芳綸不僅密度小、易于成型,且阻尼性能與抗震性能良好,自由設計程度較高,加工操作便捷,在體育器材加工制造中倍受青睞。
芳綸及復合材料在防護設施中的應用
體育鍛煉或者競技的開展需要以強有力的防護設施為基礎,特別是抗擊性運動,即拳擊與擊劍等體育運動, 完善的防護設施是其順利安全進行的重要條件 。傳統防護設施制備主要以橡膠與皮革材料為主,但是在時代與科技推動下,傳統防護設施由于體積與重量過大,且透氣性差等不足備受詬病。尤其是高強度體育競賽中, 傳統防護設施裝備舒適性與防護性較差,在很大程度上影響了體育運動員真實水平的有效發揮,甚至還會威脅到運動員的生命安全。而利用芳綸及復合材料生產加工體育鍛煉或競技用防護設施,其透氣性與防震性較好。且基于材料高強度與低密度優勢,防護設施更能夠滿足專業水平運動員的體育運動需求。特別是賽車運動與冰雪運動中,芳綸及復合材料加工制成的防護設施等可高效應對在運動過程中發生的強大沖擊與撞擊,可切實保護運動事故發生時運動員的人身安全。
芳綸及復合材料在乒乓球拍中的應用
以往乒乓球拍一般都是利用木質膠合板進行制作, 其重量過大,反彈性較差 。而利用芳綸及復合材料加工制造的特種纖維底板可有效彌補以往球拍的缺陷,且在擊球動作時,基于材料自身強大的剛性,可確保運動員擊打出球的反彈力更大,速度也更快。此外,在乒乓球拍生產中應用芳綸及復合材料,可優化球拍阻尼防震性能,保障運動員清晰利落的發球手感體驗。
芳綸及復合材料在網球拍中的應用
目前市場上最常見的網球拍多數都是通過碳纖維復合材料制造的,其延展性好,可塑性強,減震性能優異, 且類型也多元化。但是芳綸及復合材料雖延展性相對較差,可密度偏小,減震吸能性能較優,抗沖擊性強大, 經濟性良好,相比更具優勢。
芳綸及復合材料在運動帆板中的應用
在體育運動中帆板運動的起步較晚,發展時間比較短,尚不成熟,但是在很多發達國家已經舉辦了各式各樣的世界級比賽。芳綸及復合材料大多應用于帆板船板體,主要基于手動糊或者層壓等工藝手段,融合芳綸及復合材料與帆船板體。以此工藝加工制成的帆板船板體可實現輕量化設計,可抵抗海水腐蝕,可長期不變形。此外,芳綸及復合材料還會局部應用在帆板船的拉帆索與角索加工中,制成的帆板器材實用效果良好,已實現了在許多專業帆板競技中的廣泛應用。
芳綸及復合材料在高端自行車中的應用
自行車特別是體育運動用高端自行車已由單一交通工具逐步發展成了具備健身與競技功能的綜合型體育器材。高端自行車一般都是大范圍使用纖維材料加工制造, 輕質高強。而芳綸及復合材料通常應用于自行車鏈條加工中,其具備高載荷與高延展性等多項優勢,可在很大程度上減少運動員騎行時的力量消耗,提高運動員的最終成績。
芳綸及復合材料在比賽用艇中的應用
起初我國所用賽艇都是由國外進口,隨后才研發了特種纖維蜂窩結構賽艇,相對于木質賽艇與玻璃鋼賽艇, 其剛性與韌性較高,輕質高強,耐沖擊、耐蠕變、耐高溫、耐腐蝕,使用壽命較長,與國際賽艇聯合會規定的體育競技賽艇標準相符,以此便代替了進口賽艇。但是纖維復合材料制造的賽艇無法達到綜合要求,在此基礎上便提出了芳綸及復合材料賽艇,其不僅具備纖維蜂窩結構賽艇的優勢特征,且力學性能良好,使用效果較好。
芳綸及復合材料在滑雪板中的應用
在專業滑雪運動項目中,通常分為下坡滑雪與越野滑雪兩種類型。下坡滑雪運動除了需要滑雪板具備質輕、高強特征,還需要其在應對運動中的彎曲與扭轉振動具備強有力的控制能力,即滑雪板制成材料的阻尼性能良好。越野滑雪運動也明確要求滑雪板具備質輕、高強特征, 還需要其具備優異的耐磨性與吸振性。而芳綸及復合材料可完全滿足滑雪運動用滑雪板的標準化要求,可助于運動員在滑雪競技或者角度滑行時,以輕松自在、穩定牢固的狀態順利安全完成。而且芳綸及復合材料可長久使用,這便在一定程度上降低了滑雪運動的綜合成本。
芳綸及復合材料在運動繩索中的應用
芳綸及復合材料在運動繩索中的應用十分普遍,其自身具備高強度、耐磨性、耐腐蝕性等優勢特征,利用芳綸及復合材料加工制造的劃水繩索、帆船角繩索、登山繩索、速降繩索等拉力大且抗風。目前,國際上許多企業都已開始著手將基于芳綸及復合材料制造的運動繩索應用于體育器材、船舶器材等多個領域。
總而言之,在科學技術快速進步發展下,芳綸在生產制造中的困境被一一瓦解,其一些不良性能被逐步改善,價格隨之降低,從而在多個領域實現了廣泛應用。現階段最關鍵的是強化芳綸材料的壓縮強度,改善其耐紫外線照射性能,提高其與樹脂界面之間的黏結性。此外, 基于樹脂基體的芳綸纖維復合材料可融合二者的雙向優勢,不僅能夠呈現芳綸優勢特征,還能夠彌補其缺陷, 所以芳綸復合材料也成為了當前體育器材用材料的重點研究內容。據此,本文通過詳細分析芳綸及復合材料的性能,針對其在防護設施、乒乓球拍、網球拍、運動帆板、高端自行車、比賽用艇、滑雪板、運動繩索等領域的應用做了探究。
(參考文獻:王旭東.體育器材中芳綸及復合材料的實踐運用研究[J].合成材料老化與應用,2021,50(01):144-146.)
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原標題:《【科普知識】基于體育器材的芳綸及復合材料實踐應用》