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立坤鈦業介紹鈦合金材料在體育領域的一些實際應用案例

發布時間 :2019-10-18 20:56:41 瀏覽次數 :

鈦合金材料在體育用品中的應用,從最早的網球拍、羽毛球拍到最近幾年廣泛使用的高爾夫球棍頭、柄以及賽車等。

(1)、高爾夫球具中的妙用

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鈦高爾夫球桿、球頭市場在經歷了前幾年的大幅調整后,目前仍是鈦民用領域的一大支柱,世界各生產廠家似乎都生產過高爾夫球桿及球頭。

打高爾夫球的人總希望用頭更大的球桿打球。鈦的密度小、強度大,可以把頭做得更大,而不會增加球桿的總重量。在廣泛的試驗中,高爾夫球手用鈦球頭比用標準加大的鋼球頭的擊中率平均可提高20%,而且擊球距離有所提高。美國在高爾夫球方面的用鈦量增長很快。目前較大的高爾夫球頭要求其表面很薄,因此需要非常耐用的表面材料。

(2)、鈦制網球拍受歡迎

目前,鈦在網球拍上的應用,主要是將純鈦制的網埋入球拍框架內。這樣,不僅提高了網球拍擊球的瞬間慣性力,在球即使未擊到球拍中心部位時也容易將球擊出。最近,鈦在利用其回彈力增強擊球效果等新用途上備受關注。

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近年來,日本鈦制網球拍市場需求量呈上升勢頭。鈦網由于深埋入球拍的框架內,增強了球拍的打擊力,受到使用者的好評。現在,日本幾乎所有的網球拍生產廠家都在出售鈦制球拍,它占到球拍市場約一半的份額。各廠家為了劃分檔次,根據鈦的特性生產球拍的同時,在網球拍的手柄部位還采用了鈦鎳超彈性合金材料及鍍膜加工法等,以此來開發鈦的新用途。

日本有些公司最近也正在進行新型鈦纖維材料在網球拍上的開發應用。該合金為具有超彈性功能的形狀記憶合金,在負載下即使變形,外力消除后就會立刻恢復原形。將此材料埋入球拍手柄的左右兩側,在擊球時,可明顯增加反彈力。

(3)、羽毛球拍的“鈦化”

和網球拍一樣,以使用金屬制球拍具有木制球拍感覺的羽毛球拍為目標,開發了框架用純鈦、長柄用鈦合金(Ti3A2.5V)制的羽毛球拍,并已商品化。

(4)、“鈦自行車”暢銷

自行車由人力驅動,因而需要非常輕便,特別是在考慮比賽速度的賽車上如果將賽車的重量減輕1g,即可爭取千分之一秒的時間。一般的自行車使用36根輻條,而鈦自行車用24根就夠了,不但減輕了重量,而且減少了風的阻力。

鈦及鈦合金,首先從零件上開始使用,意大利 Campagnolo公司已經利用鈦及鈦合金制造競賽用自行車的多種零部件,包括封裝變速機用銷、左旋螺母、無銷曲柄軸、前后輪轂軸、左右腳蹬軸等。

美國 Litespeed公司用鈦生產自行車架,這些車架的平均重量為2.5磅,每輛售價達2800美元。鈦制車架比鉻鉬合金車架輕且更舒適一些,使用壽命也更長。在過去4年里,工業純鈦管和非航空用T3A2.5V(運動級)鈦合金做成的車架頗受歡迎,每副價格在1600-3500美元之間,整個自行車售價為2400~6000美元。目前有近50家公司生產鈦自行車,美國早已是最大的鈦自行車生產國和消費國。現在自行車運動在全世界得到廣泛開展,鈦自行車特別適合高檔次自行車運動的要求,因此,鈦自行車的銷量也在逐步增大。

(5)、賽車用鈦環保節能

由于鈦具有出色的物理和力學性能,已在賽車和限量生產的奇異運動型車上使用。鈦在汽車工業中應用,可極大減輕汽車重量,降低其燃料消耗,保護環境和降低噪聲。鈦材的特性已在賽車中得到了很好的體現。

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汽車上幾乎所有的金屬部件都可以用鈦及鈦合金制作,如螺栓、連桿、搖桿、緩沖器后支架、排氣管、回氣管、閥、閥簧、制動器、傳動部件等。此外,鈦材還可以用于表面涂裝,并且已用于剎車板的表面改進性能,這可保證剎車板質輕、壽命長。鈦用于汽車能延長氣門、彈簧和連桿的使用壽命。

(6)、鈦的多樣化使用

登山和滑雪用具正在朝著輕量化、小型化的方向發展。具有密度小、強度高、在低溫下沖擊值不降低等特性的鈦材,作為優越的登山和滑雪用具材料,已廣泛使用,如鈦合金登山棍、登山鞋底釘、攀巖用緊固件、滑雪杖、冰刀等。鈦制體育用品還有擊劍防護面罩、寶劍、釣魚竿、釣魚用繞線架、賽艇零部件、用作田徑賽跑鞋用的注射成型TiFe系鞋底釘等。

(7)、體育領域用鈦合金的選擇

下表列出了體育領域中常用的鈦合金及它們使用的部位和原則。

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