自行车中使用的基础材料介绍

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导读:文章来源: 原文地址: 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

文章来源:骑行之家

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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。 ●碳架的优点 (1).可以制作重量轻的车架 碳架是把碳纤维对着发生应力的方向层层叠而得到强度。碳架非常轻,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。 ●碳架的缺点 (1).复杂的应力计算 构成碳架的是碳纤维,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。 (2).难于更改尺寸 由于作好模具后成型,难于更改尺寸。无法相应多尺寸多款式的订单。 (3).老化? 使用树脂因此会不会老化?这是一个存在的课题,它放置在阳光下时会逐渐变白。当然这种现象关系到厂家的技术。最好不要放置在阳光下

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