含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板及制作方法技术

本发明专利技术涉及一种含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板及制作方法，在乒乓球拍底板的木材板坯之间夹有具备表面微观涂层的纤维夹层。所述纤维的材料可以是碳、碳化硅、氮化硅、氧化铝、硅酸铝、莫来石等；所述纤维层可以由连续纤维、短切纤维、晶须中的一种或多种的组合；所述表面微观涂层材料可以是热解碳、石墨化热解碳、氮化硼中的一种或多种的组合；所述表面微观涂层的厚度介于50纳米至1微米之间。本发明专利技术克服了多层木片胶合底板和碳纤维、有机纤维夹层底板的结构限制和不足之处，具有显著增大底板最优击球区域面积，提升底板韧性，改善击球手感的效果。改善击球手感的效果。改善击球手感的效果。

【技术实现步骤摘要】
含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板及制作方法


[0001]本专利技术属于乒乓球运动器材
，涉及一种含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板及制作方法。

技术介绍

[0002]乒乓球拍多由底板、胶皮和海绵三部分组成。乒乓球底板是乒乓球拍的重要组成部分。常规的底板结构为若干层木片单板，通过胶接工艺制作而成，所用木片的层数、材质和厚度决定了底板的综合性能，如球速、旋转、控制、重量和厚度等参数。
[0003]2000年10月国际乒联启用直径40mm的乒乓球(直径范围39.5～40.5mm)代替直径38mm的乒乓球，2014年7月国际乒联启用了“40+”塑料乒乓球(直径范围40.0～40.6mm)，乒乒球的直径不断增加，造成同样技术水平下击出的乒乓球球速和旋转显著降低。随着乒乓球直径的增大和乒乓球运动技术水平的发展，纯木制底板的弹性和强度局限性逐渐凸显，已经不能满足击球速度更快、旋转更强的新需求。为此，在底板的多层木片结构间加入弹性模量更高的纤维层，已成为乒乓球拍发展的一个新趋势。
[0004]碳素纤维是当前非纯木质底板所采用的主要夹层材料之一。碳素纤维夹层可提高底板的硬度，但是由于该材料的振动频率高、振动衰减慢，因此击球时控制感较差。
[0005]公告号为CN201840841U的中国专利公开了一种含有碳素纤维夹层的乒乓球拍底板。该专利提出在底板面材和芯材之间添加碳素纤维层，以提高底板硬度和弹性等综合性能。该专利制备的底板硬度较高、弹性较大，导致击球时的控制难度较高。
专利
技术实现思路

[0006]要解决的技术问题
[0007]为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板及制作方法，克服含有碳素纤维层底板硬度过高、弹性过大的缺陷。具有显著增大底板最优击球区域面积，提升底板韧性，改善击球手感的效果。
[0008]技术方案
[0009]一种含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板，包括芯材、面材和手柄；其特征在于还包括纤维层和纤维层表面的微观涂层；所述纤维层以芯材对称位于两侧，纤维层的表面设有厚度为50纳米～1微米的表面微观涂层；所述表面微观涂层材料是热解碳、石墨化热解碳、氮化硼中的一种或多种的组合。
[0010]在芯材与面材之间的任意位置增添力材层。
[0011]所述纤维层包括但不限于：碳素、碳化硅、氮化硅、氧化铝、硅酸铝或莫来石中的一种或多种的组合。
[0012]所述纤维层所采用的纤维是连续纤维、短切纤维或晶须中的一种或多种的组合。
[0013]所述表面微观涂层厚度介于100纳米至500纳米之间。
[0014]一种所述含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板，其特征在于步骤如下：
[0015]步骤1：采用天然木质材料，制备乒乓球拍底板手柄、面材和芯材的坯料，坯料尺寸不应小于乒乓球拍底板最大轮廓；
[0016]步骤2：通过化学气相沉积的方法，在纤维层上制备表面微观涂层；
[0017]当采用热解碳材料作为微观涂层时，将纤维层置于化学气相渗透设备内，通入丙烯、天然气和氢气的混合气体，设备内腔温度为600～1100℃，工艺实施时间为20～60h；
[0018]当采用石墨化热解碳材料的微观涂层时，在纤维层制备完热解碳表面涂层后，将纤维层至于真空炉内热处理，设备内腔温度为1800～2200℃，压力为0.1～10Pa，工艺实施时间为10～30h；
[0019]当采用氮化硼材料的微观涂层，将纤维层置于化学气相渗透设备内，通入氨气、氯化硼和氢气的混合气体，设备内腔温度为600～900℃，工艺实施时间为50～90h；
[0020]步骤3：将具备表面微观涂层的纤维层裁切为坯料，坯料尺寸不应小于乒乓球拍底板最大轮廓；
[0021]步骤4：采用环氧树脂类的热硬化粘接剂，将具备表面微观涂层的纤维层与芯材坯料粘接；
[0022]步骤5：采用环氧树脂类的热硬化粘接剂，将含有连续陶瓷纤维材料的纤维层与面材进行粘接；
[0023]步骤4：按照乒乓球拍底板轮廓，对粘接完毕的多层坯料进行裁切；
[0024]步骤5：采用环氧树脂类的热硬化粘接剂，将手柄与面材进行粘接。
[0025]当采用力材作为夹层时，采用环氧树脂类的热硬化粘接剂，将力材粘结在具备表面微观涂层的纤维夹层与芯材坯料之间；或粘结在具备表面微观涂层的纤维夹层与面材之间。
[0026]有益效果
[0027]本专利技术提出的一种含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板及制作方法，在乒乓球拍底板的木材板坯之间夹有具备表面微观涂层的纤维夹层。所述纤维的材料可以是碳、碳化硅、氮化硅、氧化铝、硅酸铝、莫来石等；所述纤维层可以由连续纤维、短切纤维、晶须中的一种或多种的组合；所述表面微观涂层材料可以是热解碳、石墨化热解碳、氮化硼中的一种或多种的组合；所述表面微观涂层的厚度介于50纳米至1微米之间。本专利技术克服了多层木片胶合底板和碳纤维、有机纤维夹层底板的结构限制和不足之处，具有显著增大底板最优击球区域面积，提升底板韧性，改善击球手感的效果。
[0028]本专利技术的优点是：通过在纤维上制备具有层状微观组织的高物理/化学稳定性的表面微观涂层，进而将具备表面微观涂层的纤维层加入到乒乓球拍底板中，可提升乒乓球拍底板的受力均匀性、增大底板最优击球区域面积,可增大底板最优击球区域面积约5～18％，提升底板韧性，改善击球手感。
附图说明
[0029]图1为本专利技术乒乓球底板俯视图、侧视图及底板主体截面结构示意图；
[0030]图2为本专利技术乒乓球底板采用的具备表面微观涂层的纤维截面放大图；
[0031]图3为本专利技术实施例乒乓球底板的结构分解示意图。
[0032]图中标记：100
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乒乓球拍底板，101
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底板主体，102
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底板手柄，103
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底板面材，104
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底板芯材，105
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底板力材，106
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底板纤维层；201
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纤维单丝，202
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表面热解碳微观涂层，203
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表面氮化硼微观涂层；301
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底板手柄，302
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底板面材，303
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底板力材，304
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底板纤维层，305
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底板芯材。
具体实施方式
[0033]现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：
[0034]图1所示的乒乓球拍底板100，由底板主体101和手柄102构成。其中，底板主体101的由上下两层面材103、上下两层力材105、上下两层纤维层106和一层芯材104构成，纤维层位于芯材和力材之间。上述乒乓球底板的结构分解示意图可参见图3。
[0035]实施例1中，芯材采用厚度为3.5mm的桐木，力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板，包括芯材、面材和手柄；其特征在于还包括纤维层和纤维层表面的微观涂层；所述纤维层以芯材对称位于两侧，纤维层的表面设有厚度为50纳米～1微米的表面微观涂层；所述表面微观涂层材料是热解碳、石墨化热解碳、氮化硼中的一种或多种的组合。2.根据权利要求1所述含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板，其特征在于：在芯材与面材之间的任意位置增添力材层。3.根据权利要求1或2所述含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板，其特征在于：所述纤维层包括但不限于：碳素、碳化硅、氮化硅、氧化铝、硅酸铝或莫来石中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1或2所述含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板，其特征在于：所述纤维层所采用的纤维是连续纤维、短切纤维或晶须中的一种或多种的组合。5.根据权利要求1或2所述含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板，其特征在于：所述表面微观涂层厚度介于100纳米至500纳米之间。6.一种权利要求1或5任一项所述含有具备表面微观涂层的纤维夹层的乒乓球拍底板，其特征在于步骤如下：步骤1：采用天然木质材料，制备乒乓球拍底板手柄、面材和芯材的坯料，坯料尺寸不应小于乒乓球拍底板最大轮廓；步骤2：通过化学气相沉积的方法，在纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘持栋，阴甜甜，成来飞，刘小冲，何山，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：