近日,以中科院寧波材料所碳纖維及其復合材料團隊研發(fā)的新型高強高模碳纖維為原料,經(jīng)過精細設計及成型加工制備的高端羽毛球拍成功面市,該款名為全碳素6U超輕碳纖維羽毛球拍 Super feather 20的羽毛球拍采用了最新型碳纖維實現(xiàn)了羽毛球拍剛度和強度的平衡,且重量僅為71g(不計網(wǎng)繩重量)。
相比較于目前市場上的傳統(tǒng)碳纖維羽毛球拍,該款產(chǎn)品特點是采用了性能更優(yōu)的專用碳纖維材料,即碳纖維及其復合材料團隊自主研發(fā)的拉伸強度5200-5300MPa、拉伸模量330-340GPa的新型高強高模碳纖維。
通過使用該型碳纖維為原料,可以在提高羽毛球拍綜合性能的同時,進一步降低球拍的重量,使得最終產(chǎn)品重量僅為71g。
盤點市場上幾款最受歡迎碳纖維羽毛球拍
在詳細介紹該款碳纖維羽毛球拍產(chǎn)品優(yōu)勢之前,我們先來了解一下近年來市場上最受歡迎的幾款碳纖維羽毛球拍(下述羽毛球拍重量均為不計網(wǎng)繩的球拍裸重):
1、Fostoy羽毛球拍
特征:羽毛球拍由全碳纖維框架、纖維線和實木手柄制成;羽毛球拍長67厘米。羽毛球拍的橢圓頭設計增加了球拍網(wǎng)的有效面積并擴大了擊球點。羽毛球拍可以保持良好的精度和速度。握持舒適,轉彎更輕松。
描述:羽毛球拍的中桿由全碳纖維制成,增加了羽毛球拍的回彈力和進攻力。更穩(wěn)定,更輕巧。羽毛球拍手柄采用實木材料,羽毛球拍重量100±5g。
2、Dynamic Shuttle Sports Titan G-Force 7專業(yè)碳纖維羽毛球拍
特征:材料100%選用了日本東麗碳纖維,輕巧而結實,可承受高達30磅的琴弦張力。重量為82克,介于Hyperion KV-100(86克)與Ares Red 68(68克)之間。軸彎曲度也中等。
描述:具有平衡的彎曲度、中等剛度,重量為82±2g,羽毛球桿桿身采100%采用了日本東麗高模量(High Modulus, HM)型碳纖維,而羽毛球桿頭部也采用了東麗HM碳纖維。
3、Senston-2球員羽毛球拍
特征:球拍采用實心結構,外部采用單件設計,內(nèi)部采用T型接頭,進一步提高了穩(wěn)定性,實現(xiàn)了高精度的控制性能。它還可以避免由于打羽毛球而引起的變形,使球拍更穩(wěn)定,發(fā)揮無與倫比的力量。
描述:羽毛球拍的桿身是由HM碳纖維制成的,框架采用金屬鋁結構,球拍重約90克。碳纖維/鋁復合材料增強了球拍的強度,降低了拍框變形的風險。
4、OPPUM 100%碳纖維羽毛球拍
特征:輕巧的框架設計,超薄高彈管,使球拍具有較高的柔韌性;吉普琴弦緊,松動困難。由100%碳纖維制成,具有高耐用性的網(wǎng)線,可增加強度和穩(wěn)定性以增強性能。
描述:羽毛球拍的球桿采用100%碳纖維制成,羽毛球拍的重量約為88克。
寧波材料所自研碳纖維材質羽毛球拍優(yōu)勢
影響碳纖維羽毛球拍綜合性能和價格的關鍵在于所選用的碳纖維類型,根據(jù)上述幾款產(chǎn)品中碳纖維原料以及小編專業(yè)知識,目前羽毛球拍中使用碳纖維以日本東麗T700級高強碳纖維和M40J級高模碳纖維為主,當然其他一些類型碳纖維如M46J高模碳纖維、T1000甚至T1100高強碳纖維也會出現(xiàn)在極高端羽毛球拍中。
從纖維性能角度分析:T700碳纖維拉伸強度4900MPa、拉伸模量為230GPa,而M40J碳纖維拉伸強度4410MPa、拉伸模量377GPa。
通過兩者對比不難發(fā)現(xiàn),T700碳纖維優(yōu)勢在于具有更高強度,因此用于羽毛球拍時可以保證球拍具有高強度;而M40J碳纖維模量要遠高于T700碳纖維,因此可以賦予羽毛球拍高剛度。
從纖維成本角度分析:T700碳纖維作為日本東麗工業(yè)級碳纖維產(chǎn)品旗艦產(chǎn)品由于較低的售價長期占據(jù)著極大的市場份額,其價格約為100-200元/kg。
與之相比,M40J碳纖維售價則接近T700碳纖維的10倍,因此羽毛球拍使用纖維材料不同,導致其售價不同。有時為了同時滿足強度、剛度和輕量化需求,部分羽毛球拍會選擇T700和M40J碳纖維混合使用。
在碳纖維羽毛球拍設計與加工過程中,如果只采用T700碳纖維,由于纖維模量較低,為了保證球拍剛度要求,會增加纖維使用量,最終結果是導致羽毛球拍重量的顯著增加,這會給羽毛球拍使用者帶來不利的手感;
相比之下,采用HM碳纖維可以在用量較少的情況下保證剛度,因此球拍重量要略低。如在上述幾款熱銷的羽毛球拍中,最重的碳纖維羽毛球拍超過100g,而采用了HM碳纖維球拍可以低至80幾克。
為了滿足特殊領域產(chǎn)品兼顧剛度和強度需求,碳纖維及其復合材料團隊成功研發(fā)出拉伸強度5200-5300MPa、拉伸模量330-340GPa的新型碳纖維,并實現(xiàn)了批量穩(wěn)定化生產(chǎn),在前期工作中團隊通過利用該型碳纖維加工制備得到性能優(yōu)異的高壓儲氫瓶,并通過相關領域測試,此次該型碳纖維在羽毛球拍上再度實現(xiàn)了應用。
從纖維性能可以發(fā)現(xiàn),該新型碳纖維拉伸強度要略高于T700碳纖維,但模量比T700碳纖維提升了約100GPa,雖然與M40J碳纖維模量相比要低一些,但相差幅度不大,而且纖維強度比M40J碳纖維高出近1000MPa,因此真正實現(xiàn)了T700和M40J碳纖維性能的平衡。
經(jīng)過合作供應商的精細工藝設計和調(diào)控,最終使得該新型碳纖維羽毛球拍重量僅僅為71g,因此使得球拍手感極佳。
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