冬奧會再掀“冰雪裝備熱”,高分子材料來助力
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2022冬奧會再掀起冰雪裝備熱。從滑雪板到滑雪鏡和頭盔,都離不開高分子材料的技術創新。
復合材料為滑雪板減重強身
想要在雪上“飄”,輕量化、高強度和低阻尼的滑雪板少不了!
早前的滑雪板大多只是一塊木板,隨著材料科技的發展,復合材質的滑雪板越來越受滑雪運動者青睞。
據了解,除了常見木材板芯,聚氨酯也可用于制造滑雪板板芯。板芯的上方和下方通常為復合層,一般采用碳纖維或玻纖維,以保護板芯,增強滑雪板的機械強度 ,延長使用壽命。
為了減少運動過程中滑雪板的振動,滑雪板品牌如Faction 、Salomon 和 Whitedot Skis正在增加復合材料中的亞麻纖維成分。碳纖維或玻璃纖維是實心細絲,而亞麻纖維是由微小的“基本纖維”組成的,它們會耗散能量并產生較少的振動。
板底是P-Tex 聚乙烯塑料制成。大多數基材后面都會有一個數字(即 sintered 2000)。這個數字是指聚乙烯的分子量。 數字越大,P-Tex 的分子量就越高,這表明更好和更耐用的基底。
板底通常有兩種加工方法,一種是擠壓和燒結。
擠壓板底是將聚乙烯顆粒高溫融化再壓制成合適厚度,切成一定形狀。它的優點是持久耐用,成本低廉,但由于沒有多孔結構,不能抓住更多板蠟,會比打蠟的燒結板底速度慢。 燒結板底是把聚乙烯顆粒研磨成粉末,再加熱壓制切成一定形狀。由于它擁有多孔結構,可以很好地吸收打蠟,它的滑行 速度更快,但成本較高。
此外,為減少滑雪板制作過程中的碳排放,增加及生物基材質和回收材料成分也是近年來滑雪品牌履行其可持續發展承諾 的關鍵。如FACTION推出的Agent 4.0 POW系列滑雪板采用生物基樹脂、可回收的板面材料制成。
目前全球主要的滑雪板制造商為美國伯頓(Burton)、Lib Tech、GNU、Arbor、法國Salomon、加拿大ENDEAVOR、 瑞士FACTION等。
蘇翊鳴在單板滑雪男子坡面障礙比賽中采用的滑雪板為伯頓滑雪板。
其中,伯頓在中國的滑雪板一級供應商為昆山復盛運動用品有限公司(Freesport), Lib Tech與GNU同屬于Mervin Manufacturing,在美國與中國均設有工廠。ENDEAVOR在中國的工廠為寧波茂森體育用品有限公司。
聚碳酸酯滑雪鏡片耐沖擊護眼睛。
除了滑雪板,滑雪鏡也是滑雪必備裝置!它可用來擋風、擋紫外線,保護眼睛。
滑雪鏡應具備以下幾個功能:第一,防止冷風對眼睛的刺激;第二,防止紫外線對眼睛的灼傷;第三,鏡面不能起霧 氣;第四,跌倒后滑雪鏡不應對臉部造成傷害。
為實現這些保護功能,鏡片材質的選擇尤為重要。聚碳酸酯由于其出色的抗沖擊性(大約是玻璃和其他塑料的10 倍),并且無需額外或特殊的涂層便可阻擋99.9%的長波紫外線(UVA)和中波紫外線(UVB),折射率高達1.59, 成為眾多滑雪鏡鏡片的材料首選。
如Oakley滑雪鏡的鏡片主要材質為高純度聚碳酸酯Plutonite,它將100% UVA、UVB 和 UVC 保護層是內置在鏡片 內而非涂層。Plutonite 鏡片的另一個特點是其高抗沖擊性和防碎裂性。
Oakley滑雪鏡。
據介紹,Oakley滑雪鏡片采用注塑成型加工,先加聚碳酸酯顆粒在高溫下熔融,注入鏡片模具中,在高壓注塑后, 進行冷卻脫模成型,只需幾分鐘就可完成鏡片制作。
航天級碳纖維造頭盔減重又防撞
此次中國隊雪車項目的專屬頭盔由東莞理工學院負責研發。據介紹,莞工項目組綜合3D掃描、設計、3D打印技術, 采集運動員的數據,進行一對一個性化定制,以達到能貼合每一位運動員實際需求的效果。
東莞理工學院負責研發的中國隊雪車項目專屬頭盔。
在材料的使用上,這款定制雪車頭盔采用的是強度高、防撞性能優異的中國航天T800碳纖維和純碳纖維材料制成, 頭盔的重量比起上一代運用的賽用頭盔減重了500克,僅為1100克左右,有效地為運動員減少負重。
在減重的同時,頭盔內部材料緩沖層還采用了3D打印點陣結構,可以抵御頭盔在遇到碰撞時的各種沖擊力,更好地 保護運動員。此外,頭盔在風阻以及鏡頭防霧上也做了很大優化。

