鑫材泰克小編介紹碳纖維及其復合材料在各種領域應用情況，本文主要介紹了碳纖維復合材料在高爾夫球桿的應用。

一、高爾夫球桿的特性需求

    高爾夫球桿必須能夠“將球精確地運向所需的方向”。若要增加“承載力”，必須使球桿盡可能輕，以增加頭部速度并提高球的初始速度，而要做到這一點，必須使桿身更輕。在球桿輕量化的過程中，一個關鍵的挑戰是保持足夠的強度來防止斷裂。目前東麗公司在Torayca®碳纖維品牌下，已經開發出24  tf/mm2標準模量強度碳纖維和30 tf/mm2中模量高的強度碳纖維，并開發出了能夠提供良好彎曲強度的直線材料。此外，近年來還出現了一種輕型軸的需求，這種軸不僅具有抗彎強度，而且由于“抗扭強度不足”而抗斷裂，這使得碳纖維制造商提高了偏置層中高彈性材料的延伸率和強度，以獲得更高的性能。

    至于“方向性”的其他要求性能，重要的是使軸具有“抗扭轉（提高扭轉剛度）”的性能，以防止由于軸的中心軸與頭部的擊球點不匹配時發生的軸扭轉而導致球的方向性下降。當分層角為0°或90°時，抗扭剛度低，當該角度為±45°時，抗扭剛度高；因此，將±45°的角度作為“減少捻度措施”納入分層中，彈性模量為tf/mm2的高彈性紗線已成為標準抗扭曲偏壓材料。目前，使用高彈性模量為46 tf/mm2或更高的碳纖維實現了與鋼軸等效的扭轉特性。

二、碳纖維在高爾夫球桿應用發展

    從歷史上看，高爾夫球桿當初使用以高的強度和高沖擊吸收性著稱的山核桃木和其他天然材料；此后，20世紀20年代出現了鋼制球桿，70年代碳纖維球桿成為主流，一直保持到現在。1972年， Shakespeare開發了一個碳軸之后，其他制造商也紛紛效仿，碳纖維桿身成為日本媒體的寵兒，因為贏得太平洋俱樂部大師賽的美國G.Brewer使用的是Aldila制造的CFRP球桿。1973年，奧林匹克運動會發布了使用日本東麗Torayca®公布碳纖維/玻璃纖維織物，當初的產品規格為85 g/12°扭矩，但在第二年，出現了規格為77 g/6.9°扭矩的100%碳纖維球桿產品，從而掀起了碳纖維高爾夫球桿的熱潮。

三、碳纖維在高爾夫球桿的應用優勢

    使用預浸料的薄板纏繞軸基本上由角度為±45°的內層（稱為“角度層”或“偏置層”）、角度為0°的縱向層（稱為“直材”）以及頭部軟管處的補強/厚度材料組成。軸的特性，如柔韌性、扭矩、重量和沖擊點等由這些層的組合方式決定。碳纖維可以通過結合所需的分層角度、厚度等，使這些性能特征以小的重量得到優化設計，這在傳統金屬材料中是不可能的。在一些高級球桿中甚至選用了高的碳纖維，如全球高爾夫球桿制造商Graphite Design公司推出了Tour AD 系列高爾夫球桿，球桿采用了東麗T1100G碳纖維預浸料和先進的納米合金技術，尤其是T1100G碳纖維應用，在保證纖維重量不增加前提下，大幅度提高了結構剛度。

    為了根據每個高爾夫球手的體力來調整高爾夫球桿的柔韌性、扭矩、重量、擊球點等，并予球桿良好的攜帶性和出色的方向性，利用碳纖維的特性進行設計優化。目前為高爾夫職業選手、中老年人以及女性高爾夫球手而設計的各種類型的桿身都采用了碳纖維。如今，幾乎100％的木桿和65％的鐵桿都由碳纖維制成。毫無疑問，碳纖維將繼續成為支持高爾夫發展的重要材料。