[發明專利]一種羽毛球鞋中防扭轉承托盤及其生產方法

有效

• 申請號: 202110772823.6
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113619211B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 謝盛輝;蘇佳鑫;廖相;肖春林;王鏡宇;趙建鑫;何亮
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00
• 代理公司: 廣州匯航專利代理事務所(普通合伙) 44537
• 代理人: 張靜

本發明公開了一種羽毛球鞋中防扭轉承托盤及其生產方法，巧妙應用了非晶合金材料的高強度、高彈性以及高韌性等優異性能，將其制備成片、帶或絲用于羽毛球鞋中防扭轉承托盤性能的提升，同時采用優化的表面處理工藝，旨在制備出一種強韌性全面提升的新型非晶合金/碳纖維增強聚合物基復合材料,以解決碳纖維防扭轉承托盤易扭轉變形、易彎曲斷裂、層間斷裂韌性較差、彈性不足的缺點。

技術領域

本發明涉及一種防扭轉承托盤，具體是一種球鞋中防扭轉承托盤及其生產方法。

背景技術

在市面上球鞋中，為了減輕球鞋重量的同時提高鞋的穩固性，其中一個較為有效的技術就是在鞋子的中底足弓位置加入碳纖維防扭轉承托盤，見附圖1，俗稱就是運動鞋中的碳板。但是目前的碳纖維防扭轉承托盤存在以下問題：

1.球鞋的構造設計使得碳板通常較薄，導致彈性和抗沖擊韌性不足。運動員起跳落地時地面反饋給碳板的沖擊不能被很好吸收，足弓易受沖擊傷害；此外，碳板的彈性不足，觸地后反彈給予運動者自身的能量反饋又減少、吸震緩沖的效果差，影響運動員發揮；

2.由于碳纖維是各向異性材料，碳板必然有沿著某個方向脆性大和強度不足的缺點，羽毛球運動中，運動員會頻繁使用急停、急速轉向、單雙腳跳等激烈動作，碳板常會承受扭轉和彎曲的載荷，當碳板瞬時受力、變形過大時，容易導致碳板斷裂，導致球鞋的報廢；此外，碳板的強度不足，球鞋抗扭能力差，本應由球鞋承受的壓力轉移到運動員的腳踝，在橫向移動時側翻概率變大，極易發生崴腳。

3.碳纖維復合材料屬于分層結構，碳纖維和樹脂基體的彈性模量相差極大，反復受載時，碳纖維和樹脂之間的界面的結合容易萌生裂紋并擴展，導致層間斷裂韌性較低，抗沖擊韌性差，反復受到沖擊載荷作用時，易發生分層損傷，影響使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種羽毛球鞋中防扭轉承托盤及其生產方法，提高鞋的穩固性，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明技術方案具體包括：

1.提供一種非晶合金/碳纖維混雜增韌聚合物復合材料制成的防扭轉承托盤。非晶合金的加入改變了原有碳纖維復合材料的內部結構及應力分布，利用非晶合金片(帶、絲)的高彈性來增強碳纖維聚合物復合材料的回彈能力，利用非晶合金片(帶、絲)的高強度來進一步增強碳纖維聚合物復合材料的強度，利用非晶合金片(帶、絲)的高韌性來增強碳纖維聚合物復合材料的韌性及抗沖擊能力；

2.提供一種優化原有碳纖維復合材料界面結合的工藝方法。相比較于碳纖維，非晶合金能與樹脂基體有更好的結合。因此，非晶合金的加入有助于在碳纖維和樹脂基體之間建立緩沖層，加強界面在反復加載時的結合能力，在此基礎下，利用非晶合金分擔碳纖維所承擔的載荷，當載荷傳遞給非晶合金的時候，非晶合金能通過剪切變形來釋放能量，從而大幅提高碳纖維聚合物復合材料層間韌性。進一步的，非晶合金通過變形改變界面的應力分布，減緩碳纖維周邊的應力集中程度，以此提高碳纖維的使用壽命。

本發明的技術方案如下：

非晶合金改性的羽毛球鞋中防扭轉承托盤的生產方法，其中，包括步驟：

A、制備出一種具備高強度、高彈性、高韌性等優異性能的非晶合金片(帶、絲)材料；

B、對上述獲得的非晶合金片(帶、絲)的光滑表面進行機械打磨處理，通過對非晶合金片(帶、絲)進行機械打磨，增大其表面粗糙度，以便與樹脂基體形成較強的機械嚙合效應，機械處理后的條帶能與碳纖維表面的黏著力增加20％-50％。

C、對非晶合金片(帶、絲)表面使用表面改性劑及界面增韌材料涂敷處理，使其表面與碳纖維形成良好的界面結合，進而進一步地增強復合后材料的性能。

D、然后將步驟C獲得的非晶合金片(帶、絲)將其按照一定組合排列方式夾在碳纖維預浸布之間，獲得的材料靜置12-48h后待用；