论碳纤维复合材料及其在体育中的运用
2008年北京成功举办了第29届夏季奥运会,今年广州又即将迎来6届亚运会,这些体育盛会在中国的举办不仅彰显了伟大祖国综合国力的提升,而且大大促进了中国体育事业的发展,中国人民对于运动的热情高涨,由此所引发的运动品市场的繁荣是一种必然趋势。2004年后,由于美国波音787和欧洲空客380投入生产,需要大量碳纤维,导致国际碳纤维市场供不应求,价格暴涨,对我国碳纤维复合材料产业造成冲击。
当今体育界,人们为了创造更好的成绩,让比赛更具观赏性,对于体育器材的要求越来越高,显然,提高体育器材的性能,材料的优化、选择起着至关重要的作用!一种材料正在崛起,越来越多的领域出现了它的身影,它就是我们熟悉又陌生的碳纤维复合材料。在领域,碳纤维复合材料的运用无疑是F1车身。为了使重量保持到小,所有车队都广泛使用碳纤材料,而这些材料的强固性足以支撑车子的重量。
6).滑雪板
用碳纤维增强复合材料制造的滑雪板,其特点是刚性大,耐摩擦,在转弯、斜坡和越野赛中脚底用力较小。用CFRF制造的滑雪杖在运动界也享有盛名。其特点是刚性大,重量轻,一般在150克左右。
随着材料制造工艺的高速发展和国内外自行车市场的扩大,先进复合材料诸如碳纤维、碳化硅纤维和Kevlar纤维等纤维复合材料开始在自行车行业中得到使用,使传统的自行车生产工艺走向高科技,终使自行车趋于化、轻型化与新型化。碳纤维增强树脂基复合材料
树脂基复合材料具有比强度高、可设计性强、性能好、耐腐蚀性能好以及便于大面积整体成型和具有特殊的电磁性能等独特优点。酚醛树脂虽然是老的一类热固性树脂
,但由于他的原料易得,合成方便,以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能,尤其是具有突出的瞬间耐高温烧蚀性能,(贺福.碳纤维及其应用技术[M].北京:化学工业出版社,2004)而且树脂本身又具有广泛性的余地,素以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料(贺福、王茂章 碳纤维及复合材料【M】.北京;碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性。科学出版社,1995)东莞市明轩碳纤维科技有限公司位于东莞市南城蛤地工业区,主要以碳纤维板、碳纤维管、碳纤制品的生产及CNC加工为一体的生产型企业。
碳纤维复合材料在层间强度低,在钻孔过程中,如果复合材料构件所受的钻削轴向力过大,导致层间应力过大,超过其基体树脂的强度就会引起分层等缺陷。碳纤维复合材料属于各向异性材料,其纤维铺层方向对制孔有较大影响,特别是单向板制孔时,钻孔处的应力集中且较大极易引起劈裂。目前世界碳纤维技术主要掌握在日本的东丽公司、东邦Tenax集团和三菱人造丝集团,这三家企业技术严格保密,工艺难以外露,而其他碳纤维企业均是处于成长阶段,生产工艺在摸索中不断完善。
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