【原】【专业讲堂】无处不在的碳纤维复合材料专题：网球拍、羽毛球拍等

编者按

目前碳纤维复合材料已经广泛应用于航空航天、体育休闲、汽车工业、环境能源、土木工程等领域，其应用范围几乎是无处不在，为了便于更好了解碳纤维及其复合材料应用，本公众号特在专业讲堂板块创建无处不在的碳纤维复合材料专题。

本期主要介绍了碳纤维及其复合材料在网球拍、羽毛球拍等拍类产品中的应用。

附录：无处不在的碳纤维复合材料专题文章
《无处不在的碳纤维复材专题：钓鱼竿》
《无处不在的碳纤维复材专题：高尔夫球杆》
《无处不在的碳纤维复材专题：航天领域》
《无处不在的碳纤维复材专题：航空领域》
《无处不在的碳纤维复材专题：高压容器》
《无处不在的碳纤维复材专题：土木工程》
《无处不在的碳纤维复材专题：船舶工程》
《无处不在的碳纤维复材专题：自行车》

对于网球拍、羽毛球拍等球拍类产品，通过使用碳纤维材料，可以在不改变重量的情况下大幅增加击球面积，使击球的准确率得到了飞跃性提升。

网球拍

网球拍最初使用的材料以木质材料（如白蜡树、枫树、樱树、竹子等木材）为主，随后经历了钢铁和铝合金等金属材料的变迁，在1970年代，美国首次出现了使用碳纤维制作的CFRP球拍。

CFRP球拍具有击球速度快、耐久性好、设计自由度高的特点，但由于最初价格昂贵，未能发挥其轻量化的巨大优势，因而未能得以快速普及。

但是在扩大最佳击球点，开发出了比常规球拍大且拥有更大击球面的超大甜区球拍后，在将其与“轻量且高强度CFRP”相匹配，提高设计自由度后，发展缓慢的网球拍才得以快速普及。

羽毛球拍

羽毛球拍要求在狭小的场地内击打轻飘飘的羽毛球，从这点来看，其轻量化要求比网球拍更为严格。

PAN基碳纤维性能优异，而且力学性能较为广泛，通过使用一系列具有不同性能的碳纤维，可以开发出适用于学生乃至优秀运动员等各类群体的具有合适重量、柔韧性以及反弹性的球拍。

在羽毛球拍应用领域中，日本东丽公司新开发的以往公认技术难度较高的兼具高强度与高弹性模量的碳纤维东丽卡®“T1100G”、“M40X”以及应用纳米合金®技术的高性能预浸料，为实现人们对轻量化的追求做出了贡献。

用于球拍类产品的碳纤维材料特性

轻量化：碳纤维轻质高强特性可以赋予球拍更轻的重量，但能保持高强度和高刚度，尤其是近年来日本东丽开发出的兼具高强度与高弹性模量的T1100G、M40X及采用纳米合金®技术的高性能预浸料等，使人们对轻量化的终极追求成为可能。

产品性能广泛，可供选择方案多：PAN基碳纤维具有优异的机械性能和单丝性能，而且产品范围广泛，从低端工业级T700S到高端的高模量MJ碳纤维，均在球拍结构中有一定的影响，从而为球拍赋予合适的重量、柔韧性以及反弹性。

丰富的树脂产品阵容：以日本东丽为例，该公司碳纤维预浸料所使用的基材树脂（环氧树脂）不仅能充分发挥碳纤维性能，而且还拥有适用提高力学特性的纳米合金®技术的树脂、提高冲压成型生产效率的快速固化树脂、高耐热树脂、振动吸收树脂、耐冲击性改良树脂等丰富的产品阵容。

此外，通过使用碳纤维复合材料，还可以采用减轻球员身体负荷为目的的振动吸收预浸料，帮助球员提高实力。