体育设施和设备用塑料和复合材料的选择

如今，体育运动的重视程度越来越高，越来越多的人参与到体育项目中，极大促发了体育设施和设备的发展，为了能够跟上体育运动的发展，体育设施和设备需要进行改进，选择优异的材料，目的在于提高体育设施和设备的性能，因为体育设备和设施的性能对运动项目的水平有直接影响[1-2]。由于材料是决定体育设施和设备性能的关键因素，所以文章将塑料和复合材料进行分析，因为该材料在体育设备和设施中使用频率不断增加[3-4]。文章主要针对塑料和复合材料的选择进行分析，目的在于提高体育设施和设备的使用性能。

1 体育设施和设备的选材原则

体育中使用的塑料和复合材料首先需要满足自身最基本的使用性能，比如该材料具有一定的韧性和强度等，然后为了提高该材料在体育设施和设备中发挥更好的作用，还需要使得材料具备以下性能。

1.1 质量轻

体育中存在很多的质量要求比较轻的设施和设备，比如运动鞋、划桨、自行车、滑雪板、赛艇、冰鞋等，当其质量越轻时，更有利于使用者的水平发挥，因为这些设备是通过使用人力使其运动，所以质量越轻，使用者消耗的体力就会越少，运动水平就会越高[5]。甚至有些器械使用机械力量进行运动，比如电动游乐船、电碰车等，这些体育设施和设备也需要有质量轻的要求，因为更有利于体育设施和设备的维修、安装等，而且将会具有更好的阻尼减震性能。塑料和复合材料最主要的一个特点就是质量轻，然而塑料和复合材料的种类有多种，不同材料的密度也会存在差别，即质量就会不一样，一般情况下，塑料的密度要稍微小于复合材料，也就是塑料的质量将会更轻。

1.2 韧性和强度好

如果使用的材料具有很好的韧性和强度，那么能够降低材料的使用量，并且能够提高体育设备和设施的使用性能。尤其是比强度、比韧性和比模量都非常好的材料在体育设备和设施中将会具有更好的应用效果。钢、铝等金属材料作为体育器械材料，因为其具备比较好的力学性能，但是相比于树脂基纤维增强复合材料，其比模量和比强度都非常低，尽管当前我国体育设备和设施使用钢、铝材料比较多，但是从长远看，树脂基纤维增强复合材料将会逐渐代替钢、铝等金属材料在体育设施和设备中的应用。

1.3 耐老化性好

大多数体育设施和设备属于户外使用，容易受到自然环境的影响，比如受到雨水的浸泡、酸性气体的作用等，就会使得体育设施和设备发生各种腐蚀、老化状况，使得器械表面褪色或者发生龟裂，从而降低体育设备和设施的美观程度和使用性能。所以为了延长体育设备和设施的使用寿命，需要使用耐老化性能较好的塑料和复合材料，更有利于提高体育设备和设施的使用时间和效果。尤其在跑道、各种场馆地板等体育设施中，容易受到自然环境和人为因素的影响，更需要使用耐老化性能比较好的材料。

1.4 成型加工性好

成型加工性能属于一个基本条件，如果成型加工性比较好，那么更有利于在体育设施和设备中进行使用。一般情况下，塑料的成型比较容易，但是复合材料的成型加工比较困难。随着成型技术的快速发展，加工较为困难的复合材料也有了更好的成型方法，比如热压罐成型、压制成型、拉拔成型、树脂传递模塑成型、真空袋成型等方式。

2 塑料和复合材料体育制品品种

如今，随着体育设施和设备的不断发展，其品种数量不断上升，并且随之继续发展，种类将会更多。目前大多数的体育设备和设施中会使用塑料和树脂基复合材料，由于对体育制品性能要求比较高，所以采用树脂基复合材料的体育设备和设施更加普遍。表1即为不同体育设备和设施中使用的塑料和复合材料和成型方法。另外，文章还描述了应用领域中赛艇结构、高尔夫球棒结构、垒球棒结构和滑雪板结构示意图，分别如图1～4所示。从表和图中可以看出，在不同应用领域中，其中使用的主要材料类型比较多，但是在很多应用领域中都会使用塑料和复合材料，可见该材料能够在体育设备和设施中发挥重要作用。

图1 赛艇结构示意图Fig.1 Schematic diagram of rowing structure

图2 高尔夫球棒结构示意图Fig.2 Schematic diagram of golf club structure

图3 垒球棒结构示意图Fig.3 Schematic diagram of the structure of a softball bat

图4 滑雪板结构示意图Fig.4 Schematic diagram of the snowboard structure

文章来源：《体育科技》 网址: http://www.tykjzz.cn/qikandaodu/2021/0616/803.html