網球運動是較早接觸高性能纖維復合材料的體育競技品類之一。1953年英國鄧祿普公司首次嘗試將硫化纖維加強片應用于網球球拍的肩部位置，是網球球拍加工領域對復合材料使用的首次探索；1969年美國某公司開始嘗試利用玻璃纖維作為球拍的拍框、拍柄等的主要使用材料；1975年，第一支完全由玻璃纖維復合材料加工制備而成的網球球拍問世，該球拍機械強度高于木材、阻尼性能比金屬拍好；20世紀80年代后期，碳纖維復合材料開始逐漸應用于網球球拍加工領域，隨著其與金屬鈦材料的結合，碳纖維復合材料逐漸成為高端網球拍制備領域的最優選擇。

新型高性能纖維及復合材料通常指的是某類具備特殊物化結構、性能遠超一般材料以及具備多用途等優勢的纖維材料及其與樹脂進行加工所得的復合材料。新型高性能纖維及復合材料通常在斷裂伸長率、耐腐蝕性、材料成型強度等方面具有顯著優勢，同時又兼具質量輕、易加工成型等特點，被廣泛應用于國防、民用等多種領域。高性能纖維材料基本分類情況如圖1所示。

圖1 高性能纖維材料基本分類  

2.1 碳纖維

碳纖維材料是一種在2000～3000℃高溫環境下對部分有機纖維進行碳化反應，最終在惰性氣體環境下實現基體碳化而形成的纖維狀材料。一般碳纖維材料無法直接應用于某些領域，通常均需要進行復合加工后才能使用。碳纖維復合材料則是以碳纖維為增強材料，以環氧樹脂、金屬、陶瓷等為基體，通過兩種材料進行加工得到的復合材料。其中，碳纖維環氧樹脂復合材料具有質量輕、易成型、耐久性強等優勢，在體育運動等領域得到廣泛使用。網球運動應用碳纖維復合材料多集中在網球拍制備、網球鞋碳板等領域。其中，碳纖維網球拍是當前所有種類網球拍中性能最為優異的一種。

從球拍材料制備和定型角度分析均更為靈活，只要模具設計合理，理論上能夠能夠生產制備各種外觀和構造的網球球拍。網球球拍的拍喉是最能體現復合材料這一優勢的區域，如圖2所示為某幾種不同品牌/型號碳纖維網球球拍拍喉對比示意圖。這種靈活的結構設計在木質材料中絕對無法實現，即便金屬材料其實現成本與加工難度也較高。

3.2 制備工藝影響

碳纖維復合材料不同成型工藝  

當前碳纖維網球拍加工領域利用較多的材料成型工藝為手糊成型工藝以及模壓成型工藝。充分利用模具生產靈活性，在制備碳纖維網球拍時，根據不同的產品型號生產對應的模具，將復合材料分別放入半個模具中，在高溫環境下通過熱處理使兩個模具中的碳纖維材料定型。碳纖維手糊成型工藝能夠將碳纖維進行不同層數、不同纖維角度加工。由于碳纖維纖維方向不同，能夠獲得不同力學強度碳纖維復合材料，因而最終能夠獲得力學性能、剛性以及彈性等均不同的碳纖維網球球拍。

3.3 市場與經濟影響

碳纖維材料具有顯著的性能優勢，能夠大幅提升網球球拍綜合性能。然而需要注意的是，盡管碳纖維材料本身并沒有明顯性能缺陷，但利用碳纖維材料進行網球球拍制備過程中的加工成型工藝較為復雜，良品率較低。因而碳纖維網球球拍加工生產效率并不高。而這也是導致碳纖維網球球拍價格居高不下的主要原因之一。同時，盡管利用碳纖維復合材料加工而成的球拍具有質輕、強度高、耐用性強等優點，使碳纖維網球球拍使用壽命遠遠超過一般金屬或木質球拍。但由此帶來的“一只球拍用十年”等問題，又反而影響了碳纖維網球球拍的產品銷售，不利于碳纖維網球球拍產業的發展。因此，在對市場與經濟的影響方面，碳纖維材料對于網球球拍制造廠商而言是把“雙刃劍”。