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盘点碳纤维复合材料在羽毛球运动中典型应用

最早在1972年慕尼黑奥运会上，羽毛球作为一项示范运动首次亮相奥运会；1988年，它在首尔奥运会上作为一项示范运动重新出现；到了1992年巴塞罗那奥运会，羽毛球正式成为奥运会比赛项目，当时首次举行了男女单打和双打比赛。1996年亚特兰大奥运会上增加了混合双打。残疾人羽毛球在2021年东京奥运会上首次亮相。

碳纤维复合材料在羽毛球运动中的发展史

最早的羽毛球拍是由实木制成，后来追随网球拍技术的发展，羽毛球拍转变成了层压木材质。从20世纪60年代开始，羽毛球拍开始使用铝或钢，铝质材料主要用于球拍头，而钢则用于球拍杆身。

由于在比赛过程中，杆头和杆身之间的接头承受着高应力，因此该位置经常发生断裂。1968年，Yonex引入了T形接头概念，通过插入第三个由高强度钢制成的T形元件，将头部连接到轴上。1978年，Yonex在日本生产了第一批碳纤维复合材料羽毛球拍产品：重量不到100克的Carbonex 8 B-8500B1（图1）。从那时起，大多数比赛用羽毛球拍都使用碳纤维复合材料，而更便宜的休闲用球拍仍然使用铝和钢。

图1 1978年诞生了首款碳纤维羽毛球拍

碳纤维复合材料（CFRP）羽毛球拍的制造方法与网球拍相似，但也有很大不同。杆身是中空的，其制作方式与网球球拍框架相似，但它是直的，横截面要小得多（圆形）；头部不是中空的，而是实心的，因为它是由折叠和压缩的碳纤维预浸料制成的，然后将其覆盖在模具中；然后，头部和（预固化）轴通过CFRP的T型接头连接，将两个水平尖端滑动到折叠预浸料的两端，并将垂直尖端滑动到空心轴中，合模后进行固化。

羽毛球拍用碳纤维复合材料最新发展

羽毛球球拍是根据不同的特点进行区分的：灵活性、重量和平衡点，从头部重到头部轻。碳纤维复合材料可以通过改变所使用的纤维类型（从高强度到超高模量碳纤维）、纤维取向和铺层来优化这些特性。修改模具还可以优化头部的横截面，以提高对高张力的抵抗力，并减少空气动力阻力。最著名的生产商是Yonex、Victor、Carlton、FZ Forza、Dunlop、Li Ning。

通过使用多种类型的纤维材料混合，可以使羽毛球拍的性能得到进一步优化（图2），比如Yonex“Nanoflare 800 Pro”含有高刚度东丽M40X碳纤维和超高分子量聚乙烯纤维（提高减震性能）。Yonex Carbonex8000头使用碳纤维复合材料与钛网或碳纳米管材料混合，可以获得更稳定的击打。