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      由于具有高比強度、高比模量等優異性能，碳纖維優異的力學性能使體育用品制造商產生濃厚的興趣，自1970年代碳纖維商品化以來，從跑步鞋到冰球桿、釣魚竿、高爾夫球桿和網球拍開始采用碳纖維為原料由于碳纖維的高強度和對結構損害的高承受能力，在高速賽車上它已經挽救了許多生命。它也可以用在安全頭盔中，適用于攀巖、騎馬和摩托車，實際上，在任何有頭部受傷危險的運動中均可以使用碳纖維。

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       本次主要介紹的碳纖制品都可以通過卷管工藝來實現，簡單來說就是將碳纖維預浸布在卷管機上熱卷成型。其原理是利用卷管機上的熱輥將預浸布軟化，讓樹脂成熔融狀態，然后在一定的張力作用下，使滾筒運轉過程中借助與芯模之間的摩擦力，將膠布連續卷到芯管上，直到達到要求的厚度。接著在成型的碳纖維管上裹上薄膜，送入固化爐中固化。固化以后脫模成型，根據 需要再進行一些后處理，例如打磨、切割等，就得到了成品碳管。

碳纖維卷管工藝在體育休閑領域應用

釣魚竿

      釣魚竿是可以充分利用碳纖維重量輕，高剛度，高靈敏度等特性的應用產品之一。 比模量和比強度是單位重量的材料的模量和強度。這兩個物理量相當于拿兩根一樣重的桿子去比較，哪個敏感，哪個結實。這樣的比較對釣魚人才有意義。比較中勝出的碳纖，能在得到同樣性能的前提下，把桿子做得更輕。或是同樣重量的前提下把桿子做得更強。

      剛度越強的魚竿其脆性越弱， Strain 是形變值，意思是碳纖被拉到斷時，被抻長了百分之多少。數字越大的碳纖維，做出的桿子越不怕彎，越能有效的緩沖，就是越韌。

      在新西蘭，Kilwell在魚竿的設計中加入了納米纖維膜Xantu. Layr，達到了提升斷裂負載100%的目的。增加魚竿的斷裂負載也就意味著使用同等規格的魚竿可以釣到更大的魚。最關鍵的是復合材料的厚度和重量幾乎不受影響。

高爾夫球桿

      碳纖維材質高爾夫球桿質量遠輕于金屬，在既定功率下碳纖維球桿速度更高。2018年10月，全球高爾夫球桿頂級制造商Graphite Design公司推出了Tour AD 系列高爾夫球桿，球桿采用了東麗T1100G碳纖維預浸料和先進的納米合金技術，在保證纖維重量不增加前提下，大幅度提高了結構剛度。

Graphite Design Tour AD M9003  桿身（售價：2600元）

      日本東麗碳纖維研制初期使用目標即為高爾夫球桿等高端體育產品領域，對于最新T1100G級高端碳纖維，仍然瞄準這一領域，充分證明力碳纖維在該領域具有相當可觀的利潤。

棒球桿

      碳纖維棒球桿優勢在于可以減少擊球時的手感麻木，而且采用碳纖維棒球桿后，可使擊球速度更快，飛行距離更長

      很多碳纖維圓管在做孔加工時，很容易呈現出分層、管壁碎裂等情況，新西蘭Revolution Fibres 研發生產的納米纖維增韌膜Xantu.Layr?采用靜電紡絲工藝，由幾千米長的熱塑性聚合物納米纖維組成。特別適合用于環氧樹脂基碳纖維預浸料的層間增韌，與卷管工藝搭配幾乎不增加重量和厚度，顯著提高復合材料的斷裂韌性（抗脫層性）、沖擊后抗壓強度CAI（損傷容限）和抗疲勞性能，使樹脂在受到壓力或沖擊時不易發生微裂紋。 

       碳纖維具有優異的強度和硬度，但是復合材料的抗沖擊性、斷裂韌性和分層強度通常較差，特別是當使用脆性熱固性樹脂時。

      眾所周知，環氧樹脂的斷裂伸長率只有4%，在解決剛性的同時我們需要改善樹脂的韌性，例如增韌顆粒和聚合物膜。但是傳統的增韌系統在增韌的同時會犧牲復合材料的物理或者機械性能。鑒于此，我們推薦第三代復合材料增韌產品納米纖維膜，納米纖維膜原材料為PA66，與環氧樹脂相比具有較高的斷裂伸長率（30%），也就是說納米纖維膜可以承受更大的形變，進而改善斷裂負載。

      現在碳纖維已成為體育用品必不可少的基本材料，如何發揮它的優勢改善它的弱點，最大限度發揮產品價值，韌性增強，高強度抗脫層是不變追求的主題，納米纖維增韌膜作為第三代增韌技術的應用，大連義邦還將帶來更多的實例分享。

（部分素材圖片來源于“碳纖維及其復合材料技術”以及網絡資料，意在傳播新應用，侵刪）