又走过精彩的一年 这一年,营销、渠道、模式以及服务都有了新的变化,这种变化较之过去更为复杂,同时,也意味着净水产业不断升级,但也出现了一些有待解决的.