撑杆跳杆子的材料是什么

田径运动会上，有一个运动项目特别迷人，它就是撑杆跳。撑杆跳因为其动作要领非常复杂，运动员需要借用撑杆起跳，然后在飞跃的过程中要完成十多个动作，运动的速度高度和美感被一一完美地体现出来，所以让观众着迷。

一、撑杆跳的杆的材料

1、木杆

手持木杆起跳，木杆不能太短，太短缺乏弹性跳不高，当然木杆也不能太长，太长虽然弹性加强，但在起跳后容易折断。木杆做撑杆易断不安全，影响运动员的心理，所以使用木杆做撑杆，撑杆跳的成绩普遍较低。1896年，美国运动员霍伊特用木杆只跃过了3.30米的高度，就获得了冠军。

2、竹竿

为了提高成绩，人们开始寻找更有弹性更加安全的材料做撑杆，后来人们开始用竹竿代替木杆做撑杆，由于竹子比木棍更有弹性，所以运动员的跳起高度大幅度提升。1912年，美国的运动员赖特手持竹竿起跳将成绩提升到4.02米；1942年，美国运动员沃梅达手持竹竿起跳，成绩达到4.77米。

3、钢制杆

为了追求更高的成绩，人们开始研究用金属杆代替天然的竹竿当撑杆。最早代替竹竿的金属杆是钢质撑杆。钢质撑杆并没有被运动员广泛采用，因为钢质撑杆虽然弹性好，不易折断，但有一个致命弱点——钢质撑杆的重量太重，过重就会影响运动员持杆助跑的速度，导致运动员起跳前的加速度变小，加速度变小又直接影响起跳的速度和高度，所以钢质撑杆的长处被其短处抵消，无法让运动员跳得更高，这让钢质撑杆很快就退出了比赛场地。

4、合金杆

1952年，借助现代先进的合金技术，人们制造出弹性好、重量轻、无断杆之忧的铝合金撑杆。运动员手撑这样的撑杆，助跑速度大大加快，握杆位置大大靠前，所以跳起的高度开始提高。    1957年，美国运动员古托夫斯基手持铝合金撑杆，以4.78米的成绩打破了以前4.77米的竹竿起跳高度，创造了撑杆跳新的世界纪录：1960年美国运动员布雷格又以4.80米创造新的撑杆跳世界纪录。从此，利用铝合金撑杆跳起的高度又到了极点。

玻璃具有硬而易碎，具有很好的透明性以及耐高温、耐腐蚀等性能；同时钢铁很硬并且不易碎，也具有耐高温的特点。于是人们开始想，如果能制造一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质，又具有钢铁一样坚硬不碎的特点，那这种材料一定会大有用途。

人们经过研究试验，终于制出了这样一种复合材料。它，就是能与钢铁比肩而立的玻璃钢。

我们先来看一个试验，了解了解它的性能优良与否。

在一个群山环抱、绿树成荫的山谷里，一次试验正在进行。远在二百米以外的掩体后的人们，眼睛都盯着山谷中央放着的一个氧气瓶。空气压缩机有节奏地转动着，通过合金钢管道向那氧气瓶不断地充气。压力表上的指针牵动着每个人的心。读数从100—200—400—500渐渐上升，直到700公斤1平方厘米时，只听得一声震天巨响，氧气瓶爆炸了！周围的人们欢呼着跳起来：“成功了！”

氧气瓶是一种耐高压容器。它所承受的工作压力是150公斤/平方厘米。为了使用安全，制造时要求它能忍受三倍的工作压力，即450公斤/平方厘米。不爆裂，才算合格。上面试验的氧气瓶，远远超出了设计要求。这是用什么钢材制成的呢？是玻璃钢，更为确切的说，是玻璃与塑料复合在一起制成的。

玻璃是硬而脆的材料，一摔就碎，这带有玻璃名的玻璃钢经得起摔吗？于是又进行了新的试验。

将另一只玻璃钢氧气瓶充气到150公斤/平方厘米，然后从山顶上滚下山谷。它与嶙峋的岩石碰撞着，一直滚到谷底仍然没有爆裂。玻璃钢氧气瓶经过了质量鉴定考试。

一般玻璃的耐拉强度只有普通钢材的八分之一。把玻璃融化，拉成只有头发直径的十几分之一那么细的玻璃纤维，原来又硬又易碎的玻璃就变成了又软又耐拉的玻璃纤维，其耐拉强度可增加十几倍。

大家都知道，水泥块耐压，钢材耐拉。用钢材作筋骨，水泥砂石作肌肉，让它们凝为一体，互相取长补短，变得坚强无比——这就是钢筋混凝土。

同样，如我们用玻璃纤维作筋骨，用合成树脂（酚醛塑料、环氧树脂及聚酯树脂）作肌肉，让它们凝为一体，制成的材料，其抗拉强度可与钢材相媲美—因此得名叫玻璃钢。

玻璃钢是近五十多年来发展迅速的一种复合材料。玻璃纤维的产量的70％都是用来制造玻璃钢。玻璃钢坚韧，比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道，可减轻飞机的重量。登上月球的宇航员们，他们身上背着的微型氧气瓶，也是用玻璃钢制成的。

玻璃钢加工容易，不锈不烂，不需油漆。我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽车制造业等，节约了不少钢材。艺术界还用玻璃钢来做雕塑，电影界用来做道具，既方便快捷，又省成本．可以仿制很多种材料效果．受到人们的欢迎．化工厂也采用酚醛树脂的玻璃钢代替不锈钢做各种耐腐蚀设备，大大延长了设备寿俞。

玻璃钢元磁性，不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩，就好比给导弹戴上了一副防护眼镜，既不阻挡雷达的“视线”，又起到防护作用。现在，许多导弹和地面雷达站的雷达罩都是玻璃钢制造的。

玻璃钢还为提高体育运动的水乎立下了汗马功劳。自从有撑竿跳高这项运动以来，运动员使用木制撑竿创造的最高纪录是3．05米。后来使用了竹竿。到一九四二年，把纪录提高到了4．77米。竹竿的优点是轻而富有弹性，欠缺之处是下端粗而上端细，再要提高记录有很大困难，于是人们又用铝合金竿代替竹竿，它虽然轻而牢固，但弹性不足。这样，从一九四二年到一九五七年，十五年时间，撑竿跳高的最高纪录仅仅提高了1厘米。但自从新的玻璃钢撑竿出现以后，由于它轻而富于弹性，纪录飞速上升，如今的撑杆跳高纪录已经超过了6米大关。

在今天，玻璃钢也被大量应用在人们的生活方面，人们亲切地把它叫“玻璃钢”，由于它的某些特殊品种仍能保留许多玻璃的优点，如透明性，于是人们用它作为窗户玻璃，既能遮挡阳光中的紫外线，又能使居室明亮。人们还把它用来制作各种坚固耐用的生活日常用品。如浴具、厨房用具、梳洗用具等。

主要材料：玻璃纤维、网格玻璃纤维布、胶衣树脂、固化剂、化石粉等。

FRP(Fiber Reinforced Plastics)即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。

以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。

[编辑本段]理化性能

玻璃具有硬而易碎，具有很好的透明性以及耐高温、耐腐蚀等性能；同时钢铁很硬并且不易碎，也具有耐高温的特点。于是人们开始想，如果能制造一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质，又具有钢铁一样坚硬不碎的特点，那这种材料一定会大有用途。

人们经过研究试验，终于制出了这样一种复合材料。它，就是能与钢铁比肩而立的玻璃钢。

我们先来看一个试验，了解了解它的性能优良与否。

在一个群山环抱、绿树成荫的山谷里，一次试验正在进行。远在二百米以外的掩体后的人们，眼睛都盯着山谷中央放着的一个氧气瓶。空气压缩机有节奏地转动着，通过合金钢管道向那氧气瓶不断地充气。压力表上的指针牵动着每个人的心。读数从100—200—400—500渐渐上升，直到700公斤1平方厘米时，只听得一声震天巨响，氧气瓶爆炸了！周围的人们欢呼着跳起来：“成功了！”

氧气瓶是一种耐高压容器。它所承受的工作压力是150公斤/平方厘米。为了使用安全，制造时要求它能忍受三倍的工作压力，即450公斤/平方厘米。不爆裂，才算合格。上面试验的氧气瓶，远远超出了设计要求。这是用什么钢材制成的呢？是玻璃钢，更为确切的说，是玻璃与塑料复合在一起制成的。

玻璃是硬而脆的材料，一摔就碎，这带有玻璃名的玻璃钢经得起摔吗？于是又进行了新的试验。

将另一只玻璃钢氧气瓶充气到150公斤/平方厘米，然后从山顶上滚下山谷。它与嶙峋的岩石碰撞着，一直滚到谷底仍然没有爆裂。玻璃钢氧气瓶经过了质量鉴定考试。

一般玻璃的耐拉强度只有普通钢材的八分之一。把玻璃融化，拉成只有头发直径的十几分之一那么细的玻璃纤维，原来又硬又易碎的玻璃就变成了又软又耐拉的玻璃纤维，其耐拉强度可增加十几倍。

大家都知道，水泥块耐压，钢材耐拉。用钢材作筋骨，水泥砂石作肌肉，让它们凝为一体，互相取长补短，变得坚强无比——这就是钢筋混凝土。

同样，如我们用玻璃纤维作筋骨，用合成树脂（酚醛塑料、环氧树脂及聚酯树脂）作肌肉，让它们凝为一体，制成的材料，其抗拉强度可与钢材相媲美—因此得名叫玻璃钢。

[编辑本段]用途

玻璃钢是近五十多年来发展迅速的一种复合材料。玻璃纤维的产量的70％都是用来制造玻璃钢。玻璃钢古硬度高，比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道，可减轻飞机的重量。登上月球的宇航员们，他们身上背着的微型氧气瓶，也是用玻璃钢制成的。玻璃钢加工容易，不锈不烂，不需油漆。我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽车制造业等，节约了不少钢材。艺术界还用玻璃钢来做雕塑，电影界用来做道具，既方便快捷，又省成本．可以仿制很多种材料效果．受到人们的欢迎．化工厂也采用酚醛树脂 的玻璃钢代替不锈钢做各种耐腐蚀设备，大大延长了设备寿俞。玻璃钢元磁性，不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩，就好比给导弹戴上了一副防护眼镜，既不阻挡雷达的“视线”，又起到防护作用 。现在，许多导弹和地面雷达站的雷达罩都是玻璃钢制造的。进入21世纪，根据玻璃钢的良好的透波性，这个方面的性能，随着手机通讯的广泛流行，玻璃钢广泛被应用于制造2G和3G天线外罩，玻璃钢以其良好的可成形性能，外观的可美化性，起到了很好的小区美化作用，这方面的产品有方柱线罩，仿真石，野外应用的美化树等玻璃钢还为提高体育运动的水乎立下了汗马功劳。自从有撑竿跳高这项运动以来，运动员使用木制撑竿创造的最高纪录是3．05米。后来使 用了竹竿。到一九四二年，把纪录提高到了4．77米。竹竿的优点是轻而富有弹性，欠缺之处是下端粗而上端细，再要提高记录有很大困难 ，于是人们又用铝合金竿代替竹竿，它虽然轻而牢固，但弹性不足。这样，从一九四二年到一九五七年，十五年时间，撑竿跳高的最高纪录仅仅提高了1厘米。但自从新的玻璃钢撑竿出现以后，由于它轻而富于弹性，纪录飞速上升，如今的撑杆跳高纪录已经超过了6米大关。在今天，玻璃钢也被大量应用在人们的生活方面，人们亲切地把它叫“玻璃钢”，由于它的某些特殊品种仍能保留许多玻璃的优点，如透明性 ，于是人们用它作为窗户玻璃，既能遮挡阳光中的紫外线，又能使居室明亮。人们还把它用来制作各种坚固耐用的生活日常用品。如浴具、厨房用具、梳洗用具等。

玻璃钢的含义

玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的，由建材系统扩至全国，现在还普遍地采用着。由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面了。

FRP材料有哪些特性优点和不足

一、FRP有如下特性。

(1)轻质高强

相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。

(2)耐腐蚀性能好

FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。

(3)电性能好

是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。

(4)热性能良好

FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。

(5)可设计性好

①可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。

②可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。

(6)工艺性优良

①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。

②工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。

二、不能要求一种FRP来满足所有要求，FRP不是万能的，FRP也有以下一些不足之处。

(1) 弹性模量低

FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×106）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。

可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。

(2) 长期耐温性差

一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的。

(3) 老化现象

老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。

(4) 层间剪切强度低

层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。

三、FRP有哪些生产方法？

答：基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。

目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。

①手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。

②喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。

③模压法：主要使用国家有德国等。

④FTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。

我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等（见第十一章）。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。近年来，我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。

这种复合材料有一定的历史发展过程。人类的祖先早在远古时代就懂得采用这种材料， 如运用稻草增强泥坯作墙体材料就是最原始的复合材料。我国元代所制造的箭弓，已经是当时比较先进的复合材料结构物了。它是用木材作夹芯，在受拉面弓背粘上平行纤维，如棉、麻、绢丝等，在受压面弓里粘上牛角，这在当时已是强有力的战斗武器，无论在设计和材料选择上都可称为当时较先进的技术。

作为近代复合材料的玻璃钢，是从本世纪20年代第二次世界大战时发展起来的。当时的 美国已经有了发展玻璃钢的物质基础，一是从1935年起，连续玻璃纤维已有了较大发展，二是 1939年发明了常温常压下成型的不饱和聚酯树脂。当时的玻璃钢首先用在航空工业方面，如飞机的雷达罩、副油箱等。

50 年代以后，美国开始研制玻璃钢火箭发动机外壳。1957 年回收的红石导弹第一节就是用三聚氰氨玻璃钢制造的。1967 年在美国的得克萨斯州试飞了用环氧树脂制造的第一架全玻璃钢结构飞机。进入70 年代，玻璃钢船舶发展较快，西方各主要工业国都趋向于大型化，尤其是玻璃钢扫雷艇，其长度在10m以上。近年来，玻璃钢渔船发展很快，日本的中小型渔船中，玻璃钢渔船已占40%。

我国玻璃钢发展于1958年，当时着重于国防军工方面研究工作。60年代初期研制成功了超厚尺寸的层压玻璃钢部件，为我国的尖端科研作出了贡献。1968年举办了全国第一次玻璃钢展览会，这是对我国玻璃钢工业战线的首次大检阅。当时，展品有几百种，除军工产品外，还有不少民品，而且已经实现了纤维缠绕工艺的机械化生产。但是，玻璃钢工业的真正发展壮大并形成生产能力，还是在70年代之后。

我国玻璃钢产品试制的进展速度还是很快的。例如，1959年试航了9m 长的游艇；1965 年试用了玻璃钢飞机螺旋桨；1966 年试飞了全玻璃钢水上飞机浮筒和解放7 型滑翔机；1968年安装了第一台直径15m的大型玻璃钢风洞螺旋桨；1971 年安装了直径为44m 的大型全玻璃钢蜂窝夹层结构的地面雷达罩；1974 年颁布了0.4立方米 铝内衬玻璃钢气瓶规范，同年，我国第一艘长度为39.8m的大型玻璃钢船舶下水；1975 年第一个直径18.6m 玻璃钢高山雷达防风罩正式服役；1976 年定型了直径8m 的玻璃钢风机叶片，同年，第一座大型钢筋混凝土断桥用玻璃钢修补成功并通车使用。此后，每年都有新的玻璃钢产品研制成功，如冷却塔、化工贮罐、波形瓦、活动房屋、风力发电机叶片、大型电机护环、管道、体育器材及文娱用品都相继投产。目前玻璃钢产品已在我国石油化工、交通运输、建筑、机械、电气、环保、农业以及国防工程等许多领域得到了推广应用。我个人是搞工程的，其中玻璃钢用到的蛮多

撑竿跳高是田径运动技术最复杂项目之一。运动员持竿助跑起跳后，借助撑竿的支撑，在撑竿上连续完成十多个复杂的动作，然后越过横杆。练习撑竿跳高是增强体质的有效手段之一，它对提高速度，弹跳力，灵巧和协调性等素质，对培养勇敢顽强、机敏果断等意志品质，都有积极的意义。撑竿跳高运动，深受体育爱好者的喜爱，每次比赛，往往吸引着成千上万的观众。

现代的撑竿跳高运动是由原始的撑竿跳跃演变而来的。在古代，人们为了适应生活和生产的需要，在交通设备极不完善的条件下，就曾用木棍撑过河沟和不高的障碍，后来在军队中用撑竿跳过战壕、矮墙等办法作为训练士兵战斗技能的手段。在十八世纪中叶，德国学校体育教材中出现了撑竿跳高的内容，到了十九世纪，欧洲有些国家开始了撑竿跳高的比赛。直到一八一七年才有了第一个撑竿跳高纪录（2.92米）。当时是用前端装有尖头的木竿做撑竿进行练习和比赛的，运动员助跑后把竿头插在地上起跳，沿着撑竿向上爬，当撑竿将要倾倒时，迅速越过横杆，落在铺有沙子的地面上。在一八八九年规则规定：不许运动员在起跳离地后双手交换上爬。一九零六年时，有人在助跑起跳离地后，采用摆体的技术，跳过了3.78米的高度、创造了用木竿跳的最高纪录。

由于木竿质硬、量重、弹性差，影响成绩的提高，一九零九年开始采用了竹竿。在1924年巴黎奥运会上采用了木制的插斗和沙坑。一九四二年有人跳过了4.77的高度，创造了用竹竿跳的最高纪录。

竹竿虽然重量较轻，有一定的弹性，但是握竿点到了4米以上时容易折断，因此一九三零年开始有人试用了金属撑竿。一九五二年以后，铝合金撑竿被各国运动员广泛采用。一九六一年时，有人用金属撑竿跳过了4.83米的高度。

金属撑竿虽然坚固，不易折断，但是性能硬，弹性差，不易提高握竿点，从而影响成绩的继续提高。早在一九四八年就有少数运动员开始试用化学纤维制成的尼龙撑竿，到一九六二年国际田联承认用尼龙撑竿创造的成绩以后这种器材就被世界各国撑竿跳高运动员广泛采用。随着撑竿跳高技术的发展和成绩的不断提高，也促进了其他器材设备的改革。一九六零年用海绵坑代替了沙坑，改进了插斗壁的角度和撑竿跳高架子，世界纪录一破再破，到一九七六年，有人用尼龙撑竿创造了5.70米的世界纪录。一九八零年法国人把纪录提高到5.78米。现在男子撑杆跳高的世界纪录（6.14米）是由前苏联运动员布勃卡保持的。

与女子三级跳远一样，女子撑杆跳高也是近几年才开展的运动，我国女运动在这个项目上有着较强的竞争能力，并曾经创造过世界纪录。目前的全国纪录和世界纪录分别为4.33米和5.06米。

撑竿跳高的完整技术是由持竿助跑、准备起跳和起跳、悬垂摆体和后仰举腿、引体转体和腾越过杆、落地等一系列密切联系的复杂动作组成的。