超级军网一期项目年产5000吨原丝、1700吨碳丝 国内单体最大高性 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 01:23:19
8月8日，“中安信碳纤维项目投产座谈会暨中安信碳纤维一期项目投产启动仪式”在河北廊坊举行。作为国内首条单体规模最大的高性能碳纤维生产线，该项目的建成投产将打破多年来的国际垄断，为我国碳纤维行业赶超国际先进水平奠定坚实基础。
据悉，中安信碳纤维项目总投资50亿元，占地680亩，将分两期建成年产15000吨原丝、5100吨碳丝的高性能碳纤维生产基地，位居世界领先地位。其中本次建成投产的一期项目年产5000吨原丝、1700吨碳丝，是我国单体规模最大的高性能碳纤维生产线，可生产ZA50X、ZA55X以及ZA40M、ZA50M、ZA55M等一系列世界领先的高性能碳纤维产品，满足民用航空、高端工业对高性能碳纤维的需求。
碳纤维是世界公认的新材料界“皇冠上的明珠”，它具有更高的比强度、比刚度，极好地实现轻量化，相比钢材可减重50%以上；碳纤维还具有极佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是钢的6~7倍、铝的3~4倍，进一步保证了碰撞的安全性。此外，碳纤维还具有减震降噪、抗疲劳、耐腐蚀等特性，应用市场极为巨大。
数据显示，未来三年预计全球碳纤维市场缺口大于60%。特别是在汽车、航空航天以及高端工业将成为支撑碳纤维市场需求的“铁三角”，而其中尤以汽车领域的增长最快。
《PAN基碳纤维的全球市场》数据显示，预计到2017年汽车领域碳纤维应用市场将占全球碳纤维市场份额接近30%，年复合增长率高达81%。
中国作为世界最大的汽车消费国和制造国，无疑也将拥有最大的碳纤维市场。数据显示，到2025年，中国汽车的年销售量将达到3000万辆，新能源汽车的年销量将达到600万辆；根据国家出台的减排政策及轻量化要求，到2020年汽车的油耗标准将降低到5升/百公里，到2017年新能源汽车要实现车身减重25%、2020年实现车身减重30%的目标。
而要将这些目标变为现实，碳纤维的大规模应用将是最佳的选择，将给中国碳纤维带来巨大的市场需求，预计到2025年将达到10万吨。
但反观国内的现实，每年的实际碳纤维产量不足3000吨，且集中在低端市场，高性能、高质量产品严重依赖进口。
“此次中安信碳纤维一期项目生产的碳纤维将主要用于汽车轻量化领域，其投产将填补我国高性能碳纤维在高端工业市场上应用的空白。”康得集团、康得新集团、中安信科技有限公司董事长钟玉说，该投产不仅为康得集团和康得新打造全球唯一的碳纤维轻量化生态平台奠定了坚实基础，更恰逢其时地为实现我国新能源汽车的弯道超越贡献积极力量。
为了能够保持企业持久的创新能力，中安信的控股股东康得集团旗下康得新集团特别与德国慕尼黑工业大学共同建立康得新欧洲复合材料研发中心，剑指下一代材料工艺技术，为碳纤维的应用持续提供最新技术。
同时，这个研发中心还是碳纤维产业国际市场开发的平台、轻资产的盈利中心和产业投资平台，积极地为碳纤维及部件开发国际市场，为全球客户开发工艺、设备及产品实现盈利，为碳纤维轻量化生态平台整合欧洲人才、技术及产业，带来技术、渠道、市场、品牌和业绩。
据悉，参加此次项目活动嘉宾主要有河北省副省长王晓东，廊坊市市委书记冯韶慧，廊坊市市委副书记、代市长陈平，中国开发区协会会长、原国家发改委办公厅主任师荣耀，北京汽车集团有限公司董事长徐和谊，国家开发银行总行评审二局局长王雪峰，科技部资源配置与管理司技术创新引导处及科技金融处处长沈文京，国家开发银行河北省分行行长常思永，宁夏自治区中小企业协会会长解孟林，上海蔚来汽车有限公司副总裁钟万里，中国农业银行河北省分行副行长李军，核三院4所所长吴雷，长安汽车工程研究总院副院长吴礼军，慕尼黑工业大学碳纤维复合材料研究所所长、KDX欧洲复合材料研究中心专家委员会主席Klaus Drechser，康得新集团CEO徐曙以及上汽集团、广汽集团等汽车企业代表，民用航空企业代表，无人机和机器人行业代表，金融银行界代表，投资界人士和媒体界人士等共计400余人。http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/8/353254.shtm8月8日，“中安信碳纤维项目投产座谈会暨中安信碳纤维一期项目投产启动仪式”在河北廊坊举行。作为国内首条单体规模最大的高性能碳纤维生产线，该项目的建成投产将打破多年来的国际垄断，为我国碳纤维行业赶超国际先进水平奠定坚实基础。
据悉，中安信碳纤维项目总投资50亿元，占地680亩，将分两期建成年产15000吨原丝、5100吨碳丝的高性能碳纤维生产基地，位居世界领先地位。其中本次建成投产的一期项目年产5000吨原丝、1700吨碳丝，是我国单体规模最大的高性能碳纤维生产线，可生产ZA50X、ZA55X以及ZA40M、ZA50M、ZA55M等一系列世界领先的高性能碳纤维产品，满足民用航空、高端工业对高性能碳纤维的需求。
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数据显示，未来三年预计全球碳纤维市场缺口大于60%。特别是在汽车、航空航天以及高端工业将成为支撑碳纤维市场需求的“铁三角”，而其中尤以汽车领域的增长最快。
《PAN基碳纤维的全球市场》数据显示，预计到2017年汽车领域碳纤维应用市场将占全球碳纤维市场份额接近30%，年复合增长率高达81%。
中国作为世界最大的汽车消费国和制造国，无疑也将拥有最大的碳纤维市场。数据显示，到2025年，中国汽车的年销售量将达到3000万辆，新能源汽车的年销量将达到600万辆；根据国家出台的减排政策及轻量化要求，到2020年汽车的油耗标准将降低到5升/百公里，到2017年新能源汽车要实现车身减重25%、2020年实现车身减重30%的目标。
而要将这些目标变为现实，碳纤维的大规模应用将是最佳的选择，将给中国碳纤维带来巨大的市场需求，预计到2025年将达到10万吨。
但反观国内的现实，每年的实际碳纤维产量不足3000吨，且集中在低端市场，高性能、高质量产品严重依赖进口。
“此次中安信碳纤维一期项目生产的碳纤维将主要用于汽车轻量化领域，其投产将填补我国高性能碳纤维在高端工业市场上应用的空白。”康得集团、康得新集团、中安信科技有限公司董事长钟玉说，该投产不仅为康得集团和康得新打造全球唯一的碳纤维轻量化生态平台奠定了坚实基础，更恰逢其时地为实现我国新能源汽车的弯道超越贡献积极力量。
为了能够保持企业持久的创新能力，中安信的控股股东康得集团旗下康得新集团特别与德国慕尼黑工业大学共同建立康得新欧洲复合材料研发中心，剑指下一代材料工艺技术，为碳纤维的应用持续提供最新技术。
同时，这个研发中心还是碳纤维产业国际市场开发的平台、轻资产的盈利中心和产业投资平台，积极地为碳纤维及部件开发国际市场，为全球客户开发工艺、设备及产品实现盈利，为碳纤维轻量化生态平台整合欧洲人才、技术及产业，带来技术、渠道、市场、品牌和业绩。
据悉，参加此次项目活动嘉宾主要有河北省副省长王晓东，廊坊市市委书记冯韶慧，廊坊市市委副书记、代市长陈平，中国开发区协会会长、原国家发改委办公厅主任师荣耀，北京汽车集团有限公司董事长徐和谊，国家开发银行总行评审二局局长王雪峰，科技部资源配置与管理司技术创新引导处及科技金融处处长沈文京，国家开发银行河北省分行行长常思永，宁夏自治区中小企业协会会长解孟林，上海蔚来汽车有限公司副总裁钟万里，中国农业银行河北省分行副行长李军，核三院4所所长吴雷，长安汽车工程研究总院副院长吴礼军，慕尼黑工业大学碳纤维复合材料研究所所长、KDX欧洲复合材料研究中心专家委员会主席Klaus Drechser，康得新集团CEO徐曙以及上汽集团、广汽集团等汽车企业代表，民用航空企业代表，无人机和机器人行业代表，金融银行界代表，投资界人士和媒体界人士等共计400余人。http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/8/353254.shtm
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碳纤维是世界公认的新材料界“皇冠上的明珠”，它具有更高的比强度、比刚度，极好地实现轻量化，相比钢材可减重50%以上；碳纤维还具有极佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是钢的6~7倍、铝的3~4倍，进一步保证了碰撞的安全性。此外，碳纤维还具有减震降噪、抗疲劳、耐腐蚀等特性，应用市场极为巨大。
数据显示，未来三年预计全球碳纤维市场缺口大于60%。特别是在汽车、航空航天以及高端工业将成为支撑碳纤维市场需求的“铁三角”，而其中尤以汽车领域的增长最快。
《PAN基碳纤维的全球市场》数据显示，预计到2017年汽车领域碳纤维应用市场将占全球碳纤维市场份额接近30%，年复合增长率高达81%。
中国作为世界最大的汽车消费国和制造国，无疑也将拥有最大的碳纤维市场。数据显示，到2025年，中国汽车的年销售量将达到3000万辆，新能源汽车的年销量将达到600万辆；根据国家出台的减排政策及轻量化要求，到2020年汽车的油耗标准将降低到5升/百公里，到2017年新能源汽车要实现车身减重25%、2020年实现车身减重30%的目标。
而要将这些目标变为现实，碳纤维的大规模应用将是最佳的选择，将给中国碳纤维带来巨大的市场需求，预计到2025年将达到10万吨。
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“此次中安信碳纤维一期项目生产的碳纤维将主要用于汽车轻量化领域，其投产将填补我国高性能碳纤维在高端工业市场上应用的空白。”康得集团、康得新集团、中安信科技有限公司董事长钟玉说，该投产不仅为康得集团和康得新打造全球唯一的碳纤维轻量化生态平台奠定了坚实基础，更恰逢其时地为实现我国新能源汽车的弯道超越贡献积极力量。
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同时，这个研发中心还是碳纤维产业国际市场开发的平台、轻资产的盈利中心和产业投资平台，积极地为碳纤维及部件开发国际市场，为全球客户开发工艺、设备及产品实现盈利，为碳纤维轻量化生态平台整合欧洲人才、技术及产业，带来技术、渠道、市场、品牌和业绩。
据悉，参加此次项目活动嘉宾主要有河北省副省长王晓东，廊坊市市委书记冯韶慧，廊坊市市委副书记、代市长陈平，中国开发区协会会长、原国家发改委办公厅主任师荣耀，北京汽车集团有限公司董事长徐和谊，国家开发银行总行评审二局局长王雪峰，科技部资源配置与管理司技术创新引导处及科技金融处处长沈文京，国家开发银行河北省分行行长常思永，宁夏自治区中小企业协会会长解孟林，上海蔚来汽车有限公司副总裁钟万里，中国农业银行河北省分行副行长李军，核三院4所所长吴雷，长安汽车工程研究总院副院长吴礼军，慕尼黑工业大学碳纤维复合材料研究所所长、KDX欧洲复合材料研究中心专家委员会主席Klaus Drechser，康得新集团CEO徐曙以及上汽集团、广汽集团等汽车企业代表，民用航空企业代表，无人机和机器人行业代表，金融银行界代表，投资界人士和媒体界人士等共计400余人。http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/8/353254.shtm8月8日，“中安信碳纤维项目投产座谈会暨中安信碳纤维一期项目投产启动仪式”在河北廊坊举行。作为国内首条单体规模最大的高性能碳纤维生产线，该项目的建成投产将打破多年来的国际垄断，为我国碳纤维行业赶超国际先进水平奠定坚实基础。
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康得集团、康得新集团、中安信科技有限公司？？没听说过啊
这些牌号没听说过啊，碳纤维不是t打头么
大家都不知道啊，本军盲就不怕了。坐等专业人士解读。
很好的，祝贺国内单体最大高性能碳纤维生产线投产！
看来中国的碳纤维要大爆发了。
没见过的牌号，而且居然还搜索不出来……不知道是不是专门针对军用的独创牌号
还几年碳纤维投产报道该有几十家了吧
军用还是要看中简科技的。
好奇怪的牌号
希望不是地方大干快上的项目，否则成品率差，成本高最后又是国家买单。
又冒出来一个碳纤维公司。我记得有中复神鹰，吉林化工好像，还有哪个忘了，都报道过突破。好像中复量产了
终于轮到高性碳纤维白菜化了!
终于轮到高性碳纤维白菜化了!
什么时候大街上的买菜自行车都是碳纤维的，那才叫白菜化
什么时候大街上的买菜自行车都是碳纤维的，那才叫白菜化
不懂就问，汽车工业碳纤维用量大么？
来自: 手机APP客户端
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求问，这个生产线能生产T和M分别是？
我就知道曾经鱼竿都是东丽.三菱.国产碳
东丽最受追捧
现在不好说了
鱼竿用碳的水也深
东丽最受追捧
现在不好说了
鱼竿用碳的水也深
碳纤维是世界公认的新材料界“皇冠上的明珠”，那石墨烯算什么？现在的报道越来越不靠谱了，动不动就某材料某技术是XX明珠，然后给自己脸上贴金，真是笑死人了
，对于这种技术性的东西，在没有绝对突破之前，就不要拿出来炫耀，要有一颗隐忍的心，一有点小成绩就大肆宣扬，只能说明你们智商不够，技不如人罢了。
，对于这种技术性的东西，在没有绝对突破之前，就不要拿出来炫耀，要有一颗隐忍的心，一有点小成绩就大肆宣扬，只能说明你们智商不够，技不如人罢了。碳纤维是世界公认的新材料界“皇冠上的明珠”，那石墨烯算什么？现在的报道越来越不靠谱了，动不动就某材料 ...
你没见过西方的那个破帽子吗？周围镶了一圈珠了，几百颗吧！我们的也是，见老袁没用上的那顶～
你没见过西方的那个破帽子吗？周围镶了一圈珠了，几百颗吧！我们的也是，见老袁没用上的那顶～
克林霉素磷酸钠 发表于 2016-8-10 01:01
什么时候大街上的买菜自行车都是碳纤维的，那才叫白菜化
淘宝就有卖的，国产的碳纤维自行车也就两千块出头，最便宜的也就一千六七的样子，不算贵吧。
什么时候大街上的买菜自行车都是碳纤维的，那才叫白菜化
淘宝就有卖的，国产的碳纤维自行车也就两千块出头，最便宜的也就一千六七的样子，不算贵吧。
碳纤维是世界公认的新材料界“皇冠上的明珠”，那石墨烯算什么？现在的报道越来越不靠谱了，动不动就某材料 ...
莫名高潮。。。。。。
莫名高潮。。。。。。
“此次中安信碳纤维一期项目生产的碳纤维将主要用于汽车轻量化领域。。。。。
448519529 发表于 2016-8-9 23:14
希望不是地方大干快上的项目，否则成品率差，成本高最后又是国家买单。
国家未必会买单，看样子是不是国资的
希望不是地方大干快上的项目，否则成品率差，成本高最后又是国家买单。
国家未必会买单，看样子是不是国资的
没听过这公司
我国碳纤维生产落后美日30年
2014-04-09 腾讯军事 2746评
摘要碳纤维拥有比钢材出色得多的力学性能，在军工、航空航天、汽车、体育产品等领域应用日渐广泛。但目前我国碳纤维行业与美国、日本差距仍非常大，高端产品出现时间晚，尚未开展大批量生产；低端产品又受国际碳纤维巨头倾销冲击，陷入全行业亏损困局。
采用碳纤维编织成的轮毂。
今年3月日本东丽公司宣布成功研制出T1100G型高强高模碳纤维，我国企业近年来也不断传出突破高性能碳纤维研制和生产的报道。那么什么是碳纤维，它有什么用途，我国的水平又在什么档次上呢？
碳纤维具有高强高模等性能优势
碳纤维是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维，其中含碳量超过99%的又称石墨纤维。碳纤维具有相当独特和出众的物理和化学性能，它具有高强度、高模量、耐腐蚀、、耐磨擦、耐高温、导电和导热等多种优异的性能，堪称材料工业的明珠。碳纤维与各种基体经过复合工艺后制成的碳纤维复合材料，早就在航空航天和军事领域得到了广泛应用，碳纤维复合材料也在民用领域得到了大量应用。简单地说，碳纤维的密度仅有不到2吨/立方米，钢材的数分之一，强度却是钢材的10倍以上，其性能优势可想而知。
碳纤维的关键力学指标包括拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率等。拉伸强度是指材料在拉伸过程中可承受的最大应力；拉伸模量是指材料拉伸时受到的应力与形变的比值，模量值越高，表示碳纤维的刚度越好；伸长率是指断裂前材料能被拉长的比例，伸长率越高，表示碳纤维的韧性越好。理论上碳纤维的拉伸强度可以达到180GPa，拉伸模量更是在1000GPa左右，虽然日本东丽公司已经研制出拉伸强度9GPa的高强碳纤维，拉伸模量也达到690GPa的高模碳纤维，但两者尤其是拉伸强度还有很大的发展潜力。碳纤维的断裂伸长率指标从早期的T300级别的1.5%增加到目前T1000级别的2.4%，有效缓解了碳纤维韧性不足的问题，进一步了扩展应用范围，如用于制造大型客机机体。
碳纤维的起源可以追溯到19世纪，英国人斯旺最早用碳丝制造电灯泡的灯丝，后来美国人爱迪生做出了实用的白炽灯碳灯丝，不过由于1910年库里奇发明了拉制钨丝的方法，灯丝全面改用钨丝，早期的碳纤维研究被打入冷宫。20世纪50年代以后，为了解决导弹喷管和弹头耐高温和耐腐蚀等问题，美国研制出粘胶基碳纤维，碳纤维又一次登上历史舞台。1959年日本人近藤昭男发明了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维，聚丙烯腈基碳纤维具有生产工艺成熟、综合性能好和生产成本较低的优势，产量占碳纤维全部产量的90%以上。今天我们说的碳纤维，不指明的话一般指PAN基碳纤维。
按照碳纤维丝束中的单丝数量，聚丙烯腈基碳纤维又可分为小丝束和大丝束两种。相比小丝束，大丝束的劣势在于，在制作板材等结构时，丝束不宜展开，导致单层厚度增加，不利于结构设计。此外，大丝束碳纤维粘连、断丝等现象更多，这样会使强度、刚度受影响，性能有所降低，性能的分散性也会较大。飞机、航天器一般只用小丝束碳纤维，因此小丝束碳纤维又被称为"宇航级"碳纤维，大丝束碳纤维被称为"工业级"碳纤维。
但是大丝束生产成本比小丝束低，而随着生产技术的进步，人们对碳纤维材料结构的熟悉，大丝束碳纤维越来越多用于对可靠性要求严苛的领域。这样，小丝束与大丝束之间区分也发生了变化，如早期曾以丝束中单丝数量12000根（12K）作为分界线，但目前单丝数量1K~24K的碳纤维被分为小丝束，而48K以上的的划为大丝束。而空客公司在制造A380超大型客机时已经开始使用了24K碳纤维，估计随着技术的进步，小丝束与大丝束之间的分界线还会向上推。
除了传统的圆截面碳纤维，异形截面碳纤维也日益得到人们的关注，它使用特殊几何形状的喷丝板孔挤压出来，具有抱合力强、力学性能高等优点，尤其是通过改变碳纤维的截面形状可以提高吸波性能，应用于结构性吸波材料，在军工领域得到了应用，美国B-2等隐身飞机就使用了异形截面碳纤维作为吸波材料。
碳纤维材料具有诸多优点，但其生产工艺流程长，需要突破的技术障碍很多。碳纤维的制造，可以分为原丝制造和碳化两个关键过程。原丝制造，简单地说是先通过丙烯腈聚合和纺纱等工艺，先聚合制成聚丙烯腈，再纺丝制出聚丙烯腈纤维原丝。聚丙烯腈原丝随后进行预氧化、低温和高温碳化等步骤，最后进行表面处理、上浆烘干并收丝就得到了碳纤维。相对碳化，生产出高质量的聚丙烯腈原丝更加关键，即使是东丽公司也曾因为原丝质量在碳纤维研制过程中上摔过跟头。要生产处高质量的碳纤维，要降低生产成本，聚丙烯腈原丝须满足高纯化、高强化、均质化、细纤度化和表面光洁等要求，这长期以来一直是碳纤维批量生产中最大的拦路虎。
美日在碳纤维行业居绝对领先地位
1962年日本东丽公司开始研制PAN基碳纤维，但由于原丝质量不佳不得不停止研制，1967年后东丽公司重振旗鼓，研制适合制造碳纤维的共聚PAN级原丝，有突破了预氧化和碳化的工艺和设备。1971年东丽公司建成了年产12吨碳纤维的试验生产线，1974年产能达到了156吨，东丽公司正式将该型碳纤维命名为T300。1980年东丽公司的碳纤维才达到今天标准T300碳纤维的3530MPa的拉伸强度，或者说东丽公司从研制出T300碳纤维到改进完善用了大约10年时间之久。东丽公司此后又研制了T400、T700、T800、T1000、T1100、T1200等多个系列的高强度碳纤维，此外该公司还研制了M30、M35、M40、M46、M50、M55、M60和M70等多个系列的高模量（可以理解为高刚度）碳纤维。T系列高强度碳纤维中T300系列的拉伸模量为3530MPa，T700就达到了4900MPa，而T800进一步提高到5490MPa，至于T1000更是高达6370MPa。由这些数据可以看到，虽然产品编号中数字越高性能越好，但T300或是T800等编号中的300、800等数字并没有与性能数据具体对应的含义。说到这里，大家或许意识到日本东丽公司在碳纤维行业中的地位了，其公司产品编号被行业直接用作碳纤维的分级。
东丽公司出产的各种碳纤维型号中，还有不同的字母后缀，如T300J、T400H、T700S和T700G等型号，其中J代表相比基本型号增强了拉伸强度，H表示相比基本型和J型号增强了拉伸强度和拉伸模量，S代表拉伸强度最高的型号，G代表在S型号基础上进一步增强拉伸模量和粘合性能的型号。东丽公司已经研制出了T1200型碳纤维，反而又新研制出T1100G的碳纤维，这是因为T1100G是T1100系列碳纤维中拉伸模量（刚度）最高的型号。或许会有人问，为什么不直接使用东丽公司M系列的高模量碳纤维，而是要持续提高T系列高强度碳纤维的模量呢？东丽公司在宣布研制成功T1100G碳纤维时就已经专门指出，高模量和高强度难以两全。东丽公司的产品说明书中，M60JB的拉伸强度只有3820MPa，有些要求高强度但不要求那么高模量的场合，就只能使用T700G、T1000G等增强了模量的高强度碳纤维了。
日本和美国掌握着世界碳纤维的大多数产能，并控制了高端碳纤维的生产。日本东丽公司在PAN基碳纤维研制生产中最早起步，是日本碳纤维生产企业的代表。美国Hexcel公司也紧随日本东丽的步伐，20世纪80年代美国研制的三叉戟II潜射导弹和侏儒小型机动洲际导弹都是用了Hexcel公司的IM7型碳纤维（大致相当于T800级别）。目前世界上小丝束碳纤维的主要生产商包括日本东丽、日本东邦人造丝、日本三菱人造丝三家公司，美国的Hexcel公司和Cytec公司虽然产量相差较大，但技术上仍可与日本三巨头媲美。此外台湾台塑公司拥有数千吨的产能，并在2013年开始批量供应T800级碳纤维，土耳其阿克萨公司的低端T300碳纤维也在迅速扩张。大丝束碳纤维的主要生产商包括美国Zoltek、Aldila公司，日本东邦、日本东丽和德国SGL公司等。总的说来虽然美国Hexcel公司在小丝束生产、日本东丽公司在大丝束碳纤维生产上都有很强的实力，但美国在大丝束碳纤维生产上优势明显，日本在小丝束碳纤维的生产上垄断地位更为稳固。
由于碳纤维优秀的力学性能，碳纤维复合材料在结构增强方面的应用非常广泛，在对质量斤斤计较的航空航天领域，如飞机机体、导弹/火箭壳体、卫星承力筒等多个用途中，对比传统金属材料，碳纤维有很强的性能优势。碳纤维复合材料用量较大而场合是民航客机，自美国波音公司的777客机大量使用碳纤维以来，波音777和787客机，空中客车公司的A380和A350XWB客机都大量使用碳纤维复合材料。美国波音公司的787客机主要使用日本东丽公司的24K丝束的T800碳纤维复合材料，同时也使用了部分美国Hexcel公司的碳纤维复合材料。欧洲空中客车公司的350XWB客机也使用了美国Hexcel公司的IM7碳纤维。Hexcel公司还将向中国商飞研制的大型客机提供碳纤维材料，不仅如此，中国商飞C919、波音737 MAX和空中客车A320 NEO等客机使用的新一代LEAP发动机的叶片也使用了Hexcel公司提供的碳纤维复合材料。各国军用飞机上更是广泛使用了各种碳纤维增强型复合材料，不过这些高性能碳纤维同样基本由日本和美国公司研制生产和提供。
在航天领域，如卫星的太阳能电池阵列结构、卫星和航天器的本体尤其是承力结构等，碳纤维得到了广泛应用。国际空间站巨大的桁架架构就使用了碳纤维/环氧树脂复合材料。美国波音公司还正在为下一代运载火箭研制革命性的碳纤维复合材料推进剂储箱，目前已经研制出5.5米直径的碳纤维储箱。从实际产品数据看，碳纤维推进剂储箱的质量可以比现有的铝合金储箱降低30%，从而显著降低火箭各级的结构质量。碳纤维的导电性很好而且没有磁性，可用于电磁屏蔽等多方面用途，使用它制造卫星的天线兼顾了质量和导电性，同样拥有比金属天线更好的性能，目前越来越多的卫星天线使用了高模量的碳纤维复合材料。
碳纤维不仅在高端的航空航天市场大放异彩，在化工、发电、医疗、交通和建筑等领域也获得了广泛应用，尤其是风力发电的叶片广泛使用了碳纤维增强型复合材料，风力发电已经成为碳纤维复合材料的重要市场之一。随着各国节能减排要求的提高，汽车工业也越来越多的使用碳纤维，尤其是电动车为了降低汽车整车质量，更是对碳纤维复合材料如饥似渴。目前欧美日各大汽车研制和生产厂商都在开发基于碳纤维复合材料的车型，可以预见未来汽车市场将成为碳纤维复合材料的主要市场。碳纤维诞生以后，20世纪70年代就已经用于钓鱼竿的生产，今天的体育产业更是碳纤维复合材料的主要用户之一，目前世界上很大一部分碳纤维都使用在钓鱼竿、网球拍、自行车等各种体育用品上。
新一代LEAP涡扇发动机的风扇叶片也用碳纤维制造。
建造期间的国际空间站，其巨大的桁架也由碳纤维复合材料制造。
我国碳纤维生产落后美日30年
我国碳纤维的发展并不晚，东丽公司研制出碳纤维前后，我国就开始独立研制碳纤维。不过遗憾的是，从20世纪70年代中期开始经过近40年发展，我国的碳纤维产业总体研制和生产水平还还很落后，无法与美日公司在市场上正面竞争。
最直观的例子是，日本东丽和美国Hexcel公司在上世纪80年代就研制成功T800/IM7级别的高强度碳纤维，而我国刚完成T800级别碳纤维生产技术的突破，最终批量生产的质量和成本如何还有待观察，可以说落后美日30年。我国目前只能较为稳定的大批量生产相当于东丽公司T300级别的碳纤维，相当于T700级别的碳纤维，国内只有少数单位和企业能小规模生产，但日美碳纤维企业都开始准备批量生产T1000级别的碳纤维了。我国也没有批量生产高模量碳纤维的能力，导致很多时候不得不冒巨大的风险走私东丽公司的MJ50、MJ60等高模量碳纤维。
但即便是T300级别的碳纤维，由于生产技术上的落后，忽视高质量聚丙烯腈的生产，绝大部分国内厂家生产成本居高不下。目前国产T300级别碳纤维售价达到了进口东丽公司T700级别碳纤维的价格，能有什么样的市场表现也就可想而知了。近些年来，随着政府在产业政策方面的支持，我国碳纤维行业呈现全面开花、大干快上的局面，全国各地规划的碳纤维产能甚至超过了我国之外全世界的碳纤维产能。但这只不过是虚假的繁荣，2012年我国碳纤维生产线设计产能超过了2万吨，但实际产量只有2000吨左右，而且完全是生产越多亏损越多的局面，同时我国却还在进口上万吨的碳纤维产品满足国民经济的需求。我国目前号称要建设的碳纤维生产线建成后，设计产能将达到约8万吨，几乎相当于2013年我国以外全世界的碳纤维产能。但成本居高不下的低端碳纤维生产线即使建成，又能发挥什么作用呢？恐怕除了增加银行的不良贷款，就是让碳纤维生产线的开工率再下降一个甚至几个台阶。
我国企业的碳纤维生产线
我国碳纤维行业还面临着国际碳纤维行业巨头的蓄意压制。近些年来我国可以稳定批量生产一个级别的碳纤维后，东丽、东邦和Hexcel等企业的对华销售价格就大幅下降一次，如2010年12K的T300级碳纤维还要24万元每吨，2012年就下降到12万元每吨，现在T700级碳纤维的价格也开始稳步下降。国际巨头们的营销策略虽然有利于我国碳纤维应用厂商的发展，但却对我国碳纤维生产厂商造成了巨大的成本压力。目前国内碳纤维生产企业面临着一生产就亏损，生产越多亏损越多的极端不利局面，大部分企业只能减产甚至停产，这也是国内碳纤维产业设计产能高但实际产量低的根本原因之一。
所以，我国碳纤维行业目前仍处于大浪淘沙的混沌阶段，未来能获得成功的或许只会是那些重视技术攻关、产品质量、专注于高性能产品的企业。因为我国军事现代化进程仍在加速，军工、航天航空领域未来肯定需要大量T800以上级别的碳纤维，在高性能碳纤维方面我国遭受着国际禁运，国内厂家只要能提供高品质产品，即便成本价格贵一些，也能获得军工采购。此外，高性能产品还避开了美日碳纤维巨头的倾销打压，开拓国内民用市场也更容易一些。
碳纤维的生产固然重要，它的应用技术也是一个关键环节，我们前面介绍的只是碳纤维丝线，应用还需要对丝线进行结构成型。目前碳纤维成型工艺包括接触成型、喷射成型、缠绕成型、拉挤成型、模压成型以及编织成型等多种方式。日本三大碳纤维巨头虽然产能占据了半壁江山还多，技术上也与美国平分秋色，但碳纤维材料成型以及应用上与美国相差很大，典型如日本H-IIA火箭使用的固体助推器，其碳纤维复合材料壳体的制造工艺就是美国ATK公司转让给日本IHI公司的。美国在军工和民用领域数十年积累的丰富经验，是日本远远不能比拟的。波音公司的787客机虽然大量使用了日本东丽公司的的碳纤维，但从碳纤维复合材料的树脂材料到更后端的加工和设备，完全是美国公司垄断。例如波音787客机中段机身的承包商是日本川崎公司，其生产完全在日本进行，但除了东丽的24K丝束T800碳纤维丝线，这个碳纤维机身的制造，从工艺技术到机器设备完全要从美国进口。
正在缠绕碳纤维外壳的法国M51洲际导弹二级发动机，碳纤维的成型应用技术也很重要。
美国全球鹰无人机机翼由碳纤维复合材料制成，这是其最大制造难点。
综上所述，美日企业掌握了世界碳纤维产业的大部分产能和技术，日本在碳纤维的产量上虽然超过了美国，但美国拥有从科研、制造到应用的最完整和最先进的碳纤维产业链。我国目前仍在努力研制高性能的碳纤维，但即使不考虑民用领域的发展，仅仅从满足国防军工和航空航天领域对高性能碳纤维复合材料的要求而言，也应重视热压罐、自动铺带机/铺丝机等成型应用设备的发展。毕竟我国并非日本，不可能在偏科的情况下得到美国老大哥的热心帮助。（文/张雪松）
结语版权声明：本文系腾讯军事《讲武堂》栏目独家稿件，欢迎非商业转载，转载请注明出处，否则将追究法律责任。
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我国碳纤维生产落后美日30年
2014-04-09 腾讯军事 2746评
摘要碳纤维拥有比钢材出色得多的力学性能，在军工、航空航天、汽车、体育产品等领域应用日渐广泛。但目前我国碳纤维行业与美国、日本差距仍非常大，高端产品出现时间晚，尚未开展大批量生产；低端产品又受国际碳纤维巨头倾销冲击，陷入全行业亏损困局。
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采用碳纤维编织成的轮毂。
今年3月日本东丽公司宣布成功研制出T1100G型高强高模碳纤维，我国企业近年来也不断传出突破高性能碳纤维研制和生产的报道。那么什么是碳纤维，它有什么用途，我国的水平又在什么档次上呢？
碳纤维具有高强高模等性能优势
碳纤维是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维，其中含碳量超过99%的又称石墨纤维。碳纤维具有相当独特和出众的物理和化学性能，它具有高强度、高模量、耐腐蚀、、耐磨擦、耐高温、导电和导热等多种优异的性能，堪称材料工业的明珠。碳纤维与各种基体经过复合工艺后制成的碳纤维复合材料，早就在航空航天和军事领域得到了广泛应用，碳纤维复合材料也在民用领域得到了大量应用。简单地说，碳纤维的密度仅有不到2吨/立方米，钢材的数分之一，强度却是钢材的10倍以上，其性能优势可想而知。
碳纤维的关键力学指标包括拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率等。拉伸强度是指材料在拉伸过程中可承受的最大应力；拉伸模量是指材料拉伸时受到的应力与形变的比值，模量值越高，表示碳纤维的刚度越好；伸长率是指断裂前材料能被拉长的比例，伸长率越高，表示碳纤维的韧性越好。理论上碳纤维的拉伸强度可以达到180GPa，拉伸模量更是在1000GPa左右，虽然日本东丽公司已经研制出拉伸强度9GPa的高强碳纤维，拉伸模量也达到690GPa的高模碳纤维，但两者尤其是拉伸强度还有很大的发展潜力。碳纤维的断裂伸长率指标从早期的T300级别的1.5%增加到目前T1000级别的2.4%，有效缓解了碳纤维韧性不足的问题，进一步了扩展应用范围，如用于制造大型客机机体。
碳纤维的起源可以追溯到19世纪，英国人斯旺最早用碳丝制造电灯泡的灯丝，后来美国人爱迪生做出了实用的白炽灯碳灯丝，不过由于1910年库里奇发明了拉制钨丝的方法，灯丝全面改用钨丝，早期的碳纤维研究被打入冷宫。20世纪50年代以后，为了解决导弹喷管和弹头耐高温和耐腐蚀等问题，美国研制出粘胶基碳纤维，碳纤维又一次登上历史舞台。1959年日本人近藤昭男发明了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维，聚丙烯腈基碳纤维具有生产工艺成熟、综合性能好和生产成本较低的优势，产量占碳纤维全部产量的90%以上。今天我们说的碳纤维，不指明的话一般指PAN基碳纤维。
按照碳纤维丝束中的单丝数量，聚丙烯腈基碳纤维又可分为小丝束和大丝束两种。相比小丝束，大丝束的劣势在于，在制作板材等结构时，丝束不宜展开，导致单层厚度增加，不利于结构设计。此外，大丝束碳纤维粘连、断丝等现象更多，这样会使强度、刚度受影响，性能有所降低，性能的分散性也会较大。飞机、航天器一般只用小丝束碳纤维，因此小丝束碳纤维又被称为"宇航级"碳纤维，大丝束碳纤维被称为"工业级"碳纤维。
但是大丝束生产成本比小丝束低，而随着生产技术的进步，人们对碳纤维材料结构的熟悉，大丝束碳纤维越来越多用于对可靠性要求严苛的领域。这样，小丝束与大丝束之间区分也发生了变化，如早期曾以丝束中单丝数量12000根（12K）作为分界线，但目前单丝数量1K~24K的碳纤维被分为小丝束，而48K以上的的划为大丝束。而空客公司在制造A380超大型客机时已经开始使用了24K碳纤维，估计随着技术的进步，小丝束与大丝束之间的分界线还会向上推。
除了传统的圆截面碳纤维，异形截面碳纤维也日益得到人们的关注，它使用特殊几何形状的喷丝板孔挤压出来，具有抱合力强、力学性能高等优点，尤其是通过改变碳纤维的截面形状可以提高吸波性能，应用于结构性吸波材料，在军工领域得到了应用，美国B-2等隐身飞机就使用了异形截面碳纤维作为吸波材料。
碳纤维材料具有诸多优点，但其生产工艺流程长，需要突破的技术障碍很多。碳纤维的制造，可以分为原丝制造和碳化两个关键过程。原丝制造，简单地说是先通过丙烯腈聚合和纺纱等工艺，先聚合制成聚丙烯腈，再纺丝制出聚丙烯腈纤维原丝。聚丙烯腈原丝随后进行预氧化、低温和高温碳化等步骤，最后进行表面处理、上浆烘干并收丝就得到了碳纤维。相对碳化，生产出高质量的聚丙烯腈原丝更加关键，即使是东丽公司也曾因为原丝质量在碳纤维研制过程中上摔过跟头。要生产处高质量的碳纤维，要降低生产成本，聚丙烯腈原丝须满足高纯化、高强化、均质化、细纤度化和表面光洁等要求，这长期以来一直是碳纤维批量生产中最大的拦路虎。
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美日在碳纤维行业居绝对领先地位
1962年日本东丽公司开始研制PAN基碳纤维，但由于原丝质量不佳不得不停止研制，1967年后东丽公司重振旗鼓，研制适合制造碳纤维的共聚PAN级原丝，有突破了预氧化和碳化的工艺和设备。1971年东丽公司建成了年产12吨碳纤维的试验生产线，1974年产能达到了156吨，东丽公司正式将该型碳纤维命名为T300。1980年东丽公司的碳纤维才达到今天标准T300碳纤维的3530MPa的拉伸强度，或者说东丽公司从研制出T300碳纤维到改进完善用了大约10年时间之久。东丽公司此后又研制了T400、T700、T800、T1000、T1100、T1200等多个系列的高强度碳纤维，此外该公司还研制了M30、M35、M40、M46、M50、M55、M60和M70等多个系列的高模量（可以理解为高刚度）碳纤维。T系列高强度碳纤维中T300系列的拉伸模量为3530MPa，T700就达到了4900MPa，而T800进一步提高到5490MPa，至于T1000更是高达6370MPa。由这些数据可以看到，虽然产品编号中数字越高性能越好，但T300或是T800等编号中的300、800等数字并没有与性能数据具体对应的含义。说到这里，大家或许意识到日本东丽公司在碳纤维行业中的地位了，其公司产品编号被行业直接用作碳纤维的分级。
东丽公司出产的各种碳纤维型号中，还有不同的字母后缀，如T300J、T400H、T700S和T700G等型号，其中J代表相比基本型号增强了拉伸强度，H表示相比基本型和J型号增强了拉伸强度和拉伸模量，S代表拉伸强度最高的型号，G代表在S型号基础上进一步增强拉伸模量和粘合性能的型号。东丽公司已经研制出了T1200型碳纤维，反而又新研制出T1100G的碳纤维，这是因为T1100G是T1100系列碳纤维中拉伸模量（刚度）最高的型号。或许会有人问，为什么不直接使用东丽公司M系列的高模量碳纤维，而是要持续提高T系列高强度碳纤维的模量呢？东丽公司在宣布研制成功T1100G碳纤维时就已经专门指出，高模量和高强度难以两全。东丽公司的产品说明书中，M60JB的拉伸强度只有3820MPa，有些要求高强度但不要求那么高模量的场合，就只能使用T700G、T1000G等增强了模量的高强度碳纤维了。
日本和美国掌握着世界碳纤维的大多数产能，并控制了高端碳纤维的生产。日本东丽公司在PAN基碳纤维研制生产中最早起步，是日本碳纤维生产企业的代表。美国Hexcel公司也紧随日本东丽的步伐，20世纪80年代美国研制的三叉戟II潜射导弹和侏儒小型机动洲际导弹都是用了Hexcel公司的IM7型碳纤维（大致相当于T800级别）。目前世界上小丝束碳纤维的主要生产商包括日本东丽、日本东邦人造丝、日本三菱人造丝三家公司，美国的Hexcel公司和Cytec公司虽然产量相差较大，但技术上仍可与日本三巨头媲美。此外台湾台塑公司拥有数千吨的产能，并在2013年开始批量供应T800级碳纤维，土耳其阿克萨公司的低端T300碳纤维也在迅速扩张。大丝束碳纤维的主要生产商包括美国Zoltek、Aldila公司，日本东邦、日本东丽和德国SGL公司等。总的说来虽然美国Hexcel公司在小丝束生产、日本东丽公司在大丝束碳纤维生产上都有很强的实力，但美国在大丝束碳纤维生产上优势明显，日本在小丝束碳纤维的生产上垄断地位更为稳固。
由于碳纤维优秀的力学性能，碳纤维复合材料在结构增强方面的应用非常广泛，在对质量斤斤计较的航空航天领域，如飞机机体、导弹/火箭壳体、卫星承力筒等多个用途中，对比传统金属材料，碳纤维有很强的性能优势。碳纤维复合材料用量较大而场合是民航客机，自美国波音公司的777客机大量使用碳纤维以来，波音777和787客机，空中客车公司的A380和A350XWB客机都大量使用碳纤维复合材料。美国波音公司的787客机主要使用日本东丽公司的24K丝束的T800碳纤维复合材料，同时也使用了部分美国Hexcel公司的碳纤维复合材料。欧洲空中客车公司的350XWB客机也使用了美国Hexcel公司的IM7碳纤维。Hexcel公司还将向中国商飞研制的大型客机提供碳纤维材料，不仅如此，中国商飞C919、波音737 MAX和空中客车A320 NEO等客机使用的新一代LEAP发动机的叶片也使用了Hexcel公司提供的碳纤维复合材料。各国军用飞机上更是广泛使用了各种碳纤维增强型复合材料，不过这些高性能碳纤维同样基本由日本和美国公司研制生产和提供。
在航天领域，如卫星的太阳能电池阵列结构、卫星和航天器的本体尤其是承力结构等，碳纤维得到了广泛应用。国际空间站巨大的桁架架构就使用了碳纤维/环氧树脂复合材料。美国波音公司还正在为下一代运载火箭研制革命性的碳纤维复合材料推进剂储箱，目前已经研制出5.5米直径的碳纤维储箱。从实际产品数据看，碳纤维推进剂储箱的质量可以比现有的铝合金储箱降低30%，从而显著降低火箭各级的结构质量。碳纤维的导电性很好而且没有磁性，可用于电磁屏蔽等多方面用途，使用它制造卫星的天线兼顾了质量和导电性，同样拥有比金属天线更好的性能，目前越来越多的卫星天线使用了高模量的碳纤维复合材料。
碳纤维不仅在高端的航空航天市场大放异彩，在化工、发电、医疗、交通和建筑等领域也获得了广泛应用，尤其是风力发电的叶片广泛使用了碳纤维增强型复合材料，风力发电已经成为碳纤维复合材料的重要市场之一。随着各国节能减排要求的提高，汽车工业也越来越多的使用碳纤维，尤其是电动车为了降低汽车整车质量，更是对碳纤维复合材料如饥似渴。目前欧美日各大汽车研制和生产厂商都在开发基于碳纤维复合材料的车型，可以预见未来汽车市场将成为碳纤维复合材料的主要市场。碳纤维诞生以后，20世纪70年代就已经用于钓鱼竿的生产，今天的体育产业更是碳纤维复合材料的主要用户之一，目前世界上很大一部分碳纤维都使用在钓鱼竿、网球拍、自行车等各种体育用品上。
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新一代LEAP涡扇发动机的风扇叶片也用碳纤维制造。
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建造期间的国际空间站，其巨大的桁架也由碳纤维复合材料制造。
我国碳纤维生产落后美日30年
我国碳纤维的发展并不晚，东丽公司研制出碳纤维前后，我国就开始独立研制碳纤维。不过遗憾的是，从20世纪70年代中期开始经过近40年发展，我国的碳纤维产业总体研制和生产水平还还很落后，无法与美日公司在市场上正面竞争。
最直观的例子是，日本东丽和美国Hexcel公司在上世纪80年代就研制成功T800/IM7级别的高强度碳纤维，而我国刚完成T800级别碳纤维生产技术的突破，最终批量生产的质量和成本如何还有待观察，可以说落后美日30年。我国目前只能较为稳定的大批量生产相当于东丽公司T300级别的碳纤维，相当于T700级别的碳纤维，国内只有少数单位和企业能小规模生产，但日美碳纤维企业都开始准备批量生产T1000级别的碳纤维了。我国也没有批量生产高模量碳纤维的能力，导致很多时候不得不冒巨大的风险走私东丽公司的MJ50、MJ60等高模量碳纤维。
但即便是T300级别的碳纤维，由于生产技术上的落后，忽视高质量聚丙烯腈的生产，绝大部分国内厂家生产成本居高不下。目前国产T300级别碳纤维售价达到了进口东丽公司T700级别碳纤维的价格，能有什么样的市场表现也就可想而知了。近些年来，随着政府在产业政策方面的支持，我国碳纤维行业呈现全面开花、大干快上的局面，全国各地规划的碳纤维产能甚至超过了我国之外全世界的碳纤维产能。但这只不过是虚假的繁荣，2012年我国碳纤维生产线设计产能超过了2万吨，但实际产量只有2000吨左右，而且完全是生产越多亏损越多的局面，同时我国却还在进口上万吨的碳纤维产品满足国民经济的需求。我国目前号称要建设的碳纤维生产线建成后，设计产能将达到约8万吨，几乎相当于2013年我国以外全世界的碳纤维产能。但成本居高不下的低端碳纤维生产线即使建成，又能发挥什么作用呢？恐怕除了增加银行的不良贷款，就是让碳纤维生产线的开工率再下降一个甚至几个台阶。
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我国企业的碳纤维生产线
我国碳纤维行业还面临着国际碳纤维行业巨头的蓄意压制。近些年来我国可以稳定批量生产一个级别的碳纤维后，东丽、东邦和Hexcel等企业的对华销售价格就大幅下降一次，如2010年12K的T300级碳纤维还要24万元每吨，2012年就下降到12万元每吨，现在T700级碳纤维的价格也开始稳步下降。国际巨头们的营销策略虽然有利于我国碳纤维应用厂商的发展，但却对我国碳纤维生产厂商造成了巨大的成本压力。目前国内碳纤维生产企业面临着一生产就亏损，生产越多亏损越多的极端不利局面，大部分企业只能减产甚至停产，这也是国内碳纤维产业设计产能高但实际产量低的根本原因之一。
所以，我国碳纤维行业目前仍处于大浪淘沙的混沌阶段，未来能获得成功的或许只会是那些重视技术攻关、产品质量、专注于高性能产品的企业。因为我国军事现代化进程仍在加速，军工、航天航空领域未来肯定需要大量T800以上级别的碳纤维，在高性能碳纤维方面我国遭受着国际禁运，国内厂家只要能提供高品质产品，即便成本价格贵一些，也能获得军工采购。此外，高性能产品还避开了美日碳纤维巨头的倾销打压，开拓国内民用市场也更容易一些。
碳纤维的生产固然重要，它的应用技术也是一个关键环节，我们前面介绍的只是碳纤维丝线，应用还需要对丝线进行结构成型。目前碳纤维成型工艺包括接触成型、喷射成型、缠绕成型、拉挤成型、模压成型以及编织成型等多种方式。日本三大碳纤维巨头虽然产能占据了半壁江山还多，技术上也与美国平分秋色，但碳纤维材料成型以及应用上与美国相差很大，典型如日本H-IIA火箭使用的固体助推器，其碳纤维复合材料壳体的制造工艺就是美国ATK公司转让给日本IHI公司的。美国在军工和民用领域数十年积累的丰富经验，是日本远远不能比拟的。波音公司的787客机虽然大量使用了日本东丽公司的的碳纤维，但从碳纤维复合材料的树脂材料到更后端的加工和设备，完全是美国公司垄断。例如波音787客机中段机身的承包商是日本川崎公司，其生产完全在日本进行，但除了东丽的24K丝束T800碳纤维丝线，这个碳纤维机身的制造，从工艺技术到机器设备完全要从美国进口。
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正在缠绕碳纤维外壳的法国M51洲际导弹二级发动机，碳纤维的成型应用技术也很重要。
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美国全球鹰无人机机翼由碳纤维复合材料制成，这是其最大制造难点。
综上所述，美日企业掌握了世界碳纤维产业的大部分产能和技术，日本在碳纤维的产量上虽然超过了美国，但美国拥有从科研、制造到应用的最完整和最先进的碳纤维产业链。我国目前仍在努力研制高性能的碳纤维，但即使不考虑民用领域的发展，仅仅从满足国防军工和航空航天领域对高性能碳纤维复合材料的要求而言，也应重视热压罐、自动铺带机/铺丝机等成型应用设备的发展。毕竟我国并非日本，不可能在偏科的情况下得到美国老大哥的热心帮助。（文/张雪松）
结语版权声明：本文系腾讯军事《讲武堂》栏目独家稿件，欢迎非商业转载，转载请注明出处，否则将追究法律责任。
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呵呵，又是康德新。。。。呵呵。。。。
圈子真是太小了。。。。
圈子真是太小了。。。。
beijingfeiyu 发表于 2016-8-10 11:08
国家未必会买单，看样子是不是国资的
前几年复材上了不少，报的产能都很高，最后是低端碳纤维材料，T300的价格跌的不成样子，高端些的T700、T800利润还是被几个传统国家掌控，反之国产的成品率差，价格下不来没有竞争力，天朝的企业相互血拼，最后搞得和钢铁厂差不多，地方兜底的不良贷款和融资。
真心希望材料学、工艺和高端生产能力迎头赶上，那种一窝蜂的立项生产场面天朝也得控制一下，全国范围重点支持三四家能力强的企业就行，否则企业数量多松散后有限的资源白白浪费。
国家未必会买单，看样子是不是国资的
前几年复材上了不少，报的产能都很高，最后是低端碳纤维材料，T300的价格跌的不成样子，高端些的T700、T800利润还是被几个传统国家掌控，反之国产的成品率差，价格下不来没有竞争力，天朝的企业相互血拼，最后搞得和钢铁厂差不多，地方兜底的不良贷款和融资。
真心希望材料学、工艺和高端生产能力迎头赶上，那种一窝蜂的立项生产场面天朝也得控制一下，全国范围重点支持三四家能力强的企业就行，否则企业数量多松散后有限的资源白白浪费。
国内碳纤维缺的不是产能，缺的是质量，足够好的碳丝是推动国内碳纤维品质提升的关键，文中说的那家估计又是挂羊头卖狗肉的花头，主要目的还是圈地和骗国家扶持资金，国内这样的事太多了，世界上好的碳纤维就这么几家，国内倒好动不动就是万吨千顿的产能，关键你生产的那东西管用吗，最后还不都是泡沫化
科学技术是第一生产力，国企领导不搞内部消耗，引进专业人才才行，给予相应待遇，你看看每年的企业内部劳模神马的都是溜须拍马之辈，我们这获奖者私下说谁跟领导站的近谁就是先进
前几年复材上了不少，报的产能都很高，最后是低端碳纤维材料，T300的价格跌的不成样子，高端些的T700、T8 ...
中国许多行业都是这个样子，高端上不去，中低端产品过剩打价格战自己搞死自己。很无奈的现实
中国许多行业都是这个样子，高端上不去，中低端产品过剩打价格战自己搞死自己。很无奈的现实
呵呵，又是康德新。。。。呵呵。。。。
圈子真是太小了。。。。
是搞圈地骗经费的吧？
圈子真是太小了。。。。
是搞圈地骗经费的吧？
飞机机体，导弹弹体
我国先进复合材料技术领域的问题与差距
我国已是一个复合材料大国，年耗碳纤维一万吨以上，但还不是一个强国，由大国走向强国，我们必须看到问题，找出差距，认清方向，作出切实努力。业界领导和同仁应努力促进应用、促进发展，与世界一起迎接复合材料蓬勃发展的美好明天。
以高性能增强纤维，特别是以碳纤维为增强相的先进复合材料，近年来在世界上了得到了人所共知的快速发展。先进复合材料是典型的军民两用材料，先进复合材料技术是典型的军民两用技术。我国两院院士师昌绪先生生前曾说：“复合材料几乎是一个无所不为的材料。”国际著名复合材料组织JEC主席Mutel也讲：“Composites can be found in almost product imaginable”。
我国的复合材料事业起步并不晚。自上世纪六十年代初长春应化所李仍元先生研发碳纤维始，六十年代末进入复合材料领域，以本人而言即于1970年作为飞机设计人员既已进入该领域，投入研发。40多年来我们也取得了一定的成绩与进展，但与世界的先进水平比，我们的应用与发展还存在许多问题和差距，短板和瓶颈。静观国内的事实，我们必须得老实承认在这一重要的技术领域，我们不是赶上或超过世界的先进水平而是落后了。我们应用的规模与水平，设计的方法与观念，材料的基础与配套，制造的工艺与设备均严重落后。落后是全方位的，差距是越来越大了。该领域的先驱，北京中科院化学所原副所长吴仁杰先生曾说，我们就像一个醒来的人，打哈欠，伸懒腰，总也起不来床。这种“起不来床”的感觉，至今犹存。
本文的重点就在于找出落后的方面及其原因，引起国内相关领导及同仁的关注，并有针对性的采取措施，以期赶上并超过世界上先进复合材料技术发展的雄伟步伐。论及应用发展落后的方面及其原因应是多方面的，但依据本人参与国内先进复合材料军民用发展研究40多年来的切身经验和体会，主要有以下十条，今不揣冒昧，仓促成文，期与国内业界领导及同仁共同探讨并虚心就教。
1思想认识和理念的问题
先进复合材料对国防建设和国民经济发展有极为重要的作用，国内对此长期认识不足。以飞机设计而言，减重是其永恒的主题，复合材料能够带来20-30%的减重，这是其它手段无法达到的，故复合材料一问世首先用在航空上，初期可高达70%左右的碳纤维耗于此处，先军机后民机，制件从小到大，从少到多，从弱到强，从次结构到承力的主结构，从结构到功能，一步步地实现了飞机结构的复合材料化，所谓“化”者大有彻头彻尾，彻里彻外之谓也。现世界上军民机均已用到50%以上的水平(指复合材料占结构重量的百分比)，直升机、无人机、通用飞机多已达到80-90%的水平。而我们的军机正式应用在10%以下，J-20用到了机翼在～以上，J-31在～以上，但后两者还在试飞并未投产。民机正式研制的ARJ21用量2%以下，C919达到12%左右，但均在研制中，并未量产。与世界水平比，差距相当之大。懂复合材料的结构总师并非飞机研制的总师，他们在自己的岗位上艰难推进应用，但困难重重。我们的主要领导未见世界上业已存在的飞机结构复合材料化的大趋势及其对航空工业的影响,对此航空工业正面临着极其严重的挑战。
相比之下，国外不是这样。美国的航空航天工业协会(AIA)早于上世纪80年代即已拟出一“复合材料发展纲要”，并向美国政府发出警告，指出复合材料是美国90年代的关键技术，必须组织美国的全国力量大力推进复合材料的发展，在竞争的威胁下保持这一领域的优势地位。于是下面完成了一份详尽的先进复合材料“国家技术开发计划”。再看下面的波音飞机公司，一直把复合材料作为重点抓住不放，从B-737平尾入手一直到B-777尾翼的研制鉴定，到B-787的50%复合材料的应用。上世纪80年代中期笔者曾在波音以雇员身份工作，他们抓预研、抓课题的工作态度和气势为我所亲见。再如原麦道公司自1976年研制F-18，正式上了机翼，于1982年正式首飞，此后世界上三代机全部是复合材料机翼了(我国的J-10除外)。而我们1995年完成J8-II复合材料机翼预研上天后，直到近20年后才有J-20、J-31机翼正式上天，落后了30多年。
我们国内认识上时间迟后，高度上不到位，特别是有技术决策权的高层技术领导，这导致了我们今天应用发展的严重落后。当前先进复合材料已在以航空航天为核心的国防军工领域、能源领域、建筑领域、地面交通领域(包括汽车)、舰船领域、运动休闲以及广大的工业等领域，开创了前所未有的发展空间和机遇，所以我们必须提高思想认识，站在经济全球化的高度，以开放的思想，前瞻的目光和创新的思维，充分认识大力发展先进复合材料技术的重要意义和其光明的前景。
2缺乏政府部门的有力组织和支持
复合材料技术，包括碳纤维、芳纶等增强纤维技术，学科交叉，协作面广，需要相关政府部门有力的组织、支持和投入。而在这方面我们和国外相比存在较大的不足和差距。
长期以来欧美等国制订并投资了一系列发展计划，旨在推动复合材料的应用发展。例如美国1976年由NASA牵头制定了著名的ACEE(Aircraft Energy Efficincy)计划，即飞机节能计划，前后执行了10年，国内各大飞机公司几乎全部参加，减重节油，增加商载，该计划完成了B737平尾、DC10垂尾、L1011垂尾的飞行和鉴定。接着又有著名的ACT(Advanced Composite Technology)计划出现，于1988年-1998年执行，目的在于飞机结构性能，研发“强度、刚度、损伤容限”三者统一的主结构，推动大飞机上机翼、机身主结构的应用。再如欧洲则有TANGO (Technology Application Near-Term Goals and Objective)计划，为欧洲11国共34个部门联合发起并执行，革新设计概念，革新制造方法，旨在结构减重20%，成本降低20%。欧洲近期又有NGCW(Next Generation Composite Wing)计划，投资1.03亿欧元，多国共16个工业组织参加，旨在推进大型客机上复合材料机翼的应用。
另一个重要的方面是由政府出面统一组织制订相关法规，使复合材料的设计和鉴定文件化、规范化，编制全行业的技术标准，形成设计和鉴定的统一指南，推动复合材料的应用发展。这方面的实例很多，如美国军用复合材料手册MIL-HDBK-17统一编写和组织250名专家的不断修订；FAA领导下著名的AC-107A\B(飞机复合材料结构)咨询通报的统一制订；美国NASA领导下共享数据库的建设(Share material databases)；美欧“商用飞机复合材料修理委员会”(CACRc)的共同组建等实例不胜枚举。
再如我国的台湾当局一直把复合材料作为支柱产业予以支持发展，当局作了大量组织和领导工作。如近期发展汽车领域的复合材料应用，即由其经济部牵头组织“官产学研”多次召集专题研讨会，并于2012年正式组建“台湾碳纤维电动车开发联盟”，旨在推动先进复合材料在汽车结构上的应用发展。我曾应邀访台讲学交流，亲身领略了这种气势。
我国也有一些政府部门的组织和支持，如航空部存在时，曾组织过第一本《复合材料设计手册》的编写，J-8Ⅱ复合材料机翼的研制等，但都在部属范围内进行，规模有限，近期组织T800级碳纤维的有组织评定等，范围扩大到了航空航天。2013年10月工业和信息化部又印发了《加快推进碳纤维行业发展行动计划》，旨在加快碳纤维及其复合材料产业发展，该部有能力组织此事又有投资支持，未尝不是好事。
由上面的简述可见，复合材料的应用发展离不开政府部门的有力组织和大力支持。很多计划和规范的制订等都是多部门甚至多国联合制订并执行，不是哪一个或哪几个科研和工业部门就能胜任的。我们看到西方发达国家复合材料的蓬勃发展，也要看到他们的组织工作和巨大的资金投入。相比之下，我们的差距是显而易见的。
3基础预研不到位，投资研制不足
国内与国外相比在复合材料技术领域缺乏战略上、整体上的规划与研究，投资亦显严重不足。致使我们基础研究薄弱，预研不踏实，导致技术上落后，许多基础理论和工程实际问题未获解决和很好解决。基础理论方面如破坏机理与极限强度分析问题、从微观损伤到宏观失效问题、确定性和非确定性分析方法等问题；工程实践上，如材料许用值与结构设计值合理确定问题，质量控制与标准合理制制订等问题、性能测试与共享数据库建设问题、大面积整体成型与胶接结构的分析问题、使用保障与修理维护的问题等。以飞机设计而言国外普遍有20-30%的减重效果，而我们普遍达不到20%。实践中诸问题的存在使复合材料的应用置信度不够，效果不足，使人觉得效益不大，花钱不少又麻烦不小，故普遍存在“不敢用、不好用、不爱用”的现象，实质是“不会用”，极大地限制应用的发展，说明预研远没给应用提供必要的技术基础。
在为数不多的国家立项预研课题中，缺乏相对统一的组织领导、合作与协调，存在多方领导、多头投入且又投入严重不足，研究力量不足、项目低水平重复。从项目论证到评审鉴定诸环节问题较多，学风不正。鉴定验收一般都说填补空白，水平国内或国际领先，但工程上一用问题百出，缺乏求真务实的科学态度与作风。如我们国内进入碳纤维的厂商已多达30多家，但许多关键技术问题并未突破，各家鲜有真诚的合作和有效的交流。吉林市声称要建设中国的“硅谷”，可谁又能将其多家原丝、碳丝真正统筹起来，形成拳头，联合攻关呢？致使我国的碳纤维多年仍未走出“质次价高”的怪圈，国内外均缺乏竞争力。
4设计环节薄弱，问题突出
与金属材料相比，复合材料应用分外讲设计、材料与工艺三者密切结合。但三者中设计是龙头，这个龙头舞不起来，扩大复合材料应用就是一句空话。道理很简单，设计之前本无复合材料，只有纤维和基体，复合材料是设计出来的。国内三者中，设计这一环节最显薄弱，已严重制约了我国先进复合材料应用的发展。以航空航天为核心的国防军工部门尚且如此，其它民用部门情况尤甚。时至今日我们应该明白：设计上不去，应用起不来！
复合材料设计，包括计算分析，是一个专门的技术。国际上认为培养一个成熟的复合材料设计师至少需要10年。国内严重缺乏有经验的复合材料设计人员，已普遍影响到复合材料的应用发展。如复合材料设计中最有特色的乃是铺层设计，但国内很少有人真正掌握铺层设计的原则和方法，弄不清材料许用值和结构设计值的来源和用法。有些人知道一点强度理论，但不知道复合材料强度、刚度计算的工程方法，甚至不了解国际上通行的分析和验证用的“积木式”(BBA-Building Block Approach)方法，很少有人具体掌握复合材料连接设计、疲劳耐久性设计、损伤容限设计、稳定性设计、环境影响及其防护设计、修理设计等许多具体设计技术和要领。设计人员发不出符合上述诸原则的设计图纸来，试问生产部门如何进行具体的选材和制造？复合材料必用的连接设计，我们现有的计算方法仍是以前验证过的方法，已有人指出并不太准确。新的系统的方法我手中就有，但近年来推广宣传不够，并未太用。
设计还有一个重要的问题，即规范和手册等软件建设的问题。国外十分重视有组织地制订相应规范，提出“开发编制全行业标准，改进最终产品一致性”的口号，减少风险，降低成本，促进应用。以各大飞机公司而言无一例外地均有自己的《复合材料设计手册》，而我们基本没有。至于专门用于复合材料设计分析软件的开发，国内也远远落后于国际的水平，如Fiber SIM，Hyper Sizer等软件的开发和应用等。
设计影响应用的例子不胜枚举，如风机叶片设计，国外已大量应用先进复合材料，形成碳纤维应用的大户，但国内进展很慢。一个重要原因是我们的叶片多是引进工程，没有原始设计产权，对所用材料不敢做轻易更改。重新设计时连载荷都没有，因为引进时人家不会详细给出。下面汽车工业要大上复合材料，但汽车领域的工程师普遍不会复合材料设计，问题十分尖锐地摆在我们面前，值得关注。
5制造技术发展滞后，设备需改造更新
制造是现代复合材料技术中占有至关重要的地位，一切产品都要通过制造方能变为现实。制造技术包括制造方法、成型工艺、模具技术、无损检测以及制造设备等诸方面的问题。与国外相比我们于该方面差距更大。近年来国外以自动铺带(ATL)和自动铺丝(AFP)为核心的复合材料自动化制造技术正在世界上蓬勃发展并首先用在航空航天工业中，并逐步向民用领域推广。自动铺带机由波音牵头，于1983年投入使用已30多年，自动铺丝机于1990年投入使用已20多年，世界上称这是20世纪最后10年复合材料技术发展史上一个里程碑式的事件。我们却只有萌芽式的研发和近期的采购应用，落后30多年！自动铺带机国内各飞机公司已引进多台，但自动铺丝机由于国际上对华封锁尚一台也没有，引进的自动铺带机国内各单位应用亦不充分。设备最好的空客和哈尔滨飞机公司合建的合资企业“哈飞空客复合材料制造中心”也只允许制造A350XWB舵面结构,且A350于2014年12月才交付第一架飞机，我们还得生产10年、20年。波音787给中国的最大制件也是方向舵(无设计权)，我们连个尾翼都不能做，可见国外对中国限制封锁之严。舵面是国外上世纪80年代中期研发过关的，我们又落后了30多年！
其他如以共固化/共胶接为核心的整体成型技术，新型的罐外成型技术(0OA)，快速成型的RTM(HPRTM)技术，新型拉挤技术ACP(拉进去的是预浸料不是纤维)，厚板固化及其变形控制等技术我们都发展不足。
将来的飞机以复合材料为主而不是金属为主已是不争的事实。原有生产金属飞机的设备正在淘汰和弃用，车铣刨磨钳基本不用，程控数控机床也将不用，铆接、螺接大量减少，这一切空前地改变了航空制造业的传统，航空产业链面临重大重组进程，能否适应这一重大变革必将决定航空制造业的成败兴衰。对此航空工业面临着极大的挑战。对此西方的航空工业正在向大规模生产复合材料制件前进，为此设备和生产手段的更新是不可避免的，投资是巨大的，如欧洲的空客投资3.6亿欧元在德国建成生产A350机身的新厂，英国投4亿英镑在威尔士建设生产A350机翼的新厂。英国甚至要投30亿英镑用于航空航天复合材料项目的建设，投资之巨令人瞠目，我们难以望其项背。民用领域发展复合材料产业这样类似的技术改造也是不可避免的，如汽车制造、风机叶片、舰船等领域。航空复合材料有限公司正在组建，整合原621所和625所的技术力量组建新的公司参与竞争，但进度太慢、资金短缺，影响其发挥作用。我们已经明白关键的核心技术是买不来的，创新能力也是买不来的，只能靠我们自己发展。
6成本高制约应用发展
先进复合材料成本毕竟较高，是制约其扩大应用发展的主要障碍之一。我们思想上应该牢记：成本下不来，应用上不去。
有鉴于此，西方发达国家近年来纷纷制订低成本的复合材料发展计划，发展低成本的复合材料综合技术。如美国由国防部出面联合工业界于1996年发起并执行一个10年的低成本复合材料计划，即著名的CAI(Composite Afforability Initiative)计划，近年来总结认为取得了巨大成果，并已用在F-35和B787等机型的工程应用中，声称要给出一个设计/制造示范性的转变，要降低总成本的50%。此外美国的各大飞机公司，如波音、洛克希德等也都有自己的低成本计划。欧洲则继TANGO计划后又有ASK计划等，此时要减轻结构重量的30%，节省成本的30%，也是多国多部门联合执行。
低成本技术应包括低成本的设计技术、低成本的材料技术、低成本的制造技术。其中核心是低成本的制造技术，因其占了成本的大部份额。以航空航天而言其占约80%的份额，民用则可占60%左右的份额。所以核心是要大力发展低成本的制造技术。这一点对民用领域尤其重要。如汽车领域应用复合材料，笔者认为其成败的关键主要就在于快速成型的低成本制造技术的成功研发。
相比之下我们国内至今没有系统的低成本计划的制定和执行，缺乏系统、深入、具体的研究和实践，远落后于国外的情况，致使航空复合材料产品价格居高不下。复合材料产品的价格最终是按公斤计的，机种不同，具体价格不同，选材不同，制造方法不同等，很难统一给出准确的价格。国外构件一般600-1500美元/公斤，约为4000-10000元人民币/公斤。而我们一般1-1.5万元/公斤，甚至2万元/公斤，军机研制军方不接受，民机研制亦觉成本太高，一再希望少用。我们军用T300级碳纤维3500-4000元/公斤，航天亦大致如此，将开发的经费亦打入其中，简直是在卖缺。成本问题极大地制约甚至扼杀了应用的发展，在民用领域问题将会更突出。成本降不下来，应用上得去吗？
当然，正确看待成本国内也存在问题，国内容易重视一次性投资成本，而忽视了综合成本和全寿命成本。如民机大量应用复合材料，可以大幅减重，省下的重量可多卖座位，可节省燃油，大幅降低运营成本，综合起来看会有经济效益，否则用不起来。再如国内有人发展复合材料耐酸泵，较金属泵肯定贵得多，但不腐蚀寿命长，免去了频繁的更换，总成本反倒低了。成本问题是一个复杂的、综合的问题，必须全面看待。
7缺乏原始技术创新，创新能力不足
创新是一个民族技术发展的灵魂，事关国民经济发展的命脉，当前国家十分重视和强调，最近李克强总理还在号召“大众创业，万众创新”，但在复合材料技术领域却表现出重视不够，创新能力不足，与外界相比缺乏原始技术创新。
应用发展归根结底是要能不断开发出新的有竞争力的适销对路的产品投放市场获取效益。国内先进复合材料占有60%左右市场份额的是体育休闲用品，世界上60%以上的复合材料体育休闲用品均出自中国大陆。但产品多系台湾转移而来，我们并无自主知识产权，代工的性质效益自然不高。以复合材料自行车而言，目前世界上可有30万辆/年的产量，从车架、车把、车叉、座管到曲柄最后到车圈台湾用27年完成复合材料化的进程，技术含量很高。车及其配件虽然多产自大陆，但我们从未独立完成过一辆复合材料自行车的完整研发。风电至2011年我国已累计装机62364MW，超过美国居世界第一，但复合材料风机叶片却多由国外制作，我们少有自主知识产权。本人早已指出此乃是我国发展复合材料产业的一种“病态”，如今看来“病态”犹存。
目前我国进入碳纤维研发和生产的企业已多达30多家，已建成产能达万吨以上，但2014年的产量仅在3000吨左右，还存在着“有产能无产量，有产量无质量”的情况，产量以后可能还会增加，但若创新的下游产品开发不出来，这些纤维的市场在哪，企业的出路何在？历史的经验早已指明，当纤维供应充足时靠卖纤维是不赚钱的，必须大力开发下游产品。目前国内的产品低端的较多，上档次的较少，技术含量较低，附加值不高。我们要发挥中国人的聪明才智，进行有创造性革新的研发，除占领国内市场外，也要有勇气参加世界市场的竞争。
诚然创新并非易事，在整个复合材料技术领域我们并非完全没有创新，只是创新意识还不强，创新能力还不足，创新产品还不多。在当今世界范围内，先进复合材料的新材料、新工艺、新理论、新方法层出不穷，如果我们跟踪模仿尚不到位何谈创新？
8使用保障能力不足，研发不够
使用保障(supportability)是一个结构系统在其寿命期内在规定的环境条件下不受限制地使用所需要的与可能的后勤保障的综合量度。这一概念用于先进复合材料系因军民机上不断扩大应用而由北大西洋公约组织于上世纪80年代中期提出。一旦复合材料应用发展扩大到一定程度，则必然会遇到这个问题。
使用保障的内容主要包括复合材料结构生产和使用中的可检性、可维护性、互换性和可更换性，最重要的是可修理性。当军民用复合材料大量投入使用后，修理问题必然会提到议事日程，修理问题不解决，应用发展必将会受到严重影响，这是不言而喻的。
复合材料结构在制造和使用过程中必然会有各种缺陷和损伤，诸如分层、裂纹、冲击损伤、表面划伤、雷击损伤以及战伤等等。这些都需要修理。以修理技术而言，可包括修理选材、修理方法、修理设备，修理检测和修理设计等诸多方面。国外自上世纪80年代初即已进行了系统研究，现问题已基本获解决，但还在发展研究中。外场修理用的热补仪、便携式无损检测设备等均已成套出售，人员多已完成上岗前的培训和取证，修理规范已完成制订，现正在向数字化、自动化修理前进。复合材料修理实际多是采用胶接补片的方式修理，其既可修理复合材料结构有又可修理金属结构，现世界上金属飞机结构腐蚀、裂纹等多发性故障也多是采用复合材料技术进行修理，故复合材料修理近年来已发展为一门产业。
国内虽然也于上世纪90年代开始研究，但笔者认为还不够完善系统，如修理验证试验只做到静载，疲劳试验则不充分；只进行过小规模的零件修理，未进行过大规模的部件修理和验证，人员培训不到位亦缺乏相应的规范等，故还不能说已解决问题，尚需发展研究。
我们军民用飞机、风机叶片、舰船以及工业用品已部分投入使用，修理问题已经提出，若汽车工业大量使用复合材料，问题更会突显。所以急需加大先进复合材料可检性、可维护性和可修理性的研发力度，提供强有力的后勤使用保障能力，扫清先进复合材料使用中的障碍，才能促进复合材料的应用发展。
9没有启动回收再利用问题的研究解决
使用到期的复合材料制品和生产加工中产生的边角余料的回收再利用是一个重要的技术问题，事涉产业的可持续发展，是一个战略问题。有鉴于此，该问题已引起世界的普遍关注，并大力开始研究解决。
西方发达国家如英国、美国和日本等已纷纷组建专门的机构研究解决这一问题，并已建起了多个专门的企业从事此项具体工作。如英国Milled Carbon Ltd厂已和波音、空客等建立合作关系，帮他们处理废料。欧洲已组建复合材料回收服务公司(UCRU)，解决欧洲复合材料回收和可持续发展问题。英国的回收碳纤维公司(RCF)有2000吨/年的处理能力，已和英国GKN航空公司签订合同回收其废品，近期100吨/年，后会有30%的年增长率。
过去回收再利用传统的办法是粉碎、焚烧和掩埋，既不科学又不经济，现在欧洲有些国家如德国等已禁用这些方法。新研究的办法可有高温裂解、溶剂萃取等，旨在将纤维和树脂分开，回收再利用。回收的产品多以短纤维碎料等形式应用，市场有较大需求。因原来的长纤维有14%左右也要切碎，以短纤维形式应用。
飞机制件一般寿命25-28年，风机叶片20-25年，汽车制件寿命更短，一般10-15年，且西方国家已规定到2015年汽车上报废的零件95%以上要可以回收再利用。问题尖锐的摆在了我们面前，回收再利用这一战略问题不解决，势必会影响我国复合材料产事业的发展。
国内回收再利用的问题虽有议论和提出，但迄今为止并无太多的实际行动来启动该问题研究解决，更未见专门从事此产业的企业建立，情况远落后于国外的水平。此处再次谈及此问题，意在引起业界的重视，并希望能有国家相关环保部门的重视和出面，早日动手切实解决问题，为复合材料的应用发展扫清障碍，扩清道路。
10人才短缺，不能满足应用发展的需求
随国内复合材料产事业的发展，对相关专业人才提出了强烈的需求。目前的情况是缺乏掌握现代设计技术和工程制造技术的人才，即人才现状不能满足应用发展的需求。
人才的问题与高校的培养机制有关。多数重点高校设有材料学院，培养了一些材料方面的人才，但鲜有复合材料设计与制造专业。如哈工大、北航、西工大和南航等与航空航天有关的高校普遍没有复合材料设计专业，只有上海的同济大学觉悟较早，几年前其正式开设了复合材料设计专业，但其毕业生很难分到民品部门。国外的情况则与我们有别。笔者有幸曾参访过许多美国、英国、澳大利亚以至台湾的相关重点高校，他们普遍设有复合材料课程，并强调“hands on”动手能力，参加项目亲手做制件。因应复合材料发展的需要他们早就注意了专业人才的培养。
除相关高校正式开课外，利用社会力量进行在职人员的培养也非常必要。回想上世纪80年代中期我在美国波音公司工作时，他们既已开始了相关的专业培训。波音有强大的“培训中心”，春秋两季招生业余培训，列在招生简章第一位的就是复合材料技术培训，报名晚了都参加不上。10多年前我在国内几乎每月都能收到美国复合材料修理办班的通知，培训复合材料修理技术。未雨绸缪，对于人才的培养他们已有预见在先。笔者意见国内应大力加强复合材料技术的在职培训，特别是民用部门人员的培训，以促进复合材料的应用发展。其实国内西工大、哈飞、北京SAMPE支部等单位已开展并坚持了这种培训，作了很好的工作，但深度、广度还不够，生员多来自航空航天部门，应注意扩大民用产业部门技术人员的培训。
以人为本，事在人为。适应复合材料的应用发展，我们必须加大人才的培养力度，培训力度，并采取相应措施，切实践行。
结语
应用是硬道理。应用的落后是根本的落后，带标志性的落后。应用上不去，许多具体技术问题就暴露不出来，解决不了，何谈技术进步？因此应用的落后是我国复合材料技术发展的一个瓶颈、一个短板，关键症结所在。革命尚未成功，同志仍需努力。
国家已经认定材料工业是国民经济的基础产业，新材料是材料工业的先导，是重要的战略性新兴产业。明确了新材料是国家七大新兴战略之一，要重点发展新型功能材料、高性能结构材料和先进复合材料。无需多言，我国已是一个复合材料大国，年耗碳纤维一万吨以上，但还不是一个强国，由大国走向强国，我们必须看到问题，找出差距，认清方向，作出切实努力。业界领导和同仁应努力促进应用、促进发展，与世界一起迎接复合材料蓬勃发展的美好明天。
我国先进复合材料技术领域的问题与差距
http://www.chcan.com/about/about ... mp;ID=43958#pageTop
我国已是一个复合材料大国，年耗碳纤维一万吨以上，但还不是一个强国，由大国走向强国，我们必须看到问题，找出差距，认清方向，作出切实努力。业界领导和同仁应努力促进应用、促进发展，与世界一起迎接复合材料蓬勃发展的美好明天。
以高性能增强纤维，特别是以碳纤维为增强相的先进复合材料，近年来在世界上了得到了人所共知的快速发展。先进复合材料是典型的军民两用材料，先进复合材料技术是典型的军民两用技术。我国两院院士师昌绪先生生前曾说：“复合材料几乎是一个无所不为的材料。”国际著名复合材料组织JEC主席Mutel也讲：“Composites can be found in almost product imaginable”。
我国的复合材料事业起步并不晚。自上世纪六十年代初长春应化所李仍元先生研发碳纤维始，六十年代末进入复合材料领域，以本人而言即于1970年作为飞机设计人员既已进入该领域，投入研发。40多年来我们也取得了一定的成绩与进展，但与世界的先进水平比，我们的应用与发展还存在许多问题和差距，短板和瓶颈。静观国内的事实，我们必须得老实承认在这一重要的技术领域，我们不是赶上或超过世界的先进水平而是落后了。我们应用的规模与水平，设计的方法与观念，材料的基础与配套，制造的工艺与设备均严重落后。落后是全方位的，差距是越来越大了。该领域的先驱，北京中科院化学所原副所长吴仁杰先生曾说，我们就像一个醒来的人，打哈欠，伸懒腰，总也起不来床。这种“起不来床”的感觉，至今犹存。
本文的重点就在于找出落后的方面及其原因，引起国内相关领导及同仁的关注，并有针对性的采取措施，以期赶上并超过世界上先进复合材料技术发展的雄伟步伐。论及应用发展落后的方面及其原因应是多方面的，但依据本人参与国内先进复合材料军民用发展研究40多年来的切身经验和体会，主要有以下十条，今不揣冒昧，仓促成文，期与国内业界领导及同仁共同探讨并虚心就教。
1思想认识和理念的问题
先进复合材料对国防建设和国民经济发展有极为重要的作用，国内对此长期认识不足。以飞机设计而言，减重是其永恒的主题，复合材料能够带来20-30%的减重，这是其它手段无法达到的，故复合材料一问世首先用在航空上，初期可高达70%左右的碳纤维耗于此处，先军机后民机，制件从小到大，从少到多，从弱到强，从次结构到承力的主结构，从结构到功能，一步步地实现了飞机结构的复合材料化，所谓“化”者大有彻头彻尾，彻里彻外之谓也。现世界上军民机均已用到50%以上的水平(指复合材料占结构重量的百分比)，直升机、无人机、通用飞机多已达到80-90%的水平。而我们的军机正式应用在10%以下，J-20用到了机翼在～以上，J-31在～以上，但后两者还在试飞并未投产。民机正式研制的ARJ21用量2%以下，C919达到12%左右，但均在研制中，并未量产。与世界水平比，差距相当之大。懂复合材料的结构总师并非飞机研制的总师，他们在自己的岗位上艰难推进应用，但困难重重。我们的主要领导未见世界上业已存在的飞机结构复合材料化的大趋势及其对航空工业的影响,对此航空工业正面临着极其严重的挑战。
相比之下，国外不是这样。美国的航空航天工业协会(AIA)早于上世纪80年代即已拟出一“复合材料发展纲要”，并向美国政府发出警告，指出复合材料是美国90年代的关键技术，必须组织美国的全国力量大力推进复合材料的发展，在竞争的威胁下保持这一领域的优势地位。于是下面完成了一份详尽的先进复合材料“国家技术开发计划”。再看下面的波音飞机公司，一直把复合材料作为重点抓住不放，从B-737平尾入手一直到B-777尾翼的研制鉴定，到B-787的50%复合材料的应用。上世纪80年代中期笔者曾在波音以雇员身份工作，他们抓预研、抓课题的工作态度和气势为我所亲见。再如原麦道公司自1976年研制F-18，正式上了机翼，于1982年正式首飞，此后世界上三代机全部是复合材料机翼了(我国的J-10除外)。而我们1995年完成J8-II复合材料机翼预研上天后，直到近20年后才有J-20、J-31机翼正式上天，落后了30多年。
我们国内认识上时间迟后，高度上不到位，特别是有技术决策权的高层技术领导，这导致了我们今天应用发展的严重落后。当前先进复合材料已在以航空航天为核心的国防军工领域、能源领域、建筑领域、地面交通领域(包括汽车)、舰船领域、运动休闲以及广大的工业等领域，开创了前所未有的发展空间和机遇，所以我们必须提高思想认识，站在经济全球化的高度，以开放的思想，前瞻的目光和创新的思维，充分认识大力发展先进复合材料技术的重要意义和其光明的前景。
2缺乏政府部门的有力组织和支持
复合材料技术，包括碳纤维、芳纶等增强纤维技术，学科交叉，协作面广，需要相关政府部门有力的组织、支持和投入。而在这方面我们和国外相比存在较大的不足和差距。
长期以来欧美等国制订并投资了一系列发展计划，旨在推动复合材料的应用发展。例如美国1976年由NASA牵头制定了著名的ACEE(Aircraft Energy Efficincy)计划，即飞机节能计划，前后执行了10年，国内各大飞机公司几乎全部参加，减重节油，增加商载，该计划完成了B737平尾、DC10垂尾、L1011垂尾的飞行和鉴定。接着又有著名的ACT(Advanced Composite Technology)计划出现，于1988年-1998年执行，目的在于飞机结构性能，研发“强度、刚度、损伤容限”三者统一的主结构，推动大飞机上机翼、机身主结构的应用。再如欧洲则有TANGO (Technology Application Near-Term Goals and Objective)计划，为欧洲11国共34个部门联合发起并执行，革新设计概念，革新制造方法，旨在结构减重20%，成本降低20%。欧洲近期又有NGCW(Next Generation Composite Wing)计划，投资1.03亿欧元，多国共16个工业组织参加，旨在推进大型客机上复合材料机翼的应用。
另一个重要的方面是由政府出面统一组织制订相关法规，使复合材料的设计和鉴定文件化、规范化，编制全行业的技术标准，形成设计和鉴定的统一指南，推动复合材料的应用发展。这方面的实例很多，如美国军用复合材料手册MIL-HDBK-17统一编写和组织250名专家的不断修订；FAA领导下著名的AC-107A\B(飞机复合材料结构)咨询通报的统一制订；美国NASA领导下共享数据库的建设(Share material databases)；美欧“商用飞机复合材料修理委员会”(CACRc)的共同组建等实例不胜枚举。
再如我国的台湾当局一直把复合材料作为支柱产业予以支持发展，当局作了大量组织和领导工作。如近期发展汽车领域的复合材料应用，即由其经济部牵头组织“官产学研”多次召集专题研讨会，并于2012年正式组建“台湾碳纤维电动车开发联盟”，旨在推动先进复合材料在汽车结构上的应用发展。我曾应邀访台讲学交流，亲身领略了这种气势。
我国也有一些政府部门的组织和支持，如航空部存在时，曾组织过第一本《复合材料设计手册》的编写，J-8Ⅱ复合材料机翼的研制等，但都在部属范围内进行，规模有限，近期组织T800级碳纤维的有组织评定等，范围扩大到了航空航天。2013年10月工业和信息化部又印发了《加快推进碳纤维行业发展行动计划》，旨在加快碳纤维及其复合材料产业发展，该部有能力组织此事又有投资支持，未尝不是好事。
由上面的简述可见，复合材料的应用发展离不开政府部门的有力组织和大力支持。很多计划和规范的制订等都是多部门甚至多国联合制订并执行，不是哪一个或哪几个科研和工业部门就能胜任的。我们看到西方发达国家复合材料的蓬勃发展，也要看到他们的组织工作和巨大的资金投入。相比之下，我们的差距是显而易见的。
3基础预研不到位，投资研制不足
国内与国外相比在复合材料技术领域缺乏战略上、整体上的规划与研究，投资亦显严重不足。致使我们基础研究薄弱，预研不踏实，导致技术上落后，许多基础理论和工程实际问题未获解决和很好解决。基础理论方面如破坏机理与极限强度分析问题、从微观损伤到宏观失效问题、确定性和非确定性分析方法等问题；工程实践上，如材料许用值与结构设计值合理确定问题，质量控制与标准合理制制订等问题、性能测试与共享数据库建设问题、大面积整体成型与胶接结构的分析问题、使用保障与修理维护的问题等。以飞机设计而言国外普遍有20-30%的减重效果，而我们普遍达不到20%。实践中诸问题的存在使复合材料的应用置信度不够，效果不足，使人觉得效益不大，花钱不少又麻烦不小，故普遍存在“不敢用、不好用、不爱用”的现象，实质是“不会用”，极大地限制应用的发展，说明预研远没给应用提供必要的技术基础。
在为数不多的国家立项预研课题中，缺乏相对统一的组织领导、合作与协调，存在多方领导、多头投入且又投入严重不足，研究力量不足、项目低水平重复。从项目论证到评审鉴定诸环节问题较多，学风不正。鉴定验收一般都说填补空白，水平国内或国际领先，但工程上一用问题百出，缺乏求真务实的科学态度与作风。如我们国内进入碳纤维的厂商已多达30多家，但许多关键技术问题并未突破，各家鲜有真诚的合作和有效的交流。吉林市声称要建设中国的“硅谷”，可谁又能将其多家原丝、碳丝真正统筹起来，形成拳头，联合攻关呢？致使我国的碳纤维多年仍未走出“质次价高”的怪圈，国内外均缺乏竞争力。
4设计环节薄弱，问题突出
与金属材料相比，复合材料应用分外讲设计、材料与工艺三者密切结合。但三者中设计是龙头，这个龙头舞不起来，扩大复合材料应用就是一句空话。道理很简单，设计之前本无复合材料，只有纤维和基体，复合材料是设计出来的。国内三者中，设计这一环节最显薄弱，已严重制约了我国先进复合材料应用的发展。以航空航天为核心的国防军工部门尚且如此，其它民用部门情况尤甚。时至今日我们应该明白：设计上不去，应用起不来！
复合材料设计，包括计算分析，是一个专门的技术。国际上认为培养一个成熟的复合材料设计师至少需要10年。国内严重缺乏有经验的复合材料设计人员，已普遍影响到复合材料的应用发展。如复合材料设计中最有特色的乃是铺层设计，但国内很少有人真正掌握铺层设计的原则和方法，弄不清材料许用值和结构设计值的来源和用法。有些人知道一点强度理论，但不知道复合材料强度、刚度计算的工程方法，甚至不了解国际上通行的分析和验证用的“积木式”(BBA-Building Block Approach)方法，很少有人具体掌握复合材料连接设计、疲劳耐久性设计、损伤容限设计、稳定性设计、环境影响及其防护设计、修理设计等许多具体设计技术和要领。设计人员发不出符合上述诸原则的设计图纸来，试问生产部门如何进行具体的选材和制造？复合材料必用的连接设计，我们现有的计算方法仍是以前验证过的方法，已有人指出并不太准确。新的系统的方法我手中就有，但近年来推广宣传不够，并未太用。
设计还有一个重要的问题，即规范和手册等软件建设的问题。国外十分重视有组织地制订相应规范，提出“开发编制全行业标准，改进最终产品一致性”的口号，减少风险，降低成本，促进应用。以各大飞机公司而言无一例外地均有自己的《复合材料设计手册》，而我们基本没有。至于专门用于复合材料设计分析软件的开发，国内也远远落后于国际的水平，如Fiber SIM，Hyper Sizer等软件的开发和应用等。
设计影响应用的例子不胜枚举，如风机叶片设计，国外已大量应用先进复合材料，形成碳纤维应用的大户，但国内进展很慢。一个重要原因是我们的叶片多是引进工程，没有原始设计产权，对所用材料不敢做轻易更改。重新设计时连载荷都没有，因为引进时人家不会详细给出。下面汽车工业要大上复合材料，但汽车领域的工程师普遍不会复合材料设计，问题十分尖锐地摆在我们面前，值得关注。
5制造技术发展滞后，设备需改造更新
制造是现代复合材料技术中占有至关重要的地位，一切产品都要通过制造方能变为现实。制造技术包括制造方法、成型工艺、模具技术、无损检测以及制造设备等诸方面的问题。与国外相比我们于该方面差距更大。近年来国外以自动铺带(ATL)和自动铺丝(AFP)为核心的复合材料自动化制造技术正在世界上蓬勃发展并首先用在航空航天工业中，并逐步向民用领域推广。自动铺带机由波音牵头，于1983年投入使用已30多年，自动铺丝机于1990年投入使用已20多年，世界上称这是20世纪最后10年复合材料技术发展史上一个里程碑式的事件。我们却只有萌芽式的研发和近期的采购应用，落后30多年！自动铺带机国内各飞机公司已引进多台，但自动铺丝机由于国际上对华封锁尚一台也没有，引进的自动铺带机国内各单位应用亦不充分。设备最好的空客和哈尔滨飞机公司合建的合资企业“哈飞空客复合材料制造中心”也只允许制造A350XWB舵面结构,且A350于2014年12月才交付第一架飞机，我们还得生产10年、20年。波音787给中国的最大制件也是方向舵(无设计权)，我们连个尾翼都不能做，可见国外对中国限制封锁之严。舵面是国外上世纪80年代中期研发过关的，我们又落后了30多年！
其他如以共固化/共胶接为核心的整体成型技术，新型的罐外成型技术(0OA)，快速成型的RTM(HPRTM)技术，新型拉挤技术ACP(拉进去的是预浸料不是纤维)，厚板固化及其变形控制等技术我们都发展不足。
将来的飞机以复合材料为主而不是金属为主已是不争的事实。原有生产金属飞机的设备正在淘汰和弃用，车铣刨磨钳基本不用，程控数控机床也将不用，铆接、螺接大量减少，这一切空前地改变了航空制造业的传统，航空产业链面临重大重组进程，能否适应这一重大变革必将决定航空制造业的成败兴衰。对此航空工业面临着极大的挑战。对此西方的航空工业正在向大规模生产复合材料制件前进，为此设备和生产手段的更新是不可避免的，投资是巨大的，如欧洲的空客投资3.6亿欧元在德国建成生产A350机身的新厂，英国投4亿英镑在威尔士建设生产A350机翼的新厂。英国甚至要投30亿英镑用于航空航天复合材料项目的建设，投资之巨令人瞠目，我们难以望其项背。民用领域发展复合材料产业这样类似的技术改造也是不可避免的，如汽车制造、风机叶片、舰船等领域。航空复合材料有限公司正在组建，整合原621所和625所的技术力量组建新的公司参与竞争，但进度太慢、资金短缺，影响其发挥作用。我们已经明白关键的核心技术是买不来的，创新能力也是买不来的，只能靠我们自己发展。
6成本高制约应用发展
先进复合材料成本毕竟较高，是制约其扩大应用发展的主要障碍之一。我们思想上应该牢记：成本下不来，应用上不去。
有鉴于此，西方发达国家近年来纷纷制订低成本的复合材料发展计划，发展低成本的复合材料综合技术。如美国由国防部出面联合工业界于1996年发起并执行一个10年的低成本复合材料计划，即著名的CAI(Composite Afforability Initiative)计划，近年来总结认为取得了巨大成果，并已用在F-35和B787等机型的工程应用中，声称要给出一个设计/制造示范性的转变，要降低总成本的50%。此外美国的各大飞机公司，如波音、洛克希德等也都有自己的低成本计划。欧洲则继TANGO计划后又有ASK计划等，此时要减轻结构重量的30%，节省成本的30%，也是多国多部门联合执行。
低成本技术应包括低成本的设计技术、低成本的材料技术、低成本的制造技术。其中核心是低成本的制造技术，因其占了成本的大部份额。以航空航天而言其占约80%的份额，民用则可占60%左右的份额。所以核心是要大力发展低成本的制造技术。这一点对民用领域尤其重要。如汽车领域应用复合材料，笔者认为其成败的关键主要就在于快速成型的低成本制造技术的成功研发。
相比之下我们国内至今没有系统的低成本计划的制定和执行，缺乏系统、深入、具体的研究和实践，远落后于国外的情况，致使航空复合材料产品价格居高不下。复合材料产品的价格最终是按公斤计的，机种不同，具体价格不同，选材不同，制造方法不同等，很难统一给出准确的价格。国外构件一般600-1500美元/公斤，约为4000-10000元人民币/公斤。而我们一般1-1.5万元/公斤，甚至2万元/公斤，军机研制军方不接受，民机研制亦觉成本太高，一再希望少用。我们军用T300级碳纤维3500-4000元/公斤，航天亦大致如此，将开发的经费亦打入其中，简直是在卖缺。成本问题极大地制约甚至扼杀了应用的发展，在民用领域问题将会更突出。成本降不下来，应用上得去吗？
当然，正确看待成本国内也存在问题，国内容易重视一次性投资成本，而忽视了综合成本和全寿命成本。如民机大量应用复合材料，可以大幅减重，省下的重量可多卖座位，可节省燃油，大幅降低运营成本，综合起来看会有经济效益，否则用不起来。再如国内有人发展复合材料耐酸泵，较金属泵肯定贵得多，但不腐蚀寿命长，免去了频繁的更换，总成本反倒低了。成本问题是一个复杂的、综合的问题，必须全面看待。
7缺乏原始技术创新，创新能力不足
创新是一个民族技术发展的灵魂，事关国民经济发展的命脉，当前国家十分重视和强调，最近李克强总理还在号召“大众创业，万众创新”，但在复合材料技术领域却表现出重视不够，创新能力不足，与外界相比缺乏原始技术创新。
应用发展归根结底是要能不断开发出新的有竞争力的适销对路的产品投放市场获取效益。国内先进复合材料占有60%左右市场份额的是体育休闲用品，世界上60%以上的复合材料体育休闲用品均出自中国大陆。但产品多系台湾转移而来，我们并无自主知识产权，代工的性质效益自然不高。以复合材料自行车而言，目前世界上可有30万辆/年的产量，从车架、车把、车叉、座管到曲柄最后到车圈台湾用27年完成复合材料化的进程，技术含量很高。车及其配件虽然多产自大陆，但我们从未独立完成过一辆复合材料自行车的完整研发。风电至2011年我国已累计装机62364MW，超过美国居世界第一，但复合材料风机叶片却多由国外制作，我们少有自主知识产权。本人早已指出此乃是我国发展复合材料产业的一种“病态”，如今看来“病态”犹存。
目前我国进入碳纤维研发和生产的企业已多达30多家，已建成产能达万吨以上，但2014年的产量仅在3000吨左右，还存在着“有产能无产量，有产量无质量”的情况，产量以后可能还会增加，但若创新的下游产品开发不出来，这些纤维的市场在哪，企业的出路何在？历史的经验早已指明，当纤维供应充足时靠卖纤维是不赚钱的，必须大力开发下游产品。目前国内的产品低端的较多，上档次的较少，技术含量较低，附加值不高。我们要发挥中国人的聪明才智，进行有创造性革新的研发，除占领国内市场外，也要有勇气参加世界市场的竞争。
诚然创新并非易事，在整个复合材料技术领域我们并非完全没有创新，只是创新意识还不强，创新能力还不足，创新产品还不多。在当今世界范围内，先进复合材料的新材料、新工艺、新理论、新方法层出不穷，如果我们跟踪模仿尚不到位何谈创新？
8使用保障能力不足，研发不够
使用保障(supportability)是一个结构系统在其寿命期内在规定的环境条件下不受限制地使用所需要的与可能的后勤保障的综合量度。这一概念用于先进复合材料系因军民机上不断扩大应用而由北大西洋公约组织于上世纪80年代中期提出。一旦复合材料应用发展扩大到一定程度，则必然会遇到这个问题。
使用保障的内容主要包括复合材料结构生产和使用中的可检性、可维护性、互换性和可更换性，最重要的是可修理性。当军民用复合材料大量投入使用后，修理问题必然会提到议事日程，修理问题不解决，应用发展必将会受到严重影响，这是不言而喻的。
复合材料结构在制造和使用过程中必然会有各种缺陷和损伤，诸如分层、裂纹、冲击损伤、表面划伤、雷击损伤以及战伤等等。这些都需要修理。以修理技术而言，可包括修理选材、修理方法、修理设备，修理检测和修理设计等诸多方面。国外自上世纪80年代初即已进行了系统研究，现问题已基本获解决，但还在发展研究中。外场修理用的热补仪、便携式无损检测设备等均已成套出售，人员多已完成上岗前的培训和取证，修理规范已完成制订，现正在向数字化、自动化修理前进。复合材料修理实际多是采用胶接补片的方式修理，其既可修理复合材料结构有又可修理金属结构，现世界上金属飞机结构腐蚀、裂纹等多发性故障也多是采用复合材料技术进行修理，故复合材料修理近年来已发展为一门产业。
国内虽然也于上世纪90年代开始研究，但笔者认为还不够完善系统，如修理验证试验只做到静载，疲劳试验则不充分；只进行过小规模的零件修理，未进行过大规模的部件修理和验证，人员培训不到位亦缺乏相应的规范等，故还不能说已解决问题，尚需发展研究。
我们军民用飞机、风机叶片、舰船以及工业用品已部分投入使用，修理问题已经提出，若汽车工业大量使用复合材料，问题更会突显。所以急需加大先进复合材料可检性、可维护性和可修理性的研发力度，提供强有力的后勤使用保障能力，扫清先进复合材料使用中的障碍，才能促进复合材料的应用发展。
9没有启动回收再利用问题的研究解决
使用到期的复合材料制品和生产加工中产生的边角余料的回收再利用是一个重要的技术问题，事涉产业的可持续发展，是一个战略问题。有鉴于此，该问题已引起世界的普遍关注，并大力开始研究解决。
西方发达国家如英国、美国和日本等已纷纷组建专门的机构研究解决这一问题，并已建起了多个专门的企业从事此项具体工作。如英国Milled Carbon Ltd厂已和波音、空客等建立合作关系，帮他们处理废料。欧洲已组建复合材料回收服务公司(UCRU)，解决欧洲复合材料回收和可持续发展问题。英国的回收碳纤维公司(RCF)有2000吨/年的处理能力，已和英国GKN航空公司签订合同回收其废品，近期100吨/年，后会有30%的年增长率。
过去回收再利用传统的办法是粉碎、焚烧和掩埋，既不科学又不经济，现在欧洲有些国家如德国等已禁用这些方法。新研究的办法可有高温裂解、溶剂萃取等，旨在将纤维和树脂分开，回收再利用。回收的产品多以短纤维碎料等形式应用，市场有较大需求。因原来的长纤维有14%左右也要切碎，以短纤维形式应用。
飞机制件一般寿命25-28年，风机叶片20-25年，汽车制件寿命更短，一般10-15年，且西方国家已规定到2015年汽车上报废的零件95%以上要可以回收再利用。问题尖锐的摆在了我们面前，回收再利用这一战略问题不解决，势必会影响我国复合材料产事业的发展。
国内回收再利用的问题虽有议论和提出，但迄今为止并无太多的实际行动来启动该问题研究解决，更未见专门从事此产业的企业建立，情况远落后于国外的水平。此处再次谈及此问题，意在引起业界的重视，并希望能有国家相关环保部门的重视和出面，早日动手切实解决问题，为复合材料的应用发展扫清障碍，扩清道路。
10人才短缺，不能满足应用发展的需求
随国内复合材料产事业的发展，对相关专业人才提出了强烈的需求。目前的情况是缺乏掌握现代设计技术和工程制造技术的人才，即人才现状不能满足应用发展的需求。
人才的问题与高校的培养机制有关。多数重点高校设有材料学院，培养了一些材料方面的人才，但鲜有复合材料设计与制造专业。如哈工大、北航、西工大和南航等与航空航天有关的高校普遍没有复合材料设计专业，只有上海的同济大学觉悟较早，几年前其正式开设了复合材料设计专业，但其毕业生很难分到民品部门。国外的情况则与我们有别。笔者有幸曾参访过许多美国、英国、澳大利亚以至台湾的相关重点高校，他们普遍设有复合材料课程，并强调“hands on”动手能力，参加项目亲手做制件。因应复合材料发展的需要他们早就注意了专业人才的培养。
除相关高校正式开课外，利用社会力量进行在职人员的培养也非常必要。回想上世纪80年代中期我在美国波音公司工作时，他们既已开始了相关的专业培训。波音有强大的“培训中心”，春秋两季招生业余培训，列在招生简章第一位的就是复合材料技术培训，报名晚了都参加不上。10多年前我在国内几乎每月都能收到美国复合材料修理办班的通知，培训复合材料修理技术。未雨绸缪，对于人才的培养他们已有预见在先。笔者意见国内应大力加强复合材料技术的在职培训，特别是民用部门人员的培训，以促进复合材料的应用发展。其实国内西工大、哈飞、北京SAMPE支部等单位已开展并坚持了这种培训，作了很好的工作，但深度、广度还不够，生员多来自航空航天部门，应注意扩大民用产业部门技术人员的培训。
以人为本，事在人为。适应复合材料的应用发展，我们必须加大人才的培养力度，培训力度，并采取相应措施，切实践行。
结语
应用是硬道理。应用的落后是根本的落后，带标志性的落后。应用上不去，许多具体技术问题就暴露不出来，解决不了，何谈技术进步？因此应用的落后是我国复合材料技术发展的一个瓶颈、一个短板，关键症结所在。革命尚未成功，同志仍需努力。
国家已经认定材料工业是国民经济的基础产业，新材料是材料工业的先导，是重要的战略性新兴产业。明确了新材料是国家七大新兴战略之一，要重点发展新型功能材料、高性能结构材料和先进复合材料。无需多言，我国已是一个复合材料大国，年耗碳纤维一万吨以上，但还不是一个强国，由大国走向强国，我们必须看到问题，找出差距，认清方向，作出切实努力。业界领导和同仁应努力促进应用、促进发展，与世界一起迎接复合材料蓬勃发展的美好明天。
我国先进复合材料技术领域的问题与差距
http://www.chcan.com/about/about ... mp;ID=43958#pageTop
大飞机复合材料机翼研制技术现状 - 豆丁网
http://www.docin.com/p-651147378.html
http://www.docin.com/p-651147378.html
大丝束民品，吹牛倒是山响
Jason787 发表于 2016-8-10 01:03
不懂就问，汽车工业碳纤维用量大么？
不大，根本没必要，还死贵，关键是对整车维修性有很大破坏力
不懂就问，汽车工业碳纤维用量大么？
不大，根本没必要，还死贵，关键是对整车维修性有很大破坏力
beijingfeiyu 发表于 2016-8-10 11:08
国家未必会买单，看样子是不是国资的
民企，母公司是中关村最早的高技术企业之一，88年成立的，据说整体有2家上市公司
国家未必会买单，看样子是不是国资的
民企，母公司是中关村最早的高技术企业之一，88年成立的，据说整体有2家上市公司
davidxtb 发表于 2016-8-10 11:21
我国碳纤维生产落后美日30年
2014-04-09 腾讯军事 2746评
摘要碳纤维拥有比钢材出色得多的力学性能，在军 ...
兄弟啊 你这个新闻太老了 2014年的。
中国的碳纤维行业一句话 说不清 这么说吧 T800级别的现在已经工业化生产 中航工业的中简科技公司的T800 F22上的IM7级别的已经用于歼20机体 并且商业化大线也快投产了 T700 7300级别的早已经大商业化线。这是成绩。中国已经进入碳纤维的第一阵营。
说说问题 T300级别的产能已经达到1万吨以上 严重生产过剩 而且各个公司都是自立山头 没有资源整合 靠市场淘汰了。T700 T800商业化线还是太少 扩容需要2到3年时间。
美 德 日 尤其日本在T700以下级碳纤维领域 低价倾销 妄图击垮中国碳纤维产业。政府现在处于观望中~~~~~~~~~~~
无良国内媒体 对碳纤维产业一直几十年不变的同一口径宣传 比如落后西方几十年 某某公司打破西方垄断 碳纤维材料量产等等 基本无视国内碳纤维的近5年井喷式发展视而不见的新闻摘抄式报道 误导大众。
davidxtb 发表于 2016-8-10 11:21
我国碳纤维生产落后美日30年
2014-04-09 腾讯军事 2746评
摘要碳纤维拥有比钢材出色得多的力学性能，在军 ...
兄弟啊 你这个新闻太老了 2014年的。
中国的碳纤维行业一句话 说不清 这么说吧 T800级别的现在已经工业化生产 中航工业的中简科技公司的T800 F22上的IM7级别的已经用于歼20机体 并且商业化大线也快投产了 T700 7300级别的早已经大商业化线。这是成绩。中国已经进入碳纤维的第一阵营。
说说问题 T300级别的产能已经达到1万吨以上 严重生产过剩 而且各个公司都是自立山头 没有资源整合 靠市场淘汰了。T700 T800商业化线还是太少 扩容需要2到3年时间。
美 德 日 尤其日本在T700以下级碳纤维领域 低价倾销 妄图击垮中国碳纤维产业。政府现在处于观望中~~~~~~~~~~~
无良国内媒体 对碳纤维产业一直几十年不变的同一口径宣传 比如落后西方几十年 某某公司打破西方垄断 碳纤维材料量产等等 基本无视国内碳纤维的近5年井喷式发展视而不见的新闻摘抄式报道 误导大众。
银灰 发表于 2016-8-10 19:12
兄弟啊 你这个新闻太老了 2014年的。
低端的T300厂家得技改转T700和800，以后T300的自行车汽车都看不上了，过两年一堆破产的。
兄弟啊 你这个新闻太老了 2014年的。
低端的T300厂家得技改转T700和800，以后T300的自行车汽车都看不上了，过两年一堆破产的。