【专业讲堂】无处不在的碳纤维复合材料专题：钓鱼竿
编者按
目前碳纤维复合材料已经广泛应用于航空航天、体育休闲、汽车工业、环境能源、土木工程等领域，其应用范围几乎是无处不在，为了便于更好了解碳纤维及其复合材料应用，本公众号特在专业讲堂板块创建无处不在的碳纤维复合材料专题。
本专题主要介绍碳纤维及其复合材料在各种领域应用情况，本期主要介绍了碳纤维在钓鱼竿的应用。
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钓鱼竿的特性需求
对于钓鱼爱好者而言，如何判断何种钓鱼竿是最好的？归结起来，主要体现在三点：细、轻和结实。因此，性能优异的钓鱼竿需要满足两个特性：高刚度和轻量化。
钓鱼竿的尺寸首先必须要适当，以便于握持；其次，钓鱼竿必须要轻且足够坚固，能够感受到鱼的反应。一些古代钓鱼竿特又长又重（如竹竿长6.2m，重1.5 kg，外径约50 mm），必须用双手才能进行钓鱼。
但是，随着碳纤维的出现与发展，它为钓鱼竿提供了高比强度和高比模量，从而使得这些钓鱼竿变得越来越轻，因此，现在的钓鱼竿基本上被称为“碳纤维鱼竿”。
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碳纤维钓鱼竿的发展史
从碳纤维钓鱼竿发展史来看，日本东丽公司是第一家将碳纤维用于钓鱼竿的企业。东丽公司的碳纤维于1972年被奥运会采用的世界上第一根碳纤维鱼竿“Seiki sweetfish”所采用。该鱼竿使用东丽Torayca®碳纤维/玻璃纤维，并以酚醛树脂为基体基于缠绕工艺加工而成。
这种鱼竿的长度为7.2米，只有传统玻璃纤维钓鱼竿长度的一半，据报道，其重量仅为600克，虽然当时其价格高达50,000日元，是普通钓鱼竿价格的4倍，但是它的出现也获得了大量好评。
在第二年，也就是1973年，Seiki sweetfish采用了Torayca®纯碳纤维织物，并利用单向预浸料实现了进一步减重，从而Torayca®碳纤维大举进军钓鱼竿行业。
另一方面，由于周边强度不足，使用各向异性单向碳纤维预浸料的钓鱼竿存在“易破碎”的问题。作为一种解决方案，一种被称为“Scrim布”的玻璃布被用来提高外围强度，并且使用Scrim布还可以提高单向预浸料的形状保持性和易处理性。
此后，用于“防止破碎”的外围增强材料得益于TORAYCA®碳纤维预浸料（约30µm）极薄版本的开发，从而实现了当时业界所期待的所谓“100%碳纤维管”。目前，东丽公司正在生产薄至约10µm的极薄预浸料，这项技术是“防止破碎”棒材的一个非常重要的部分。
为了满足更加轻量化钓鱼竿的需求，日本东丽公司开发了厚度广泛、纤维含量高、显影树脂等特性的单向Torayca®预浸料产品，并于1997年首次推出了一款10米长、重300克的钓鱼竿。2004年，推出了一款外径约26毫米、实际长度9.5米、重240克的产品。
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碳纤维钓鱼竿的优点
由于具备轻量化、高刚度等特性，使得碳纤维钓鱼竿一经推出，便广受好评，在钓鱼过程中，碳纤维钓鱼竿的具有优势体现在一下几个方面：
由于碳纤维钓鱼竿更轻更薄，所以可以用一只手轻松地操纵这些鱼竿；
因为重量轻，因此可防止使用者感到疲劳；
碳纤维可使鱼竿具有更长的长度，而更长的钓鱼竿意味着可以覆盖更广阔的捕鱼区域；
碳纤维钓鱼竿对鱼类的反应更为敏感；
最后也是最为重要的一条，使用碳纤维钓鱼竿可以轻易的钓到鱼。
碳纤维钓鱼竿已经使得垂钓者年复一年愈加狂热，而这些碳纤维钓鱼竿也使得钓鱼成为一种大众娱乐活动，而不是一项基本运动，这就无疑为碳纤维领域创造了一个新的市场。
目前在一些通用型钓鱼竿中大多使用了具有24 到 30 tf/mm²高强度中模量级别的碳纤维，而对于一些特殊场合，如溪水钓鱼等则会使用40 到 65 tf/mm²高模量级碳纤维。