【应用技术】碳纤维在体育休闲领域的应用
由于具有高比强度、高比模量等优异性能,碳纤维优异的力学性能便对体育用品制造商产生浓厚的兴趣,自1970年代碳纤维商品化以来,钓鱼竿、高尔夫球杆和网球拍开始采用碳纤维为原料。
在碳纤维商品化初期,由于价格高昂,只有少数运动狂人对碳纤维体育用品感兴趣,后续随着碳纤维的价格下降,大量人开始购买这些高性能产品,现在碳纤维已成为体育用品必不可少的基本材料。碳纤维在体育休闲领域应用及特性需求如下所示。
钓鱼竿
钓鱼竿是可以充分利用碳纤维重量轻,高刚度,高灵敏度等特性的应用产品之一。从最早用于ayu的钓鱼竿开始,碳纤维的使用已经扩展到小型钓鱼竿领域。由于具有高刚度,碳纤维鱼竿钓鱼时如同伸胳膊一样,极其轻便。
高尔夫球竿
与金属球杆相比,由碳纤维制成的高尔夫杆身重量要轻得多,因此在给定功率下,采用碳纤维杆身的挥杆速度要显著高于金属杆身。最初,碳纤维球杆在高级运动员和女士中开始流行,可以显著增加击球距离。目前大多数专业和业余高尔夫选手都普遍使用碳纤维材质的高尔夫球杆。
全球高尔夫球杆顶级制造商Graphite Design公司推出了Tour AD 系列高尔夫球杆,球杆采用了东丽T1100G碳纤维预浸料和先进的纳米合金技术,尤其是T1100G碳纤维应用,在保证纤维重量不增加前提下,大幅度提高了结构刚度(更多内容可详阅:日本东丽T1100级碳纤维性能详解及应用实例)。
网球拍
网球是一项极其艰苦的运动。而使用碳纤维制备的网球拍可以比木材或金属材质球拍轻得多,因此可以减轻球员的负担。因此,碳纤维网球拍大受欢迎,而且通过对球拍设计进行改进,如扩大最佳击球点,为其大众化做出了贡献。
除此之外,采用碳纤维材质网球拍使用寿命比木制球拍更长,因此进一步提升了其吸引力。
独木舟
通过使用碳纤维为原材料,加工的独木舟变得足够轻,可以用乘用车进行运输。而在独木舟竞赛时,速度对于竞赛最为重要,使用碳纤维减轻重量可是独木舟获得更高的速度。此外,碳纤维独木舟具有韧性,因此可以应对急流。下图为新西兰开发的高性能碳纤维材质独木舟。
棒球杆
碳纤维棒球杆优势在于可以减少击球时的手感麻木,而且采用碳纤维棒球杆后,可使击球速度更快,飞行距离更长。
自行车
目前碳纤维已经广泛应用于中高档竞赛用自行车中,碳纤维自行车零部件具有质量轻、刚性大等优点,几乎所有自行车零部件均可推出碳纤维版本,如框架、叉子、手柄、制动器、车座、座椅杆、轮辋/轮辐、踏板、传动带等。
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