為何碳纖維產(chǎn)品如此貴？

由于其機(jī)械性能優(yōu)和質(zhì)輕，碳纖維越來(lái)越多地成為鋁、鋼和其他金屬的替代品。隨著材料科學(xué)和制造技術(shù)的創(chuàng)新不斷發(fā)展，其復(fù)合材料的多功能性和定制化增加了碳纖維更廣闊的用途。與鋼和鋁等其他材料相比，碳纖維以價(jià)格昂貴而聞名，主要倒不是因?yàn)樘祭w維材料本身，還因其制造工藝、對(duì)熟練勞動(dòng)力的需求以及生產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品的其他材料等。

1、從加工和規(guī)模經(jīng)濟(jì)方面分析：

碳纖維的相對(duì)強(qiáng)度，經(jīng)常將其與鋼和鋁等金屬進(jìn)行比較。但是碳纖維的生產(chǎn)與金屬的生產(chǎn)有很大不同。

鋼和鋁等金屬源自原礦石，直接轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品或作為半成品材料提供，隨后制成最終產(chǎn)品。所涉及的方法是經(jīng)過(guò)數(shù)百年時(shí)間考驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化自動(dòng)化的流程。

而碳纖維生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜得多的過(guò)程。利用機(jī)械和化學(xué)過(guò)程來(lái)操縱長(zhǎng)而細(xì)的有機(jī)聚合物的原子組成，以制造碳纖維絲束。然后將數(shù)千條絲束嵌入樹(shù)脂基體中以制造復(fù)合材料產(chǎn)品。復(fù)合材料制造商使用專有的配方、工藝和材料組合來(lái)生產(chǎn)各種復(fù)合材料各種制品，以滿足特定零件的強(qiáng)度和機(jī)械要求。整個(gè)過(guò)程非常耗時(shí)，有許多步驟必須仔細(xì)控制和監(jiān)控才能實(shí)現(xiàn)客戶所需的要求。

金屬通常被視為市場(chǎng)價(jià)格由供需決定的商品。土木工程和造船業(yè)大量使用鋼材對(duì)規(guī)模經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了明顯影響。全球鋼鐵和鋁產(chǎn)量為數(shù)百萬(wàn)噸，其中碳纖維為數(shù)千噸。碳纖維在航空航天工業(yè)中的廣泛采用正在開(kāi)始縮小這一差距。然而，對(duì)于使用碳纖維不具有優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用，金屬將繼續(xù)大量生產(chǎn)。

2、性能和投資回報(bào)率 (ROI)

金屬的材料特性和成本在任何給定應(yīng)用的設(shè)計(jì)中都得到廣泛理解和預(yù)測(cè)。目前碳纖維還沒(méi)有明確的定義。

從飛機(jī)或航天器的輕量化的意義，航空航天業(yè)權(quán)衡使用碳纖維的費(fèi)用與更長(zhǎng)飛行距離的性能優(yōu)勢(shì)考慮，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，碳纖維相關(guān)的溢價(jià)部分還是值得額外的制造成本的。

工業(yè)自動(dòng)化權(quán)衡每件成本與輕質(zhì)材料帶來(lái)的好處，以提高生產(chǎn)線速度、減少電機(jī)和執(zhí)行器的磨損和負(fù)載以及能源消耗。鑒于所獲得的巨大優(yōu)勢(shì)，碳纖維的成本很容易通過(guò)延長(zhǎng)生命周期和提高性能來(lái)獲得投資效益的。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中使用碳纖維等先進(jìn)材料時(shí)，工程師必須確定哪些材料特性針對(duì)于哪些特定應(yīng)用，以及對(duì)產(chǎn)品成本的影響與性能增益的影響。聯(lián)系優(yōu)培德（henjd.com.cn ） 提供經(jīng)濟(jì)的解決方案。