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盛况空前!盘点东京奥运会器材使用的复合材料

盛况空前!盘点东京奥运会器材使用的复合材料

皮划艇


在皮划艇上通过使用通常用于防弹领域的芳纶纤维凯夫拉(Kevlar),可以保证结构良好的船只能够抵抗开裂和破碎。而当石墨烯和碳纤维材料用于独木舟和船壳时,不但可以增加船体运行强度、减轻重量,而且还能增加滑行距离。” 

高尔夫球杆


1972年美国首先采用碳纤维复合材料制成球杆,到1998年碳纤维高尔夫球杆数量大幅度超过钢杆。高尔夫球杆由握把、杆身、杆头组成,用碳纤维复合材料制成的高尔夫球杆可减轻重量约10%~40%。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。此外,碳纤维复合材料具有高阻尼特性,可使击球时间延长,球被击得更远。

网球拍


网球拍的发展趋势是大型化、轻量化。目前世界上高、中档网球拍大多采用碳纤维复合材料制成。大型网球拍需要采用重量轻、比强和比模大的碳纤维复合材料来制造,它可以承受比木质拍框更强的网线拉力,以保证击球时不变形。减振阻尼性好的碳纤维复合材料,在赋予运动员舒适感的同时也使网球获得了较大的初速度。 

弓箭


在射箭项目中,改善射箭用具的性能是提高射箭成绩的重要途径,而改善其用具性能的主要方法就是提高弓和箭的比弹性。当今世界最好的弓是碳纤维复合材料系列产品,由碳纤维复合材料制作的弓臂(弓片)可承受50 kg/Hun2的弯曲应力,赋予箭最大的初速度和最远的射程。开弓射箭,一张一弛,碳纤维复合材料的耐疲劳特性是玻璃钢和金属材料所无法比拟的,因而所制弓臂的使用寿命更长。 

自行车


奥运会有几个自行车项目,每个项目的装备都大不相同。但是,无论参赛者骑的是带实心盘轮的无刹车履带自行车,还是更熟悉的公路自行车,还是高度耐用的 BMX 和山地自行车,这些设备都有一个特点——CFRP(碳纤维增强聚合物复合材料) 车架。 

撑杆


对于撑竿跳高,运动员依靠两个因素将他们尽可能高地推过单杠——稳固的助跑和灵活的撑杆。撑杆跳运动员使用 GFRP 或 CFRP 撑杆。20世纪60年代,运动员开始使用尼龙撑竿,不久尼龙撑竿又被玻璃纤维竿所代替。撑竿材料的不断改革,使世界纪录被屡屡新刷。如今撑竿发展到了第四代,玻璃纤维和尼龙已经被性能更优越的碳纤维复合材料取代,而且可根据撑竿受力的差异来设计不同部位的材质,使整体性能最优。最新的碳纤维撑竿可以保证撑竿既柔韧结实又不会断裂或扭结,它可将运动员持竿快速助跑的动能部分转变成撑竿的弹性变形能,当撑竿被压弯到最大弧度后,这部分弹性变形能再释放出来,转变成运动员的势能,帮助运动员腾空跃起,飞越横杆。 


来越多的运动器材制造商使用复合材料,因为复合材料可以增加力量和减轻设备的重量,从而有助于运动员在比赛中利用更短的时间、获得更加优异的成绩。

可以这么说,现代奥运会已不再纯粹是比哪个国家的运动员跑得更快、跳得更高、举得更重,在运动员与运动员较量的背后,是国家与国家科技发展与人心凝聚的综合大比拼。奥运会上的各项纪录不仅仅是人类突破生理极限的体现,也是科技创新在体育中的集中展现。

来源:央视新闻

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