体育器材中纤维增强复合材料的实践思考

2019-11-08 06:01:33 粘接 2019年9期

郭华伟

摘要:在目前经济发展水平不断提升的过程中,很多市民开始逐渐加强健身意识和运动精神,这在一定程度上促进了体育事业的发展,同时这对于体育器材的要求也逐渐变高,在现阶段的竞技体育发展过程中,就要求有科学训练,同时还要注重加强对于体育器材的不断研发,这能够有效的提升市民对于健身的需求,促进我国的体育事业进一步发展,纤维作为一种新型材料,就能够有效地起到优化体育器材的作用,纤维一般具有强度高,重量轻,耐磨性好的特点,因此这能够有助于体育器材进一步提升自身的质量,尤其在现阶段的体育器材发展过程中,纤维材料的广泛应用,已经成为了整个体育产品中常见的一种使用材料,本文将针对体育器材中,纤维复合材料的使用,进行分析思考,以期望能够进一步促进体育器材的优化升级。

关键词:体育器材;纤维;复合材料;实践研究

中图分类号:TQ327.1+9;TQ050.4 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2019)09-0074-03

近几年的发展过程中,纤维复合材料在不断优化过程中,已经获得了很大的升级进步,同时也进一步提升了体育器材的应用优势,在纤维复合材料应用到体育器材的这一过程中,能够充分的发挥纤维复合材料的各种优势,同时也能够增强体育器材的整体价值,目前在整个体育器材的生产过程中,已经实现了对于纤维复合材料的广泛推广和重点使用。

1纤维增强复合材料。在体育器材应用过程中的具体优势体现

在以往传统的体育器材建造过程中,采用的材料大多数是木材、钢材、不锈钢、铝合金等等,这些材料都有自身的不足之处,不能够完全体现出体育器材的各项优势,但是纤维增强复合材料问世以后,这种纤维增强复合材料的性能,被重点重视,就纤维增强复合材料与其它的几种材料相比,能够更好地满足体育器材的建造,突出体育器材的实用性、耐用性和各项优势,以下将从几方面来开展研究分析纤维增强复合材料的具体优势体现。

1.1纤维增强复合材料具有质量较轻的特点

大多数的体育器材,在应用过程中一般都是通过人力来进行发力,因此在器材的要求上,尽量选择质量较轻的器材,这能够有助于更好的发力,比如说自行车,高尔夫球杆,滑雪板,羽毛球杆等等,这些都要求质量较轻的材质,即便是一些依靠其他的动力来进行发力的运动器材,在相同的情况下也经常会选择材质较为轻便的材料,比如帆船、赛车等等,这些运动器材的建造过程中,对于材料选择也一般倾向于材质较轻的材料,所以纤维增强复合材料,在材质方面就相对于其它材料具有得天独厚的优势,以高尔夫球杆为例,碳纤维增强材料的高尔夫球杆与其他材质的球杆相比,质量能够轻30%到50%,这是对于人力运动来讲,对于其他机械力运动的器材能够更大程度上提升运动器材的质量。

1.2纤维增强复合材料具备良好的力学性能

对于体育器材的材料选用过程中,要注重考虑整体的强度弹性等等,除了这些以外,纤维增强复合材料还具备较强的抗震度和弹性,所以这些性能更加体现出纤维增强复合材料适合应用于体育器材的建造过程中,在一系列的数据研究对比中,我们发现纤维复合材料的比强度还比弹模量都具备很强的优势,能够相对于其他木材、铝合金、碳钢等材料在相同的条件下能够展现出更加良好的力学优势。

1.3纤维增强复合材料的可加工性强

在以往的体育运动器材的材料应用中,部分材料自身柔韧性差、可塑性差,所以很难进行再设计和再加工,这些材料通常在设计过程中一旦出现损坏,就很难进行二次利用和维修,对于维修的费用和成本也相对较高,但是纤维增强复合材料,能够很好的避免这一问题,这一材料在研究应用过程中,能够尽最大可能的增强设计的自由性,可以根据运动者的个性化需求,来分不同的情况进行体育器材的设计,更加轻松自由的进行个性化的独特设计,这也是纤维增强复合材料的独特优势,是其他的木材和技术材料通常无法比拟的优点。

1.4纤维增强复合材料的其他优势

在进行体育器材的建造过程中,进行材料选择时,对于材料的性价比和卫生情况也是也值得注意的一个问题,对于材料的卫生要求就是能够保证材料在进行使用的过程中不会散发相应的有毒有害气体,这能够保证健身者在进行运动过程中能够有一个舒适的外在环境,并且材料如果使用再外部,要能够保证材料的清洗方便,对于性价比来说,这也是材料选择的一个重要问题,要求材料具备高性能,并且价格合理,对于价格昂贵的产品只能应用于较高级别的比赛或者运动器材上,对于普通的健身者或者是消费者来讲,较高的性价比是他们的选择,因此在这一点上纤维增强复合材料,能够满足这一点,纤维增强复合材料的卫生性较强,并且部分复合材料可以再回收利用,这能够绿色环保,同时这材料的价格相对较低,加工过程也无需花费过高的成本,因此这种高性价比的材料有利于纤维增强复合材料,在体育器材中进一步的推广和使用。

2纤维增强复合材料在体育器材中的具体应用

一般来讲,体育器材的种类较多,对于材料的选择也是各种各样的,下面我们就将针对常用纤维增强复合材料的体育器材,进行研究和介绍,以期望能够进一步的让读者了解纤维增强复合材料在具体体育器材中的应用。

2.1纤维增强复合材料在滑雪板中的应用

近些年来,滑雪运动已经成为了人们一向热爱运动,不仅仅成为了一项运动赛事,他已经走人了寻常百姓生活中,进行滑雪运动过程中,滑雪板将在很大程度上影响滑雪者的生命安全和运动成绩,通常滑雪板的结构和材料相对繁琐,在近些年中滑雪板不断优化升级过程中,提升了减震性能和耐疲劳寿命,尤其在19世纪80年代左右,纤维级碳纤维等复合材料的应用,进一步提升了滑雪板的整体性能,通常我们常见的滑雪板有金属材质,木材材质和我们今天所介绍的纤维复合材质,一般木质材料的滑雪板,质量比较轻,并且价格也相对较低,但是这种木质材料的滑雪板容易产生变形受潮等问题,质量较好的滑雪板是铝合金制成的金属滑雪板,这一类滑雪板价格相对较高,但是由于这种金属滑雪板对于使用场地就要求,因此它的适应性较差,但是纤维复合板,能够综合以上两种材质的优点,能够使用于任何雪地场地,并且价格适中,性价比较高,这种滑雪板一般是使用pu或者pve材料制成,这种材质的滑雪板具有一定的弹性,并且伸屈性较强,能够增强整体的滑板韧度,让滑板具备一定的张力。

2.2纤维增强复合材料在高尔夫球杆中的具体应用

1972年,第一支增强复合材料制成的高尔夫球杆取代了原有的高尔夫球杆,这只碳纤维材料的球杆比传统的球杆质量稍重,这能够提升球的速度,同时由于这种纤维复合材料的设计自由性较大,因此能够充分体现设计师的灵感,帮助提升了高尔夫球的飞行距离和飞行的稳定,同时设计师对于球杆的质量尺寸等各个方面进行了改善,从而提升了整体的打球力量和打球技术,在目前这种高尔夫球杆已经被广泛应用。

2.3纤维增强复合材料在网球拍上的应用

现在市面上我们大多数见到的中档或者是高档的球拍,一般都是使用碳纤维复合材料制成的,这种碳纤维复合材料的网球拍强减震性能较好,这种球拍与传统的木质球拍相比,能够降低质量,增加球拍的面积,同时这种碳纤维球拍的张力比普通的球拍相比,张力能够提升20%左右,同时碳纤维复合材料本身具有较强的减震性,因此这种减震性能,在网球拍中能够有助于网球拍减震与吸能,两者叠加,这能够有效的提升网球运动员的挥球舒适感。

3结语

综上所述,在现阶段体育器材市场中,对于纤维复合材料的使用,已经具有很强的依赖性,同时由于现阶段的发展状况中,对于体育器材有越来越严格的要求,纤维复合材料已经成为了整个产业的发展重要材料,尤其在日后的未來发展过程中,相信对于纤维复合材料的使用将会更加广泛,这也要求相关的科研人员要不断的加强对于化学合成材料的研究与具体应用,从而来满足现代化的体育事业发展需要,同时这种对于纤维合成材料研发的加强,也能够对于整个体育器材的生产水平和市场应用具有重要的意义和作用。