有逼格的人都骑这样的单车---盘点4种新材料单车

共享单车的火爆似乎带我们回到上世纪70、80年代，满大街的自行车当时是人们出行的主要代步工具。然而历史的脚步滚滚向前，如今的自行车不管在制造技术还是应用场景上都有了十足的进步。

200多年前，当法国人西夫拉克用木头造出第一辆自行车原型的时候，或许很难想象21世纪的我们已经在材质的应用上，将自行车带入了一个新的时代。

自行车选型指南

自行车的类型非常丰富，包括公路自行车、山地自行车、竞赛自行车、休闲自行车等等，各色各样的自行车让人目不暇接。下面我们暂且抛开车型设计、美观等因素，从材质的角度来讨论自行车的选型。

从制造和组装角度来说，自行车主要分为以下三个部分：

为了提高自行车的运动性能，不管是作为代步工具还是竞赛项目，通过减轻骨架的重量来减轻整车重量成为最有效的方案。

但是在骑行过程中，自行车的速度、安全性、舒适性和耐用性都是需要考虑的因素。而自行车的重量对以上因素均有不同程度的影响，通常情况下，一辆自行车在轻量化的同时需要兼顾到车身坚固、耐用等因素，这对车身材料提出了较高要求。

自行车车身选材考虑的几个维度：

加工性能---不同材料的成型工艺和焊接工艺差别很大，直接影响制造过程

刚度---影响骑乘品质，车身设计确定的情况下主要取决于材料的弹性系数

密度---直接影响骑行速度，密度越小，整车重量越轻

强度---决定整体车身的强度和耐用性

成本---决定了推广的难易程度

下面就带大家领略一下4大新材料技术在自行车上的应用情况。

1.铝合金

相比较常用的钢制自行车车身，铝合金车身的在车身设计相同时仅为前者重量的1/3。虽然强度不如传统钢材，但随着技术进步，铝合金强化技术不断改进，6系铝合金和7系铝合金已在自行车车架制造上实现大规模的应用。铝合金的生产和加工工艺已愈发成熟，成本下降的同时其成型和焊接工艺也大幅进步。另外，铝合金自身缺乏弹性的缺点可以通过车身减震零件的设计来弥补。铝合金已成为一种常规的自行车制造材料。

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2、钛合金

钛合金是一类优秀的金属材料，具有较高的比强度，抗腐蚀性强。近二十多年来，其在航空航天航海领域的大规模应用，早已印证其优异的综合性能。另外，钛合金的色泽别具一格，其哑光色的外表受到一部分消费者的喜爱。但是由于成本较高，钛制车架和部件仍然只存在于高端市场。不仅如此，钛合金与人体的亲和力强，医学上还被用于移植人体骨骼，触感温和。钛合金自行车不管是在骑行过程，还是日常维护等方面都具有无可比拟的优势，因此部分钛合金自行车生产商甚至承诺终身保质。

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3.碳纤维复合材料

一般我们所说的碳纤维自行车，其实是指碳纤维复合材料自行车。目前自行车所用的碳纤维复合材料的增强相为碳纤维，连续相通常为树脂。碳纤维自行车最大的特点就是轻，密度在1.6 g/cm3，远低于钢材（7.8 g/cm3）、钛材（4.5 g/cm3）和铝材（2.7 g/cm3）。并且碳纤维复合材料的比强度和比弹性模量也优于金属，理论上在达到相同车身强度的同时可以做得非常轻。然而碳纤维复合材料并非无懈可击，复合材料在沿纤维方向和垂直于纤维方向的力学特性差别很大，以此设计车身形状时需要复杂的应力计算过程，并且最终把碳纤维片重叠成型。碳纤维复合材料中的树脂相的老化也会给自行车的保存也会带来问题。虽然碳纤维复合材料强度高，但一旦车身损坏，整体将很难修复。

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4.镁合金车身

当很多人还在讨论钛合金自行车和碳纤维自行车哪一个是未来自行车材质发展方向的时候，用另一种材质---镁合金制造的自行车渐渐地进入人们的视野。镁合金在实用金属中是密度最小的，大约是铝的2/3，钢的1/4，并且减震性能好，耐腐蚀性优异。在军事、汽车以及航空航天工业中，镁合金一开始实现应用，成为轻量化设计的有一个新兴材料。在另一个维度上考虑，我国的镁资源十分丰富，占世界已探明储量的22.5%，居世界第一。虽然镁合金的制备和焊接技术并不如其他常用金属成熟，但正如曾经的铝合金和钛合金一样，镁合金的各项技术迅速发展，国家该行业的发展也十分重视。不管从哪方面讲，镁合金都有着广阔的应用前景。

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自行车的车身材质虽然只是其设计制造环节中的一部分，但却很大程度上影响了整体自行车的骑行质感，不同的消费者对材质也各有偏好。

不管怎样，随着技术的发展，新材料再也不是军事、航空航天等高大上领域的专用，各种性能优异的材料开始慢慢进入民用，开始服务于我们大众生活。