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--  作者：TomLee
--  發佈時間：2011/3/16 下午 09:14:37
--  [轉貼]碳纖維歐北介紹(2)什麼是碳纖篇

May 21 Fri 2010 23:41

碳纖維歐北介紹 (2) 甚麼是碳纖篇

甚麼是碳纖維
一開始為顯此文章含金度不凡，
先故意以一般人聽不懂的說法來定義一下好了
碳纖維定義：『層狀結構的穩定連續碳分子所組成的連續性纖維材質』

OK，聽不懂很正常。因為上面那句話是我硬掰的
不要罵我，寫這種很正經的文章跟我的文章風格不同
隨便亂掰才是我的興趣和專長
歐北唬爛更是我這部落格的宗旨
不過，我下面會盡量努力正經一點寫啦....

來個照片介紹吧

這就是單一根碳纖維 (SEM相片，第一段裡面唯一正常照)

碳纖維直徑只有頭髮的1/50，這張是頭髮，想像他的1/50細的一根毛
(也是SEM照相，找好久才找到有頭皮屑的SEM照片)

看得懂的人就自己看，看不懂的人不要問我的碳纖維結構圖


K數的差異
OK，進到了第二段，接下來先從K這個東西說起
一般來說『K數』是指一束碳纖維中有幾千根的單絲
3K就是指一束碳纖維中有3,000根單絲碳纖維
12K就是指一束碳纖維中有12,000根單絲碳纖維
如果你不是跳著看，那應該看過了第一段的介紹，
也應該知道單根碳纖維長甚麼樣子

所以，理所當然的，一束碳纖維大概長下面這個樣子

一般人眼是看不到像上面那樣的情況啦

人的眼睛正常看起來是下面這樣

很明顯，12K碳纖維比3K碳纖維看起來又粗又黑多了 (清新健康部落格)

註：K數的差異先講到這裡，後面再補充


T300、T600、T700、T800、T1000的差異

接下來講上述這些型號的差異
這些都是日本東麗(TORAY)公司的碳纖維型號。

因為Toray公司太屌了，做碳纖的誰沒聽過鋒哥啊，
阿，不是，做碳纖的誰沒聽過Toray啊。
所以其餘幾家碳纖生產公司都會跟隨Toray公司的等級生產，簡單來說就是跟風啦
以T700等級的來說，其餘三家碳纖生產公司也都有一模一樣強度的產品
(如果想了解碳纖生產公司的關係，可以參閱下面這篇)
碳纖維生產廠商簡介

心機一點來說，
如果你看到車架介紹上面寫：使用T700『等級』的碳纖維
那麼你也就可以合理懷疑他使用的碳纖維是其他公司生產的(例如FPC 12K36S)

回到正題，因為這些型號是Toray公司當初按照強度下去分的，
所以碳纖強度T300＜T600＜T700＜T800＜T1000 是毫無疑問的
但是有一個重點，也是最多人誤解的部分
請先看下表，這是TORAY公司最新的型錄
(注意Number of filaments那一欄代表幾K)

注意到了嗎？！


高級貨(T600以上)都只生產12K、24K的碳纖維

強度最差的T300那一等級才有1K、3K的碳纖維

所以如果單以強度來說，1K、3K的碳纖維通常是遠不及12K、24K的碳纖維的
(不過售價上越小K數的越貴，成比例關係)
(強度跟編織方法甚麼的也沒很大關係，下一段會解釋)
註：車架用到1K、3K碳纖的部分也都只有表面最外層的外觀材



編織布與UD的差異
上面已經介紹完碳纖維了，下面開始說一些碳纖成型的基礎
覺得我講的速度會太快嗎？
如果覺得我介紹太快的同學，麻煩看慢一點好嗎？

下面繼續，
碳纖維雖然是一束一束的，但是自行車使用的是卻是『碳纖維布』
甚麼是碳纖維布呢？大概可以分成以下兩種

上面這種交錯式的是編織布(Woven Fabric)
下面這種單一方向的是單向布(Unidirection Prepreg)

OK，編織布(woven)和單向布(UniDirection)用在自行車上各有各的優缺點

編織布優點：好看、層間剪應力高 (後面那一點是我好不容易才想出來的)
編織布缺點：強度低、貴 (編織需要花錢)
一般人一定要看到碳纖編織的花紋，才會覺得裡面是用碳纖
而且越小K數的碳纖維編織出來的花紋越好看，
所以一般編織是使用1K、3K的碳纖維編織，
但1K、3K的碳纖維強度不高又貴，
所以只好用一層在最外層來當外觀材，
另外，在一次意外1K、3K的碳纖維大缺貨時
某家變通的廠商也發展出所謂的大理石紋這種流行的變種外觀

單向布優點：強度高且穩定，疊層角度可設計，價格便宜
單向布缺點：成型後外觀看不出是碳纖維
很多人都知道碳纖布是一層一層疊起來的
所以單向布的好處是可以隨著設計變化角度來應用不同的受力方向

再加上單向布的強度遠高於編織布，
所以目前自行車碳纖維零組件除了最外層之外
內層(約10~30層，各家廠商不同)幾乎都是使用單向布

那有人一定會問為什麼最外層不乾脆也用單向布呢？
老實說，你如果看到下面這根歐嘜嘜的碳纖維管，會很嗨嗎？

那你再看看這個碳纖維箱外表紋路，嗨嗯嗨啊！？

這個社會是很現實的，碳纖維世界也是這樣
沒有最外面那層皮，你會看得起他嗎？
如果韓狗藝人都不整型，那麼碳纖外觀材還會需要編織布嗎？…………
(我這人的文章風格就是降，不管怎樣都可以隨便凹回來罵韓國人)


強度與模數的差異
接著，這是今天最後一段碳纖維複材介紹了
不是因為已經講得差不多了，而是因為我累了。

OK，最後我想介紹的是
強度(Tensile Strength)和模數(Tensile Modulus)的不同

簡單來說 (完全是想草草結束的嘴臉)
強度越高越拉不斷，強度越低輕拉就斷
模數越高就硬梆梆，模數越低就軟趴趴

自行車對於這兩項特性都有需求
一般的T700、T800、T1000就是針對強度的需求
所謂的M35J、M50J、M60J針對的則是模數的需求
以自行車來說，T1000強度雖高，但絕對無法整車都用T1000，
而M60J模數雖然頂天，也是絕對無法整車都用M60J的碳纖維。

一台騎起來軟硬適中的車一定要T系列和M系列的碳纖維都有，
所以有良心的車廠除了標示使用T1000碳纖維做強度補強外，
還會再註明模數是以M60J補強，讓資訊透明。
不過呢，再有良心的車廠，只要達到強度和重量的需求
車架裡面一定會多多少少放一些T700來降低成本啦
我就曾親眼看過一台定價15000歐元以上的歐洲車廠車
裡面車架部分還是有給他偷偷使用T700的碳纖啊，這就是成本觀念啊

不過這裡一定要提出的是，M60J主要是模數強化系列的碳纖維，
所以不要只看他強度好像還比T800低，以為他是三流碳纖。
拜託，M60J的模數是T1000的兩倍不只啊
老實說，
買的到T1000的碳纖，還不一定買的到M60J的碳纖勒，
M60J的碳纖維在複材行家眼裡根本就是Toray所開發的一種偉大藝術品啊

綜合今天上述所講的，希望對大家能多一點幫助
簡單來說碳纖車架不需要去注意到底是幾K，
那只跟最外層花紋有關係
如果真的在意，不如去瞭解車架裡用了哪些碳纖維
T700 or T800 or T1000，比例多少？
M35 or M50 or M60，比例多少？
不過話說回來，知道了又怎樣，騎起來會飛天嗎？

最後，講一件八卦好了(唯恐天下不亂)
大家知道碳纖很貴，那大家知道碳纖的價格嗎？
T700大概1公斤17美金吧，T800價格約T700的3倍左右
(T1000就不是價格問題，是買不買的到的問題)
(請各家業者採購不要說我唬爛，你買不到這價格是因為貴公司等級不夠)

如果加上樹脂的最後成品(樹脂較便宜，碳纖/樹脂重量比大概6:4)
T700材料成本價格大概1公斤12美金左右
T800比較貴，大概要到1公斤35美金吧
不過整車內部也通常不會全是T800，看廠商誠意意思意思放個幾層吧………

我累了，今天就先講到這裡，下回預告
1.各碳纖車廠的八卦
2.碳車的保養與注意事項
3.碳纖車架的選擇與優勢
這三個題目中，看心情選一個出來寫
不過我猜更有可能的是我會寫一個完全不一樣的題目出來…總之看心情啦……

以上文章是dahi30 發表在痞客邦 http://dahi30.pixnet.net/blog/post/30993631

研究完了如果沒有頭昏腦漲
再來看這個http://tv.shimano.co.jp/movie/promotion/promotion2011_spiralx/影片就有概念了.