Carbon fiber rims have a greater impact on mechanical properties in terms of pore ratio and pore aspect ratio, pore size and distribution. It was also found that large pores (area >0.03 mm2) tienen un impacto negativo en las propiedades mecánicas, lo que se atribuye al impacto de los poros en la propagación de grietas en el área rica en pegamento entre capas.
La distancia entre las capas de una llanta de fibra de carbono es de aproximadamente 3,39 a 3,42 A. La disposición de los átomos de carbono entre las capas paralelas no es tan regular como la del grafito y las capas están conectadas entre sí mediante fuerzas de van der Waals.
Generalmente se considera que la estructura de las llantas de fibra de carbono está compuesta de cristales y poros ordenados bidimensionales. El contenido, tamaño y distribución de los poros tienen un mayor impacto en el rendimiento de las llantas de fibra de carbono. Cuando la porosidad es inferior a un cierto valor crítico, la tasa de poros no tiene ningún efecto obvio sobre la resistencia al corte interlaminar, la resistencia a la flexión y la resistencia a la tracción de los materiales compuestos de llantas de fibra de carbono.
Algunos estudios han señalado que la tasa de agujeros críticos que provocan que las propiedades mecánicas de los materiales disminuyan es del 1%-4%. Cuando el contenido del volumen de poros está en el rango de 0-4%, por cada aumento del 1% en el volumen de poros total, la resistencia al corte interlaminar disminuye en aproximadamente un 7%. A través de la investigación sobre laminados de resina epoxi para llantas de fibra de carbono y resina maleimida dual para llantas de fibra de carbono, se puede ver que cuando la porosidad excede el 0.9%, la resistencia al corte interlaminar comienza a disminuir. Se sabe por experimentos que los poros se distribuyen principalmente entre haces de fibras y en la interfaz entre capas. Y cuanto mayor es el contenido de poros, mayor es el tamaño de los poros y se reduce significativamente el área de la interfaz entre capas en el laminado. Cuando el material está sometido a tensión, es fácil que se dañe a lo largo de las capas, razón por la cual la resistencia al corte entre capas es relativamente sensible a los poros. Además, los poros son zonas de concentración de tensiones con una débil capacidad de carga. Cuando se les aplica tensión, los poros se expanden para formar largas grietas y se destruyen. Incluso si dos laminados tienen la misma porosidad (utilizando diferentes métodos de preimpregnado y métodos de fabricación durante el mismo ciclo de curado), exhiben comportamientos mecánicos completamente diferentes. Los valores específicos para la disminución de las propiedades mecánicas con el aumento de la porosidad son diferentes, lo que muestra que la influencia de la porosidad sobre las propiedades mecánicas es altamente discreta y tiene poca repetibilidad. La influencia de los poros en las propiedades mecánicas de los laminados compuestos es muy complicada debido a la inclusión de una gran cantidad de factores variables. pregunta. Estos factores incluyen: forma, tamaño y ubicación de los poros; propiedades mecánicas de fibras, matrices e interfaces; cargas estáticas o dinámicas.
Las llantas de fibra de carbono para bicicletas son fibras poliméricas inorgánicas con un contenido de carbono superior al 90%. Aquellas que tienen un contenido de carbono superior al 99% se denominan fibras de grafito. La microestructura de las llantas de fibra de carbono es similar a la del grafito artificial, que es una estructura de grafito turboestrático.