关于温度:
模压时温度的控制主要是指装模温度、升温速度、成型固化温度和保温时间的选择。装模温度:是指将物料放入模腔时,模具的温度。按照近年来我国碳纤维需求量年均增速,预测“十三五”期间我国碳纤维需求量将保持14%左右的年均复合增速。它主要取决于物料的品种及模压料的质量指标。通常当模压料挥发物含量高,不溶性树脂含量低时,装模温度低些。结构复杂或较大的模压制品,难于装模时,装模温度应低些为好,可控制在室温下装模。提高装模温度,可缩短生产周期,提高生产效率。装模温度视物料的品种而定。
碳纤维复合材料用于体育器材的优势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。
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。
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1.5×10曲K。
碳纤维复合材料用于体育器材的优势阻尼性能好
碳纤维复合材料的聚合物基体具有黏弹性,在基体中和界面上有微裂纹和脱黏的地方还存在着摩擦力,在振动过程中,黏弹性和摩擦力使一部分动能转换为热能。因此,其阻尼比钢和铝合金大,若采用特定措施还可以使阻尼增大。
设计自由度大
复合材料成型技术的发展使得设计自由度大大提高。根据动量守恒定理,当高尔夫球杆的总重量一定时,头重杆轻便于提高挥杆速度,可使球获得较大的初速度。纤维复合材料的一个显著特点是各向异性,通过改变纤维的铺叠方向和方式,局部增强或增强某一方向的受力状况;可根据选手的年龄、性别、技艺水平、体力强弱等不同情况加以设计,较大限度地发挥体育器材的使用效果,这是一般各向同性的金属材料难以实现的。