碳纖維的矛盾

玩單車有一小段時間了，很沒長進的都只是「看」設備，沒什麼用心再練車運動或是深度旅遊，在騎車的體力與毅力方面似乎沒有什麼成長，反而在車店裡與網路上耗費的時間、荷包的乾癟程度上大有增進，這真是令人羞愧。

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單車界有不少對鋼管車(鉻鉬合金鋼)[註1]相當偏執的人，也有反對碳纖維的人，阿輝、阿宗都是這樣的理由，他們不喜歡碳纖維的主要理由都是碳纖脆化的年限問題。碳纖維材料(carbon)的組成成分大約是碳纖維布(carbon fiber)10%，加上聚合物90%(2008武嶺會師時遇到的清大化工所‧汪鑫毅學長的說法)。碳纖維的強度主要來自於碳纖維布的織法，可是更為重要的是那90%的聚合物，這些聚合物牽涉到各公司的專利，也是他們的生財工具。



阿輝有稍微提到太陽光照裡的紫外線會讓碳纖維裡聚合物的鍊(chain)斷裂（畢竟聚合物有點像塑膠，自然不耐照）造成碳纖體結構不穩，進而容易斷裂，這部分已經請他寫一篇關於光照與碳纖維脆化的文章了，讓我們好好期待吧。

阿宗也說過，他父親的釣魚竿在經過五年的未使用之後拿出來，碎成 一片一片/一節一節/一塊一塊 的；日翔‧胡哥也說過，當年XTR剛出來(也就是距今19年前)，他花了十萬敗了一整套XTR組一台碳纖車架，這套XTR還在，在他現役的鈦合金重型旅行車上面，至於那個碳纖車架，也就因為年限問題壽終正寢、魂歸天地了。



撇除材料問題，轉由人身角度來看，高級全鋁合金的車架避震程度別說比不上鋼管車，說不定比不上FUJI使用軟趴趴最低等級的ALTAIR 1材質的車架。眾所周知的SPACIALIZED S-WORK車架(鴿子管材)真的是硬梆梆，日翔‧小崔是KHS台灣車隊的隊員，騎車騎到只有四肢只有左腿沒斷過的她，對於S-WORK的傳動效率沒話說的欽佩，但也對S-WROK無法消震也難以承受。難怪乎許多產品在設計公路車車架時，會選擇後叉或前叉使用碳纖維，以維持長途騎乘時，騎乘者的舒適度。

附帶一提，去年在大禹嶺遇到的淡大單車社芋頭社長就是騎冠軍版S-WORK，有人說他穿藍白拖踩卡踏海放一堆人。欣欣餐廳四五十台自行車在外面停得亂七八糟，就是他幫忙把車牽進來排好的。



另一方面，從經濟角度論，碳纖維產品何辜於人們這樣的指責？日翔車店的人常說「沒有用不壞的東西」來支持碳纖材質的使用，這樣一句話在我們這般窮苦學生耳裡聽來不是很令人信服，因為花費了巨資購買碳纖維車架，使用的年限可能比鋁合金更短；可是，即使是使用鋼管的可樂果在二十年後也因為氧化而使車架有不堪猛操的疑慮，更別說軟嫩的部分熱處理鋁合金了[註2]；換個角度想，當你願意花70萬買一台轎車，買的同時也做好了10~15年之內多半會汰換的心理準備，那麼花費轎車的十分之一買一台碳纖維自行車[註3]，使用10~15年，不也划算許多？

若說汽車是資本財，運動用自行車是消耗財 (碳纖產品談不上收藏)，那麼同樣作為給人爽感的娛樂支出，花費數十萬元於重型機車，乃至於百萬元於音響設備，同樣作為消耗財，碳纖維車架恐怕支出的絕對值還小很多很多。這樣的話，碳纖維不是很無辜嗎？

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[註1]　鉻鉬合金
有分中碳鉻鉬合金鋼、低碳鉻鉬合金鋼等，自行車用的多半是「中碳鉻鉬合金鋼」。中碳鉻鉬合金鋼簡稱中碳鋼或鉻鉬合金，JIS規格為SCM440，詳細資料請參見天文大同特殊鋼公司(桃園)的資料。

可以以SCM440為主，融合其他金屬元素，形成另一種成分比例和用途的合金鋼
例如中碳鎳鉻鉬合金鋼，SNCM439。
(有錯請指正)



[註2]　熱處理鋁合金
熱處理的定義很廣，凡是人為控制之加熱與冷卻過程，用以改善材料之結構與性質者皆屬於熱處理。所以鑄錠在加工前成形中，或加工後以及鑄件所施之加熱及冷卻過程都叫熱處理詳情請參照〈鋁合金熱處理技術〉，至於鍛造用鋁合金的材料編號，有下列幾種：

1. 1000 系列 至少含99%（重量百分比）的鋁
2. 2000 系列 銅合金，強度媲美鋼。以前稱為杜拉鋁，是常用的航太合金，但容易受到粒間腐蝕，逐漸被7000系列取代。
3. 3000 系列 錳合金，有加工硬化。
4. 4000 系列 矽合金，亦稱為矽鋁明
5. 5000 系列 鎂合金，可解決加工硬化，強度媲美鋼鐵。
6. 6000 系列 鎂矽合金，易於加工，可沉積硬化，得到的強度不是很高。我們常用的自行車車架6061、6065、6066就是這一系列的產品。
7. 7000 系列 鋅合金，可析出硬化，在所有鋁合金中有最高強度。高級鋁合金車架才會用到7000系列的材料，例如較常見的7075，強度高，傳動效率好，不過也比較脆。感覺上EASTON航太用的EA90鋁合金也是這一系列產品；不過廠商通常多愛自行命名，讓人搞不清楚成分，例如FUJI A6
8. 8000 系列 混合
   

參閱自維基百科


[註3]
其實未必，說不定我老爸賣掉他的Camary還買不起一台De Rosa King 3+Campy Super Record 11s大全套。



Ps.
其實我對碳纖維布的織法一直很好奇，什麼籃式織法、大理石紋的，尤其是大理石紋，真的搞不懂他是怎麼弄出來的。

像是FUJI '07的型錄介紹他使用的材質也講得不清不楚，這裡節錄一段FUJI介紹他第二級碳纖材質的說明：

C-7 High modulus carbon fiber.高模碳纖維(HM Carbon)

加入獨家的特殊成分C7碳纖維密度為1.80g/立方公分，卻有高達590kg/毫平方米的強度，這讓車管的延展性更佳，加上籃式織法(12K)，每一層都有24,000條的碳纖維線，能夠加強車價的強韌度創造出最高強度、耐用度及輕量化的產品。

一言以蔽之，我程度不好，有看沒有懂。