復合材料以碳纖維增強的樹脂基復合材料為數量上的主體。碳纖維是一種力學-異的新材料,它的密度僅為鋼的1/4、鋁合金的1/2,但強度卻比鋼高4倍、比鋁高6~7倍。航天的重量每減少1公斤,就可使運載火箭減輕500公斤,因此,碳纖維復合材料的這種低密度、高強度的優-能,使其在航天航空等-領域占有重要-。
不僅如此,碳纖維復合材料還因其比強度、比模量高的特點,越來越應用到體育用品行業。傳統的體育用品大多采用木材及其復合材料制品。但是,碳纖維增強復合材料的力學性能比木材高得多,它的比強度和比模量分別是杉木的4倍和3倍,是梧桐木的3.4倍和4.4倍。因此,它在體育用品方面得到了廣泛的應用,其用量幾乎占全碳纖維總消耗量的40%左右。
1、網球拍
復合材料制成的網球拍,輕而堅,剛性大,應變小,匹克乒乓球拍制作方法,可降低球與球拍接觸時的偏離度;同時,碳纖維復合材料的阻尼性好,可延長腸線與球的接觸時間,使網球獲得較大的加速度。例如,匹克乒乓球拍套裝價格,木制球拍的接觸時間為4.33毫秒,鋼制品為4.09毫秒,碳纖維復合材料為4.66毫秒,相對應的球的初速度則分別為149.6千米/時、138千米/時和157.4千米/時。這種網球拍已有商品供應市場銷售。
2、羽毛球拍
碳纖維增強復合材料剛成的羽毛球拍其特點是重量輕、剛性大、避免了木制品因其剛性不足而造成的斷把現象,同時它還具有與上述網球拍一樣的優點。
鋁合金是在純鋁中加入各種合金元素制成的,和鋼材相比輕便,已經使用于航天、汽車、機械、船舶等多個領域。碳纖維是將聚基纖維在高溫下預氧化、碳化得到的,不僅重量輕,還由強度高、耐高溫、耐摩擦等優點,在民用工業和工業中均有廣泛的應用。者兩種材料相比,哪種更-呢?
先來看一下鋁合金,它的密度只有2.5~2.88g/cm3 ,約為鋼( 7.85g/cm3)的三分之- - , 相對剛度大,達到8.5 ,而鋼材為1。相同的構件,匹克乒乓球拍使用說明,采用鋁合金代替鋼,能得到的剛度。鋁合金的抗拉強度比鋼材略遜-籌,約160~400mpa ,不過經過適當的熱處理后,可達到
700mpa,與低合金鋼強度相當。
再來看一下碳纖維材料,它的密度比鋁還輕,只有1.7g/cm3 ,抗拉強度3000mpa ,是鋼的四倍以上,彈性模量為230gpa ,熱膨脹系數-
1.4~+1.7x10-6.抗震, x射線的透過率高,由于它是一種各項-材料,平行于纖維和垂直于纖維方向的性能不同,所以可設計性強,選擇不同的鋪層的方式可改變產品的性能,適用于多種領域。
對于制造高爾夫球桿來說,對碳纖維預浸布有以下幾點要求:
1、室溫下不沾手且較柔軟,表觀無縫、無碳毛,匹克乒乓球拍,容易操作。2、室溫下貯存期30天以上,固化時間短。3、固化后竿體密實,無氣孔。4、采用東麗t600-12k紗線,彎曲強度2 1300mpa ,層減強度***80mpa ,熱變形溫度***100°c; 5、每只高爾夫球桿偏差≤3.0g。
制作工藝要點如下:
樹脂軟化點調整:通過調整樹脂配比可解決手感和外觀問題,樹脂硬了預浸布會發脆,樹脂軟了粘手,按照我們無錫威盛(rsn)新材料科技有限公司的經驗,通常天樹脂軟化點在36°c左右,冬天在31c左右。
填空的時間:要想得到密實、無氣孔的碳纖維復合材料,需要 按照抽真空超過40min ,碳纖維預浸布揮發份-低于1%。則成型壓力較低的高爾夫球桿可達到竿體密實的要求。
碳纖維含量:碳纖維含量是高爾夫球桿的規格和品質的主要指標,是-碳纖維預浸布的和強度的關鍵。國外碳纖維預浸布要求各種規格碳纖維含鈈能超過- 1.0g/m2的誤差,例如用12k紗,每米0.800g ,生產15000型號需要188筒紗, 188根紗經過梳子均勻排布成1000mm寬進入復合預浸機,碳纖維含量的準確性取決于碳紗的,碳紗質表現在各筒之間的差別和每筒自身( 4kg5000m長)長度之間的差別。