碳纤维复合材料在体育器材上的应用实例
碳纤维复合材料的比强度愈高,构件自重愈小;比模量愈高,构件的刚度愈大。因此充分利用碳纤维复合材料的特性,可提升诸多体育项目的成绩。
撑竿
撑竿跳高在一届奥运会中就被正式吸收为比赛项目,当时的撑竿由山胡桃木制成,结实沉重,缺乏弹性、储能本领差的特性让选手的动能大多被浪费,所以跳出的较好成绩只有3.3 m。个别纤维的断裂不会引起连锁反应和灾难性的急剧***,因而破损安全性能很好。后来竹竿取代木质撑竿,其中空质轻有利于助跑,弹性有利于能量的转化。20世纪60年代,运动员开始使用尼龙撑竿,不久尼龙撑竿又被玻璃纤维竿所代替。撑竿材料的不断改革,使世界纪录被屡屡新刷。如今撑竿发展到了第四代,玻璃纤维和尼龙已经被性能更优越的碳纤维复合材料取代,而且可根据撑竿受力的差异来设计不同部位的材质,使整体性能较优。较新的碳纤维撑竿可以保证撑竿既柔韧结实又不会断裂或扭结,它可将运动员持竿快速助跑的动能部分转变成撑竿的弹性变形能,当撑竿被压弯到较大弧度后,这部分弹性变形能再释放出来,转变成运动员的势能,帮助运动员腾空跃起,飞越横杆。
高尔夫球杆
20世纪30年代的钢杆是美国标准高尔夫球杆,1972年美国首先采用碳纤维复合材料制成球杆,到1998年碳纤维高尔夫球杆数量大幅度超过钢杆。如酚醛模压料其成型压力一般为30-50兆帕(300-500公斤/平方厘米)。高尔夫球杆由握把、杆身、杆头组成,用碳纤维复合材料制成的高尔夫球杆可减轻重量约10%~40%。根据动量守恒定理,当高尔夫球杆的总重量一定时,头重杆轻便于提高挥杆速度,可使球获得较大的初速度。此外,碳纤维复合材料具有高阻尼特性,可使击球时间延长,球被击得更远。
模压温度控制对碳纤维成型工艺有什么影响?
温度高低对碳纤维成型工艺有什么影响?
碳纤维制品成型常见的工艺有三种,分别是:真空热压罐成型、碳纤维模压成型、、纤维缠绕成型,而碳纤维模压成型应用为广泛,模压成型温度是指碳纤维物料在成型时,按照工艺要求需要达到的模具温度,对碳纤维物料的熔融、流动以及树脂的交联反应速度有决定性的影响,直接决定了碳纤维产品的质量。威海市通联精密机械有限公司,提供威海通联渔具设备厂***生产***竿设备。
碳纤维成型过程模压温度控制是的一个环节,模压温度控制对碳纤维成型工艺有什么影响呢?
一般情况下,在一定的温度范围内,如果模具的温度升高,那么物料就会具有更好的流动,交联固化的速度加快,从而能提高生产效率。如果铺料时未能准确计算制品所需用料量,造成用料富余,就会在边角等局部位置造成铺料叠加现象,一旦有了料结团,制品的整体强度就存在不均匀性。但是如果温度过高就会导致物料交联固化过早开始,那么固化速度太快,会造成模腔内物料的内外层固化不一,表面的物料会先硬化,而当内层固化时,交联产生的一些物质难以向外挥发,就会使得制品肿胀、开裂、变形。
由此看来并不是温度越高,固化效果越好。不能过分的追求效率,提高温度,后影响固化效果,得不偿失。
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