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钛合金和碳纤维的密度强度哪个大?详细点。

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发表于 2019-9-20 04:15:18 |显示全部楼层
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  纯钛金属的强度更高。在钛金属中添加铝和钒,弹性更高(和铝比较),也有利于设计。
  (2).不生锈:钛在一般的环境下几乎不会被腐蚀。但是它有另一种腐蚀现象即异种金属腐蚀。例如,不同种类的合金接合在一起时,成为电极状态,电位差使局部通电引起腐蚀。对此现象采取的措施是用脂膏等来绝缘(混有金属粉末的脂膏,如商品名:Ti Plepu等)。这种金属粉末防止脂膏流失,即使流失后也用来防止紧密接触。这种金属粉末有导电性也不要紧,接触后被较小的荷重破坏掉。这种现象称为「粘住」,它和「烘焙」是不同的。
  钛也用在避震器的弹簧上。现在用钛制成的车架适合于长时间的骑行。有些车手酷爱钛制车架,认为骑感极佳。但是个人各异,有人和铬钼钢比较后认为,铬钼钢的车架冲击吸收性比钛车架好,骑感也比钛车架好(这和铬钼钢车架的形状以及用薄的管的结果应力得到增大也有关)。假若钛管的加工技术得到进一步改进,也许会有和铬钼钢同样的骑感。
  有些钛制车架使人感到摇摆,这也许是使用plane管(没有加padded的,厚薄不能变化的管)有关。或者虽使用高强度的钛合金,但没有用薄的管等也有关系。
  价格高。钛在自然界以二氧化钛的形态存在,提练及加工过程复杂,技术要求高,并花时间因此成本高。再有溶接加工极为困难,因为钛和氧的亲和力极强,和空气接触后马上变成二氧化钛,而二氧化钛硬而脆,该部分的强度会不断下降。因此用惰性气体小心焊接。通常所说的Tig焊接是:(Tig:钨、惰性气体的略语)用钨电极及氩气体进行弧焊接。钛的焊接必需隔绝空气下进行。由于以上原因钛车架价格很贵。
  近来有些铝合金车架比钛合金车架价格贵,这说明钛合金车架的价格下降了。其因是冷战结束后军费缩小,钛的用量少了;优秀的技术员开始用钛来制作车架;制作钛车架的成本降低等原因。
  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。
  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。
  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。
  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*厂家的制品是很重要的。
  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。
  ●碳纤维制自行车是有前途的,通过应力计算会找到最适合的加工条件。另外是信心问题,假若厂家应该提供可信赖的割裂、耐用等数据时,需要量会增加。当前尚存在各种问题。
  ●钛管还有发展的余地,强度可能会超过铬钼钢,现在已能制造1.5kg的车架,将来一定会出现1kg的车架,钛必定会夺去铝的轻量王的宝座。另外,钛不需要涂漆,可减少这部分的重量(20~40g)。将来最理想的是钛制自行车?这只是纸上谈兵,和车友们一起探讨。笔者所选择的钛合金是下述的β合金Ti-15Mo-5Zr-3Al (在TI中添加15%的Mo,5%的Zr,3%Al)。
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