目前用于制造體育器材的新材料主要是復(fù)合材料,在復(fù)合材料的大家族中,碳纖維復(fù)合材料是最好的。從某種意義上說,競技體育更重要的是高質(zhì)量的體育器材。世界紀(jì)錄的小幅提升需要使用新材料來提高比賽設(shè)備的性能,從而發(fā)揮更好的作用。那么,使用碳纖維復(fù)合材料制造體育器材有哪些優(yōu)勢呢?
熱膨脹系數(shù)小:新型熱膨脹系數(shù)表明碳纖維復(fù)合材料對溫度變化不敏感,不會因溫度變化而引起結(jié)構(gòu)變化。對于精度要求嚴(yán)格的設(shè)備,碳纖維復(fù)合材料是最佳選擇。
輕量級:需要體力勞動的設(shè)備,如高爾夫球桿和網(wǎng)球拍,會降低不稱職運動員的承重能力。電動賽車和帆船也希望實現(xiàn)輕量化。碳纖維復(fù)合材料的密度在1.6-2.0g/cm3之間,可以有效減輕物體的重量。
高比強度和模量:碳纖維復(fù)合材料的比強度和模量在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中非常高,其突出的比強度與模量使其適用于制造各種輕質(zhì)、堅固、剛性的產(chǎn)品,特別是用于制造運動器材。
可設(shè)計性強:碳纖維復(fù)合材料的一個顯著特征是它們必須在各個方向上保持一致。通過改變纖維的鋪設(shè)方式,可以局部增強某個方向的應(yīng)力條件,最大限度地提高運動器材的效率。這很難用一般的金屬材料來實現(xiàn)。