無機纖維是無機礦物為原料制成的,主要產(chǎn)品有碳纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、硼纖維等,有機纖維是用有機物為原材料制成的,包括滌綸、錦綸等。比起有機纖維,無機纖維具有更高的穩(wěn)定性和不燃性,本文主要來說的是優(yōu)異的無機纖維碳纖維。
碳纖維是指化學(xué)成分中碳元素占總星90%以上的纖維,是由無機纖維經(jīng)固相反應(yīng)變成的纖維狀聚合物碳。習(xí)慣上來說,經(jīng)過1000°c~ 2000°c碳化而得的稱為碳纖維,經(jīng)過2000°c~ 3000°c碳化得到的稱為石墨纖維,石墨纖維的含碳量更高,超過98% ,碳纖維網(wǎng)球拍定制,表面有著金屬光澤、導(dǎo)電性能好、雜質(zhì)少。
碳纖維材料的開發(fā)可以追溯到19世紀(jì)末期,美國科學(xué)家愛迪明的白熾燈燈絲,不過沒有廣泛使用開來。碳纖維真正實現(xiàn)其工業(yè)價值是在20世紀(jì)50年代,為解決隔熱問題,杜邦公司用腈綸加熱制造聚基耐熱碳纖維, 1595年,日本東麗公司的近藤昭男又成功開發(fā)以pan為原料的高彈性模量碳纖維。
碳纖維種類很多,按力學(xué)能力的不同,可以分為高強型(ht)、高模量(hm)、通用型( gp) ;按原料不同可以分為粘膠基碳纖維、聚
腈碳纖維、瀝青基碳纖維等;按功能可以分為結(jié)構(gòu)用碳纖維、活性碳纖維、導(dǎo)電碳纖維、耐燃碳纖維等。
隨著人會對健康生活方式的追求,如今體育健身已經(jīng)深入到我們的生活中。體育事業(yè)的發(fā)展對科學(xué)訓(xùn)練方式,新型運動器材的需求使體育器材的市場進一步擴大。傳統(tǒng)的體育用品大都是采用木材和其他復(fù)合材料,而碳纖維材料在重量和強度方-比更有優(yōu)勢,力學(xué)性能也比木材要高很多。因碳纖維材料的多種優(yōu)良性能使其在體育器材領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,并將在中未來體育器材的發(fā)展方向。
1. 重量輕
除了特殊體育項目要求重量,人們在用體育用品進行鍛煉時,體育用品當(dāng)然是越輕越好。重量輕能使鍛煉者-的發(fā)揮水平,比如網(wǎng)球拍、球桿、自行車、滑雪板等,甚至還有一些靠人力之外動力使其運動的器材如、帆船類也同樣要求質(zhì)輕,可減少動力要求,節(jié)省燃料。碳纖維在這方面有不可代替的優(yōu)勢。
2. -的力學(xué)性能
碳纖維材料的比強度、比模量是其他材料所不能-的,其的力學(xué)性能剛好滿足體育器材的需求,是體育器材可選材料的選擇。碳纖維復(fù)材主要是樹脂固化成型,在加工設(shè)計方面能發(fā)揮更多可能。
3. 安全、衛(wèi)生
碳纖維復(fù)合材料不僅優(yōu)勢良多,碳纖維網(wǎng)球拍貼牌,而且是一種型材料,在衛(wèi)生性及安全性上也有保障。
碳纖復(fù)合材料已經(jīng)很大部分的占領(lǐng)了體育器材市場,隨著人們對體育器材的高要求標(biāo)準(zhǔn),相信未來會有更廣闊的發(fā)展前景。
鋼是對含碳量質(zhì)星百分比介于0.02%至2.11%之間的鐵碳合金的統(tǒng)稱,密度7 .85g/cm3,碳纖維網(wǎng)球拍,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(shù)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 ,碳纖維網(wǎng)球拍,而是和樹脂組合成復(fù)合材料,碳纖維量具就是用碳纖維復(fù)合材料制成的,密度1.7.g/cm3 , 抗拉強度在1500mpa左右,斷裂伸長率1.5%、熱膨脹系數(shù)-0.5x 10-6/c。
由于量具在使用過程中經(jīng)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(shù)據(jù)可以看出,碳纖維量具比鋼制量具的強度更高、穩(wěn)定性-,不用-在高溫中變形,測量的度更高。且它質(zhì)輕高強,測量一些大型工件非常輕便不似鋼材那么笨重。
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