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第16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。特别是进入90年代以后，由于PAN基碳纤维性能优越，应用领域日益扩展。

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。

格限制。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。

但中国国内也正掀起一股碳纤维产业热

据不完全统计，至2009年3月，国内有数十家企业介入碳纤维或PAN原丝生产，已建成碳纤维年生产能力3000多t，在建1.4万t，计划2011年前动工建设1.5万t，已投入资金数十亿元，规划能力为8万～10万t。目前国内***碳纤维热度不减，几乎每月都能听到新的碳纤维项目出现的消息。中国掀起一股碳纤维***热潮，一方面预示中国的碳纤维产业将有快速发展，有可能成为碳纤维生产大国以至强国；另一方面则隐含着巨大风险。笔者认为，在碳纤维产业化建设中，要十分注意有序发展，控制规模，规避风险。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。

我们相信，中国的碳纤维产业能够冲出中国，走向世界！

一、碳纤维复合材料发展史

碳纤维复合材料的发展史应包含碳纤维的发展史何其复合材料应用史。碳纤维是碳材料的一种新形式。我们已经知道碳材料结构由四种类型，一是无定形碳、而是石墨、三是金刚石、四是白碳。碳纤维含碳99%以上，主要是石墨和无定形碳，纤维形状是一种新的应用形式。1880年人类制造了批电灯泡，那是电灯泡的灯丝就是当时人类研制的批碳纤维，直到1901年发明钨丝后才不用它做灯丝了。到1950年美国***材料研究所由于***的需求，加紧对碳纤维研究，1959年由联合碳化合物公司实现了高强碳纤维的生产工艺。与此同时，1962年日本旭炭公司在远藤***研究的基础上实现以聚纤维为原料，经过预氧化（不熔化）、1300℃以上高温炭化而得到有实用价值的通用碳纤维的工业生产线。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来，碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功，性能不断得到改进，使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。1970年以后东丽公司、东邦公司相继参加聚***基碳纤维的生产开发，形成2吨╱年的规模。1978年产量达1000t。20世纪80年代后期批量生产的M30、M60、T1000等石墨化程度更高的碳纤维。随后碳纤维在全世界需求量随年逐增