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碳纖高強度卻輕量,這是無庸置疑的.
這也是為什麼在重量優先的應用, 如A380, B787, 或F1賽車, 均大幅採用碳纖的原因.
但碳纖相對於鋁,鐵等金屬材料, 卻是很新材料. 許多金屬材料適用的理論, 在碳纖複合材料領域卻完全不一樣.
碳纖維很貴, 是原料絲經過高溫碳化燒結製成的. 目前鋁合金一公斤約NT100, 碳纖維是他的十倍以上.
而且還是全球戰略管制物資, 不是你有錢就隨便買得到
碳纖是所謂"非等向性材料", 即他的材料性質在不同受力方向會不一樣.
用個例子來說比較容易懂:
沿著纖維方向的強度是一般鋼材的十倍以上(但重量~20%)
但在垂直纖維方向強度卻是很低
所以, 要用出碳纖維的價值(輕量), 最主要還是要懂得結構設計.
一個結構在不同的作用力下, 各個部位的應力大小與方向皆不相同.
要先知道結構的受力狀況, 再將纖維方向適當排列, 以符合結構強度, 並達到輕量化要求.
碳纖適不適合拿來做自行車? 當然適合!
那為什麼一堆碳纖車架硬是比高級的鋁合金,鈧合金車架重很多?
因為絕大部分的自行車廠沒有結構設計能力! 還是以金屬材料的觀念在設計製作碳纖車!
比較好一點的, 會宣稱他的樹脂配方由獨到之處. 但看在真正懂複合材料人的眼裡, 這只是一種噱頭.
我是一個在航太領域讀了N年複合材料力學, 畢業後又在G集團裡的複材子公司工作過的車友.
在G集團裡主導碳纖車架開發數年, 一直到離職後才真正踏上自行車,成為車友.
讀文快半年了, 看到各位同好被一些車廠,車店誤導, 忍不住要出聲一下...
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