カーボンの経年劣化

カーボンて、炭素繊維強化プラスチック
のこと。母材はエポキシ樹脂。
樹脂を絞り出すのに高圧オートクレーブ
とか製法をつかうけど、母材なしで
炭素繊維だけでできてない。
F1のフレームとかシーズンすぎたら
100%の剛性じゃないとか聞くし。

マイクロプラスチックは紫外線で
微粒子化するわけじゃないですか。
カーボンはそうした環境要因でどのく
らい劣化するのか疑問。
自転車雑誌で素材メーカーの人から
言とっても信用ならんですな。

よい論文がありました。

長期暴露による CFRP 材の強度低下とその解明
防大・航空 工藤 亮
日大生産工 邉 吾一

こちらから引用。

無負荷暴露試験は関東の海沿いで
紫外線と潮風に
ひたすらさらす‥塗装膜とかなし。

負荷促進暴露試験は、キセノン照射でUV、
塩水噴霧、恒温恒湿乾燥の3つを
1週間で行い、1サイクルとするを実施。



CFRP0° は折る軸と炭素繊維の方向が平行
CFRP90° は、折る軸に繊維が90°

下グラフFig5が負荷促進実験の結果。
Nはno load 負荷無し
Lはload 負荷かけたばあい

Fig6は屋外で晒したもの。
NはUVも潮風もあてない無負荷



このグラフの照応関係で
促進実験の4.85サイクルが、自然環境で
晒したばあいの1年相当だとか。

90°だと5年さらして0.9
0°だと5年で0.01〜0.02
塩水やUVなくても経年劣化は
ある程度している。
劣化がないといえば嘘だ。レースで
考えたら10%どころか1%だって
剛性落ちたら廃棄だとおもう。
（バイクで考えたら
炭素繊維の方向は設計で考えられて
るから、性能評価は0°結果に
むしろ近いかも。）

ただ普通の使用、
経年劣化より転倒とかで

局所への応力での傷、

軽いフレームほど設計要件

以外の力には弱く、

これはいつポッキリいくか

わかんないね状態で廃棄決定

パターンのほうが

明らかにケースが多いはず。

15年20年という単位だと
テストにない瞬間的に大きな
応力負荷を繰り返すことや酸化など
見えてないこともあるかもな。
（金属疲労だってあるけどね）

そもそもカーボンフレームをそこまで長く

乗るつもりの人はいないかもだけど。