碳纤维鱼竿的断裂韧性：简便钓重实验揭示高端品质

碳纤维鱼竿我们一定不陌生，碳纤维竿又称为碳竿，采用纤维复合材料预浸布制造而成的碳纤维钓鱼竿，具有拉伸轻度高、模量大、密度小，具有较高的比强度很高的比模量。与传统金属材料相比，碳纤维鱼竿质量轻、强度高，韧性高等明显优势。

但由于碳纤维材料本身的问题，同时具有脆性大，抗冲击能力差等问题，所以碳纤维复合材料鱼竿的拉伸破坏方式属于脆性破坏，即在拉断前没有明显的断裂变形，应力应变曲线为直线，断裂伸长率低于玻璃纤维。

所以当碳纤维鱼竿，尤其较长的碳纤维鱼竿在使用时，受使用者的需求钓物的重量对鱼竿吊重也有着相应的需求。目前很多生产单位以鱼竿的最大承受重量作为杆的钓重，实际标准的测量钓重方法为：将鱼竿弯曲的角度设定为45度，钓杆杆稍往正下方弯曲至与手把尾部呈持平状态，来测量鱼竿的钓重，并非鱼竿最大的承受重量。所以鱼竿的实际承受重量往往要大于鱼竿标准的钓重。

鱼竿示意图来源于网络

碳纤维鱼竿为了增加钓重在设计中通常使用提升断裂韧性的材料来增加树脂的韧性，来实现看起来很细的鱼竿可以承受非常强的钓力，这就是为什么有人经常说，现代的碳纤鱼杆钓鱼是拉不断的，断杆的原因除了生产缺陷，就是不当使用和磕磕碰碰造成的断裂损伤。

这图比较直观的对比IM系列的强度和模量，纵坐标是强度。在同等粗细的碳纤下，对比它们的性能。比模量和比强度是单位重量的材料的模量和强度。通俗的讲就是在使用鱼竿进行钓鱼时，人们真正关心的是同样杆子，哪根更轻。或相同重量，哪根更强。

这两个物理量相当于拿两根一样重的杆子去比较，哪个敏感，哪个结实。这样的比较对钓鱼人才有意义。比较中胜出的碳纤，能在得到同样性能的前提下，把杆子做得更轻。或是同样重量的前提下把杆子做得更强。

如何设计轻量化强度更高更具韧性的的鱼竿，以Kilwell鱼竿为例，新西兰高品质钓鱼竿生产商，在高端飞杆鱼竿中使用的碳纤维树脂纳米增韧材料带来了产品的突破创新。

（钓重测试视频）

Kilwell率先采用大连义邦引入的Xantu. Layr纳米纤维树脂增韧膜，将纳米树脂与Xantu. Layr纳米纤维膜铺贴结合在一根钓鱼竿坯料中。纤维膜层与纳米树脂和碳纤维结合一体，形成杆坯，其弯曲起重能力显着增加，因纳米膜孔隙率高，仅为8um厚，所以总重量没有增加，提高树脂韧性并提高抗冲击性，达到了提升断裂负载的目的。

在上述视频中，对鱼竿的断裂负载进行了测试，未使用大连义邦的Xantu. Layr鱼竿的断裂负载为700g，增加Xantu. Layr后断裂负载提升到1350g。断裂负载为原来的2倍，增加了鱼竿各部位的一致性，越细的配节韧性增强越明显，Kilwell 通过实验发现使用Xantu. Layr后鱼竿的弯曲模量和断裂负载都有不同程度的提升，1号配节效果尤为明显。

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