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。
碳纤维制品的性能优势：
碳纤维是一种纤维结构材料,但是其力学性能却要优于多数结构材料,以常用T300碳纤维为例。其抗拉强度能够达到3500MPa ,是钢的数
倍。碳纤维材料的比强度和比模综合指标要优于现有结构材料,还具备部分金属材料所没有的剪切强度以及弯曲强度。
碳纤维与金属材料不同在于,碳纤维是一种非金属材料,电化学活性较低,具有的耐腐蚀和抗老化性能,能够适应多种工作环境。碳纤维在实际应用过程中多与树脂等基体材料融合,构成碳纤维复合材料使用，普通树脂的工作温度-般在150°C ,所以碳纤维制品的工作温度也维持这个数值,现在将碳纤维与PEEK、PPS、 PI融合,构成热塑性碳纤维复合材料,能够适应高温工作环境。
碳纤维从上世纪50年始受到人们的关注, 70年代以后飞速发展,年产 量达到300吨, 80年代后成为一项新颖的独立工业, 90年代以后涉及的领域增多,现在已经使用在体育用品、航天航空和军事安全等多个方面。碳纤维的优势很多,包括模量大、耐高温、耐腐蚀、强度大、量轻等,但是也有一一些不如意的地方,本文就来说说它在哪些方面还有待提高。
决定碳纤维产品重量的是它的原丝,如果在制造的过程中原丝存在缺陷,那么便不可能知道高质量的材料。沥青基碳纤维,原料的价格较低，能省去不少成本,但原料的组成不均匀,不能制得的原丝。粘胶基碳纤维,它有着基本的石墨结构,这是制造碳纤维所必须的,缺点是质量的不稳定,特别是强度的不均匀。
上面说到原丝的不同会影响到碳丝质量的不均,所以在技术方面，需要把控好 ,把碳纤维的强度、弹性模量等性能的不均率控制到,让同一批生产出来的材料尽可能接近。 另外,碳纤维使用的领域不同,对材料也有不同的需求,有些需要强度特别大的,有些需要耐高温的,生产的时候,可以通过改变浸渍法、温度、步骤等达到所需的要求。
以上信息由专业从事来图加工匹克球拍的星河运动于2024/5/10 8:22:30发布
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