碳纤维及其复合材料不仅在 、汽车、医疗等领域得到广泛的应用,并且也是制作体育器材的材料之一,那么用碳纤维复合材料制作体育器材究竟有什么优势呢?本文让我们一起来了解一下。
(图示:碳纤维高尔夫球杆)
碳纤维复合材料拥有高比强度和比模量,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,高性能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℃为零,低于1000℃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。还有弓箭上的平衡杆、自行车配件都采用到了碳纤维复合材料。