网球运动是较早接触高性能纤维复合材料的体育竞技品类之一。1953年英国邓禄普公司首次尝试将硫化纤维加强片应用于网球球拍的肩部位置，是网球球拍加工领域对复合材料使用的首次探索；1969年美国某公司开始尝试利用玻璃纤维作为球拍的拍框、拍柄等的主要使用材料；1975年，第一支完全由玻璃纤维复合材料加工制备而成的网球球拍问世，该球拍机械强度高于木材、阻尼性能比金属拍好；20世纪80年代后期，碳纤维复合材料开始逐渐应用于网球球拍加工领域，随着其与金属钛材料的结合，碳纤维复合材料逐渐成为高端网球拍制备领域的最优选择。
新型高性能纤维及复合材料通常指的是某类具备特殊物化结构、性能远超一般材料以及具备多用途等优势的纤维材料及其与树脂进行加工所得的复合材料。新型高性能纤维及复合材料通常在断裂伸长率、耐腐蚀性、材料成型强度等方面具有显著优势，同时又兼具质量轻、易加工成型等特点，被广泛应用于国防、民用等多种领域。高性能纤维材料基本分类情况如图1所示。
图1 高性能纤维材料基本分类
2.1 碳纤维
碳纤维材料是一种在2000～3000℃高温环境下对部分有机纤维进行碳化反应，最终在惰性气体环境下实现基体碳化而形成的纤维状材料。一般碳纤维材料无法直接应用于某些领域，通常均需要进行复合加工后才能使用。碳纤维复合材料则是以碳纤维为增强材料，以环氧树脂、金属、陶瓷等为基体，通过两种材料进行加工得到的复合材料。其中，碳纤维环氧树脂复合材料具有质量轻、易成型、耐久性强等优势，在体育运动等领域得到广泛使用。网球运动应用碳纤维复合材料多集中在网球拍制备、网球鞋碳板等领域。其中，碳纤维网球拍是当前所有种类网球拍中性能最为优异的一种。
从球拍材料制备和定型角度分析均更为灵活，只要模具设计合理，理论上能够能够生产制备各种外观和构造的网球球拍。网球球拍的拍喉是最能体现复合材料这一优势的区域，如图2所示为某几种不同品牌/型号碳纤维网球球拍拍喉对比示意图。这种灵活的结构设计在木质材料中绝对无法实现，即便金属材料其实现成本与加工难度也较高。
3.2 制备工艺影响
碳纤维复合材料不同成型工艺
当前碳纤维网球拍加工领域利用较多的材料成型工艺为手糊成型工艺以及模压成型工艺。充分利用模具生产灵活性，在制备碳纤维网球拍时，根据不同的产品型号生产对应的模具，将复合材料分别放入半个模具中，在高温环境下通过热处理使两个模具中的碳纤维材料定型。碳纤维手糊成型工艺能够将碳纤维进行不同层数、不同纤维角度加工。由于碳纤维纤维方向不同，能够获得不同力学强度碳纤维复合材料，因而最终能够获得力学性能、刚性以及弹性等均不同的碳纤维网球球拍。
3.3 市场与经济影响
碳纤维材料具有显著的性能优势，能够大幅提升网球球拍综合性能。然而需要注意的是，尽管碳纤维材料本身并没有明显性能缺陷，但利用碳纤维材料进行网球球拍制备过程中的加工成型工艺较为复杂，良品率较低。因而碳纤维网球球拍加工生产效率并不高。而这也是导致碳纤维网球球拍价格居高不下的主要原因之一。同时，尽管利用碳纤维复合材料加工而成的球拍具有质轻、强度高、耐用性强等优点，使碳纤维网球球拍使用寿命远远超过一般金属或木质球拍。但由此带来的“一只球拍用十年”等问题，又反而影响了碳纤维网球球拍的产品销售，不利于碳纤维网球球拍产业的发展。因此，在对市场与经济的影响方面，碳纤维材料对于网球球拍制造厂商而言是把“双刃剑”。
