复合材料以碳纤维增强的树脂基复合材料为数量上的主体。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的密度仅为钢的1/4、铝合金的1/2，但强度却比钢高4倍、比铝高6~7倍。航天的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤，因此，碳纤维复合材料的这种低密度、高强度的优异性能，使其在航天航空等高科技领域占有重要地位。
不仅如此，碳纤维复合材料还因其比强度、比模量高的特点，越来越应用到体育用品行业。传统的体育用品大多采用木材及其复合材料制品。但是，碳纤维增强复合材料的力学性能比木材高得多，它的比强度和比模量分别是杉木的4倍和3倍，是梧桐木的3.4倍和4.4倍。因此，它在体育用品方面得到了广泛的应用，其用量几乎占全世界碳纤维总消耗量的40%左右。
1、网球拍
复合材料制成的网球拍,轻而坚，刚性大，应变小，可降低球与球拍接触时的偏离度;同时，碳纤维复合材料的阻尼性好，可延长肠线与球的接触时间，使网球获得较大的加速度。例如，木制球拍的接触时间为4.33毫秒，钢制品为4.09毫秒，碳纤维复合材料为4.66毫秒，相对应的球的初速度则分别为149.6千米/时、138千米/时和157.4千米/时。这种网球拍已有商品供应市场销售。
2、羽毛球拍
碳纤维增强复合材料刚成的羽毛球拍其特点是重量轻、刚性大、避免了木制品因其刚性不足而造成的断把现象，同时它还具有与上述网球拍一样的优点。
碳纤维复合材料拥有高比强度和比模星,碳纤维复合材料的比强度和比模量是杉木的4倍和3倍,梧桐木的3.4倍和4.4倍、钢材的7倍和3倍,参数使其壳制作强而刚的各种制品。碳纤维结构十分稳定,在经过一系列的疲劳试验后,其强度的保留率还能够保持60% ,而钢材为40% ,铝合金为30% ,这样就使得体育器材的使用寿命更长。不仅力学性能优良,其减重效果也十分明显,密度仅有1.7g/cm3。
碳纤维复合材料的热膨胀系数小,在室温条件下为负值, 200-400°C为零,低于1000°C时也是微乎其微,能够保证尺寸的稳定性。碳纤维复合材料兼具纺织纤维的柔软性和可加工性,其设计自由度大,碳纤维显著的一一个特点就是具有各向异性,通过改变纤维的铺叠方向和方式,能够增强在某一方向的受力。
充分利用碳纤维复合材料的性能优势,可以提升诸多体育项目的成绩。现在许多体育器材都运用到了碳纤维,像撑竿,碳纤维撑竿能够有效减轻重量、柔韧结实。在1972年美国就采用了碳纤维复合材料制作高尔夫球杆,碳纤维复合材料具有高阻尼的特性,可使击球时间延长,球击的更远。还有上的平衡杆、自行车配件都采用到了碳纤维复合材料。
在我们的生活种,碳纤维制品可见率越来越高。这种只有头发丝20分之一粗细的材料 ,重星很轻,密度为钢材的四分之一, 强度却是钢的4倍以上。它可以制造成各种产品使用,例如汽车零件、板、高铁加工件、子椅子、小提琴盒、钱包、名陕支架、机械臂等。原先是工业材料,现在很多民用领域也有涉及,那么碳纤维制品的市场前景如何呢?
碳纤维制品的市场前景非常广阔,如果说19世纪是钢的世纪, 20世纪是塑料的世纪,那么21世纪就是碳纤维的时代了。致使它如此受欢迎的原因是其优异的性能:质轻高强、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、不会生锈。它兼具柔软和刚硬的特性,可设计性强。目前碳纤维在各个领域的使用量分别为58%用于普通工业; 23%用于体育娱乐; 19%用于航天航空及军事, 随着时代的发展,这个比例还在不断变化。
有一个因素-直在阻碍碳纤维行业的发展,那就是生产技术的垄断。掌握碳纤维原丝生产技术的只有日本、国等少数国家,他们技术高度保密,设备不肯转让,国家也有明确的规定不能出售的原丝品种给其它国家。国内的生产力水平和产品质量较之国外有很大的差距,想要发展碳纤维,只能靠自己。
以上信息由专业从事匹克球拍加工定制的星河运动于2024/4/28 5:39:50发布
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