专利名称：一种含有陶瓷材料的乒乓球拍底板及其制造方法
技术领域：
本发明属于一种含有陶瓷材料的乒乓球拍及其制造方法。
背景技术：
普通的乒乓球拍由木片单板在平面上覆胶粘结胶合制成，所用单板的不同树材和厚度形成不同的乒乓球拍底板结构，决定了球板的性能指标，包括弹性、球速、旋转、控制、单位重量、厚度等参数。直径40mm的乒乓大球自2000年10月起使用替代原38mm小球后，导致乒乓球的运行速度和旋转转速锐减。
以传统木材单片胶合结构进行设计和制作的乒乓球拍底板，在速度、弹性和旋转等性能上不可能克服大球带来的对乒乓球技战术的负面影响。
现乒乓球拍行业的普遍方法是尽量加入常规复合纤维和金属，使用一般的直接平面胶合工艺，以提高底板的硬度和弹性模量，例如碳素、玻璃纤维、芳基纤维和钛，来弥补大球带来的速度和旋转的损失，但本身存在许多缺陷使这些底板的性能受到很大限制1.合成纤维与木材单片的单纯平面胶合，只能使用合成纤维的薄面性能，其性能受厚度的限制，难以充分发挥合成纤维的高强高模功效；2.常规胶合层的老化蜕化使复合纤维与木材单板的胶合强度下降，不能充分利用复合纤维的强度和模量等性能；3.而且使用量受到国际乒乓球联合会和乒乓球拍国标的限制所有木材基体需占底板的85％，合成纤维和金属等总厚度不能超出15％和0.35mm。
4.合成纤维的常规胶合，尤其是使用织物纤维，增加了球板的重量，却难以提高乒乓球拍的综合性能；5.单纯追求硬度和弹性导致控球、旋转和弧圈性能的下降，引起击球发震影响对球的手感和技术发挥。
发明内容
本发明的目的在于克服以上多层木材胶合板和普通碳素等复合纤维胶合板结构的限制和不足之处，提供一种含有陶瓷材料的乒乓球拍底板及其制造方法，具有增强击球最优区域(甜点)，减震耐热冲击性，增韧耐磨损及板边保护，耐腐耐候性，高模量强度和控制韧性，控制底板重量并使之具有弹性速度和韧性控制加转的综合优异性能。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是在乒乓球拍底板板坯胶合层的树脂胶中加入陶瓷材料，所说的陶瓷纤维为陶瓷晶须或陶瓷短切纤维；或陶瓷纤维直接作为复合纤维层；或者在板坯胶合层的树脂胶中加入陶瓷纤维，陶瓷纤维直接作为复合纤维层；陶瓷纤维在树脂胶中所占的重量百分比为10-35％。所说陶瓷纤维包括氮化硅、氮化硼(白色石墨)、硼、硅酸铝、氧化铝、(含钛)碳化硅、玻璃、碳(石墨)或其混合物陶瓷纤维。
本发明所提供的含有陶瓷材料的乒乓球拍底板的制造方法为在胶合层的树脂胶中加入一定比例的陶瓷纤维，与固化剂和添加剂搅拌均匀形成陶瓷树脂复合胶，把复合胶涂覆在待胶合的单板间，或在单板与复合纤维层间或其它结构中进行覆胶，经过加热加压膨化固化制成含有陶瓷材料的乒乓球拍底板。
本发明将陶瓷复合材料用于各种乒乓球拍底板板坯结构中，使乒乓球拍底板具有前所未有的特异性能和特征，表现在1.增强击球最优区域(“甜点”范围)，陶瓷树脂过度复合胶合层结合陶瓷复合纤维层，其特异韧性使材性更加均匀，靠近板边缘的板面与中心位置的弹性模量与击球揉曲度保持相近，使球拍内外点的击球速度和控制手感趋向一致。
2.耐热冲击性和减震效果，陶瓷材料作为一种耐高温和耐热稳定的材料，在长期击球受力，能保持形状和性能稳定，避免疲劳变形和性能退化。
3.增韧耐磨损起板边保护作用，陶瓷树脂过度复合胶合层和陶瓷复合纤维层具有比普通复合材料更优异的韧性和耐磨性，当球拍使用时撞击其它物体时，不会象普通胶合板或普通碳素板的过硬发脆，而容易产生板边崩裂磨损，起到保护底板板坯的作用。
4.耐腐耐候性，耐温和耐热稳定性的陶瓷纤维组成陶瓷树脂过度复合胶合层，以及直接作为胶合纤维层，使底板具有优越的稳定性能。
5.高模量强度结合优异的控制韧性，使之具有弹性速度和韧性控制加转的综合优异性能。
6.陶瓷纤维比重小，很薄的纤维层与更薄的陶瓷树脂过度复合胶合层组合产生比其它厚纤维胶合层更好的底板性能，因此陶瓷材料是底板在优异综合性能下，保持重量轻的特点。
图1为本发明在木材单板胶合板间的应用结构示意图。
图2为本发明在使用复合纤维的单板胶合板结构中的应用结构示意图。
图3为本发明在层板(ZL00257302.4)和塑合层板(专利申请号01138621.5)中的应用结构示意图。
图4为本发明的在立体胶合板(ZL01232124.9)中的应用结构示意图。
图5为本发明的在复合纤维层板(ZL01274752.1)中的应用结构示意图。
图6为本发明的在三维立体复合纤维层板(ZL01274753.X)中的应用结构示意图。
其中 1.木材单板 2..树脂胶 3.陶瓷晶须或陶瓷短切纤维4.陶瓷树脂过度复合胶合层 5.复合纤维层(陶瓷、碳素、芳纶等)6.立体结构木质部分具体实施方式
在胶合层的树脂胶2中加入重量百分比为10-35％的陶瓷晶须或陶瓷短切纤维3，主要为硅酸铝、氮化硅、氮化硼(白色石墨)、硼、氧化铝以及其混合化合物陶瓷纤维，与固化剂和添加剂搅拌均匀形成陶瓷树脂复合胶，把复合胶涂覆在待胶合的木材单板1间，或在木材单板1与复合纤维层5间进行覆胶形成陶瓷树脂过度复合胶合层4，经过加热加压膨化固化得到含有陶瓷材料的乒乓球拍底板。
附图表明本发明在各种结构的乒乓球拍底板应用的实施例。
图1和图2中，复合胶固化后的胶层实际成为一层以树脂聚合物为基体的很薄的复合纤维胶合层，不但起了单板间的胶合强度作用，而且本身成为一种新型复合纤维胶合层，在木材单板与复合纤维层的胶合时，实际上成为两种不同材性材料的过度层，这种陶瓷树脂复合过度胶层与复合纤维材料(陶瓷、碳素、芳纶等)相结合，产生交互作用，产生比复合纤维材料和过度胶合层更好的高强高模的力学性能，因此很薄的复合纤维层和更薄的胶合复合过度层，结合它们之间的交互作用，就能产生等效于更厚的单纯复合纤维的高模量高强度力学性能，在不超出国际乒联对复合材料厚度规定时，形成比普通复合材料底板板坯更好弹性和球速的板坯结构。
陶瓷树脂过度复合胶合层直接形成的胶层，由于陶瓷纤维与树脂纤维的互相结合，分子间通过化合键交联链接，形成特殊的韧性和强度，不退化老化和脆裂，避免传统胶合层的缺陷和对复合纤维的使用限制和性能衰减。
图3在乒乓球拍底板层板(ZL00257302.4)或塑合层板(ZL01138621.5)中应用陶瓷树脂过度复合胶合层，液态树脂在木材单片表面，或渗透到木材细胞纤维经特定工艺形成木质改性的渗渍塑合层板时，单板间的复合陶瓷树脂使胶合层的模量强度和韧性等力学性能提高一个层次，使层板组成的底板具有更优良的弹性控制综合性能。
图4陶瓷树脂过度复合胶合层和陶瓷纤维应用在立体胶合板(ZL01232124.9)结构中，在立体三维胶合层中使用，使立体结构的力学性能和底板特性更上一层，避免任何胶层退化老化和脆裂，使立体结构的弹性速度和韧性控球加转性能更为优异和耐久，其中陶瓷树脂过度复合胶合层全部应用在平面和垂直胶合面上，而陶瓷纤维层应用可分别或同时在平面或垂直胶合层上，在垂直胶合面上使用的复合纤维材料可以是碳素、芳纶、玻璃纤维和钛等一般复合材料。
图5在复合层板(ZL01274752.1))和图6三维立体复合层板(ZL01274753.x)中应用陶瓷树脂过度复合胶合层，并以陶瓷纤维直接作为复合纤维层，形成新型复合纤维层板，其综合模量弹性和韧度控制性能比一般复合纤维(如碳素、钛和芳基)的复合层板更加优异。
权利要求
1.一种含有陶瓷材料的乒乓球拍底板，其特征在于在板坯胶合层的树脂胶中加入陶瓷纤维。
2.一种含有陶瓷材料的乒乓球拍底板，其特征在于陶瓷纤维直接作为复合纤维层，与木材单板胶合。
3.一种含有陶瓷材料的乒乓球拍底板，其特征在于板坯胶合层的树脂胶中加入陶瓷纤维，陶瓷纤维直接作为复合纤维层，与木材单板胶合。
4.根据权利要求1或2或3所述的乒乓球拍底板，其特征在于所说的陶瓷纤维为陶瓷晶须或陶瓷短切纤维。
5.根据权利要求1或2或3所述的乒乓球拍底板，其特征在于陶瓷纤维在树脂胶中的重量百分比为10-35％。
6.根据权利要求4所述的乒乓球拍底板，其特征在于所说的陶瓷纤维包括氮化硅、氮化硼、硼、硅酸铝、氧化铝、含钛碳化硅、玻璃、碳或其混合物陶瓷纤维。
7.一种权利要求1、2和3所述的乒乓球拍底板的制造方法，其特征在于该制造方法为在胶合层的树脂胶中加入一定比例的陶瓷纤维，与固化剂和添加剂搅拌均匀形成陶瓷树脂复合胶，把复合胶在待胶合的单板间，或在单板与复合纤维层间或其它结构中进行覆胶，经过加热加压膨化固化制成含有陶瓷材料的乒乓球拍底板。
全文摘要
本发明属于一种含有陶瓷材料的乒乓球拍及其制造方法。本发明在乒乓球拍底板板坯胶合层的树脂胶中加入陶瓷材料，所说的陶瓷纤维为陶瓷晶须或陶瓷短切纤维；或陶瓷纤维直接作为复合纤维层；或者在板坯胶合层的树脂胶中加入陶瓷纤维，陶瓷纤维直接作为复合纤维层；陶瓷纤维在树脂胶中所占的重量百分比为10－35％。本发明克服了多层木材胶合板和普通碳素等复合纤维胶合板结构的限制和不足之处，提供的含有陶瓷材料的乒乓球拍底板，具有增强击球最优区域(甜点)，减震耐热冲击性，增韧耐磨损及板边保护，耐腐耐候性，高模量强度和控制韧性，控制底板重量并使之具有弹性速度和韧性控制加转的综合优异性能。
文档编号C08K7/02GK1398655SQ02129198
公开日2003年2月26日 申请日期2002年8月20日 优先权日2002年8月20日
发明者张建平 申请人:张建平