碳纖維體育休閑器材

　　文體休閑器材隨著材料(Material)科學(xué)的進(jìn)步愈來(lái)愈輕，性能愈來(lái)愈優(yōu)異，特別是競(jìng)賽器材輔助運(yùn)動(dòng)員取得佳績(jī)。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中，纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。自玻璃纖維與有機(jī)樹(shù)脂復(fù)合的玻璃鋼問(wèn)世以來(lái)，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進(jìn)，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來(lái)了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類(lèi)不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。碳(C)纖維增強(qiáng)環(huán)氧(Oxygen)樹(shù)脂(Resin)具有良好的比強(qiáng)度（strength)和比模最，但因制造工藝復(fù)雜，至今還未批量生產(chǎn)(Produce)，價(jià)格十分昂貴，應(yīng)用受到限制（limit）。

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  　　高強(qiáng)型碳(C)纖維和高模型碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧(Oxygen)樹(shù)脂(Resin)復(fù)合材料(Material)的比強(qiáng)度（strength)、比模量相當(dāng)好，且已大批量生產(chǎn)(Produce)，是制造文體休閑器材的主要材料。世界碳纖維總產(chǎn)童的1/3左右用來(lái)制造文體休閑器材，制造文體休閑器材多用通用級(jí)碳纖維T300,斷裂（fracture)伸長(zhǎng)率較小，制品的韌性(toughness)較差，如果與伸長(zhǎng)率較大的玻瑞纖維或芳綸纖維混合增強(qiáng)，即可改善韌性，又可降低（reduce)生產(chǎn)(Produce)成本。玻璃材質(zhì)纖維(Glass Fiber)的優(yōu)點(diǎn)是斷裂伸長(zhǎng)率大，致命弱點(diǎn)是拉伸模量低，它與碳纖維混雜增強(qiáng)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，相得益彰，使其性能更臻（zhēn)于完善。   　　文體休閑器材有相當(dāng)大的一部分使用碳纖維復(fù)合材料或混雜復(fù)合材料來(lái)制造。俄羅斯著名撐竿運(yùn)動(dòng)員伊辛巴耶娃屢打破世界紀(jì)錄，所用的撐竿是碳纖維與玻璃纖維制造的復(fù)合材料撐竿。該撐竿由三層復(fù)合而成，外層為強(qiáng)度特別高的碳纖維，賦予(entrust to)撐竿具有高的強(qiáng)度和柔韌性，中間為纖維的帶狀織物，可能（maybe)是纏繞而成，內(nèi)層是帶狀的玻璃纖維，以防撐竿在受力狀態(tài)下斷裂或扭結(jié)。   　　當(dāng)起跳時(shí)，撐竿受到?jīng)_擊力而產(chǎn)生大幅度變形，可將接受動(dòng)能迅速轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，儲(chǔ)藏起來(lái)；當(dāng)撐竿恢復(fù)到原來(lái)形狀時(shí)，儲(chǔ)藏的形變勢(shì)能又以彈力勢(shì)能作用于運(yùn)動(dòng)員，將人體 ;彈 ;起。同時(shí)，撐竿受力后可以迅速折疊，竿繞插頭向前轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑減小，加大了振動(dòng)角速度，使撐竿迅速豎直，使運(yùn)動(dòng)員借以完成撐竿跳高。所以，撐竿跳高是動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)換過(guò)程(guò chéng)，復(fù)合材料撐竿提供高轉(zhuǎn)化率，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。延伸閱讀：碳纖維在樂(lè)器中的應(yīng)用