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钛材在体育用品中的应用

金属钛在体育用品中的应用,从最早的网球拍、羽毛球拍到最近几年广泛使用的高尔夫球头、柄以及赛车等,使人们对钛的认识提高了一大步。
1、高尔夫球杆、球头
钛高尔大球杆、球头目前仍是钛在民用领域应用的-大支柱,世界各生产厂家似乎都生产过高尔夫球杆及球头。打高尔夫球的人总希望用头更大的球杆打球。钛的比重小,强度大,可以把球头做得更大,而不会增加球杆的总重量。在广泛的试验中,高尔夫球手用钛球头的击中率比用钢球头的击中率平均可提高20%,而且击球距离有所提高。
目前较大的高尔夫球头要求其表面很薄,因此需要表面材料非常耐用。日本钢管公司研制的SP-700新型钛合金强度高,成型性好,近来被用作Taylor牌300系列高尔夫球头表面材料,畅销高尔夫球市场。
2、网球拍、羽毛球拍
目前,钛在网球拍上的应用,主要是将纯钛制的网埋入球拍框架内。这样,不仅提高了网球拍击球的瞬间惯性力,而且即使球未击到球拍中心部位时,也容易将球击出,增强 了球拍的打击力。
近年来,日本钛制网球拍市场需求量呈上升势头。现在,日本几乎所有的网球拍生产厂家都在出售钛制球拍,它占到球拍市场约一半的份额。各厂家为了划分档次,根据钛的特性生产球拍的同时,在网球拍的手柄部位还采用了钛镍超弹性合金材料及镀膜加工法等,以此来开发钛的新用途。
最近,利用钛的回弹力增强击球效果备受关注。日本有些公司最近正在进行新型钛纤维材料在网球拍上的开发应用。该合金为具有超弹性功能的形状记忆合金,在负载下即使变形,外力消除后就会立刻恢复原形。将此材料埋入球拍手柄的左右两侧,在击球时,可明显增加反弹力。
和网球拍-样,还开发了框架用纯钛、长柄用钛台金(Ti-3Al-2.5V)制的羽毛球拍,并已商品化。
3、竞赛用自行车
自行车人力驱动,因为需要非常轻便,特别是在考虑比赛速度的赛车上,如果将赛车的重量减轻1克,即可争取千分之一秒的时间。一般的自行车使用36根幅条,而钛自行车用24根就够了,不但减轻了重量,而且减少了风的阻力。钛及钛合金,首先从零件上开始使用,意大利Campagnolo公司已经利用钛及钛合金制造竞赛用自行车的多种零部件,包括:封装变速器用销、左旋螺母、无销曲柄轴、前后轮毂轴、左右脚蹬轴等。
美国Litespeed公司用钛生产自行车架,这些车架的平均重量为2.5磅,每辆售价达2800美元。钛制车架比铬-钼合金车架轻、且更舒适一些,使用寿命也更长。在过去的4年里,工业纯钛管非航空用Ti-3Al-2.5V(运动级)钛合金做成的车架颇受欢迎,每副价格在1600-3500美元之间,整个自行车售价为2400-6000美元。目前有近50家公司生产钛自行车,美国早已是最大的钛自行车生产国和消费国。现在自行车运动在全世界得到广泛开展,钛自行车特别适合高档次自行车运动的要求,因此钛自行车的销量也在逐步增大。
4、竞赛用汽车
由于钛具有出色的物理和机械性能,已在赛车和限量生产的奇异运动性车上使用。钛在汽车工业中应用,可极大减轻汽车重量,降低其燃料消耗,保护环境和降低噪音。钛材的特性已在赛车中得到了很好地体现。
汽车上几乎所有的金属部件都可以用钛及钛合金制作,如:螺栓、连杆、摇杆、缓冲器后支架、排气管、回气管、阀、阀簧、制动器、传感部件等。此外,钛材还可以用于表面涂装,并且已用于刹车板的表面改进性能,这可保证刹车板质量轻、寿命长。钛用于汽车能延长气门、弹簧和连杆的使用寿命。
5、其他体育用品
登山和滑雪用具正在朝着轻量化、小型化的方向发展。钛材具有比重轻、强度高、在低温下冲击值不降低等特性,作为优越的登山和滑雪用具材料,已广泛使用,如钛合金登山棍、登山鞋底钉、攀岩用紧固件、滑雪杖、冰刀等。钛制体育用品还有:击剑防护面罩、宝剑、钓鱼杆、钓鱼用绕线架、赛艇零部件、用作田径赛跑鞋用得注射成型Ti-Fe系列鞋底钉等等。