鈦合金材料在體育用品中的應用,從最早的網(wǎng)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

鈦高爾夫球桿、球頭市場在經(jīng)歷了前幾年的大幅調(diào)整后,目前仍是鈦民用領域的一大支柱,世界各生產(chǎn)廠家似乎都生產(chǎn)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(wǎng)球拍受歡迎

目前,鈦在網(wǎng)球拍上的應用,主要是將純鈦制的網(wǎng)埋入球拍框架內(nèi)。這樣,不僅提高了網(wǎng)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。

近年來,日本鈦制網(wǎng)球拍市場需求量呈上升勢頭。鈦網(wǎng)由于深埋入球拍的框架內(nèi),增強了球拍的打擊力,受到使用者的好評。現(xiàn)在,日本幾乎所有的網(wǎng)球拍生產(chǎn)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(jù)鈦的特性生產(chǎn)球拍的同時,在網(wǎng)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(fā)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(wǎng)球拍上的開發(fā)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(wǎng)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(fā)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(jīng)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(chǎn)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(yè)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(chǎn)鈦自行車,美國早已是最大的鈦自行車生產(chǎn)國和消費國。現(xiàn)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(huán)保節(jié)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(chǎn)的奇異運動型車上使用。鈦在汽車工業(yè)中應用,可極大減輕汽車重量,降低其燃料消耗,保護環(huán)境和降低噪聲。鈦材的特性已在賽車中得到了很好的體現(xiàn)。

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(zhì)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(fā)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(yōu)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?shù)取?/p>

(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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