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碳纤维复合材料用于体育器材的优势

1、质量轻

像撑竿、高尔夫球杆、网球拍、自行车、滑雪板、皮划艇等靠人力来使其运动的体育器材,人们希望其质量越轻越好;即使是靠人力以外的-动力来使其运动的器材,如赛车、帆船、摩托艇等,在相同的条件下也以质轻为好.碳纤维复合材料在此方面具有不可比拟的优势,其密度为1．76一1．80 g/cm3,所制复合材料密度为1．50～1．60 g/co,而钢材约为7．87 g/cm3、铝材2．7 g/cm3、钛材4．5 g/cm3.显然,碳纤维复合材料要比金属材料轻得多.

2、高比强度和高比模量

碳纤维复合材料的比强度(单位质量的强度)和比模量(单位质量的模量)分别是杉木的4倍和3倍、梧桐木的3．4倍和4．4倍、钢材的7～1 2倍和3—5倍.突出的比强度、比模量,使其可用来制造轻而强和刚而坚的各种制品,特别适合于制作体育器材.

3、疲劳强度大

碳纤维结构稳定,在其制成复合材料经过百万次循环应力疲劳试验后,其强度保留率仍可达60%,而钢材为40%,铝材为30%.耐疲劳强度高,使得体育器材的使用寿命更长.

4、热膨胀系数小

碳纤维的热膨胀系数在室温时几乎为负值,当温度为200～400℃时,其热膨胀系数为零;当温度低于1 000℃时,其线膨胀系数为×10曲K.