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炭/ 炭复合材料的制备及研究进展摘要：综合国内外各种文献资料，总结了炭炭复合材料的用途、制备工艺，简要介绍了几种主要的致密化方法，并对炭炭复合材料的抗氧化研究、石墨化研究做了初步的介绍，最后提出了炭炭复合材料今后发展的方向.关键词：炭炭复合材料，致密化，化学气相沉积，抗氧化，石墨化.1 引言炭/ 炭复合材料是具有优异耐高温性能的结构与功能一体化工程材料。
它和其它高性能复合材料相同, 是由纤维增强相和基体相组成的一种复合结构, 不同之处是增强相和基体相均由具有特殊性能的纯碳组成[1-2]。
炭/ 炭复合材料具有低密度、高强度、低烧蚀率、高抗热震性、低热膨胀系数、零湿膨胀、不放气、在2 000 C 以内强度和模量随温度升高而增加、良好的抗疲劳性能、优异的摩擦磨损性能和生物相容性（组织成分及力学性能上均相容）、对宇宙辐射不敏感及在核辐射下强度增加等性能[1-3], 使炭/ 炭复合材料在众多领域有着广泛用途。
在发达国家，炭/ 炭复合材料已被成功用于航天飞机的机翼前缘、鼻锥、货舱门，高推动比战机发动机的涡轮，高性能火箭发动机喷管、喉衬、燃烧室等，新一代先进飞机、坦克、赛车、高速列车等的刹车材料，以及火箭、飞机的密封圈等构件[4]，同时，炭/ 炭复合材料作为生物医学材料，人造心脏瓣膜、人工骨、牙种植体及作为植入材料用于矫形是近年来的研究重点[5-7]; 作为智能材料，由于其受拉力后电阻增加，是很好的拉伸传感器，具有广阔的发展前景[8]。
炭/炭复合材料由碳纤维增强碳基体复合而成。
碳基体以热解炭的形式存在，由碳源先驱体经热解碳化而成。
炭/炭复合材料的制备工艺包括: 碳纤维及其结构的选择; 基体碳先驱物的选择; 炭/炭复合材料坯体的成型工艺; 坯体的致密化工艺以及工序间和最终产品的加工等[9]。
其中，关键技术在于坯体的致密化。
2 炭/炭复合材料的致密化工艺传统的炭/炭复合材料致密化工艺主要有化学气相沉积（CVD、化学气相渗透（CVI）和浸渍法。
炭/炭复合材料单晶生长热场系统项目（炭/炭复合材料**吨/年、碳/石墨材料**吨/年）可行性研究报告**有限责任公司二OO 年月**有限责任公司地址：电话：院长：主管副院长：总建筑师：总规划师：编制人员：目录第一章总论 (4)（一）项目背景 (4)（二）项目主要经济技术指标 (9)（三）研究结论 (11)第二章市场预测 (12)（一）产品市场供应预测 (12)（二）产品目标市场分析 (13)（三）总体营销思路 (15)第三章建设用地规模与产品方案 (16)（一）建设用地规模 (16)（二）产品方案 (16)第四章场址选择 (19)（一）场址所在位置现状 (19)（二）场址建设条件 (19)第五章技术方案、设备方案 (22)（一）技术方案 (22)（二）主要设备方案 (23)第六章主要原材料、燃料供应 (25)（一）主要原材料供应 (25)（二）能源供应 (25)（三）主要原材料价格 (25)第七章总体布置、运输与公用辅助工程 (27)（一）总体布置 (27)（二）场内外运输 (27)（三）公用辅助工程 (28)第八章节能、节水措施 (31)（一）概述 (31)（二）节能措施 (31)第九章环境影响评价 (32)（一）项目建设和生产对环境的影响 (32)（二）环境保护措施方案 (32)（三）环境影响评价 (33)第十章劳动安全卫生与消防 (34)（一）劳动安全 (34)（二）生产事故及防范 (35)（三）职业危害的防护 (35)（四）消防设施 (36)第十一章组织机构与人力资源配置 (37)（一）组织机构 (37)（二）人力资源配置 (38)（三）员工培训计划 (38)第十二章项目实施进度 (39)（一）项目建设工期 (39)（二）施工进度安排 (39)（三）项目实施进度表（横线图） (39)第十三章投资估算 (41)（一）投资估算依据 (41)（二）估算范围 (41)（三）项目建设投资 (42)（四）资金筹措 (43)第十四章财务评价 (44)（一）评价依据、范围及指标 (44)（二）经济评价 (45)（三）财务评价 (47)（四）不确定性分析 (48)第十五章研究结论 (49)第一章总论受**有限公司的委托，我们对炭/炭复合材料单晶生长热场系统项目（炭/炭复合材料20吨/年、碳/石墨材料400吨/年）可行性进行了研究，通过对该项目所在地区的市场、环境、交通、电力、给排水、通讯等条件进行调查，收集有关基础资料，并与建设单位交换意见，在认真调查和分析资料的基础上编制了《炭/炭复合材料单晶生长热场系统项目可行性研究报告》。
行业标准《单晶炉用碳/碳复合保温材料》（预审稿）编制说明一、工作简况1、立项目的和意义随着电子信息产业和光伏产业的发展，对单晶硅片的尺寸要求越来越大、性能要求越来越高。
为提高晶体硅的质量，降低制造成本，直拉单晶炉迅速朝大型化、自动化方向发展，这对单晶炉的保温材料也提出了更高的要求。
随着国产碳/ 碳复合保温材料的生产工艺的日趋成熟，国产碳/ 碳复合保温材料在光伏企业单晶炉的使用中，得到越来越多使用企业的认可。
碳/ 碳复合保温材料，是一种由碳纤维为增强体、碳质为基体构成的纯碳复合材料加工而成的高技术产品，适用于制造单晶炉热场的保温件, 同时也可适用于其他高温真空炉、保护气氛炉用碳/ 碳复合保温材料。
采用国产碳/碳复合材料制作的保温件，主要有保温板材、保温筒材等。
通过制定单晶炉用碳/ 碳复合保温材料标准，完善单晶炉用碳/ 碳复合保温材料的技术要求，有利于各生产厂家有标准可循，规范产品的生产、经营、使用行为，从而提高国产碳/ 碳复合保温材料的市场竞争能力，为提高和稳定单晶硅性能，促进电子行业、光伏行业的发展奠定基础。
2、任务来源根据工业和信息化部办公厅《关于印发2014 年第三批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科函[2014] 628 号）的要求，由湖南南方搏云新材料股份有限公司（原湖南南方搏云新材料有限责任公司从2015年8月27日起更名为湖南南方搏云新材料股份有限公司）负责起草《单晶炉用碳/碳复合保温材料》，计划编号为2014—1287T—YB,要求于2015 年完成。
3、标准项目承担单位简况湖南南方搏云新材料股份有限公司成立于2006 年7 月，由中国兵器装备集团南方工业资产公司和中南大学等单位共同筹建。
公司主要研发、生产、销售新型碳/ 碳复合材料制品及相关设备。
主要产品为单晶硅生长炉热场系统、多晶硅 1 铸锭炉热场系统、氢化炉热场系统、蓝宝石晶体生长炉热场系统、以及热压烧结炉热场、军工配套材料等碳/碳复合材料制品，产品主要应用于太阳能光伏产业、电子信息产业、国防科技工业等领域，替代传统石墨热场系统和进口同类产品。
光伏炭炭复合材料原材料1.引言1.1 概述光伏炭炭复合材料是一种新型的材料，其由光伏材料和炭炭材料组成。
光伏材料是指能将太阳能转化为电能的材料，常见的有硅、钙钛矿等。
而炭炭材料是指具有良好导电性和高温稳定性的炭材料，常见的有石墨、碳纤维等。
光伏炭炭复合材料的制备方法主要包括物理混合法、化学合成法和燃烧法等。
光伏炭炭复合材料是近年来发展迅速的新兴材料之一，具有许多独特的特点。
首先，光伏炭炭复合材料具有良好的电导性能，能够有效地充分利用太阳能，将光能转化为电能。
其次，光伏炭炭复合材料具有优异的光吸收特性，具有很高的光吸收能力，从而提高了光能转化效率。
此外，光伏炭炭复合材料还具有较高的热稳定性和耐腐蚀性，能够在高温和恶劣环境下长时间稳定运行。
光伏炭炭复合材料的应用前景广阔。
它可以广泛应用于太阳能发电系统、光伏设备、光伏电池等领域。
光伏炭炭复合材料的高效转换性能使其成为一种理想的光能转化材料，并可以有效地提高光伏发电的效率。
此外，光伏炭炭复合材料还具有较长的使用寿命和较低的成本，可以降低太阳能发电的成本，推动可再生能源的发展。
光伏炭炭复合材料的发展趋势主要体现在以下几个方面。
首先，研究人员正在不断探索新的制备方法和工艺，以提高光伏炭炭复合材料的制备效率和质量。
其次，研究人员还在努力改进光伏炭炭复合材料的性能，提高其光吸收能力和电导性能，使其更适用于实际应用。
此外，人们还在研究如何将光伏炭炭复合材料与其他材料相结合，以实现更多样化的应用。
总之，光伏炭炭复合材料是一种具有广阔应用前景的新型材料。
随着科技的不断进步和人们对可持续发展的需求，光伏炭炭复合材料必将在太阳能利用和光伏发电领域发挥重要作用。
未来的研究重点将集中在提高光伏炭炭复合材料的制备工艺和性能，实现其更广泛的应用。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行讨论光伏炭炭复合材料的原材料。
首先，在引言部分，我们将对光伏炭炭复合材料进行概述，并介绍本文的目的。
收稿日期:2001-01-18; 修回日期:2001-04-01 作者简介:李贺军(1957-),男,河南确山人,博士,西北工业大学教授,博士导师,主要从事炭/炭复合材料制备工艺、理论及其计算机过程仿真与专家系统,组织性能,抗氧化等方面的研究工作。
文章编号: 1007-8827(2001)02-0079-02知识介绍炭/炭复合材料(CARBON /CARBON COMPOSITES ) 中图分类号: TB 332 文献标识码: E 炭/炭复合材料是以炭纤维增强炭基体的复合材料,该材料源于一次意外的发现,1958年美国CHANCE VOUG HT 实验室进行碳/酚醛实验时失误导致得到炭基体。
由此,在复合材料家族中又增加了一个新成员。
炭/炭复合材料的特点: 炭/炭复合材料不仅具有其它复合材料的优点,同时又有很多独到之处。
(1)其整个体系均由碳元素构成,由于碳原子彼此间具有极强的亲合力,使炭/炭复合材料无论在低温或高温下,都有很好的稳定性。
同时,炭素材料高熔点的本质属性,赋予了该材料优异的耐热性,可以经受住2000℃左右的高温,是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料。
更重要的是这种材料随着温度的升高其强度不降低,甚至比室温时还高,这是其它结构材料所无法比拟的。
(2)比重轻(小于2.0g /cm 3),仅为镍基高温合金的1/4,陶瓷材料的1/2。
(3)抗烧蚀性能良好,烧蚀均匀,可以承受高于3000℃的高温,运用于短时间烧蚀的环境中,如航天工业使用的火箭发动机喷管、喉衬等具有无与伦比的优越性。
(4)耐摩擦磨损性能优异,其摩擦系数小、性能稳定,是各种耐磨和磨擦部件的最佳候选材料。
致密化工艺: 致密化技术是制备炭/炭复合材料的关键。
炭/炭复合材料的致密化方法主要分为两大类:树脂、沥青的液相浸渍工艺及碳氢化合物气体的气相渗透工艺(CVI )。
树脂浸渍工艺的典型流程是:将预制增强体置于浸渍罐中,在真空状态下用树脂浸没预制体,再充气加压使树脂浸透预制全体,然后,将浸透树脂的预制体放入固化罐内进行加压固化,随后在炭化炉中保护气氛下进行炭化。
碳碳复合材料概述1概述碳／碳复合材料是由碳纤维(或石墨纤维)为增强体，以碳(或石墨)为基体的复合材料，是具有特殊性能的新型工程材料，也称为“碳纤维增强碳复合材料〞。
碳／碳复合材料完全是由碳元素组成，能够承受极高的温度和极大的加热速率。
它具有高的烧蚀热和低的烧蚀率，抗热冲击和在超热环境下具有高强度，被认为是超热环境中高性能的烧蚀材料。
在机械加载时，碳／碳复合材料的变形与延伸都呈现出假塑件性质，最后以非脆性方式断裂。
它的主要优点是：抗热冲击和抗热诱导能力极强，具有一定的化学惰性，高温形状稳定，升华温度高，烧蚀凹陷低，在高温条件下的强度和刚度可保持不变，抗辐射，易加工和制造，重量轻。
碳／碳复合材料的缺点是非轴向力学性能差，破坏应变低，空洞含量高，纤维与基体结合差，抗氧化性能差．制造加工周期长，设计方法复杂，缺乏破坏准那么。
1958年，科学工作者在偶然的实验中发现了碳／碳复合材料，立刻引起了材料科学与工程研究人员的普遍重视。
尽管碳／碳复合材料具有许多别的复合材料不具备的优异性能，但作为工程材料在最初的10年间的开展却比拟缓慢，这主要是由于碳／碳的性能在很大程度上取决于碳纤维的性能和谈集体的致密化程度。
当时各种类型的高性能碳纤维正处于研究与开发阶段，碳／碳制备工艺也处于实验研究阶段，同时其高温氧化防护技术也未得到很好的解决。
在20世纪60年代中期到70年代末期，由于现代空间技术的开展，对空间运载火箭发动机喷管及喉衬材料的高温强度提出了更高要求，以及载人宇宙飞船开发等都对碳／碳复合材料技术的开展起到了有力的推功作用。
那时，高强和高模量碳纤维已开场应用于碳／碳复合材料，克制碳／碳各向异性的编织技术也得到了开展，更为主要的是碳／碳的制备工艺也由浸渍树脂、沥青碳化工艺开展到多种CVD沉积碳基体工艺技术。
这是碳／碳复合材料研究开发迅速开展的阶段，并且开场了工程应用。
由于20世纪70年代碳／碳复合材料研究开发工作的迅速开展，从而带动了80年代中期碳／碳复合材料在制备工艺、复合材料的构造设计，以及力学性能、热性能和抗氧化性能等方面根底理论及方法的研究，进一步促进和扩大了碳／碳复合材料在航空航天、军事以及民用领域的推广应用。
炭/炭复合材料单晶生长热场系统产业化项目可行性研究报告长沙经济技术开发区xxx新材料有限公司二OO四年六月目录第一章总论 (4)一、项目背景 (4)二、项目概况 (6)第二章市场预测 (9)一、产品市场供应预测 (8)二、目标市场分析 (10)第三章建设规模与产品方案 (13)一、建设规模 (13)二、产品方案 (13)第四章场址选择 (16)一、场址所在位置现状 (16)二、场址建设条件 (16)第五章技术设备方案 (19)一、技术方案 (19)二、设备方案 (19)第六章主要原辅材料供应 (21)一、主要原料供应 (21)二、主要辅料供应 (21)三、主要原料、辅料价格 (21)第七章总图运输与公用辅助工程 (22)一、总图布置 (22)二、场内外运输 (22)三、公用辅助工程 (23)第八章节能节水措施 (26)一、概述 (26)二、节能节水措施 (26)第九章环境影响评价 (27)一、项目建设和生产对环境的影响 (27)二、环境保护措施 (27)三、环境保护评价 (28)第十章劳动安全卫生与消防 (29)一、劳动安全 (29)二、生产事故及防范 (30)三、职业危害及防护 (30)四、消防设施 (31)第十一章组织机构与人力资源配置 (33)一、组织机构 (33)二、人力资源配置 (34)第十二章项目实施进度 (35)一、项目建设工期 (35)二、项目实施计划 (35)三、项目施工进度图 (35)第十三章投资估算 (36)一、投资估算依据 (36)二、估算范围 (36)三、项目建设投资 (37)四、资金筹措 (38)第十四章财务评价 (39)一、评价依据、范围及指标 (39)二、经济评价 (40)三、财务评价 (42)第十五章研究结论与建议 (43)第一章总论一、项目背景炭/炭复合材料单晶生长热场系统产业化项目，由长沙经济技术开发区xxx新材料有限公司负责实施。
项目建设规模为：炭/炭复合材料20，000公斤/年，碳/石墨材料400吨/年。
炭/炭复合材料单晶生长热场系统项目（炭/炭复合材料**吨/年、碳/石墨材料**吨/年）可行性研究报告**有限责任公司二OO 年月**有限责任公司地址：电话：院长：主管副院长：总建筑师：总规划师：编制人员：目录第一章总论 (5)（一）项目背景 (5)（二）项目主要经济技术指标 (8)（三）研究结论 (9)第二章市场预测 (10)（一）产品市场供应预测 (10)（二）产品目标市场分析 (10)（三）总体营销思路 (12)第三章建设用地规模与产品方案 (13)（一）建设用地规模 (13)（二）产品方案 (13)第四章场址选择 (15)（一）场址所在位置现状 (15)（二）场址建设条件 (15)第五章技术方案、设备方案 (17)（一）技术方案 (17)（二）主要设备方案 (18)第六章主要原材料、燃料供应 (20)（一）主要原材料供应 (20)（二）能源供应 (20)（三）主要原材料价格 (20)第七章总体布置、运输与公用辅助工程 (22)（一）总体布置 (22)（二）场内外运输 (22)（三）公用辅助工程 (22)第八章节能、节水措施 (24)（一）概述 (24)（二）节能措施 (24)第九章环境影响评价 (25)（一）项目建设和生产对环境的影响 (25)（二）环境保护措施方案 (25)（三）环境影响评价 (25)第十章劳动安全卫生与消防 (27)（一）劳动安全 (27)（二）生产事故及防范 (27)（三）职业危害的防护 (28)（四）消防设施 (28)第十一章组织机构与人力资源配置 (29)（一）组织机构 (29)（二）人力资源配置 (29)（三）员工培训计划 (30)第十二章项目实施进度 (31)（一）项目建设工期 (31)（二）施工进度安排 (31)（三）项目实施进度表（横线图） (31)第十三章投资估算 (32)（一）投资估算依据 (32)（二）估算范围 (32)（三）项目建设投资 (32)（四）资金筹措 (33)第十四章财务评价 (34)（一）评价依据、范围及指标 (34)（二）经济评价 (34)（三）财务评价 (36)（四）不确定性分析 (37)第十五章研究结论 (37)第一章总论受**有限公司的委托，我们对炭/炭复合材料单晶生长热场系统项目（炭/炭复合材料20吨/年、碳/石墨材料400吨/年）可行性进行了研究，通过对该项目所在地区的市场、环境、交通、电力、给排水、通讯等条件进行调查，收集有关基础资料，并与建设单位交换意见，在认真调查和分析资料的基础上编制了《炭/炭复合材料单晶生长热场系统项目可行性研究报告》。
炭/炭复合材料一、综述炭/炭复合材料(C/C)是由炭纤维及其制品(炭毡或炭布)增强的炭纤维复合材料。
C/C的组成元素只有一个，即碳元素，因而C/C 具有许多炭和石墨材料的优点，如密度低(石墨的理论密度为2.2?g/cm3)和优异的热性能，即高的导热性、低热膨胀系数以及对热冲击不敏感等特性。
作为新型结构材料，C/C还具有优异的力学性能，如高温下的高强度和模量，尤其是其随温度的升高，强度不但不降低，反而升高的特性以及高断裂韧性、低蠕变等性能。
这些特性，使C/C 复合材料成为目前唯一可用于高温达2800?℃的高温复合材料。
C/C 复合材料在航空航天、核能、军事以及许多工业领域受到极大关注。
二、C/C复合材料的应用世界各国均把C/C复合材料用作导弹及先进飞行器高温区的主要热结构材料，随着材料性能的不断改进，其应用领域逐渐拓宽。
1、航空航天领域的应用包括先进飞行器上的应用、固体火箭发动机喷管上的应用、刹车领域的应用等。
2、生物学上的应用--骨修复上C/C复合材料能控制孔隙的形态，这是很重要的特性，因为多孔结构经处理后，可使天然骨骼融入材料之中，目前C/C复合材料在临床上已有骨盘骨夹板和骨针的应用;人工心脏瓣膜中耳修复材料也有研究报道;人工齿根已取得了很好的临床应用效果。
三、性能(1)物理性能有耐酸、碱和盐的化学稳定性，其比热容大，热导率随石墨化程度的提高而增大，线膨胀系数随石墨化程度的提高而降低等优越性能。
(2)力学性能炭纤维长度方向的力学性能比垂直方向高出几十倍，C/C复合材料的拉伸强度大于270?MPa，单向高强度C/C复合材料可达700?MPa以上。
(3)热学及烧蚀性能C/C复合材料导热性能好、热膨胀系数低，因而热冲击能力很强，不仅可用于高温环境，而且适合温度急剧变化的场合。
其比热容高，这对于飞机刹车等需要吸收大量能量的应用场合非常有利。
四、制备（1）液相浸渍工艺液相浸渍工艺是制备C/C复合材料的一种主要工艺。
炭/炭复合材料单晶生长热场系统项目（炭/炭复合材料**吨/年、碳/石墨材料**吨/年）可行性研究报告**有限责任公司二OO 年月**有限责任公司地址：电话：院长：主管副院长：总建筑师：总规划师：编制人员：目录第一章总论 (4)（一）项目背景 (4)（二）项目主要经济技术指标 (9)（三）研究结论 (10)第二章市场预测 (11)（一）产品市场供应预测 (11)（二）产品目标市场分析 (12)（三）总体营销思路 (14)第三章建设用地规模与产品方案 (15)（一）建设用地规模 (15)（二）产品方案 (15)第四章场址选择 (18)（一）场址所在位置现状 (18)（二）场址建设条件 (18)第五章技术方案、设备方案 (21)（一）技术方案 (21)（二）主要设备方案 (22)第六章主要原材料、燃料供应 (24)（一）主要原材料供应 (24)（二）能源供应 (24)（三）主要原材料价格 (24)第七章总体布置、运输与公用辅助工程 (26)（一）总体布置 (26)（二）场内外运输 (26)（三）公用辅助工程 (27)第八章节能、节水措施 (30)（一）概述 (30)（二）节能措施 (30)第九章环境影响评价 (31)（一）项目建设和生产对环境的影响 (31)（二）环境保护措施方案 (31)（三）环境影响评价 (32)第十章劳动安全卫生与消防 (33)（一）劳动安全 (33)（二）生产事故及防范 (34)（三）职业危害的防护 (34)（四）消防设施 (35)第十一章组织机构与人力资源配置 (36)（一）组织机构 (36)（二）人力资源配置 (37)（三）员工培训计划 (37)第十二章项目实施进度 (38)（一）项目建设工期 (38)（二）施工进度安排 (38)（三）项目实施进度表（横线图） (38)第十三章投资估算 (40)（一）投资估算依据 (40)（二）估算范围 (40)（三）项目建设投资 (41)（四）资金筹措 (42)第十四章财务评价 (43)（一）评价依据、范围及指标 (43)（二）经济评价 (44)（三）财务评价 (46)（四）不确定性分析 (47)第十五章研究结论 (48)第一章总论受**有限公司的委托，我们对炭/炭复合材料单晶生长热场系统项目（炭/炭复合材料20吨/年、碳/石墨材料400吨/年）可行性进行了研究，通过对该项目所在地区的市场、环境、交通、电力、给排水、通讯等条件进行调查，收集有关基础资料，并与建设单位交换意见，在认真调查和分析资料的基础上编制了《炭/炭复合材料单晶生长热场系统项目可行性研究报告》。
炭/炭复合材料单晶生长热场系统产业化项目可行性研究报告长沙经济技术开发区xxx新材料有限公司1目录第一章 总 论 (4)一、 项目背景 (4)二、 项目概况 (6)第二章 市场预测 (9)一、 产品市场供应预测 (8)二、 目标市场分析 (10)第三章 建设规模与产品方案 (13)一、 建设规模 (13)二、 产品方案 (13)第四章 场址选择 (16)一、 场址所在位置现状 (16)二、 场址建设条件 (16)第五章 技术设备方案 (19)一、 技术方案 (19)二、 设备方案 (19)第六章 主要原辅材料供应 (21)一、 主要原料供应 (21)二、 主要辅料供应 (21)三、 主要原料、辅料价格 (21)第七章 总图运输与公用辅助工程 (22)一、 总图布置 (22)2二、 场内外运输 (22)三、 公用辅助工程................................................23 第八章 节能节水措施 (26)一、 概述 (26)二、 节能节水措施 第九章 环境影响评价 (27)一、 项目建设和生产对环境的影响 (27)二、 环境保护措施 (27)三、 环境保护评价 (28)第十章 劳动安全卫生与消防 (29)一、 劳动安全 (29)二、 生产事故及防范 (30)三、 职业危害及防护 (30)四、 消防设施............................................................31 第十一章 组织机构与人力资源配置 (33)一、 组织机构 (33)二、 人力资源配置......................................................34 第十二章 项目实施进度 (35)一、 项目建设工期 (35)二、 项目实施计划 (35)三、 项目施工进度图...................................................35 第十三章 投资估算 (36)3一、 投资估算依据 (36)二、 估算范围 (36)三、 项目建设投资 (37)四、 资金筹措............................................................38 第十四章 财务评价 (39)一、 评价依据、范围及指标 (39)二、 经济评价 (40)三、 财务评价............................................................42 第十五章 研究结论与建议 (43)4第一章 总论一、项目背景炭/炭复合材料单晶生长热场系统产业化项目，由长沙经济技术开发区xxx 新材料有限公司负责实施。
项目建设规模为：炭/炭复合材料20，000公斤/年，碳/石墨材料400吨/年。
项目建设选址国家级重点经济开发区——国家级长沙经济技术开发区。
本项目属于国家级长沙经济技术开发区鼓励大力发展的六大产业之一，项目性质是高科技新材料产业项目。
1． 项目名称炭/炭复合材料单晶生长热场系统产业化项目2． 承办单位慨况长沙经济技术开发区xxx 新材料有限公司属股份制企业，由湖南省星沙实业（集团）发展有限公司、蒋建纯教授共同出资成立。
蒋建纯教授以其拥有的居国际先进水平的专利技术作技术出资。
生产基地位于长沙市经济技术开发区内，占地30亩，花园式工业区，是星沙实业集团下属单位。
主要从事新材料的开发及生产。
蒋建纯女士系中南大学粉末冶金学院教授、博士生导师，蒋建纯教授领导的科研队伍在该领域居于国际领先地位。
新材料公司以蒋建纯教授技术与市场优势，构筑新材料基地。
新材料公司计划投资6000建设年产20，000公斤C/C 复合材料、C/石墨材料400吨的生产线，实现年工业产值1.9亿元以上。
6资本控制的八大硅片公司的销量占硅片总销量的90%，当前IC 用主流硅片是8英寸，并向12英寸过渡。
市场调研预测，到2006年，12英寸的硅片的比例将由目前的1.3%增加到21.1%。
在IC 和太阳能发电等领域对硅单晶的巨大需求和消费，对其生产能力对生产技术提出了更高的要求。
其中生产高纯半导体材料的高温电热真空炉——硅单晶生长炉隔热保温筒、坩埚、发热体等热场系统元件采用高纯石墨、超高纯石墨材料制造，产品要求材料的金属杂质含量要求不超过5~30ppm 。
同时硅单晶生长炉最主要的易损件的消耗量特别大。
根据权威部门统计，一台小型晶体生长炉（如12英寸）每年消耗的石墨坩埚、加热器、保温隔热材料的价值，达到20万元以上；一台大型晶体生长炉的热场系统备件损耗，可达50万元以上。
由于生产大型其投资极大。
因此，高纯石墨尺寸受到限制，经常不能满足制造较大硅单晶生长炉的热场零件的要求；另外，石墨脆性大，使用可靠性不强，使用寿命短。
本项目提出的炭/炭复合材料单晶生长热场系统零件的材料及热场解决方案，经过实践验证，对解决以上问题起到了很好的效果。
实施本案对发展大型硅单晶生长设备，制造大尺寸的晶体，提升我国微电子技术水平具有极为重大的意义。
4． 可行性研究报告编制依据（1）《投资项目可行性研究指南》（中国电力出版社）；（2）项目建议书及批复文件（批准文号）；7（3）合资双方签定的合资意向书及有关会议纪要；（4）业主提供的有关资料；（5）国家、湖南省、长沙市国民经济和社会发展第十个五年计划；（6）长沙经济技术开发区产业发展规划；（7）国家计委、建设部颁布的《建设工程项目经济评价方法与参数》；（8）其他文件、协议等。
二、 项目概况1. 拟建地点本项目拟建于国家级长沙经济技术开发区内。
国家级长沙经济技术开发区创建于1992年8月，2000年2月经国务院批准为国家级经济技术开发区。
建区9年多来，开发区坚持“以工业项目为主、吸引外资为主、出口为主和致力于发展高新技术”的方针，强调以产业发展为中心，走产业兴区之路，通过卓有成效的招商引资工作，目前入区工业企业106家，其中三资企业40家，内资企业66家，入区企业基本上实现了由单个到群体的转变，区内产业也正由零散向集成转变。
到目前为止，区内共完成基本建设投资120亿元，移动土石方近亿立方米，完成13亿元人民币的基础设施投资任务，各项建设工作都取得了十分显著的成绩。
目前，区内主次干道已拉通28总长60公里；6座大型跨线桥已经竣工通车；已经完成12.84公里，架设铁塔33座的三回超高压线路的改道工程，2个110千伏的变电站已经投入使用，目前区内日供电能力已经达到240万千瓦时；2座日供水108万吨的自来水厂已经投入运行；日处理能力8万吨的污水净化中心已经正式营业；装机容量为10万门的程控大楼，现已开通20000门程控电话和高速宽带通讯网，实现了与156个国家和地区通信联网；投资1400多万元的电视发射塔已经正式投入使用。
目前，长沙经济技术开发区已经形成了以三一重工、光南摩托为主体的先进制造工业，以LG 曙光、长海视听、中芯数码为主体的电子信息产业，以华天铝业、长沙力元、瑞翔为主体的新材料产业，以中粮、可口可乐、长沙娃哈哈、荷兰泰松、喜瑞来速冻系列为主体的食品饮料产业，以金沙利彩印、金和包装、星沙包装为主体的轻印产业等五大产业格局。
2003年年底，区内累计完成总产值250亿元。
长沙经济技术开发区位于长沙市星沙镇，地理位置优越，交通十分便利。
开发区以西5公里毗邻京广复线铁路大动脉，开发区南面5公里是上海至瑞丽的上瑞高速；北京至深圳107国道，成都至厦门319国道和京珠高速公路穿区而过，构成南北东西交通优势。
开发区距长沙市中心、长沙火车站、湘江长沙码头、黄花国际机场等场站枢纽均约8公里。
同时，开发区内已经建成具有一定规模的物流基础设施，即星沙物流中心，可为入区企业提供完善的物流服务。
2. 建设规模与目标本项目的产品以硅单晶生长炉的坩埚、保温筒和固化保温毡为主要产品，首先重点针对国内当前面大量广的16in.热场系统进行开发。
生产能力按年生产20，000公斤炭/炭复合材料和400吨碳/石墨材料的9规模计算。
大规模化的生产炭/炭复合材料，使本项目在同行业中具备了强大的优势。
10第二章 市场预测一、 产品市场供应预测1.国内供需现状国内现有生产Si 单晶的设备600余台，近年来，每年递增200台左右。
目前的设备主要拉制从3〞至6〞，少量为8〞的晶棒。
由于单炉投料量仅为几十公斤，因此，多采用高纯石墨制造坩埚，而这些高纯石墨多为进口冷等静压石墨。
16英寸的热系统的隔热保温套，则多为进口件。
相当一部分较大型的进口设备，其热系统完全依靠进口。
C/C 复合材料热场系统研究组，为满足半导体工业的要求，与西安理工大学单硅晶基地、有研硅股等单位合作，对C/C 复合材料热场系统进行试验和使用。
在西安用C/C 复合材料制作的12＂坩埚(Φ306mm)及加热器,装在加有横向磁场的TDR-62上，使用情况很好。
2.国外的发展现状1993年东芝陶瓷申请的美国专利介绍用二维C 纤维织物绕制作成Si 单晶生长炉坩埚坯体，浸渍树脂后碳化制成坩埚。
随后，在1997年美国Walsh 等用三维C/C 复合材料制造了Si 单晶生长炉用坩埚埚帮、埚托、发热体、隔热屏及支撑块等；Metter 等人制备的高纯C/C 复合材料，制造的硅单晶生长炉的热场零部件，通过一系列的高温处理，金属杂质含量控制到很低的程度。
1999年，11Kawashima 等采用C/C 复合材料在硅单晶生长炉的底部设置一个容积等于坩埚的容积的环槽，在硅单晶生长炉出现意外漏硅时，可以防止其他热场零件受到损伤。
东洋炭素、SGL Carbon Composites ，Inc. 等国外厂商在其产品介绍中,也提到C/C 复合材料制造单硅晶生长炉的坩埚、发热体等产品。
其中提到的个别产品已经投入使用，大多数则仍处于研究阶段。
二、 产品目标市场分析1. 目标市场确定超高纯及晶体结构完整的硅晶圆是半导体工业中制作芯片的基础材料。
集成电路的出现及发展，使人类步入了微电子时代。
随着微电子元件尺寸小型化、管芯面积大型化与LSI 集成度的日益提高，硅单晶生长技术装备面临新的挑战。
产业化规模小、关键基础材料依赖进口的局面，国家科技部设立了微电子配套材料专项，选择12英寸硅单晶抛光制备技术研究作为首次研究任务，并要求12英寸硅单晶抛光片形成小批量生产能力，达到0.13~0.10μm 集成电路技术要求。
实施该项目第一个要解决的是12英寸硅单晶生长技术与装备的问题，大尺寸的热场系统的关键元件的设计制造技术，也迫切需要解决。
本项目产品的销售市场主要集中在长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区等电子产业发达地区，上述地区的客户对本案提出的方案有12浓厚的兴趣。
