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      由于具有高比强度、高比模量等优异性能，碳纤维优异的力学性能使体育用品制造商产生浓厚的兴趣，自1970年代碳纤维商品化以来，从跑步鞋到冰球杆、钓鱼竿、高尔夫球杆和网球拍开始采用碳纤维为原料由于碳纤维的高强度和对结构损害的高承受能力，在高速赛车上它已经挽救了许多生命。它也可以用在安全头盔中，适用于攀岩、骑马和摩托车，实际上，在任何有头部受伤危险的运动中均可以使用碳纤维。

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       本次主要介绍的碳纤制品都可以通过卷管工艺来实现，简单来说就是将碳纤维预浸布在卷管机上热卷成型。其原理是利用卷管机上的热辊将预浸布软化，让树脂成熔融状态，然后在一定的张力作用下，使滚筒运转过程中借助与芯模之间的摩擦力，将胶布连续卷到芯管上，直到达到要求的厚度。接着在成型的碳纤维管上裹上薄膜，送入固化炉中固化。固化以后脱模成型，根据 需要再进行一些后处理，例如打磨、切割等，就得到了成品碳管。

碳纤维卷管工艺在体育休闲领域应用

钓鱼竿

      钓鱼竿是可以充分利用碳纤维重量轻，高刚度，高灵敏度等特性的应用产品之一。 比模量和比强度是单位重量的材料的模量和强度。这两个物理量相当于拿两根一样重的杆子去比较，哪个敏感，哪个结实。这样的比较对钓鱼人才有意义。比较中胜出的碳纤，能在得到同样性能的前提下，把杆子做得更轻。或是同样重量的前提下把杆子做得更强。

      刚度越强的鱼竿其脆性越弱， Strain 是形变值，意思是碳纤被拉到断时，被抻长了百分之多少。数字越大的碳纤维，做出的杆子越不怕弯，越能有效的缓冲，就是越韧。

      在新西兰，Kilwell在鱼竿的设计中加入了纳米纤维膜Xantu. Layr，达到了提升断裂负载100%的目的。增加鱼竿的断裂负载也就意味着使用同等规格的鱼竿可以钓到更大的鱼。最关键的是复合材料的厚度和重量几乎不受影响。

高尔夫球杆

      碳纤维材质高尔夫球杆质量远轻于金属，在既定功率下碳纤维球杆速度更高。2018年10月，全球高尔夫球杆顶级制造商Graphite Design公司推出了Tour AD 系列高尔夫球杆，球杆采用了东丽T1100G碳纤维预浸料和先进的纳米合金技术，在保证纤维重量不增加前提下，大幅度提高了结构刚度。

Graphite Design Tour AD M9003  杆身（售价：2600元）

      日本东丽碳纤维研制初期使用目标即为高尔夫球杆等高端体育产品领域，对于最新T1100G级高端碳纤维，仍然瞄准这一领域，充分证明力碳纤维在该领域具有相当可观的利润。

棒球杆

      碳纤维棒球杆优势在于可以减少击球时的手感麻木，而且采用碳纤维棒球杆后，可使击球速度更快，飞行距离更长

      很多碳纤维圆管在做孔加工时，很容易呈现出分层、管壁碎裂等情况，新西兰Revolution Fibres 研发生产的纳米纤维增韧膜Xantu.Layr®采用静电纺丝工艺，由几千米长的热塑性聚合物纳米纤维组成。特别适合用于环氧树脂基碳纤维预浸料的层间增韧，与卷管工艺搭配几乎不增加重量和厚度，显著提高复合材料的断裂韧性（抗脱层性）、冲击后抗压强度CAI（损伤容限）和抗疲劳性能，使树脂在受到压力或冲击时不易发生微裂纹。 

       碳纤维具有优异的强度和硬度，但是复合材料的抗冲击性、断裂韧性和分层强度通常较差，特别是当使用脆性热固性树脂时。

      众所周知，环氧树脂的断裂伸长率只有4%，在解决刚性的同时我们需要改善树脂的韧性，例如增韧颗粒和聚合物膜。但是传统的增韧系统在增韧的同时会牺牲复合材料的物理或者机械性能。鉴于此，我们推荐第三代复合材料增韧产品纳米纤维膜，纳米纤维膜原材料为PA66，与环氧树脂相比具有较高的断裂伸长率（30%），也就是说纳米纤维膜可以承受更大的形变，进而改善断裂负载。

      现在碳纤维已成为体育用品必不可少的基本材料，如何发挥它的优势改善它的弱点，最大限度发挥产品价值，韧性增强，高强度抗脱层是不变追求的主题，纳米纤维增韧膜作为第三代增韧技术的应用，大连义邦还将带来更多的实例分享。

（部分素材图片来源于“碳纤维及其复合材料技术”以及网络资料，意在传播新应用，侵删）