自行车材料基础篇碳钢

自行车材料基础篇碳钢碳钢未故意添加任何合金元素的铁（Fe）--碳（C）合金为碳钢，碳在钢中有提高强度的作用，含碳量越高，强度越好，但含碳量高于0.8%时，含碳量越高，钢越脆，因此在车架及前叉的材料为强

自行车材料基础篇碳钢 碳钢 未故意添加任何合金元素的铁（Fe）--碳（C）合金为碳钢，碳在钢中有提 高强度的作用 ，含碳量越高，强度越好，但含碳量高于0.8%时，含碳量越高，钢越脆， 因此在车架及 前叉的材料为强度适中，塑性佳，易加工的中低碳钢，碳含量约 0.25%---0.35%。 碳纤维（CERP) 碳素纤维的学名叫“聚丙烯晴基碳纤维”由碳纤维与相关的基体树脂（如环 氧树脂）备制的复合材料其多项物理力性能如：比强度、比弹性率等可以与金属 媲美，但是比重却比金属轻得多。碳纤维车架的特徵是「轻、不弯曲、冲击吸收 性好」，但是，充分发挥碳纤维的优异性能，在技术上看起来不是那么容易，各 碳纤维材料厂家之间的品质差异也较大。自行车厂家考虑到成本问题，不大可能 使用高等级的碳纤维来制作车架。虽然存在上述的现实问题，但是碳纤维车架还 是具有其他素材所没有的优点，可以制造8、9kg左右的轻量自行车，这种碳纤 维轻量自行车，登坡时最能体现其优点，登坡顺利而爽快。而不会像一些轻的铝 合金车架，登坡时感到有一种向后拉的力量。 碳纤维是把碳纤维用树脂凝固成形的东西。非常轻，但它是具有方向性的材 料(拉伸强但容易断)，因此采用把薄料层层重叠的方法来解决缺点。 通常每束含3000根碳素纤维的称为3K编织的碳纤维布，按照每平方厘米的 编织密度计算可分为：5束、6束、7束、8束等，其单层厚度约在 0.25——0.29mm之间，密度越大、厚度越厚。每束含1000千根的称为1K，其编 织密度会大大超过3K碳纤维布，但是它的厚度却只有0.15—0.2mm左右。由于 工艺复杂1K碳纤维布的价格几乎是3K碳纤维布的3倍，也许是性价比的缘故， 多数制造商均采用3K碳纤维布制作。 ●碳纤维车架的优点 (1).可以制作重量轻的车架 碳纤维车架是把碳纤维对着发生应力的方向层层叠而得到强度。碳纤维车架 非常轻，这是它的密度和强的拉伸强度构成的。 捷安特的碳纤维车架非常轻，2000年的型号1.2kg重 (2).冲击吸收性好 碳纤维用来制作残疾者运动时用的假腿，或者特殊的弹簧等被用在各领域。 利用它的吸收冲击力优异的性能，制作不用避震器的自行车。如SCOTT厂的 ELEVATED车架是著名的。但是各个厂家之间的品质差异较大，有的很硬，因此 这种车架乘骑后才能知道好或者不好。 (3).可以制造各种形状的车架 碳纤维的基本成型方法是，在模具上铺上纤维片然后流入树脂并烧固。可以 制成各种形状的车架。如TREK的Y车架是著名的。 ●碳纤维车架的缺点 (1).复杂的应力计算 构成碳纤维车架的是碳纤维，它的特点是拉伸强度强，但剪断强度弱，加工 时需要进行复杂的应力计算(纵刚性、横刚性)，根据计算把碳纤维片重叠成型。 加工技术各厂家各异，应选择有经验而可靠厂家的制品是很重要的。