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制品缺陷與工藝因素的對應
在強度方面,碳纖維制品的缺陷表現(xiàn)為邊角強度過低或局部強度顯著下降。如果制品本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,如角根曲率半徑過小,成品在邊角處的強度必然會受到影響。利用新材料提升比賽器材的性能,從而提高運動成績的案例屢見不鮮。如果鋪料時未能準確計算制品所需用料量,造成用料富余,就會在邊角等局部位置造成鋪料疊加現(xiàn)象,一旦有了料結(jié)團,制品的整體強度就存在不均勻性。如果加壓過早,樹脂本身反應程度較低,分子量較小黏度低,在壓力下極易流失,在制品中產(chǎn)生樹脂集聚或局部纖維曝露的幾率就會比較大,進而影響到整個制品強度。
碳纖維復合材料
碳纖維是含碳量很高的無機高分子纖維材料,它“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,而強度卻高于鋼鐵。它有四種產(chǎn)品形式:纖維,布料,預浸料坯和切短纖維。布料指的是由碳纖維制成的織品;預浸料坯是將碳纖維按照一個方向一致排列,并將碳纖維或布料經(jīng)樹脂浸漬使其轉(zhuǎn)化成片狀;切短纖維指的是短絲。按照不同的配比,這些產(chǎn)品和樹脂一起應用將形成碳纖維增強復合材料(CFRP)。當前,用來制造體育運動器材的新材料主要是復合材料,而碳纖維復合材料又是其中的佼佼者。成型壓力的大小同樣取決于物料的品種,而且與制品的結(jié)構(gòu)形狀和模具的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。從某種意義來說,現(xiàn)代競技運動是一項向人類體能極限挑戰(zhàn)的運動,任何項目世界紀錄微小的提高往往需要和依賴科技的推動。利用新材料提升比賽器材的性能,從而提高運動成績的案例屢見不鮮。
碳纖維復合材料用于體育器材的優(yōu)勢
破損安全性能好
在碳纖維復合材料中,由于基體的作用,在沿纖維方向受拉時,各纖維的應變基本相同。已斷裂的纖維由于基體傳遞應力的結(jié)果,除斷口處不發(fā)揮作用外,其余絕大部分纖維依舊發(fā)揮作用。第四階段現(xiàn)在有小部分臺灣廠在沿用自動化生產(chǎn)線,這個生產(chǎn)線就只能針對產(chǎn)品建構(gòu)簡單單一的產(chǎn)品來設(shè)計開發(fā)在目前行業(yè)不能廣泛應用。個別纖維的斷裂不會引起連鎖反應和災難性的急劇破壞,因而破損安全性能很好。
阻尼性能好
碳纖維復合材料的聚合物基體具有黏彈性,在基體中和界面上有微裂紋和脫黏的地方還存在著摩擦力,在振動過程中,黏彈性和摩擦力使一部分動能轉(zhuǎn)換為熱能。因此,其阻尼比鋼和鋁合金大,若采用特定措施還可以使阻尼增大。