碳纤维复合材料拥有高比强度和比模星,碳纤维复合材料的比强度和比模量是杉木的4倍和3倍,梧桐木的3.4倍和4.4倍、钢材的7倍和3倍,参数使其壳制作强而刚的各种制品。碳纤维结构十分稳定,在经过一系列的疲劳试验后,其强度的保留率还能够保持60% ,而钢材为40% ,铝合金为30% ,这样就使得体育器材的使用寿命更长。不仅力学性能优良,其减重效果也十分明显,密度仅有1.7g/cm3。
碳纤维复合材料的热膨胀系数小,在室温条件下为负值, 200-400°C为零,低于1000°C时也是微乎其微,能够保证尺寸的稳定性。碳纤维复合材料兼具纺织纤维的柔软性和可加工性,其设计自由度大,碳纤维显著的一一个特点就是具有各向异性,通过改变纤维的铺叠方向和方式,能够增强在某一方向的受力。
充分利用碳纤维复合材料的性能优势,可以提升诸多体育项目的成绩。现在许多体育器材都运用到了碳纤维,像撑竿,碳纤维撑竿能够有效减轻重量、柔韧结实。在1972年美国就采用了碳纤维复合材料制作高尔夫球杆,碳纤维复合材料具有高阻尼的特性,可使击球时间延长,球击的更远。还有上的平衡杆、自行车配件都采用到了碳纤维复合材料。
我们知道碳纤维复合材料具有优异的力学性能,这表现在碳纤维的强度方面,根据受力种类,碳纤维的强度可分为四种,抗压强度、抗拉强
度、抗弯强度、抗剪切强度,碳纤维复合材料的抗压强度和抗弯强度在1100MPa以上,抗拉强度达到3000MPa以上,碳纤维复合材料的层间剪切力也达到了100MPa ,而一般碳纤维制品都是采用多层碳纤维预浸料铺陈。
碳纤维复合材料具有比金属材料更突出的耐磨性,并且随着碳纤维含的增加,其耐磨性能也会逐渐提高,磨损率下降。碳纤维本身的工作温
度非常高,可以达到1000°C以上,但是制成的的碳纤维产品工作温度-般是60°C~ 150°C ,这是因为碳纤维-般不能单独使用,通常是以复合材料的形式应用,像树脂这样的基体材料工作温度达不到。
首先,当碳纤维制品成型之后,我们用砂纸或者研磨设备将碳纤维制品的表面进行打磨,使表面平整,打磨过后碳纤维制品的表面会残留很多碳粉颗粒,我们需要在水中清洗掉,然后用干布将表面的水渍擦干,这些前期工作做好后接下来就是烘烤, 我们将擦干的碳纤维制品放入烤箱中,保证水分完全蒸发,然后根据不同的表面形状,设计喷枪的行走路径,进行表面喷漆,但是要保证漆面均匀有质感。喷漆时有不同的种类,一般有底漆、色漆、表面透明漆,喷- -次就需要烘烤-次。当完成后,如果制品表面有油漆颗粒或者其它瑕疵,我们就需要使用布轮机打磨表面直至平整。这样就算是完成了碳纤维制品的喷漆步骤了。
一件完整的碳纤维制品的制作还有切边、喷砂、人工打磨、水磨等步骤,需要耗费的时间也多,这就是为什么碳纤维制品生产周期比较长的原因了。
