碳纤维航空航天材料

碳纤维航空航天材料（8篇）

1.碳纤维航空航天材料 篇一

纤维复合材料在航空工业中的应用及特点

摘要

近年来，飞机制造技术整体朝着结构轻量化、隐身、高可靠性、长寿命、短周期、低成本、及绿色先进制造技术方向发展，纤维增强复合材料的独有特性能能很好满足这个需求，因此复合材料在航空工业中的应用越来越广泛，本文从军用飞机和民用飞机两个方面介绍了纤维增强复合材料在航空工业中的应用，并分析了纤维增强复合材料的相关特性。文章的最后对复合材料料在未来飞行器的应用做了初步的展望。

关键词：纤维增强复合材料，航空工业，应用，特点，展望 概述

由于现代先进飞机性能的高要求，使得复合材料的发展突飞猛进，飞机结构的复合材料化已成为必然的发展趋势，这一趋势将从根本上改变传统的飞机结构设计和制造工艺，也将改变航天工业供应链重组进程，能否适应这一重大变革，势必影响一个国家航空制造业的成败兴衰，如今复合材料已经广泛应用于航空工业，小到飞机上的受力较小的前缘，口盖大到飞机尾翼机身，复合材料正在不断快速的替代金属材料。

先进复合材料诞生于20世纪60年代末，70年代初即应用于飞机结构。先进复合材料指的是性能和功能上远远超出其单体组分性能和功能的一大类新材料，他们通常都是在不同尺度，不同层次上结构设计、结构优化的结果，融会贯通了各种单质材料发展的最新成果，甚至产生了原单质根本不具备的全新的高性能与新功能，是可以替代金属的结构材料[1]。先进复合材料的增强材料最普遍采用的是碳纤维，石墨纤维，芳纶纤维，硼纤维。其中的碳纤维是先进加强件上最通用的纤维材料，而且被飞机和航天飞机最广泛的应用着。按照基体材料的不同，先进复合材料分为树脂基，金属基和陶瓷基复合材料，当前树脂基复合材料技术基本成熟，已经广泛应用于军用飞机和民用飞机。以其为基体的纤维增强复合材料自20世纪80年代以来受到重视，在航空航天工业中有了越来越广泛的应用。纤维增强复合材料在航空工业上的应用

复合材料在飞机上的应用大致可以分为三个阶段：第一阶段：是应用于受载不大的简单零件部件，如各类口盖、舵面阻力板、起落架舱门等；第二阶段：是应用于承力较大的尾翼等次级主承力结构，如垂直安定面、水平安定面、全动平尾、鸭翼等；第三阶段：是应用于主承力结构，如机翼盒段、机身等[2]。

这三个阶段所涉及的复合材料制造技术，是3个不同层次，在载荷水平上是完全不同的，对构件制造技术的要求也不同，构件的尺寸和结构的复杂程度，也有大幅度的提高。国内目前的技术水平，处于第2阶段的水平。而美国已经到第三阶段而且规模很大。

2.1军用飞机

2.1.1 美国军用战机

美国在复合材料方面具有强大的，全面的研究和生产基地，综合实力最强。在战机用复合材料方面，其规模和技术都走在世界前列。早在1974年美国的F-15A战斗机就使用了复合材料，使用复合材料比例为2%。1995年首飞的F/A-18E/F战机，复合材料的比例达到了22%，襟翼采用碳碳复合材料，机翼蒙皮也采用碳纤维-环氧复合材料。这时复合材料在飞机中的使用已经到了第二阶段，复合材料开始应用于承力较大的部件。

1982年，美国陆军提出LHX（实验轻型直升机计划），为响应这个计划同时为了减少雷达反射截面积，RAH-66科曼奇直升机广泛应用了复合材料，其所用复合材料占整个直升机结构重量的51%，RAH-66是目前世界上使用复合材料最多的实用直升机。在基体结构中使用复合材料的有蒙皮、舱门、桁条、隔框、中央龙骨盒梁结构，炮塔整流罩、涵道尾桨护罩、垂直尾翼和水平安定面。在旋翼系统中使用复合材料的有挠性梁、桨叶、扭力管、扭力臂、旋转倾斜盘、套管轴和旋翼整流罩。传动系统使用复合材料的有传动轴和主减速器箱。所用复合材料有韧化环氧树脂，双马来酰亚胺树脂、石墨纤维、玻璃纤维和Kevlar纤维等。在战斗机和直升机上，先进复合材料不仅是轻质高强的结构材料，经过研究改性后还具有一定的隐身功能。造价超过2亿美元的B-2“幽灵”重型隐形轰炸机，于1978年开始研制，1993年12月交付使用，它的整个机身除主梁和发动机机舱采用了钛复合材料外，其它部分均由不易反射雷达波的碳纤维和石墨等非金属复合材料构成，机翼蒙皮是六角形蜂窝状夹芯碳/环氧吸波结构材料，该材料的面板为非圆Kevlar49增韧环氧，夹芯为表面经过特殊处理的六角蜂窝状Nomex，底板为非圆石墨增韧环氧[3]。2.1.2 国内战机

与国外先进战机相比，国产战机的复合材料的用量较少，在直升机领域复合材料的使用比例较大，直-3直升机中复合材料的使用率约为23%，歼

8、强5战机的垂直尾翼壁板及垂直尾翼使用了碳纤维树脂基复合材料。高级教练机I-15“猎鹰”06的机头罩和方向舵大部件都是由国产高性能碳纤维复合材料制造的[4]。

2.2在民用飞机上的应用

民用飞机不同于军机，军机的复合材料应用上完尾翼马上上机翼、机身。而民机飞机要求安全性、可靠性、舒适性和经济性等[5]，因此相隔了20年后才出现大型飞机的复合材料机翼和机身，这一段时间一是在发展相关技术，二是在努力降低成本，使之能与对应的金属结构竞争，条件具备了才有第二阶段迈进第三阶段的应用[6]。在民用运输类飞机中，波音777的垂尾，平尾、后气密框、客舱地板梁、襟翼、副翼、发动机整流罩和各种舱门等均使用了飞虎材料，总质量达9.9t，占结构总重的25%。新研制的波音787，机翼、机身等主承力结构均有复合材料制成，复合材料用量达全机结构总重的50%以上，其中约45%为碳纤维复合材料，5%为玻璃纤维复合材料，是世界时第一架采用复合材料机身，机翼的大型商用飞机。空客A320，A330等机型也大量采用了复合材料，用量占结构总质量的13%，A380更是达到了22%[6]。

我国民机复合材料结构应用技术研究起步较晚，在已经取证的民机中，复合材料结构使用有限。20世纪九十年代中期研制了Y7-100复合材料垂尾，并通过了试验验证和适航审查，在新支线客机ARJ21-700中，复合材料用量不到2%，主要应用于非结构件、次承力件、根据专家估计，在已经立项研发的国产大型客机结构中，先进复合材料用量将达到20%~50%，并将首次用于机翼级主承力构件，原材料也将努力实现国产化。随着ARJ21-700的后续机型的研发，代表先进技术的复合材料用量会进一步增多，并将逐渐应用到主要结构上[6]。

纤维增强复合材料之所以能在军用，民用飞机上的应用如此广泛，主要是因为纤维增强复合材料的优异特性。

3．纤维增强复合材料的特点

纤维增强复合材料是由基体和增强纤维组成。在纤维增强复合材料中，纤维比较均匀地分散在基体之中，纤维增强基体，其最主要的承载作用。基体的作用是把纤维粘结成一个整体，保持纤维间的相对位置，是纤维能协同作用，保护纤维免受化学腐蚀和机械损伤。纤维增强复合材料不仅具有本身独特的优点，同时也具有一般复合材料的性能和优点。3.1 比强度和比模量高

单位质量的强度和模量分别称为比强度和比模量，比强度和比模量高对于实现飞机结构的轻质化具有至关重要的作用，材料的比强度和比模量高，构件可以做的小巧，重量可减轻，而且质量不会受到影响。当材料的强度和刚度相同时，纤维增强复合材料构件的重量可比钢构件重量减轻70%左右、航天工业的成本与航天器的质量是息息相关的，对于航天卫星来说每减少一公斤的质量，将减少15-20万美元的制造发射成本。3.2 抗疲劳和破损安全性好

疲劳破坏是材料在交变载荷作用下，由于裂纹的形成和扩展而造成的低应力破坏，是飞机坠毁的主要原理之一。与金属材料相比，纤维复合材料特别是纤维增强树脂基复合材料对缺口。应力集中敏感性小，而且纤维和基体的界面可以是扩展的裂纹间断变钝或改变方向，即阻止了裂纹的迅速扩展，从而具有较高的疲劳强度。

在纤维增强复合材料中，每平方厘米上的纤维数量少则几千根，多则几万根，由具有韧性基体把它们连结成整体。当这类材料制成的构件遇到超负荷而又少量纤维断裂时，构件上的负荷能迅速地重新分配到未断裂的纤维上，从而使整个构件在短期内不致丧失工作能力，所以纤维增强复合材料的破损安全性好。3.3 减振性能好

以聚合物为基体的纤维增强复合材料，基体具有弹性。在基体和界面上有裂纹和脱粘的地方，还存在着摩擦力。在振动过程中，粘弹性和摩擦力使一部分动能转换成了热能。而且因为纤维增强复合材料的比模量高，其自振频率也很高，所以可以避免构件在作业是产生共振，纤维与机体界面间具有吸收振动能量的作用，即使产生了振动也会很快的衰减下来。故这类材料构件不容易产生振动破坏。3.4 高温性能好

复合材料的高温性能好，纤维增强复合材料的结构部件在大幅度温度变化的环境下，具有非常微小的热变形。一般铝合金在400℃时，其强度和弹性模量显著下降，而用碳纤维或硼纤维增强的铝合金在此温度下强度和模量基本不变。3.5 制造流程短，具有可设计性

对于连续纤维增强复合材料，可用手糊法、模压成型法、缠绕成型法和拉拔成型法等制造工艺，复合材料的一次成型技术可以缩短飞机构件的制造流程，实现飞机模块化，减少飞机整体的连结点，往往这些点的应力集中现象比较严重，一次成型技术可以有效解决这些问题，增强飞机抗冲击能力，延长使用寿命，降低成本。复合材料的可设计性更多的是指功能或性能上的设计，比如可以通过特定方法制造出适用于航空航天工业零膨胀系数的材料等等。

此外复合材料还具有其他一些方面的优越性能：如损伤容限高，尤其是玻璃纤维层压板表现出了极高的切口强度；具有突出的气动弹性剪裁好，当改变纤维的组成、排列方向和铺层厚度，就可以改变复合材料的强度和弹性，以达到设计者对设计对象的需求等等。4.展望

航空工业对所需材料的要求是轻质、高强、高可靠。当前，飞行器上采用复合材料结构的主要目的是减轻机体结构重量和改善气动弹性和隐身性能等。但随着未来飞行器的发展需求不断提升，在未来复合材料结构设计上可能会出现诸多挑战如未来的飞行器可能需要具有变体的能力[1]；未来飞行器必须满足在极端环境下的飞行等等。

代表着最高端科学结晶的未来飞行器与先进复合材料科学技术的发展，必然推动整个航空航天工业乃至全人类的科学技术的进步。

参考文献

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2.碳纤维航空航天材料 篇二

1 碳纤维复合材料在航空领域中的应用

碳纤维复合材料因具有比重轻以及刚性强的特点, 较为适宜在航空领域应用。由于这种材料属于一种新型的材料种类, 因此, 在目前的航空领域中, 这种材料主要应用于小型商务飞机以及直升飞机的研制和开发中, 虽然这种材料也应用于航空领域中的其他机型上, 但是目前应用的规模较小。

1.1 碳纤维复合材料

碳纤维复合材料在实际的应用中, 具有独特的理化性能, 较为适合应用于航空领域中。在航空领域中, 利用这种材料对飞机以及卫星等飞行器进行组装, 可以有效的增加这些飞行器的推力, 同时也能够降低飞行器在飞行时所产生的噪音。碳纤维复合材料本身的比重较轻, 因此, 其所能够消耗的动力也相应的较少, 采用这种材料对航空领域中的各种飞行器进行研制, 可以有效的降低飞行器耗费的燃料, 从而达到节约能耗的目的。根据相关的调查报告可知, 航天飞行器自身的重量减少1kg, 其相应的运载火箭自身的重量也会相应的减少500kg, 这样就降低能源和资源的消耗, 从而降低成本的投入。我国目前在新型的大型客机研制中, 也开始采用这种材料, 相信改材料所具有的高性能, 可以在很大程度上提升客机的运载能力及在空中运行的稳定性。同时节约资源、降低能耗, 实现客机经济效益的最大化。

目前, 在客机整机材料的使用方面, 碳纤维复合材料所占有的应用比例已达到了60%以上。正因为这种材料所具有的较高的比强度, 从而能够有效解决客机大质量与安全性能之间的矛盾关系, 进一步的保障飞机行驶的安全。

1.2 碳/碳复合材料

碳/碳复合材料从本质上来说, 其是属于一种增强材料, 这种材料在实际使用的过程中, 主要以利用碳纤维以及碳布等作为增强材料来实现其性能的提升。在这种复合材料中, 唯一的构成元素就是碳元素, 使得这种材料具有明显的碳材料的特点及优势。密度相对来说较低, 热性能较为优越, 而且在导热性方面也表现优异, 提了材料的热膨胀系数。碳/碳复合材料在高温下具有良好的使用性能, 能够抵抗较高的温度, 增加了材料的使用温度上限。这种材料本身的比重也较轻, 因此这种材料在航空领域中也得获得了极大的利用。在目前的航天飞行器中, 这种材料主要应用于轨道的鼻锥部位以及机翼的前缘部位。除此之外, 在高超音速飞机中这种材料也有应用, 在高超音速飞机中, 这种材料主要是用在刹车片的制造中, 现阶段, 世界上很多的军用飞机和民用飞机都采用这种材料来增强飞机自身机体的性能, 从而保障飞机飞行的安全性和平稳性。

2 我国碳纤维复合材料发展现状

碳纤维这种材料从诞生以来就开始应用于航空航天领域中, 可以说航天领域是碳纤维材料的传统应用领域, 而碳纤维复合材料在航天飞行器中也应用了数年, 由于这种材料的优越性能, 在航空航天领域的使用量在逐年提升, 在最初应用时, 碳纤维复合材料的应用数量只有8200吨, 而随着这种材料应用优势的迅速凸显, 在2015年, 这种材料的应用总量将达到2万吨。在目前的客机中, 碳纤维复合材料主要应用于中央翼盒以及机尾组件等部位的研制, 而在波音型号的机型中, 这种材料有将近50%的应用量。这种材料的应用, 有效的提高了飞行器的飞行性能, 而碳纤维复合材料主要应用于波音型号机型的主机翼以及机身当中。碳纤维复合材料取代了原有的金属结构材料, 碳纤维复合材料的应用, 不仅使得飞行器的自身重量得以有效的减轻, 同时还有效保证了飞机的刚度以及强度, 大大节省了燃油的消耗量, 达到了节约能源的目的, 从而最大限度地保障了飞行器的经济效益。在未来航空航天领域的发展过程中, 碳纤维复合材料的制备技术及性能水平必将得到进一步的提升, 并且会广泛的应用到新一代飞行器的研制中。

我国在近年来不断进行新型飞行器的研制, 以推动我国航天领域的发展, 而我国航天领域在发展的过程中, 对碳纤维复合材料的应用也提出了更高的要求。我国属于人口大国, 经济市场也相对广阔, 随着我国经济的不断发展, 我国已开始和世界进行接轨, 在国际市场的竞争力也在逐渐的提升。然而, 由于我国实际发展状况的限制以及我国国情上的制约, 碳纤维复合材料的发展还远远不能满足我国社会发展的实际需要。我国还需要对碳纤维复合材料进行深入研究和不断创新, 结合我国社会发展的实际情况, 从而促进并扩大对碳纤维复合材料的应用。碳纤维复合材料可以说是航空领域发展的基础, 如果碳纤维复合材料的应用无法满足社会发展的需求, 那么将会对我国航空领域的发展带来极大影响, 使得我国在该领域的技术水平要远远落后于世界各国。因此, 我国应加大力度扶持碳纤维复合材料产品技术的研发并拓展在航空航天领域的应用。不仅仅是要在资金上给予支持, 在政策上给予帮助, 更重要的是为该领域创造良好的发展环境和健康的发展空间, 培育一批具有超强竞争力的兼具研发、生产及销售能力企业。只有这样我国的碳纤维复合材料科技水平才能在国际上占有重要地位, 方能在日后的国际竞争中跻身优势行列, 这对于我国航天航空事业的发展有着极其重要的意义。

结束语

在全球化经济不断加速的今天, 国与国之间的联系日益紧密, 相互之间的技术交流和技术竞争也在不断加强。我国在碳纤维复合材料上的发展取得了举世瞩目的成就, 但是在发展中同样存在着一些问题, 如产品质量处于中低层次, 生产成本过高, 生产能耗较大, 环境污染严重等。因此, 在日后的发展过程中一定要做到高瞻远瞩, 制定好长期的发展规划, 把握好健康的发展策略, 明确并锁定发展方向, 只有这样才能更好地促进产品更新与产业进步。

摘要：随着我国经济的不断发展, 科学技术的不断进步, 材料科学技术的更新也不断加速, 在各项重大工程项目中, 始终离不开关键材料的应用。材料性能的好坏能够直接影响到工程项目的整体质量。因此, 材料体系的创新与材料性能的优化对于有效提高工业产品的质量起到至关重要的作用。碳纤维复合材料是一种新型材料, 由于这种材料在诸多应用上体现明显优势, 使其在各个尖端领域中都获得了重要应用, 尤其是在航空领域中, 碳纤维复合材料的应用尤为广泛。本文就碳纤维复合材料在航空领域的应用及发展现状进行了简要的探究, 仅供参考。

关键词：碳纤维复合材料,航空领域,应用

参考文献

[1]特约记者顾定槐.院士寄望碳纤维复合材料有突破[N].中国化工报, 2010 (2) .

[2]美联社/吴汉兴译.美国研制出单人电动隐形飞机[N].北京科技报, 2010 (9) .

[3]李辉.力争下游——记上海2012“科技创新行动计划”的碳纤维复合材料项目[J].世界科学, 2013 (11) .

3.航空材料研究的开山者 篇三

流动中的求学道路

颜鸣皋的籍贯为浙江宁波慈城镇，却出生于河北省定兴北河店，要知道其中的缘故，还得从他的身世说起。颜鸣皋的爷爷因病壮年早逝，家中只有几亩薄田，奶奶为了生存，带着年幼的儿子（即颜鸣皋的父亲颜余庆）到大户人家帮佣当“梳头娘”，由于聪明能干，很得主人赏识，这家主人的太太将颜余庆认作养子。十五岁时，主人家在京汉铁路工作的大儿子回家探亲，临走将颜余庆带出学手艺，从此他走上了一条闯荡世界的道路。颜余庆先进了一家铁路上兴办的法文学校，除了学习法文，主要教授铁路方面的有关知识。他在家乡只断断续续念过两年私塾，文化底子薄，听课如同听天书，磕磕绊绊两年后总算毕了业，被分配到长辛店做报务员。实际工作中的颜余庆脑子灵、来得快，再加上老实肯干，职务不断升迁，列车长、火车站副站长、站长、车务段副段长、调度室主任……有了稳定的工作，便成了家。媳妇也是宁波人，只是工作岗位是流动的，一般两三年就换个地方，这样随着孩子的出生，他们的出生地是沿着铁路线流动，定兴、石家庄、许昌、驻马店、武汉……颜鸣皋就是1920年6月1 2日在父亲当定兴北河店站站长时出生的。

颜余庆对家务和生活操心不多，对孩子们的学习却格外上心。从小没上过学的滋味使他铭心刻骨，他养了六男六女，在家给孩子们确定的目标是，男孩子要读完高中，女孩子要读到初中，积攒的钱首先用于孩子念书。

颜鸣皋从小随父亲在铁路上过着流动的生活，生性好动，秉性执着倔强，对未知的事物充满探求的欲望。流动的生活在颜鸣皋6岁那年发生了改变，他被父母送回老家慈城，在治孝中镇小学念书。这是设在孔庙偏房的一所半私塾性质的学堂，宁波人对教育的尊崇，使颜鸣皋启蒙阶段就在心中扎下了根。1928年，父亲调到武汉列车段，为了能使孩子们受到更好的教育，他托人将颜鸣皋兄弟三人和妹妹们接到武汉念书。1931年，还没念完五年级的颜鸣皋，凭着聪明和苦读考取了武汉博文中学实验班，跨级升入中学，和大哥二哥成了校友。这是一所英国基督教创办的教会学校，管理很严，初一就上英语课，任课老师是英国牧师。初中快毕业时，父亲对颜鸣皋的期待是：考国立高中，而且是名校。

为了实现父愿，颜鸣皋大胆选择到北平去上高中。北平当时是全国的文化中心，有清华、北大那样的名校，教育的发达超过其他都市。家里经济虽说拮据，但望子成龙的迫切愿望战胜了犹豫，父母最终支持了孩子的选择。1934年春，颜鸣皋独自远行，到北平考取了汇文中学。然而，他在汇文中学只读了一个学年，就因为学费和生活花销太高，担心父母承受不了而转学到通州的潞河中学上学。这时的北平正处在抗战前夕，日寇的铁蹄在华北平原步步紧逼，国民政府步步退让，政府当局和日本人签署了卖国求和的《塘沽协定》和《何梅协定》，中国军队撤出，平静的课堂时时传来战争的枪炮和屠夫磨刀的霍霍声，震惊历史的“一二·九”运动，更使颜鸣皋难以独善其身，他为汹涌的学生游行队伍所鼓舞，又为最终学生运动的被镇压感到悲愤。经过痛苦的思考，最终决定返回武汉，重新进入母校博文中学，插班读高二。不久，“卢沟桥事变”爆发，“武汉会战”日益临近。

在这个特殊时期，学校提前放了假，颜鸣皋在家中为高考认真准备功课。他报名的第一志愿是中央大学机械系，同时报考了成都华西大学。考试结束不久，他便接到了华西大学农业化学系的录取通知。战争即将袭来，武汉已是凶多吉少，父母迫切希望孩子到大后方去读书。就这样，颜鸣皋踏上入川的旅途。

就在宜昌等候搭乘轮船的当儿，发生了戏剧性的一幕。在码头围满人群的一张中央大学发榜海报上，颜鸣皋看到了自己被中央大学工学院机械系录取的名字。中央大学此时因南京危机已举校西迁重庆，喜极而泣，于是颜鸣皋在长江的炮火硝烟中从水路到达重庆。

苦涩大学和深造转机

颜鸣皋到中央大学报到不久，武汉就沦陷了。他得不到家乡的音讯，又无法和家人取得联系，只能将来时父母给的钱算计着花，可几个月后，就花的净光。他完全断绝了经济来源，可以说是贫穷学生中的赤贫生。幸好中大的生活全部是公费，吃住不花钱，还发被褥和服装。但是宿舍是搭建的竹棚，四面透风，几十个人住在一起，透过顶棚的缝隙可以遥望星空：饭菜里没油水，总感觉吃不饱；有钱的学生可以花钱补充营养，而他们这些穷学生，只能靠每月学校发给的6元钱，扣除4元伙食费后仅剩的2元钱勉强维持。最难熬的是冬天，住在阴冷山涧中透风的宿舍，单薄的被褥常常冻得使人难以入睡。一天深夜，他正沉浸在书海中，被子被灯泡烤糊了，浓烟弥漫了宿舍。事情平息后，他只能用旧衬衫塞堵在被子的破洞上，披着坐到天明。学习生活中，躲避日寇飞机的轰炸是头等大事。有时一天要往防空洞中跑三四次。连学校的试验设备都在防空洞中，机械材料和金相学课也由老师带着到坑道里做。

1942年7月，颜鸣皋终于以优异的成绩在中大取得了工学学士学位。毕业后，他接受分配在重庆到中央工业实验所任助理工程师。1944年春，在武汉的未婚妻倪莹和他的三妹逃离敌占区到达湘西。得此消息后，他马上请假赶往湘西辰溪与倪莹汇合，并在这个小县城成了家。婚后在辰溪水泥厂谋职做材料技师。

不久，他得到同学来信，说国民政府根据美国向反法西斯国家提供援助的租借法案，已和美国达成支援中国航空工业的协议，准备公开招考公费留美实习生。尽管甜蜜的小家庭难以割舍，颜鸣皋却不愿过庸碌沉寂的日子，经过商量，他携妻子回到重庆中央工业试验所复习迎考。1945年3月，在这项百里选一的考试中他脱颖而出，终于取得了留洋深造的名额。这年4月，他告别新婚不久的妻子，沿着“驼峰航线”飞跃喜马拉雅山脉到达印度，在加尔各达港乘船穿越印度洋、地中海、大西洋，于当年6月到达美国。

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颜鸣皋到美国进修的是精密机械制造专业，他被分配到哈特福城的普惠航空发动机公司工具样板厂做实习工程师，从此与航空结上了缘。为了多学点知识和技术，他把全部精力倾注于实习劳动中，周末，还赶到耶鲁大学冶金系去听课。1946年春，听说实习生可以申请入校，他便报了该校物理冶金专业。转眼半年过去了，颜鸣皋在美实习一年期就要到了，而他的冶金专业课刚刚入门。没有公费支持学业就得半途而废，他心中不免有些焦虑。课业的系主任看他如此好学，提出为他写一封向驻美使馆申请留下来学习的信，得到了国民政府驻美使馆的认可，从此颜鸣皋在失去公助学费的情况下继续自己的深造道路，而一切费用通过向好友借钱解决。

1947年颜鸣皋通过在切斯铜合金加工厂打工，结合课堂理论课程所学，写出了第一篇论文《金属加工织构的研究》，发表后很快受到各国业界的重视和称赞。仅用一年，他就获得了物理；台金科学硕士学位。切斯铜合金加工厂研究部为此给颜鸣皋下达了正式聘书。由于条件有了改善，加快了研究步伐，颜鸣皋的科研有了新突破。他在铜织构研究中，创造性地把x射线掠射法用于织构测定，对微量杂质磷在固溶和化合物状态对再结晶织构的影响，提出了独到的见解，并运用于实践。他根据这些成果写出3篇论文，被誉为3篇具有博士水平的论文。1949年春，颜鸣皋作为在校生被破格选为美国“希格玛—塞”科学学会荣誉会员。当年7月，他以“铝单晶体的横断弯曲研究”为题，完成了自己的博士论文，获得耶鲁大学物理冶金学博士学位。

毕业后，颜鸣皋应邀到纽约大学工学院化工系与主任尼尔森一道做研究工作，并共同建立钛合金研究室。钛合金是一种世界刚刚起步的新型结构材料，发展前景广阔。在研究室组建过程中，他边教授金相学边和同事制造成一台可熔炼纽扣锭的小型真空非自耗电弧炉。他们还接到美国陆军部的委托，开展钛一碳、钛一氮平衡相图的研究，对钛合金的性能及工业化生产进行攻关。未用多长时间，颜鸣皋承担的钛合金平衡相图和加工织构的研究这两个课题就取得了革命性突破，填补了世界空白。他首次提出钛合金拉伸、压缩与轧制织构的晶格位向及其与性能关系的报告，完成了一系列论文和专著，为他在今后回到国内创建钛合金研究带来长远的影响。1950年初，继“希格玛—塞”荣誉会员后，他又被“兰普达—依普西隆”化工学会推选为荣誉会员。

颜鸣皋对事业的痴迷丝毫没有影响他对祖国的关注。随着我军三大战役的胜利，他对国内革命战争的发展趋势已经有了清晰地认识。他参加了与中共南方局有密切联系的“留美中国科学工作者协会”的活动，并且是匹兹堡第一次代表大会的组织者和活跃分子，参加编辑向留学生宣传国内形势的《留美通讯》。新中国成立，特别是抗美援朝战争爆发后，经慎重考虑，颜鸣皋决定返回祖国。回国前，他遭到美国联邦调查局的阻挠，以“非法留居”被关押，经校方和友人协助聘请律师起诉，于1951年2月胜诉后乘船回国。

国家为了在仿制飞机的基础上适时转向自行研制，首先考虑建立自己的航空研究机构。而搞航空研究最基础的是填补材料研究的空白。颜鸣皋回国后，其才学在一穷二白的工业基础上得到了逐渐施展，开始在华北大学工学院冶金系任教，1952年华北大学工学院更名为北京工业学院。1956年，党中央号召“向科学进军”，颜鸣皋奉召和我国科技精英一道参予编制国家12年科学技术发展规划，规划将他倡议的钛合金研究列为重中之重的72个项目之一。从此之后，颜鸣皋由教育单位被调到了刚刚创建的航空材料研究所，开始了与航空材料结伴一生的历程。

颜鸣皋走马上任，负责带领筹备组人员筹建钛合金专业和钛合金实验室。他只有36岁，而他手下的筹备组人员大多是刚刚走出校门20岁左右的大学生。在最初的筹建者中，有的甚至连钛合金这个名词都没听说过。颜鸣皋便从基础知识的“恶补”开始，分六个部分给大家做《钛及钛合金》的系列讲座。就在这群启蒙者中，有许多后来成为航空材料的栋梁之材。毕业于上海交通大学的曹春晓最后成长为中国科学院院士、航空材料专家。

由于北京航空材料研究所被列为苏联援建的156个项目之一，航空材料所的建设先后得到22位苏联专家的帮助指导。颜鸣皋在组织大家掌握基础知识的基础上，通过对外学习和培训培养钛合金材料研制和铸造研发的骨干和尖子。1957年10月，颜鸣皋光荣入党，成为一名中共预备党员。在他整天和同事们日夜攻关下，7.5千克真空自耗电极电弧炉试车成功并投入使用。

在苏联撕毁合同撤走专家后，我国航空科研战线开展“摸透米格—21”会战。自行设计研制新型歼击机，首先要攻克的是这种飞机上使用的钛合金材料。在与协作单位通力合作下，通过对轧制工艺、热处理制度、冲压成型工艺和焊接性能的深入研究，试制出宽800毫米、长3米的大规格TCl钛合金板材，用这种板材；中压成我国首批新型歼击机所使用的机罩前段、水平安定面和整流包等机件。

1961年，颜鸣皋被任命为金属物理及化学分析研究室主任。他设计制造出我国第一台钛合金铸造专用炉——铸造凝壳炉，不仅为开展铸造钛合金及其成形工艺创造了条件，还为以后设计制造50千克小批生产用钛合金铸造炉打下基础。1963年，他被提升为研究所总工程师，在国防部六院航空材料研究所被定衔为技术上校。在此期间，他与自己的搭档、副主任陈学印合著发表了《镍基合金的强化》的论文，在当时苏美发达国家镍基高温合金研究进入快速发展的同时，也开创了我国高温合金研究与应用的理论新成果。

正当颜鸣皋的科研成果不断获得丰收的时候，文化大革命开始了，他被打成“美国特务”、“苏修特务”。颜鸣皋的性格决定了他把磨难当成党的考验，总在自身找问题，从来没有怀疑过党和领袖发动这场运动的正确性。在严重的批斗逼供下，他在精神上承受了巨大的压力，患了处于精神分裂症边缘的“幻听症”，病情的反复发作，使他受到造反派的很多皮肉之苦，由于胃出血，饭量很小，骨瘦如材。在一次重体力劳动中，口吐鲜血栽倒在地……

航空材料疲劳与断裂理论研究获得成果

上世纪70年代初，正在服役的国产歼6飞机不断频发起落架裂纹，裂纹概率呈正态分布，峰值在飞行70～120个起降之间，对保障飞行训练、安全和战斗起飞构成了严重威胁。在不得已的情况下，武汉军区空军采用补焊方法来缓解备件不足问题。但这样做是否可靠，需要科学求证，他们为此找到北京航空材料研究所。材料所的上属部门三机部对这一课题非常重视，进行了科研立项，组织北航、西工大共同投入研究。在研究所的邀约下，处在病休中的颜鸣皋不计前嫌答应参与指导研究。这时的颜鸣皋已被宣布“解放”，虽说还列为“没有改造好的资产阶级知识分子”，但能边参加劳动边进行心爱的研究工作，这对他已是很满足了。颜鸣皋在政治和生活的某些方面是迟钝的，但科学眼光异常敏锐，视野非常开阔，就在台上批斗低头弯腰时，他已开始注意到断裂力学和新型检测技术在世界航空界的迅猛发展趋势了。

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这是他科研道路上的一个新的航标灯。当时，疲劳和断裂力学理论、参数测定的研究在我国处于初期，虽然讨论火热，可实际应用相对落后。在颜鸣皋指导下，对断口形貌进行了系统研究。他们利用扫描电镜，对α—N曲线从起始裂纹至临界裂纹，对裂纹起始、扩展、失稳扩展，至最终断裂的各个阶段特征，直接在断口上从低倍到高倍进行系统研究。利用高压透射电镜，进行断裂与钢的组织结构的研究。与中科院金属研究所共同商讨了通过金属内耗作用研究裂纹形成扩展的机理。通过反复试验，他们研究出了一套基层部队能够简便而快速准确的裂纹检测方法：为了对付内孔裂纹，他们研究出了内孔喷丸强化板带。通过试飞和损伤容限评估，补焊加强化的起落架寿命可达1200个起降，4次检查周期裂纹漏检概率为万分之几，安全概率极大增强，检查周期由50个起降改为200个起降。武汉空军还把报废在仓库中的200多副起落架重新做了修复使用，解决了飞行训练的燃眉之急。

1978年，颜鸣皋在“文革”结束后的新一届所领导班子中被任命为技术副所长、总工程师。甩掉包袱的他首先希望的是，在疲劳和断裂研究上有深入的开拓。他对不同晶系合金初期裂纹扩展出现的小平面位相，根据滑移方向和层错能的高低进行预测，获得重要研究成果。完成了疲劳裂纹萌生与初期扩展的力学行为与微观机制的研究，为我国新机种选材、服役机种故障分析和延寿做出重要贡献。应用断裂力学分析与错位模型，首次推导出预测疲劳裂纹扩展门槛值的理论计算方程，在世界疲劳界引起广泛关注。他还研究出不同超载形式和程序对飞机结构材料疲劳寿命的影响，根据断口变化特征采取变参数法对常用的威林伯格和马尔斯迟滞模型进行了修正，提高了对程序和随机加载寿命估算的精确度。他把自己的研究成果撰写出《金属疲劳断裂微观机制》一文，成为我国首次发表的有独立见解、系统阐明疲劳与断裂微观机制的经典代表作。他还为配合飞机设计部门进行损伤容限设计，对大量国产材料进行断裂数据与成活率测定，出版了多种手册与数据汇编：为飞机安全设计、合理选材提供了大量数据和理论依据，并建立了完整的试验装备，培养了一大批技术骨干，使北京航空材料研究所在材料疲劳与断裂应用研究方面处于国内领先，国际享有盛誉的地位。

架设桥梁与甘为人梯

随着改革开放力度加大，颜鸣皋参加国内外学术交流活动日益增多。早在1987年，就由他主持召开了第五届国际材料力学行为会议，并当选为理事会主席，后连续参加主持5届。1999年又被该会议推选为名誉主席，被当年的国际疲劳大会授予“终身荣誉会员”。

1991年11月，颜鸣皋当选为中国科学院学部委员（后改为院士）。然而在荣誉面前他十分淡定，把育人却视作自己后半生的神圣使命。他认为航空材料科技队伍的建设和稳定，要特别注意培养和造就一批新世纪技术骨干与创新性学术带头人。国家恢复学位制后，他就被国务院聘为第一、第二届学位委员会；台金评议组成员。北京航空材料所首批获得国务院学位委员会授权的航空科研系统第一个也是当时唯一一个博士学位授予权和多专业硕士学位授予权单位。他关心所里的研究生招生与培养、导师队伍建设，倾毕生所学亲自培养了15名硕士、23名博士、10余名博士后，目前这些学生有的已在科研和管理工作上崭露头角，并且出手不凡，成为本专业的技术骨干、学科带头人，其中半数以上担任了院领导、研究室主任、总工程师、教授、大学系主任等以上领导职务，一批优秀的跨世纪高层次人才正在崛起。颜鸣皋不仅创造了科研的辉煌，也为航空材料科研的发展打下了扎实的人才基础。

颜鸣皋的人生已跨过了90岁高峰，严重的骨质疏松病有时迫使他不得不住院治疗。然而这个当年我国航空材料研究的开山者浑身依然洋溢着骨气、豪气与朝气，他的病床旁堆放着资料与书籍，科研工作还是他挥之不去的依恋。他对来访者说：“‘航空报国，强军富民’是我们肩负的光荣历史使命。党和国家领导人多次给予我们极大的关怀和鼓励，也寄予我们极大的期望。我们航空材料基础研究，是国家航空事业腾飞的基础，我要为此尽点微薄之力。

4.航空航天复合材料设计要求比较 篇四

复合材料是指由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料,它既能保留原有组分材料的主要特色,又通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联与协同,从而获得原组分材料无法比拟的优越性能, 复合化是当代材料技术发展的重要趋势之一，而大量采用高性能复合材料是航空航天飞行器发展的重要方向。航空航天追求性能第一的特点,使其成为先进复合材料技术的率先实验和转化的战场,航空航天工业的发展和需求推动了先进复合材料的发展,而先进复合材料的发展和应用又促进了航空航天的进步。先进复合材料继铝、钢、钛之后,迅速发展成四大结构材料之一,其用量成为航空航天结构的先 进性标志之一。将先进复合材料用于航空航天结构上可相应减重20%~30%,这是其他先进技术很难达到的效果。美国NASA的Langley研究中心在航空航天用先进复合材料发展报告中指出,各种先进技术的应用可以使亚音速运输机获得51%的减重(相对于起飞重量)效益,其中,气动设计与优化技术减重4·6%,复合材料机翼机身和气动剪裁技术减重24·3%,发动机系统和热结构设计减重13.1%,先进导航与飞行控制系统减重9%,说明了先进复合材料的应用减重最明显。这不仅带来相当大的经济效益,而且可以增加装备的机动性,还可以提高其抗疲劳、耐腐蚀性能。

由于航天与航空的使用环境和应用范围存在区别，因而造成复合材料在航空飞行器与航天飞行器上使用的设计要求也有很多不同之处。而且由于任务目标和使用环境差异，飞机结构的要求不能直接作为空间飞行器的结构设计要求。空间飞行器的飞行环境和承受的载荷很特殊，并且几乎没有可能再去检查和维修航天器的结构或在其任务条件下验证其结构的性能。因此，空间飞行器复合结构设计必须比飞机复合材料结构设计更加稳定可靠。虽然如此，飞机行业的复合材料结构设计方面的经验仍然可以为航天器的复合材料结构设计提供一定的参考和借鉴。

航空和航天复合材料结构设计要求具体在哪些方面存在差异呢？

第一点是两者的生成规模差别很大。航空产品通常进行大规模生产，不仅整机生产数量多，而且因为需要维修等等，这样更换损坏的零件同样数量巨大；而航天产品则大多生产较少。因此在结构设计时，航空产品对结构设计时需要对加工工艺等配套设施进行细致的考虑，以达到成本、周期。效益的均衡，而航天结构设计则大多不需要考虑。同时生产数量的差异也使后续的设计工作产生了很大不同。

第二点是初始设计要求。飞机工业需要通过测试数量庞大的样本总结设计出一套模块建立的方法。但航天器的生产数量很有限，因此用于航空专业的样本采集到模块建立的方法，要想应用于航天器，从成本和进度的角度来看，是不切实际的。

第三点是强度要求。在航空和航天器中，对于强度的要求二者是一致的，但因工作环境不同存在一定的区别。航空和航天器复合材料的设计，都应首先满足强度要求，并考虑周围环境带来的影响，比如航空器的压强、温度、湿度，航天器的真空环境、高温等。强度许用值的生成通常是在不同环境下进行单轴测试实验而产生。

第四点是安全因素的考虑。在航空器中复合材料的结构设计对于安全性的要求要比航天器更加严格。一般而言，航空工业拥有一个严格一致的标准体系来审核。比如民航的适航认证体系。因为，对于航空器一般要求具有很长的寿命和起降次数，军用飞机大致也是这样。而对于航天器，大多数是执行一次性任务，甚至仅仅是保证发射成功即可。即便是载人的航天飞机，使用次数也不超过十几次。在这种使用次数的差别下，直接决定了结构设计的差别。相应的复合材料结构设计要求自然也会不同。因此，航空中的复合材料结构需要考虑承载件的疲劳强度、寿命问题；而航天中的大部分设计都不需要很高的疲劳强度。

第五点是环境差异。工作环境的不同不仅影响了设计要求还间接使得性能测试具有很大的不同。航空器的使用环境是大气层内，而航天器不仅需要在大气层内飞行还需要承受外太空的巨大温差和恶劣的辐射环境等问题。比如陶瓷基复合材料一般会应用于航天器上，保证能承受极高的温度。两者对于结构性能进行测试的方式也有很大区别。航空产品可以进过长时间的经验积累和技术达到很高的测试结果，而航天产品因为具体因任务不同而型号不同，改变很快，运用的大多是新技术，没有可靠地经验数据，这对于复合材料结构设计者来说增加了很大的难度，需要考虑特殊的测试方式。第六点是损伤容限。航空航天器复合材料结构设计遵循着类似的要求，如在发射前的发射载荷和其他损伤或缺陷的要求，航空航天器都是类似的。但大多数航天器着陆后都没有在起飞的机会，因此航空飞行器和航天器的损伤容限要求很不相同，只是在容许破坏的限制上有类似之处。

除以上所说，航空航天领域对复合材料带来的收益侧重点有所不同。航空领域的材料体系更强调性能与可靠性的综合,先进复合材料的应用不仅具有减重的效益,而且还使飞机结构的其他性能得到提升。例如复合材料的气动剪裁技术可显著提高结构效率;整体成形技术可有效减少连接,提高结构可靠性,降低成本;复合材料耐腐蚀抗疲劳特点可降低维护成本。而航天设计方面则更多的侧重于防热防腐蚀等极端环境下复合材料的优异性能。

5.碳纤维航空航天材料 篇五

随着航空航天事业的快速发展,纺织结构复合材料以其良好的性能成为航空航天飞行器的重要结构材料.本文从纺织结构复合材料的.工程应用、细观力学分析模型、有限元方法和强度预测模型等几个方面介绍了纺织结构复合材料力学性能研究的进展情况,提出了当前研究存在的问题,并展望了今后研究的发展方向.

作 者：詹世革 孟庆国 方岱宁 Zhan Shige Meng Qingguo Fang Daining 作者单位：詹世革,孟庆国,Zhan Shige,Meng Qingguo(国家自然科学基金委员会数理科学部)

方岱宁,Fang Daining(清华大学航天航空学院工程力学系)

6.碳纤维材料的性能及应用 篇六

碳纤维主要成分为碳元素, 是一种特种纤维, 其分子结构界于石墨与金刚石, 含碳体积分数一般在0.9以上[1]。碳纤维的优点是质量轻、抗拉强度高, 同时具有耐高温、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小等优点。碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合后, 形成碳纤维复合材料, 也具有高的比强度、比模量、耐疲劳、导热、导电等[2], 这些优良的综合性能, 使得碳纤维材料在现代工业方面应用非常广泛。

2 发展历史及国内外发展现状

美国于20世纪50年代开始研究粘胶基碳纤维, 1959年生产出了粘胶基纤维, 这是最早的碳纤维产品。同一年, 日本发明了制造碳纤维的新方法, 即用聚丙烯腈基原丝制造碳纤维材料。之后, 英国皇家航空研究院的研究工作, 使聚丙烯腈基碳纤维成为碳纤维工业的主流。20世纪70年代中期, 美国联合碳化公司研发了高性能沥青基碳纤维。同时, 日本东丽公司于20世纪70年代初期, 开始生产钓鱼杆和高尔夫球棒。1974年, 美国把碳纤维用于网球和羽毛球拍, 实现了碳纤维增强塑料化。20世纪80年代, 碳纤维广泛用于客机、航天飞机和人造卫星。随着社会和科学技术的发展, 碳纤维的需求量以大约13%的速度逐年递增[3]。

我国在意识到碳纤维对军工和民用的价值后, 于1975年召开全国第一次碳纤维复合材料会议, 将碳纤维及其复合材料纳入国家科技攻关项目。经过四十多年的发展, 我国碳纤维从无到有, 取得了一定的成绩。但总的来说, 我国碳纤维材料的研发和生产水平低, 不能满足国内与日俱增的市场需求。目前, 国内大部分企业的技术水平和设备水平低下, 生产的碳纤维产品也在国际中下游水平[4]。

3 碳纤维材料的特性

碳纤维与钻石和石墨一样, 主要由碳元素组成。具有以下特性:

3.1 轻质高强, 其密度为铁的1/4, 比强度为铁的10倍以上, 抗拉强度是钢材的68倍, 弹性模量是钢材的1.8~2.6左右, 其抗拉模量为295~640GPa, 拉伸强度为3.62~7.05GPa。

3.2 化学性能稳定, 耐高低温, 耐腐蚀, 在600℃左右的高温下, 仍能保持性能, 在-180℃左右的低温下, 仍具有较好的柔韧性, 不与酸、碱等腐蚀溶液发生化学反应。

3.3 可加工性好, 碳纤维根据其受力需要, 增加碳纤维层数, 可加工成不同形状, 且不需要复杂的大型设备, 多次加工对其结构无损伤。

3.4 此外, 碳纤维还具有其他的优良特性:如X射线穿透性、抗热、导电性及耐磨蚀性能等[5]。

3.4.1 碳纤维材料的分类

(1) 按力学性能分类, 碳纤维可分为4类:超高模量碳纤维;高模量碳纤维;超高强度碳纤维;高强度碳纤维。 (2) 按原材料分类, 碳纤维可分为3类:PAN碳纤维, 沥青碳纤维, 人造丝碳纤维。 (3) 按用途分类, 碳纤维可分为2类:宇航级小丝束碳纤维 (24K以下) ;工业级大丝束碳纤维 (48K以上) 。

3.4.2 碳纤维的主要性能

(1) 抗拉强度高, 可达到3500MPa以上。 (2) 弹性模量高, 可达到230GPa以上。 (3) 密度小, 比强度高, 碳纤维的密度是钢的1/4, 其比强度是钢材的16倍以上。 (4) 耐高温性能好, 在惰性气氛下, 碳纤维材料可在2000℃左右正常使用, 在3000℃左右不软化融熔。 (5) 耐低温性好, 在-180℃左右的低温下, 碳纤维仍具有较好的柔韧性。 (6) 化学稳定性好, 能耐浓酸、浓碱、浓盐等腐蚀溶液等的侵蚀。 (7) 热膨胀系数小, 导热性能好, 抗热震性能好, 经过急冷急热, 也不会产生热震裂纹。 (8) 碳纤维能使中子减速, 具有良好的防辐射性能。 (9) 碳纤维电阻率为5~17μΩm, 导电性能好。 (10) 可加工性能好, 但耐冲击差, 后加工相对困难。

4 碳纤维材料的应用[6,7,8,9]

4.1 航空航天领域

碳纤维复合材料性能优越, 具有高的比强度、高的抗疲劳断裂性和良好的加工成型性等的特点, 同时, 其电磁性能和吸波隐身的特点, 使得其越来越多的被应用在的航空航天领域, 以及军事领域, 如用于飞机、导弹和火箭等。

碳纤维材料在航空领域, 主要用于生产机尾、地板梁等, 其更多的作为一种基础结构材料。此外, 副翼、螺旋浆、引擎等重要部件, 也要在很大程度上使用碳纤维材料。20世纪80年代, 客机和航空飞行器, 普遍将碳纤维作为结构材料使用, 80年代中期, 欧洲客机开始应用碳纤维增强塑料, 作为飞机的首要材料, 取得了良好的效果。21世纪以来, 空中客机大量的使用碳纤维复合材料, 碳纤维复合材料用量已接近客机总质量的40%~50%。

在人类探索宇宙的过程中, 人造卫星的太阳能发电板、天线等部件, 也大量应用碳纤维复合材料。

4.2 体育运动领域

高尔夫球棒、钓鱼杆和网球拍, 是在体育运动领域内, 碳纤维材料用途最多的三大方面。据估计, 目前高尔夫球棒的年产量在3400万副以上, 碳纤维钓鱼竿的年产量在2000万副以上, 网球拍的产量整逐年增加。同时。其它的体育项目, 包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行车, 以及大量的海洋运动项目中, 大量的应用到碳纤维材料。

碳纤维复合材料的一个重要的应用领域, 即为体育休闲用品, 其消耗量约占全球碳纤维总产量的25%左右。而简称碳纤维高尔夫球杆占应用于体育用品碳纤维总量的50%左右, 市场前景好。

4.3 一般制造业领域

除了航空航天领域和体育运动领域外, 在工业制造领域, 尤其是汽车制造行业, 碳纤维材料大受欢迎。目前, 国外知名的福特公司、奔驰等品牌汽车制造商, 其发动机机罩、车内装饰、轿车底盘的内装饰材料、顶篷等大量的采用碳纤维材料, 打破了传统材料的限制, 为汽车行业提供了更多的新鲜血液。

同时, 在机器部件、家用电器、电脑、半导体等各个环保领域, 碳纤维材料也大展拳脚。随着环保要求的提高, 其高强度、电磁波防护性能、防辐射性能, 越来越受到人们的重视。

4.4 土木建筑领域

20世纪80年代到90年代, 以碳纤维布加固修复钢筋混凝土的结构补强加固技术, 成为发达国家土木建筑领域内的一种新兴的高端技术。

我国自20世纪90年代, 开始研究开发此项技术, 具有很重要的现实和历史意义。我国名胜古迹众多, 其修缮和保护工作尤为重要, 但现有的建筑材料阻碍了珍贵古建筑的修复和保护, 因此碳纤维材料在土木建筑行业的使用, 必将为古建筑群的保护和修复提供新的思路。同时, 随着碳纤维技术的不断发展, 碳纤维产品的生产成本不断降低, 施工技术的不断完善, 利用碳纤维材料进行建筑补强将具有广阔的市场前景。

4.5 能源开发领域

在中国的某些地区, 风力资源丰富, 同时其作为一种洁净的能源, 越来越受到人类的重视。同时, 随着人类环保意识的提高, 大型风力发电行业正蓬勃发展。

在风力发电机组中, 能够有效捕获风能的关键部件是叶片。在发电机功率一定的前提条件下, 叶片的材料越轻、强度越高、叶片越大, 其捕获的风能就越强。因此, 质地轻、强度高、耐用性能好的碳纤维复合材料, 就成为大型风力发电机叶片材料的首选。同时, 碳纤维材料良好的导电性, 起到避雷针的作用, 能有效减少和避免雷击, 对叶片造成损伤。

4.6 其他领域

同时, 在其他领域中, 碳纤维也在悄悄的进入人们的视野。在钟表、手机等行业, 碳纤维材料被用来制作更加轻质的、更加高强度的手表表壳、表盘、手机后盖等部件, 使得产品在性能和科技含量上大大提高。未来的钟表行业, 多元化的元素将会越来越多, 其赋予手表的含义也将会越来越丰富, 也将会有碳纤维材料的一席之地。

5 展望

碳纤维材料属于高新科技、高附加值的产品, 具有一系列优良的物理和化学性能, 是其他材料不可比拟的。其应用范围, 从最初的航空航天领域、军事领域, 逐渐转向民用领域, 且己扩展到整个工业领域。随着碳纤维材料的不断研究和应用的不断深入, 其综合性能将会不断提高, 同时, 其应用领域范围将会不断扩展, 包括土木建筑、能源、奢侈品、手表行业等民用领域, 将会大规模采用碳纤维材料, 具有广阔的应用和市场发展前景。

摘要：文章阐述了碳纤维材料的国内外发展现状, 论述了碳纤维材料的分类特性和功能特性。同时, 着重介绍了碳纤维材料在航空、体育等行业中的应用, 并展望了其发展前景。

关键词：碳纤维材料,性能,应用,前景

参考文献

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7.新型航空材料的“子丑寅卯” 篇七

现年78岁的曹春晓专注于钛合金的研究、生产及应用已经50余年。说到钛合金，所有人都不陌生。作为金属稳定性最好的轻型金属，钛合金常常出现在我们的生活中：手表、眼镜、自行车以及体育用具都需要钛合金的参与。同时，钛合金也是航空装备上的必备利器。镁、铝、钛这三种轻型金属中，以钛的抗腐蚀性最好；钛合金的比强度（强度/密度）也高于铝合金，这就意味着在同等体积下，可以承担更大的载荷，复合材料与钛接触时不会出现与铝接触时那样的化学腐蚀。因此钛的应用领域正在变得越来越广泛。这种广泛应用，是指在深入了解其金属特性的基础上“因材施用”，而非简单的替换。说到这一点，曹春晓列举铝合金和复合材料的特性与钛合金分别对比。

铝合金过去通常是航空装备制造中的主导材料，其应用范围往往占据飞机机体结构的60%以上，甚至达70%左右。而如今，由于复合材料和钛合金等材料能够更好的弥补其较差的抗蚀性和不够理想的比强度等不足之处，铝合金在飞机机体中的使用率已经显著下降，甚至在某些情况下到不到30%，从这一点上看，复合材料和钛合金的大规模应用是航空材料发展的必然趋势。但另一方面，考虑到飞机（特别是民用飞机）制造的经济性、以及加工工艺性优良、回收率高等特性，铝合金还将在飞机制造中继续扮演不可或缺的重要角色。

碳纤维复合材料是铝合金的“第一竞争对手”。它具有高于钛合金和铝合金的比强度，然而最高使用温度只能到300℃左右，和铝合金相近，而钛合金的使用温度就能到600℃。由于碳和铝之间存在较大的电位差，复合材料对铝合金有显著的腐蚀作用，这使得复合材料在应用时必须选用钛合金作为连接件材料，复合材料用得越多，钛合金的使用份额也会相应上升。现在我国已经能够生产强度为三千几百兆帕的复合材料，并且已经用于我国生产的飞机上。强度更高的T700和T800我国已经进入试制阶段，不久的未来就能够进入应用领域。

因此“不能简单的说，轻型合金和复合材料之间只有竞争关系，因为他们在一些性能上是相互补充的。”曹春晓这样总结道。

相比起铝合金和复合材料，钛合金在某些条件下则以优良、均衡的综合性能而胜出，如美国F-22上钛合金的使用量达到40%左右，彰显出钛合金应用的广阔前景。现在我国自行研发的军用飞机上也已经大量使用钛合金，民机上的应用前景也很广泛：波音777上的钛合金使用量占全部材料的7%～8%左右，现在波音787上钛合金的使用份额则占到了15%，我国自行设计制造的大飞机C919的设计使用份额为10%左右。

广义的钛合金可包含钛-铝系金属间化合物，钛铝（TiAl）合金可谓其中的“明日之星”。

钛铝合金比重略小于普通钛合金和Ti3Al合金，而其使用温度可以高达760～850℃，远高于普通钛合金的600℃和Ti3Al合金的700℃。Ti比重为4.5，Al比重为2.7，使得钛铝合金的比重远远小于高温镍基合金的8.4左右。根据2011年世界钛合金会议的论文资料，GE已经将钛铝合金应用于最新的GENx发动机上，用于最后两级低压涡轮叶片。这一方面减轻了涡轮叶片重量，另一方面，由于高速旋转时的离心力相应减小，涡轮盘可以制造得更薄。每使用一级钛铝合金涡轮叶片，发动机重量就能够减轻45.5千克。波音787上装配了两台GENx发动机，每台发动机上使用了两级钛铝（TiAl）合金涡轮叶片，仅发动机本身，钛铝合金就为波音787减轻了182千克重量；波音747-8洲际客机上则装配了4台GENx发动机，但每台发动机只用了一级钛铝（TiAl）合金涡轮叶片，因此为每架波音747-8减轻的重量也为182千克左右。

这一成果得益于长时间的研究。美国对于钛铝合金的研究始于上世纪80年代，在90年代出现一批相应的技术成果，钛铝合金之所以现在才刚刚开始服务于大型客机制造，其中很大一部分原因在于钛铝的延展性和韧性较差，脆性大，加工和设计使用方面要解决很多关键技术问题，这也是我国钛铝合金研究所需要攻克的重要课题。曹春晓认为，一旦这些难关得到攻克，乐观看来，5年左右钛铝合金即可以进入试用阶段，航空发动机低压涡轮、高压压气机等温度超过600℃的运行环境都是钛铝的用武之地。轻盈的钛铝合金在转动件方面的应用前景将非常广泛，在850℃以下的运行环境中，传统的、比重较大的镍基合金都可能被钛铝合金所替代。

2009年，曹春晓主持的某课题顺利结项。这一项目由中航工业航材院牵头，组织了多家相关研究院校厂所，为期五年，涉及钛合金等各种典型航空材料凝固成形、塑性成形的精确控形、精确控性的理论和方法。作为众多国防项目中第一个以制造技术为研究重点的项目，其成果具有重要理论意义和实用价值。

在主持完成这一项目后，为了鼓励和促进青年科研工作者的成长，曹春晓不再担任课题负责人，但仍以指导人的身份参与研究。曹春晓一方面密切关注着国内外航空材料发展和应用的最新动向，也同时着力推动我国航空材料从研究成果转化为实际产品。现在我国钛及钛合金的年产量已占世界首位，其性能水平、生产工艺、流程及标准都已经达到了世界同步水平，然而要在质量上保持批生产的稳定性，在生产自动化程度、质量检测和管理水平等方面还存在一些问题。材料质量是装备性能的基础，材料质量的细微误差，如孔洞、夹杂都可能成为金属构件裂纹的疲劳源，使得装备在远未达到使用寿命时就出现安全事故。因此，对于金属材料来说，熔铸过程中的纯净程度，结构上的致密程度，复合材料铺层彼此间结合是否密切，都可能影响到航空装备的可靠性。在这方面，我国还需大力改进生产管理流程和自动化程度来保证批生产质量的稳定和可靠。

8.航空材料项目实施方案 篇八

实施方案

报告说明—

先进的复合材料以其高性能、多功能和智能化的产品特征，已经在航空航天领域内开始大规模应用，逐步从次承力构件进入到主承力构件，这些复合材料多应用在军用飞机、民用飞机和航空发动机。

该航空材料项目计划总投资 22903.51 万元，其中：固定资产投资16342.92 万元，占项目总投资的 71.36%；流动资金 6560.59 万元，占项目总投资的 28.64%。

达产年营业收入 56864.00 万元，总成本费用 45035.02 万元，税金及附加 426.65 万元，利润总额 11828.98 万元，利税总额 13887.21 万元，税后净利润 8871.74 万元，达产年纳税总额 5015.47 万元；达产年投资利润率 51.65%，投资利税率 60.63%，投资回报率 38.74%，全部投资回收期4.08 年，提供就业职位 1161 个。

现阶段，各领域对复合材料的应用占比水平较高，促进复合材料的整体规模不断增加，而航空领域作为近年来产品应用的重点方向，其市场规模不断增加。数据显示，2010-2017 年，中国航空航天复合材料市场规模呈逐年上年上升态势，到 2017 年，航空航天复合材料的市场规模达 53.50 亿元，较上年同比增加 7.00%，2018 年市场规模预计接近60 亿元。

第一章

项目概述

一、项目概况

（一）项目名称及背景

航空材料项目

航空技术的发展离不开航空材料的支撑。材料不仅是制造航空产品的物质基础，同时也是使航空产品达到人们所期望的技术性能、使用寿命与可靠性的技术基础。航空技术的进步与发展对航空材料起着积极的“牵引”作用;与此同时，新型材料的出现，制造工艺与理化测试技术的进步，又为航空新产品的设计与制造提供重要的物质与技术，从而有效推动航空产业的发展。例如，承载与隐形一体化材料的出现，既是隐形飞机设计构思提出的需求，同时也使隐形飞机从设想变为现实;优质单晶高温合金的出现，使发动机涡轮前温度得以大大提高，推动着高推重比航空发动机的进步。

航空技术的发展离不开航空材料的支撑。材料不仅是制造航空产品的物质基础，同时也是使航空产品达到人们所期望的技术性能、使用寿命与可靠性的技术基础。航空技术的进步与发展对航空材料起着积极的“牵引”作用;与此同时，新型材料的出现，制造工艺与理化测试技术的进步，又为航空新产品的设计与制造提供重要的物质与技术，从而有效推动航空产业的发展。例如，承载与隐形一体化材料的出现，既是隐形飞机设计构思提

出的需求，同时也使隐形飞机从设想变为现实;优质单晶高温合金的出现，使发动机涡轮前温度得以大大提高，推动着高推重比航空发动机的进步。

（二）项目选址

某经济示范区

项目建设区域以城市总体规划为依据，布局相对独立，便于集中开展科研、生产经营和管理活动，并且统筹考虑用地与城市发展的关系，与项目建设地的建成区有较方便的联系。

（三）项目用地规模

项目总用地面积 57715.51平方米（折合约 86.53 亩）。

（四）项目用地控制指标

该工程规划建筑系数 59.67%，建筑容积率 1.09，建设区域绿化覆盖率7.29%，固定资产投资强度 188.87 万元/亩。

（五）土建工程指标

项目净用地面积 57715.51平方米，建筑物基底占地面积 34438.84平方米，总建筑面积 62909.91平方米，其中：规划建设主体工程 44526.54平方米，项目规划绿化面积 4584.74平方米。

（六）设备选型方案

项目计划购置设备共计 172 台（套），设备购置费 5524.57 万元。

（七）节能分析

1、项目年用电量 607478.56 千瓦时，折合 74.66 吨标准煤。

2、项目年总用水量 50033.17 立方米，折合 4.27 吨标准煤。

3、“航空材料项目投资建设项目”，年用电量 607478.56 千瓦时，年总用水量 50033.17 立方米，项目年综合总耗能量（当量值）78.93 吨标准煤/年。达产年综合节能量 33.83 吨标准煤/年，项目总节能率 23.92%，能源利用效果良好。

（八）环境保护

项目符合某经济示范区发展规划，符合某经济示范区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

（九）项目总投资及资金构成

项目预计总投资 22903.51 万元，其中：固定资产投资 16342.92 万元，占项目总投资的 71.36%；流动资金 6560.59 万元，占项目总投资的 28.64%。

（十）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（十一）项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入 56864.00 万元，总成本费用 45035.02 万元，税金及附加 426.65 万元，利润总额 11828.98 万元，利税总额 13887.21 万元，税后净利润 8871.74 万元，达产年纳税总额 5015.47 万元；达产年投资利

润率 51.65%，投资利税率 60.63%，投资回报率 38.74%，全部投资回收期4.08 年，提供就业职位 1161 个。

（十二）进度规划

本期工程项目建设期限规划 12 个月。

实行动态计划管理，加强施工进度的统计和分析工作，根据实际施工进度，及时调整施工进度计划，随时掌握关键线路的变化状况。项目建设单位要制定严密的工程施工进度计划，并以此为依据，详细编制周、月施工作业计划，以施工任务书的形式下达给参与工程施工的施工队伍。

二、项目评 价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合某经济示范区及某经济示范区航空材料行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进某经济示范区航空材料产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx 公司为适应国内外市场需求，拟建“航空材料项目”，本期工程项目的建设能够有力促进某经济示范区经济发展，为社会提供就业职位1161 个，达产年纳税总额 5015.47 万元，可以促进某经济示范区区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率 51.65%，投资利税率 60.63%，全部投资回报率 38.74%，全部投资回收期 4.08 年，固定资产投资回收期 4.08 年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

中共中央、国务院发布《关于深化投融资体制改革的意见》，提出建立完善企业自主决策、融资渠道畅通，职能转变到位、政府行为规范，宏观调控有效、法治保障健全的新型投融资体制。改善企业投资管理，充分激发社会投资动力和活力，完善政府投资体制，发挥好政府投资的引导和带动作用，创新融资机制，畅通投资项目融资渠道。民间投资是我国制造业发展的主要力量，约占制造业投资的 85%以上，党中央、国务院一直高度重视民间投资的健康发展。为贯彻党的十九大精神，落实国务院对促进民间投资的一系列工作部署，工业和信息化部与发展改革委、科技部、财政部等 15 个相关部门和单位联合印发了《关于发挥民间投资作用推进实施制造强国战略的指导意见》，围绕《中国制造 2025》，明确了促进民营制造业企业健康发展的指导思想、主要任务和保障措施，旨在释放民间投资活力，引导民营制造业企业转型升级，加快制造强国建设。

紧紧抓住新一轮技术创新浪潮带来的重大历史机遇，深入实施创新驱动发展战略，为制造业的创新发展和转型升级提供了强有力的智力支撑。2015 年，企业研发经费占主营业务收入比重达到 1.6%，位居全省第一。发明专利申请量达 24197 件，发明专利授权量达 5480 件，万人发明专利拥有量达 25 件，均位居全省前列。我市已经拥有省级以上工程技术研究中心506 家，国家、省级高技术研究重点实验室 10 家，国家级国际合作基地 9家，省级外资研发中心 41 家，省级国际技术转移中心 8 家，入选“全省重点企业研发机构”84 家。

三、主要经济指标

主要经济指标一览表

序号 项目 单位 指标 备注 1

占地面积

平方米

57715.51

86.53 亩

1.1

容积率

1.09

1.2

建筑系数

59.67%

1.3

投资强度

万元/亩

188.87

1.4

基底面积

平方米

34438.84

1.5

总建筑面积

平方米

62909.91

1.6

绿化面积

平方米

4584.74

绿化率 7.29%

总投资

万元

22903.51

2.1

固定资产投资

万元

16342.92

2.1.1

土建工程投资

万元

4540.12

2.1.1.1

土建工程投资占比

万元

19.82%

2.1.2

设备投资

万元

5524.57

2.1.2.1

设备投资占比

24.12%

2.1.3

其它投资

万元

6278.23

2.1.3.1

其它投资占比

27.41%

2.1.4

固定资产投资占比

71.36%

2.2

流动资金

万元

6560.59

2.2.1

流动资金占比

28.64%

收入

万元

56864.00

总成本

万元

45035.02

利润总额

万元

11828.98

净利润

万元

8871.74

所得税

万元

1.09

增值税

万元

1631.58

税金及附加

万元

426.65

纳税总额

万元

5015.47

利税总额

万元

13887.21

投资利润率

51.65%

投资利税率

60.63%

投资回报率

38.74%

回收期

年

4.08

设备数量

台（套）

172

年用电量

千瓦时

607478.56

年用水量

立方米

50033.17

总能耗

吨标准煤

78.93

节能率

23.92%

节能量

吨标准煤

33.83

员工数量

人

1161

第二章

项目建设单位

一、项目承办单位基本情况

（一）公司名称

xxx 公司

（二）公司简介

公司满怀信心，发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越，回报社会” 的企业宗旨，以优良的产品、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品。本公司秉承“顾客至上，锐意进取”的经营理念，坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。公司坚持“责任+爱心”的服务理念，将诚信经营、诚信服务作为企业立世之本，在服务社会、方便大众中赢得信誉、赢得市场。“满足社会和业主的需要，是我们不懈的追求”的企业观念，面对经济发展步入快车道的良好机遇，正以高昂的热情投身于建设宏伟大业。

公司致力于高新技术产业发展，拥有有效专利和软件著作权 50 多项，全国质量管理先进企业、全国用户满意企业、国家标准化良好行为 AAAA 企业，全国工业知识产权运用标杆企业。公司自成立以来，在整合产业服务资源的基础上，积累用户需求实现技术创新，专注为客户创造价值。

公司自设立以来，组建了一批经验丰富、能力优秀的管理团队。管理团队人员对行业有着深刻的认识，能够敏锐地把握行业内的发展趋势，抓住业务拓展机会，对公司未来发展有着科学的规划。相关管理人员利用自己在行业内深耕积累的经验优势，为公司未来业绩发展提供了有力保障。

公司近年来的快速发展主要得益于企业对于产品和服务的前瞻性研发布局。公司所属行业对产品和服务的定制化要求较高，公司技术与管理团队专业和稳定，对行业和客户需求理解到位，以及公司不断加强研发投入，保证

了产品研发目标的实施。未来，公司将坚持研发投入，稳定研发团队，加大研发人才引进与培养，保证公司在行业内的技术领先水平。

二、公司经济效益分析

上一，xxx 公司实现营业收入 49245.68 万元，同比增长 12.40%（5432.55 万元）。其中，主营业业务航空材料生产及销售收入为42046.04 万元，占营业总收入的 85.38%。

上营收情况一览表

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

10341.59

13788.79

12803.88

12311.42

49245.68

主营业务收入

8829.67

11772.89

10931.97

10511.51

42046.04

2.1

航空材料(A)

2913.79

3885.05

3607.55

3468.80

13875.19

2.2

航空材料(B)

2030.82

2707.76

2514.35

2417.65

9670.59

2.3

航空材料(C)

1501.04

2001.39

1858.43

1786.96

7147.83

2.4

航空材料(D)

1059.56

1412.75

1311.84

1261.38

5045.52

2.5

航空材料(E)

706.37

941.83

874.56

840.92

3363.68

2.6

航空材料(F)

441.48

588.64

546.60

525.58

2102.30

2.7

航空材料(...)

176.59

235.46

218.64

210.23

840.92

其他业务收入

1511.92

2015.90

1871.91

1799.91

7199.64

根据初步统计测算，公司实现利润总额 11256.50 万元，较去年同期相比增长 1808.02 万元，增长率 19.14%；实现净利润 8442.38 万元，较去年同期相比增长 903.31 万元，增长率 11.98%。

上主要经济指标

项目 单位 指标 完成营业收入

万元

49245.68

完成主营业务收入

万元

42046.04

主营业务收入占比

85.38%

营业收入增长率（同比）

12.40%

营业收入增长量（同比）

万元

5432.55

利润总额

万元

11256.50

利润总额增长率

19.14%

利润总额增长量

万元

1808.02

净利润

万元

8442.38

净利润增长率

11.98%

净利润增长量

万元

903.31

投资利润率

56.81%

投资回报率

42.61%

财务内部收益率

25.28%

企业总资产

万元

36401.60

流动资产总额占比

万元

30.11%

流动资产总额

万元

10960.70

资产负债率

28.84%

第三章

投资背景及必要性分析

一、航空材料项目背景分析

现阶段，各领域对复合材料的应用占比水平较高，促进复合材料的整体规模不断增加，而航空领域作为近年来产品应用的重点方向，其市场规模不断增加。数据显示，2010-2017 年，中国航空航天复合材料市场规模呈逐年上年上升态势，到 2017 年，航空航天复合材料的市场规模达 53.50 亿元，较上年同比增加 7.00%，2018 年市场规模预计接近60 亿元。

相比于复合材料在航空航天领域的应用，复合材料在航空航天内饰领域的规模占比不高，但整体也呈现较好发展势头。2011-2017 年，复合材料在航空航天内饰领域的市场规模年均复合增长率约为 9.5%；到 2017 年，航空航天内饰复合材料市场规模达 16.60 亿元。

细分产品来看，目前在航空航天领域应用的复合材料主要有两大类，即碳纤复合材料及玻纤复合材料。作为高性能纤维的一种，碳纤维复合材料已经广泛应用于装备、航空航天等多个领域，但受制于国内碳纤维复合材料技术水平和产品质量的影响，碳纤维复合材料在国内航空航天领域应用规模总体不高。2017 年，碳纤复合材料在航空航天领域市场规模约为 1.56 亿元。

与碳纤维复合材料在航空航天的应用情况相比，我国玻纤复合材料在航空航天领域的市场规模要明显偏高。这是由于玻纤复合材料具

有耐腐蚀、耐高温、耐辐射、阻燃、抗老化的性能，应用在航空航天领域可有效地减轻飞机质量，提高商用载荷，节约能源，达到质轻美观的效果。正因此，玻纤复合材料已成为航空航天领域不可或缺的一种材料，2017 年在航空复合材料市场比重达 14.2%，而且这一比例还在持续提升。

二、航空材料项目建设必要性分析

航空技术的发展离不开航空材料的支撑。材料不仅是制造航空产品的物质基础，同时也是使航空产品达到人们所期望的技术性能、使用寿命与可靠性的技术基础。航空技术的进步与发展对航空材料起着积极的“牵引”作用;与此同时，新型材料的出现，制造工艺与理化测试技术的进步，又为航空新产品的设计与制造提供重要的物质与技术，从而有效推动航空产业的发展。例如，承载与隐形一体化材料的出现，既是隐形飞机设计构思提出的需求，同时也使隐形飞机从设想变为现实;优质单晶高温合金的出现，使发动机涡轮前温度得以大大提高，推动着高推重比航空发动机的进步。

第四章

项目调研分析

一、航空材料行业分析

航空技术的发展离不开航空材料的支撑。材料不仅是制造航空产品的物质基础，同时也是使航空产品达到人们所期望的技术性能、使用寿命与可靠性的技术基础。航空技术的进步与发展对航空材料起着积极的“牵引”作用;与此同时，新型材料的出现，制造工艺与理化测试技术的进步，又为航空新产品的设计与制造提供重要的物质与技术，从而有效推动航空产业的发展。例如，承载与隐形一体化材料的出现，既是隐形飞机设计构思提出的需求，同时也使隐形飞机从设想变为现实;优质单晶高温合金的出现，使发动机涡轮前温度得以大大提高，推动着高推重比航空发动机的进步。

材料已经成为飞机研发和制造核心，飞机的更新换代，都伴随着机体材料、结构材料、发动机材料和各类组件材料的创新和应用。军用飞机性能提升都伴随着新材料技术的进步;民用飞机对经济性要求不断提高，结构减重和燃油效率提升促使各类新型航空材料在飞机中大规模应用。

基于当前发展现状，未来航空复合材料行业将呈现以下趋势：首先，航空航天复合材料需求将持续上升，以 B-787/A-380/A-350XWB 为代表的新机种对碳纤维复合材料的需求将大幅增长。中国未来 20 年需

要新增 6810 架飞机，飞机数量的增加将带动航空航天复合材料需求的上升，航空复合材料行业将进入新的发展时期。

其次，技术将不断进步。新中国成立以来，我国航空航天事业飞速发展，对航空航天材料提出更多新要求。为更好地满足现有航天航空材料发展要求，各种型号、规格的自动化成型设备不断得到研发，大幅提高生产效率和降低成本。同时，以低成本为主导的理念对相关技术的创新将产生巨大推动，包括纤维和基体在内的新材料技术、高效自动化整体构件成型技术（AFP 和 ATL）、数字化成型技术等。

第三，为满足高性能航空航天器的发展，将进一步加快研发新性能、高质量的复合型材料。同时，新概念的复合材料技术将不断得到研发，如纳米复合材料技术、高功能和多功能、结构/功能一体化、智能化结构等，将成为复合材料的重要研究内容。

最后，向智能化方向发展。智能复合材料与结构不仅能够承受载荷，还能感知所处的内外部环境变化，并能通过改变其物理性能或形状等作出响应，实现自诊断、自适应、自修复等功能，因此在未来航空航天产品领域具有广阔的应用前景。

二、航空材料市场分析预测

航空技术的发展离不开航空材料的支撑。材料不仅是制造航空产品的物质基础，同时也是使航空产品达到人们所期望的技术性能、使用寿命与可靠性的技术基础。航空技术的进步与发展对航空材料起着积极的“牵引”作用;与此同时，新型材料的出现，制造工艺与理化测试技术的进步，又为航空新产品的设计与制造提供重要的物质与技术，从而有效推动航空产业的发展。例如，承载与隐形一体化材料的出现，既是隐形飞机设计构思提出的需求，同时也使隐形飞机从设想变为现实;优质单晶高温合金的出现，使发动机涡轮前温度得以大大提高，推动着高推重比航空发动机的进步。

材料已经成为飞机研发和制造核心，飞机的更新换代，都伴随着机体材料、结构材料、发动机材料和各类组件材料的创新和应用。军用飞机性能提升都伴随着新材料技术的进步;民用飞机对经济性要求不断提高，结构减重和燃油效率提升促使各类新型航空材料在飞机中大规模应用。

2018-2019 年航空复合材料上市公司的毛利率均在 20%以上，其中2018 年巨石股份更是高达 40%以上;而航空金属材料上市公司的毛利率相对较低，平均在 15%左右。

未来，航空材料的发展趋势在技术层面可用“六化”来概括，即信息化、复合化、多功能化、高性能化、低维化、智能化，具体表现为全面推进计算辅助材料设计技术、复合材料未来尚有巨大发展空间、结构材料向多功能化发展、发动机材料向超高温结构材料发展、低维化是未来航空材料发展的必由之路、智能材料开发方兴未艾、隐身材料朝着多功能方向发展、电子信息功能材料争奇斗艳等。在管理层面可用“四加强”来描述，即加强合作、加强监督、加强选材科学性、加强基础，主要表现为加强新材料研究与开发中的合作、加强对材料供应商在内的供应链监督等。

第五章

项目规划方案

一、产品规划

项目主要产品为航空材料，根据市场情况，预计年产值 56864.00 万元。

坚持把项目产品需求市场作为创业工作的出发点和落脚点，根据市场的变化合理调整产品结构，真正做到市场需要什么产品就生产什么产品，市场的热点在哪里，创新工作的着眼点就放在哪里；针对市场需求变化合理确定项目产品生产方案，增加产品高附加值，能够满足人们对项目产品的需求。

二、建设规模

（一）用地规模

该项目总征地面积 57715.51平方米（折合约 86.53 亩），其中：净用地面积 57715.51平方米（红线范围折合约 86.53 亩）。项目规划总建筑面积 62909.91平方米，其中：规划建设主体工程 44526.54平方米，计容建筑面积 62909.91平方米；预计建筑工程投资 4540.12 万元。

（二）设备购置

项目计划购置设备共计 172 台（套），设备购置费 5524.57 万元。

（三）产能规模

项目计划总投资 22903.51 万元；预计年实现营业收入 56864.00 万元。

第六章

项目选址分析

一、项目选址

该项目选址位于某经济示范区。

园区深入贯彻落实党中央、国务院和省委、省政府的决策部署，牢固树立和自觉践行创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，坚持问题导向、底线思维，推进供给侧结构性改革，厚植优势、补齐短板，着力破除制约民间投资发展的体制机制障碍，提升行政服务效能，改善投资环境，强化要素保障，不断提升民营经济对需求变化的适应性和灵活性，推动经济发展向高中速、高中端转型，为高水平全面建成小康社会奠定坚实基础。

项目建设区域以城市总体规划为依据，布局相对独立，便于集中开展科研、生产经营和管理活动，并且统筹考虑用地与城市发展的关系，与项目建设地的建成区有较方便的联系。

项目承办单位现有资产运营优良，财务管理制度健全且完善，企业的资金雄厚，凭借优异的产品质量、严谨科学的管理和灵活通畅的销售网络，连年实现盈利，能够为项目建设提供充足的计划自筹资金。项目周边市场存在着巨大的项目产品需求空间，与此同时，项目建设地也成为资本市场追逐的热点，而且项目已经列入当地经济总体发展规划和项目建设地发展规划，符合地区规划要求。项目承办单位自成立以来始终坚持“自主创新、自主研发”的理念，始终把提升创新能力作为企业竞争的最重要手段，因此，积累了一定的项目产品技术优势。项目承办单位在项目产品开发、设计、制造、检测等方面形成了一套完整的质量保证和管理体系，通过了ISO9000 质量体系认证，赢得了用户的信赖和认可。

二、用地控制指标

投资项目绿化覆盖率符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）中规定的产品制造行业绿化覆盖率≤20.00%的规定；同时，满足项目建设地确定的“绿化覆盖率≤20.00%”

的具体要求。建设项目平面布置符合行业厂房建设和单位面积产能设计规定标准，达到《工业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。

三、地总体要求

本期工程项目建设规划建筑系数 59.67%，建筑容积率 1.09，建设区域绿化覆盖率 7.29%，固定资产投资强度 188.87 万元/亩。

土建工程投资一览表

序号 项目 单位 指标 备注 1

占地面积

平方米

57715.51

86.53 亩

基底面积

平方米

34438.84

建筑面积

平方米

62909.91

4540.12 万元

容积率

1.09

建筑系数

59.67%

主体工程

平方米

44526.54

绿化面积

平方米

4584.74

绿化率

7.29%

投资强度

万元/亩

188.87

四、节约用地措施

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，项目承办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。在项目建设过程中，项目承办单位根据项目建设地的总体规划以及项目建设地对投资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。

五、总图布置方案

1、按照建（构）筑物的生产性质和使用功能，项目总体设计根据物流关系将场区划分为生产区、办公生活区、公用设施区等三个功能区，要求功能分区明确，人流、物流便捷流畅，生产工艺流程顺畅简捷；这样布置既能充分利用现有场地，有利于生产设施的联系，又有利于外部水、电、气等能源的接入，管线敷设短捷，相互联系方便。

应与场外道路衔接顺畅，便于企业运输车辆直接进入国道、高速公路等国家级道路网络，场区道路应与总平面布置、管线、绿化等协调一致。项目承办单位项目建设场区道路网呈环形布置，方便生产、生活、运输组织及消防要求，所有道路均采用水泥混凝土路面，其坡路及弯道等均按国家现行有关规范设计。

2、场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境，催人奋进的工作环境，舒适宜人的休闲环境，和谐统一的生态环境”之目的。

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。给水系统由项目建设地给水管网直供；场区给水网确定采用生产、生活及

消防合一系统的供水方式，在场区内形成环状，从而保证供水水压的平衡及消防用水的要求。

3、项目用水由项目建设地市政管网给水干管统一提供，供水管网水压大于 0.40Mpa 可以满足项目用水需求；进厂总管径选用 DN300?L，各车间分管选用 DN50?L-DN100?L，给水管道在场区内形成完善的环状给水管网，各单体用水从场区环网上分别接出支管，以满足各单体的生产、生活、消防用水的需要；室外给水主管道采用 PP-R 给水管，消防管道采用热镀锌钢管。项目建设区域位于项目建设地，场区水源为市政自来水管网，水源充裕水质良好，符合国家卫生要求，场区给水系统采用生产、生活、消防合一给水系统。

10KV 配电室设有专用防雷柜，低压系统分级配有避雷器，弱电系统配有电涌保护器（SPD）。配电系统采用 TN-C-S 制，变压器中性点接地，接地电阻 R≤4.00 欧姆，高压配电设备采用接地保护，低压用电设备采用接零保护，正常情况下不带电的用电设备金属外壳、构架、穿线钢管均应可靠接零。undefined

4、项目承办单位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。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。

项目承办单位设计提供监控系统的基本要求和配置；选用系统设备时，各配套设备的性能及技术要求应协调一致，系统配置的详细清单及安装、辅助材料待确定系统成套供货商后，按技术要求由成套厂商提供；系统应由资信地位可靠、具有相关资质、有一定业绩、服务良好、具有现场安装调试、开车运行经验、能做到“交钥匙”工程的成套厂商配套供货，并应对项目承办单位操作人员进行相关的技术培训。数据通信：数据传输通道主要采用中国电信 ADSL 构建 VPN 虚拟专用通信网，可同时解决场区数据、IP 数据及计算机上网需求；也可采用 GPRS 数据传输通信，投资项目数据利用中国电信 ADSL 构建 VPN 虚拟专用通信网，上传至项目承办单位调度中心。

六、选址综合评价

项目建设地工业园着力打造创新型、服务型开发区，致力于投资创业软硬环境建设，出台优惠政策，对入驻建设区的企业在立项审批、工商税务登记、土地办证以及招工等方面提供“全方位、一条龙”的联动服务，积极围绕增强综合服务能力，以扩大开放和体制创新为动力，全力推动经济聚集区建设务实高效运转，力争成为辐射能力强、政府效能高、商业机会多、交易成本低、生态环境美、社会文明程度高的现代化绿色经济新区。该项目拟选址在项目建设地，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，符合项目选址

要求。拟建项目用地位置周围 5.00 千米以内没有地下矿藏、文物和历史文化遗址，项目建设不影响周围军事设施建设和使用，也不影响河道的防洪和排涝。

第七章

土建工程设计

一、建筑工程设计原则

项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。建筑立面处理在满足工艺生产和功能的前提下，符合现代主体工程的特点，立面处理力求简洁大方，色彩组合以淡雅为基调，适当运用局部色彩点缀，在满足项目建设地规划要求的前提下，着重体现项目承办单位企业精神，创造一个优雅舒适的生产经营环境。

本工程项目位于项目建设地，本次设计通过与建设方的多次沟通、考察、论证，最后达成共识。本次设计融入了全新的设计理念，以建设和谐企业为前提条件，以建筑“功能、美观、经济”三要素前提为出发点，全

盘考虑场区可持续发展、建筑节能等各方面要素，极力打造一个功能先进、生产高效的现代化企业。

二、土建工程设计年限及安全等级

根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）的规定，投资项目中所有建（构）筑物均按永久性建筑要求设计，使用年限为 50.00 年。砌体结构应按规范设置地圈梁及构造柱，建筑物耐火等级为Ⅱ级。

三、建筑工程设计总体要求

土建工程是在满足生产工艺专业所提条件的前提下，使其满足国家的有关规范规定，还结合当地的自然条件、施工能力，力求建筑的美观大方，经济实用，并使场区各建构筑物协调一致。本项目设计必须认真执行国家的技术经济政策及现行的有关规范，根据国民经济发展的需要，按照市规划和环境保护等规划的要求，统筹安排、因地制宜，做到技术先进、经济合理、安全适用、功能齐全、确保建筑工程质量。项目承办单位的建筑设计应遵守国家现行技术规范、规定，特殊建筑物按专门的技术规范、标准执行。

四、土建工程建设指标

本期工程项目预计总建筑面积 62909.91平方米，其中：计容建筑面积62909.91平方米，计划建筑工程投资 4540.12 万元，占项目总投资的19.82%。

第八章

项目工艺及设备分析

一、技术管理特点

投资项目原料采购后应按质量（等级）要求贮存在原料仓库内，同时，对辅助材料购置的要求均为事先检验以保证辅助材料的质量和生产需要，不合格原材料不得进入公司仓库，应严把原材料质量关，确保生产质量。按目前市场的需求情况，原料存储时间约为 20-30 天，存放在原料仓库内；投资项目将建设原料仓库和辅助材料仓库，以满足投资项目生产的需要。

在项目产品制造过程中，根据客户需要直接或间接将产品的生产、检验要求转化为公司内部质量控制标准，加强过程控制，确保产品制造质量的稳定。项目承办单位“倡导预防、健康安全、遵纪守法、持续和谐”的质量方针，实现持续改进。

二、项目工艺技术设计方案

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。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、设备选型方案

项目承办单位在选择设备时，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，努力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。

项目拟选购国内先进的关键工艺设备和国内外先进的检测设备，预计购置安装主要设备共计 172 台（套），设备购置费 5524.57 万元。

第九章

环保和清洁生产说明

发展循环经济，是经济发展的必然趋势和提高国家竞争力的必然要求。对处于工业化和城镇化快速发展阶段、人均资源占有率小、环境问题日渐凸显的南京来讲，大力发展循环经济具有重要的意义。加强南京循环经济建设，要按照“减量化、再利用、资源化”的原则，逐步建立政府调控、市场引导、公众参与的循环经济发展机制，加快形成企业、园区、社会三个层面的循环经济发展框架。随着我国经济的高速发展和工业化进程的不断深入，日益严重的环境污染和资源能源危机已对人类的生存和社会的发展构成威胁。生态工业和循环经济成为综合解决资源、环境和经济发展的 一条有效途径。清华大学生态工业研究中心近年来在生态工业园区和循环经济的发展与规划方面进行了大量的理论研究和实践的工作，取得了卓有成效的成果。打造绿色供应链方面，按照产业结构绿色化、能源利用绿色化、运营管理绿色化、基础设施绿色化的要求，以产业集聚、生态化链接和公共服务基础设施建设为重点，推行园区综合资源能源一体化解决方案，实现园区能源梯级利用、水资源循环利用、废物交换利用、土地节约集约利用，提升园区资源能源利用效率。

一、建设区域环境质量现状

项目建设区域 CODcr、BOD5、氨氮值浓度均不超标，CODcr 质量指数在0.43-0.50 之间，BOD5 质量指数在 0.29-0.32 之间，氨氮质量指数在 0.26-0.27 之间，硫化物未检出，由此可见，项目建设区域地表水环境质量标准执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准。根据环境质量监测部门最近监测数据显示，项目建设地声环境功能区划为Ⅱ类区，声环境质量标准执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）中Ⅱ类区标准：昼间60.00dB（A）、夜间 50.00dB（A）。

二、建设期环境保护

（一）建设期大气环境影响防治对策

对施工现场实行科学化管理，使砂石料统一堆放，水泥应设置专门库房堆存，并尽量减少搬运环节，搬运时做到轻拿轻放，防止包装袋破裂。避免大风天气作业；应避免在大风天气状况下进行水泥、散砂等建筑材料

的装卸作业，不要在大风天气开挖地面，减少大风造成的施工扬尘。对施工现场实行科学化管理，使砂石料统一堆放，水泥应设置专门库房堆存，并尽量减少搬运环节，搬运时做到轻拿轻放，防止包装袋破裂。避免大风天气作业；应避免在大风天气状况下进行水泥、散砂等建筑材料的装卸作业，不要在大风天气开挖地面，减少大风造成的施工扬尘。施工时先做好坡脚挡土墙，做好边坡防护，取土场及弃土堆边缘设置土工围栏，在施工场地周围构筑一定高度的围墙减少扬尘扩散范围；根据有关资料调查，当有围栏时，在同等条件下施工造成粉尘污染可减少 40.00%，车辆尾气污染可减少 30.00%；采取上述措施后，建设期扬尘不会对周围环境产生较大的影响，并且随着施工的结束而消失。

（二）建设期噪声环境影响防治对策

施工机械产生的噪声往往具有突发、无规则、不连续和高强度等特点，施工单位应采取合理安排施工机械操作时间的方法加以缓解，并减少同时作业的高噪施工机械的数量，尽可能减轻声源叠加影响。尽量采用低噪声的施工设备，如以液压工具代替气压工具，同时，尽可能采用噪声低的施工方法，施工机械应尽可能放置于对周围敏感点造成影响最小的地点。

（三）建设期水环境影响防治对策

（四）建设期固体废弃物环境影响防治对策

施工过程中的水土流失，不但会影响工程进度和工程质量，而且由此产生的泥沙会对场址周围环境产生影响；在施工场地上，雨水径流将以“黄泥水”的形式进入排水沟，“黄泥水”沉积后将会堵塞排水沟及地下排水管网，对场址周围的排水系统产生影响；同时，泥浆水还会夹带施工场地上的水泥等污染物进入水体，造成受纳水体的污染。

（五）建设期生态环境保护措施

土地利用资源影响：项目建设前土地使用功能以农业生产为主，随着项目的建设，土体可利用潜在资源受到一定破坏，开发利用时应边建设边征用。

三、运营期环境保护

（一）运营期废水影响分析及防治对策

运用物理方法进行处理，通过物理作用分离，回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物，采用沉淀、过滤、离心分离、气浮、蒸发结晶、反渗透等方法，将废水中悬浮物、胶体物和油类等污染物分离出来，从而使废水得到净化，排放指标达到：CODcr80.00mg/L，SS70.00mg/L，BOD520.00mg/L，氨氮 25.00mg/L。生活和办公废水分别通过隔油池、化粪池及沉淀池处理达到《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082）相关标准后，经场内管道汇集，进入Ⅱ级生化处理系统。本系统主要由事故水池和回收管道组成，消防事故水和污染初期雨水截留到事故水池，由污水提

水泵提升送到污水处理系统处理后达标排放，用于绿化、喷洒路面，或作为循环水补水。没有被污染的雨水排入场区雨水管网。

（二）运营期废气影响分析及防治对策

根据同类产品的生产经验，皂化油雾产生量约为切削原液量的 15.00%左右，各主体工程产生的皂化油雾总废气量为 426.00?/h，废气中油雾原始浓度约为 5.30mg/?。机械加工设备运行过程中使用的皂化液、润滑油、乳化液不能再使用而需清理，这些危险废弃物经公司统一收集定置存放，交给具有相应资质的单位定期回收再利用。机械加工的磨床、砂轮机及清理机等设备工作时将产生金属粉尘，通过设备自带的除尘装置进行粉尘过滤后经排气筒引至室外排放；机械加工所用车、钻、铣床工作时产生烟尘，采用排风罩收集产生的粉尘，然后通过除尘排风系统过滤后引至室外排放。

（三）运营期噪声影响分析及防治对策

采用建筑隔声结构、厂房内加装隔声、吸声效果好的建筑材料，安装隔音板等措施降低噪音污染，根据吸声材料的吸声系数，建议选择超细玻璃棉、矿渣棉、岩棉板等性能良好的隔声、吸声材料，在建筑中采用薄板共振吸声结构，使其具有低频的吸声特性。

四、项目建设对区域经济的影响

项目的建设使该区域的常驻和流动人口增加，将会刺激邮电通讯、信息、金融、运输、旅店、餐饮、商业、服务业为主的第三产业的发展，增加就业机会，提高人民的生活水平。区域经济将得到快速的发展，人民生

活水平不断提高，对服务的需求也向高速度、高质量的专业化转化，服务行业将走市场化、产业化和社会化的发展方向，商业服务的专业批发市场、零售网点和综合的集散仓库、连锁经营、物流配送将进一步的到发展要完成国民经济“十三五”及 2020 年远景规划，项目建设地必须加强工业载体的建设，优化工业产业布局，增强项目落户的承载力，发挥和创造好区位优势，加大招商引资力度，明确产业发展定位，增强产业聚集效应，培育特色产业群，形成规模效应，做强做大工业经济总量，才能促进工业经济持续、健康、快速发展。项目建设地的建设将是区域经济合作的大好时机，随着项目建设地的交通条件和城市基础设施的不断改善以及工业发展的硬件和投资软环境的进一步完善，将会吸引大量外来投资，因此，项目的实施，必将为项目建设地工业的腾飞带来新的发展机遇。

五、废弃物处理

投资项目的工艺过程是本着“技术先进、节能降耗、环境清洁”的原则，设备总体技术达到国内先进水平，减小了对环境的污染。项目产品生产过程中产生的废弃物全部由项目承办单位回收，生产中的排放水经回收、处理达到回用标准后循环水使用。

六、特殊环境影响分析

加强施工管理，合理安排施工作业时间，严格按照施工噪声管理的有关规定执行，严禁夜间进行高噪声施工作业；尽量采用低噪声的施工工具；采用文明施工方法，降低噪声源；在高噪声设备周围设置掩蔽物；应加强

对运输车辆的管理，尽量压缩工区汽车数量和行车密度，控制汽车鸣笛；设备调试尽量在白天进行。积极推行生活垃圾分类收集，建成运营后全面核实工业废物产生情况，实施工业废物特性检测，特别是正确识别危险废弃物，避免将危险废弃物作为一般工业废物处理造成污染。

七、清洁生产

加强设备及管道的维护，杜绝跑、漏现象的发生。在主要水管路上设置流量控制阀，以便于水量平衡，合理利用水资源，认真做到节约用水。充分考虑排水的重复利用措施，做到一水多用、综合利用，达到节约用水的目的。主体工程布置尽量靠近动力中心，以减少管路和动力线路的能量损失。选用低损高效节能变压器降低能耗；采用节能型光源及混合照明，充分利用自然光，以减少电能的消耗。

八、环境保护综合评价

我国长期以来高度重视气候变化问题，先后提出了到 2020 年单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 40％－45％，和到 2030 年全国碳排放达到峰值的目标。“十三五”时期，是《巴黎协定》即将开启全球应对气候变化新时代的重要时期，也是确保实现我国 2020 年应对气候变化目标任务和为 2030 年左右实现碳排放达峰奠定基础的关键时期，工业低碳转型发展面临新的机遇和挑战。良好生态环境，是最公平的公共产品，是最普惠的民生福祉。当前，我国资源约束趋紧，环境污染严重，生态系统退化

的问题十分严峻，人民群众对清新空气、干净饮水、安全食品、优美环境的要求越来越强烈，生态环境恶化及其对人民健康的影响已经成为我们的心头之患，成为突出的民生问题。扭转环境恶化、提高环境质量，是事关全面小康、事关发展全局的一项刻不容缓的重要工作。

坚持“绿水青山就是金山银山”作为正确处理好环境保护与经济发展关系的思想指引和行动指南。生态文明思想高屋建瓴、深中肯綮、博大精深，是一个从实践到认识再到实践的循环开放体系，是被实践证明了的真理，是生态价值观、认识论、实践论和方法论的总集成，对于推动生态文明和美丽中国建设具有很强的科学性、针对性和指导性，是正确处理好环境保护与经济发展关系的思想指引和行动指南。

第十章

项目安全管理

一、消防安全

（一）消防设计原则

项目承办单位明确重点消防对象，采取适当的安全消防措施，一旦发生火灾，能够做到及时扑灭，快速疏散有关人员，将损失减少到最小程度。项目应严格按照上述条例及规范进行设计外，同时应贯彻“预防为主，防

消结合”的方针，立足自救，并在自救的基础上充分依靠社会及公安消防的力量，当地消防局接报后可在 15.00 分钟内赶到火灾现场。undefined

实行巡检制度，对异常情况做到及时发现，及时处理，保证安全生产。

（二）消防设计

投资项目生产、生活、消防用水分别引自项目承办单位给水管网，满足生产、生活、消防用水需要。场区内布置枝状生产和生活水管网向各用水点供水。场区消防用水设稳高压环状消防供水管网系统。

投资项目采用的闭式自动喷水灭火系统按《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084）的规定执行：地上房间：经常有人停留或可燃物较多的仓库设计自然排烟系统。可开启排烟窗面积大于该场所面积的 2.00%，自然排烟口距离该防烟分区最远点距离不大于 30.00 米。项目以水消防为主、化学消防为辅，对于不能直接采用水喷淋的场所，如：生产车间、资料室、计算机房、变配电室等相应配置二氧化碳类灭火装置系统。

（三）消防总体要求

电气消防要求：主体工程、库房的电气设计应严格遵守《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058）的规定；各主要设备做好静电接地和接零，预防静电引起火灾和人员触电。消防通道要求：厂房四周设置宽度为 10.00 米的环形消防车道，转弯半径及净空高度必须满足消防车通行要求。消防人员要求：项目承办单位根据各个车间消防情况，安排专人负责场区及车间的消防及消防器材的维护。

（四）消防措施