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碳纤维制品在体育器材中应用的优势

作者: 来源: 时间:2021-05-26 点击:5次

  现在体育竞争的实质是科学技术的竞争,先进、新颖的材料是提高体育科学技术水平的重要条件之一,碳纤维是含碳量很高的无机高分子纤维材料,它“外柔内刚”,质量比金属铝轻,而强度却高于钢铁。所以碳纤维复合材料是现在火热的新型材料之一。从某种意义上来说,任何项目世界纪录微小的提高往往需要和依赖科技的推动。而碳纤维复合材料在体育用品的优势在于:

  1.质量轻,热膨胀系数小:

  像撑杆、高尔夫球杆、网球拍、自行车、滑雪板等需要靠人力来使其运动的体育器材。人们希望其质量越轻越好,复合材料在这方面有着巨大的优势,其密度在1.76-1.80g/cm3,所制复合材料密度为1.50-1.60g/cm3,而钢材约为7.87g/cm3,显然,CFRP要比金属材料轻的多。碳纤维的热膨胀系数在室温时几乎为零,当温度为200~400℃,其热膨胀系数为零。

  2.破损安全性能好

  在碳纤维复合材料中,由于机体作用,在纤维方向受拉时,个纤维的应变基本相同,已断裂的纤维由于基本应力的结果,除断口处不发挥作用外其余绝大部分纤维依旧发挥作用。

  3.设计自由度大

  复合材料成型技术的发展使得设计自由度大大提高,纤维复合材料的显著特点是各向异性,通过改变纤维的铺叠方向和方式,局部增强或增强某一方向的受力状况;可根据选手的年龄、性别、技艺水平等情况的不同加以设计,最大限度的发挥体育器材的使用效果。这是其他一般材料器材所不能实现的。


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