早在12世紀的時候,網球運動的雛形就誕生了, 經過幾百年的發展,在1873年的時候,英---沃爾特將它的打發改進,網球運動就此正式誕生。這么多年以來,網球拍經歷了木拍、金屬牌、 玻纖球拍和碳纖維球拍。為型的碳纖維球拍,比起其它材料的球拍來說有什么不同呢?
上世紀七十年代以前,網球拍全都是使用木材制作的,它對木材的要求---,必須強度高、均勻,還需是桃樹、楓樹這些生長周期長的樹木,加工起來也坑困難,可以說得上是苛刻,當時只有非常-的人才有條件進行這項運動,這也是網球被稱為運動的原因。后來,鐵、鋁等金屬材料應用到網球拍中,球拍價格的下降使大多數人都能投入到這項運動中去,金屬材料強度大、可塑性好,但減震效果太差,容易造成職業病,所以當玻璃鋼球拍發明后,就逐漸被淘汰了。玻璃鋼球拍的各項性能都---,- -時 ,不過當性能---的碳纖維球拍被發明后,它就顯示不出優勢了。碳纖維網球拍重輕、強度高、減震效果好、符合人體工程學。
鋼是對含碳量質星百分比介于0.02%至2.11%之間的鐵碳合金的統稱,密度7 .85g/cm3,匹克網球拍使用說明,抗拉強度在600mpa左右 ,伸長率16% ,斷面收縮率40%、韌性好、熱膨脹系數1.2xl0-5/°c、 耐腐蝕。碳纖維的主要組成成分為c ,但它一般不單獨使用 ,而是和樹脂組合成復合材料,碳纖維量具就是用碳纖維復合材料制成的,密度1.7.g/cm3 ,匹克網球拍用處, 抗拉強度在1500mpa左右,斷裂伸長率1.5%、熱膨脹系數-0.5x 10-6/c。
由于量具在使用過程中經常與工件相互摩擦碰撞,所以需要具備非常高的尺寸性、高硬度性、耐磨性以及足夠的韌性。由上面的數據可以看出,碳纖維量具比鋼制量具的強度更高、穩定性---,不用---在高溫中變形,測量的度更高。且它質輕高強,測量一些大型工件非常輕便不似鋼材那么笨重。
pan基碳纖維具有高比強度、高比模量,它的耐高溫、耐腐蝕性能---,導電導熱性好,是國際技術領域不可缺少的原料,被廣泛應用于航空航天、、體育用品、等領域。 目前國際碳纖維已經發展到了t1000級別,由于技術壟斷---,匹克網球拍,我國t800碳纖維還尚處于實驗室研制階段。
我們就拿日本東麗公司生產的pan基碳纖維為例,牌號為t300-3k、m40j-6k ,-般可簡稱為t300和m40j。經過科學的儀器檢測, m40j的強度和模量比t300高約25%和60%。而斷裂應變比t300低20% ,密度稍高于t300。m40j碳纖維的含碳量比t300的高,而含氮量低于t300碳纖維,
它的表面活性基團比t300碳纖維低,且有大量的長而淺的溝槽,而t300碳纖維雖然也有大量溝槽,但是相對來說短而深。
通過電子顯微鏡我們可以發現,兩種碳纖維的斷面形狀都較規整,晶粒細密均勻,無裂紋、孔洞, t300近圓,而m40j部分呈現出形, t300有明顯的皮芯結構,而m40j徑向結構比較均勻,皮芯結構不明顯,這是m40j此t300力學---的原因之一。
m40j和t300碳纖維的表面---團主要為---、--- ,但是這兩種碳纖維表面成分也有差異,它們的活性碳原子比例分別是0.540和0.204。m40j的表面活性比t300低,這是影響碳纖維復合材料宏觀性能的原因之一。
從化學成分來看, m40j碳纖維含碳量在99.12% ,匹克網球拍生產廠家, t300的含碳量在93.68%左右,前者含氮量在0.074% ,后者含氮量約5.964%。此外都含有少的氫和氧?梢酝茢喑鰉40j的終熱處理溫度比較高,大于2000°c ,微觀結構比較穩定,有利于碳/碳材料復合過程中纖維強度的保持率和利用率。