据年Reportlinker发布的分析报告，到年，全球体育器材用复合材料市场规模将达到39亿美元，在-年期间复合年增长率为5.3％。

体育用复合材料又称为运动复合材料，它是先进运动设备不可或缺的组成部分，可帮助运动员跑得更快、获得更佳成绩。多年来，高性能体育用品的轻便耐用需求导致了运动器材材料的显著发展，从传统材料如木材和金属已经逐渐发展到如今的碳纤维复合材料。

诸如自行车、滑雪板、箭、球拍、曲棍球棒和撑杆的器材已逐渐从较重的选择过渡到复合材料，并实现了坚固轻巧的结构。

今天小编就为大家盘点下，碳纤维复合材料在体育器材上的应用实例。

撑杆

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撑竿跳高在第一届奥运会中就被正式吸收为比赛项目，当时的撑竿由山胡桃木制成，结实沉重，缺乏弹性、储能本领差的特性让选手的动能大多被浪费，所以跳出的最好成绩只有3.3m。

后来竹竿取代木质撑竿，其中空质轻有利于助跑，弹性有利于能量的转化。

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。

高尔夫球杆

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20世纪30年代的钢杆是美国标准高尔夫球杆，年美国首先采用碳纤维复合材料制成球杆，到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％，能显著增加球杆的力学性能，也使得制造商更以控制产品的动态性能，这非金属或其它单一材料所能达到的。

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

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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

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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50kg／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

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随着现代社会的快速发展，自行车不仅是交通和运输工具，还具有健身、旅游、竞赛等多种功能。

高档自行车的车构架、前叉部件、车轮、曲轴及座位支架等均使用碳纤维复合材料制成，不仅使自行车外观更具美感，同时也赋予了车体良好的刚性和减震性能。车体重量进一步下降，骑乘舒适性更好。

碳纤维复合材料的基础—多轴向经编织物

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碳纤维复合材料的基础是碳纤维经编多轴向编织物。

以碳纤维展纤条带为基础的轻质经编碳纤维织物是超轻碳纤维复合材料结构的首选。

多轴经编技术是一种包含机织和针织技术的纺织方法，由这种技术加工得到的织布通常称为非弯折织物。这种织物非常独特，同时非弯折纱线的取向有0°、90°和±30°到±60°之间的任何角度。

这种结构会使得纤维布及复合材料有相对较小的结构强度，预成形体容易变形，因此适合形状复杂的非结构件的制备。

卡尔迈耶高速经编机COPMAX5正是生产轻质经编碳纤维织物的利器。此款设备生产的经编碳纤维织物，具备低克重高稳定性等特点，适用于航天航空、汽车行业和驾驶技术领域。

资料来源：中国复合材料学会

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