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关于复合材料在体育器材中的应用优化

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基本信息

  • 地区:

    王京镇拔茄村

  • 需求方:

    河北康纳一品体育器材有限公司

  • 需求背景
传统的乒乓球拍底板多以实木(如进口桧木等)组成,拍身坚固、耐用。随着现代材料科技的不断发展,玻璃纤维、碳纤维、芳纶在体育器材制备领域的应用越来越成熟,以碳纤维复合材料制备而成的乒乓球拍底板逐渐因其质量轻、韧性佳,能够在击球时产生良好的缓冲而受到乒乓球职业运动员或业余爱好者的青睐。新型复合材料在应用中,存在一些劣势,需寻求技术方面的支持。
  • 难题描述
短切碳纤维底板中的碳纤维材料无法人为调整,同时由于碳纤维长度限制无法进行编织或排布。理论上短切碳纤维底板纤维间的关联作用极弱,利用短切碳纤维底板制备而成的乒乓球拍底板整体密度太低,无法充分发挥碳纤维材料弹性模量大的优势。因此,利用短切碳纤维材料进行底板制备的工艺往往也仅适用于某些中低端球拍,较低的材料成本和加工工艺也更加适合这一价位区间的业余乒乓球爱好者购买和使用。 颗粒碳材料底板对运动员击球速度、控球能力的提升极为有限。在部分高水平运动员看来,这种仅以颗粒进行掺合制备碳层的球拍底板与木板本身没有太多的差别。颗粒碳材料底板碳材料颗粒体积小、用量少,对乒乓球拍弹性模量、强度等的改变程度很低。
  • 技术目标
碳纤维复合材料制备乒乓球拍的工艺已逐渐成熟,利用碳纤维材料加工而成的复合球拍底板具有密度低、强度高、击球手感好等多种优势。本文针对当前碳纤维材料底板常用的碳纤维类型进行分析,总结了编织碳纤维底板、短切碳纤维底板、排列碳纤维底板等的优劣势;通过对碳纤维底板与芳纶底板、玻璃纤维底板的性能对比,探讨了碳/芳混编以及碳/玻璃混编制备底板的可能性,并对两种混编底板复合材料层的性能进行了分析,认为碳/芳混编底板在材料性能方面全面优于碳/玻璃混编底板,具有更好的应用前景。

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    耿硕

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    王京镇拔茄村

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