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 >00,03 mm2) hanno un impatto negativo sulle proprietà meccaniche, che è attribuito all'impatto dei pori sulla propagazione delle crepe nell'area ricca di colla tra gli strati.
La distanza tra gli strati di un cerchio in fibra di carbonio è compresa tra circa 3,39 e 3,42 A. La disposizione degli atomi di carbonio tra gli strati paralleli non è regolare come quella della grafite e gli strati sono collegati tra loro dalle forze di van der Waals.
La struttura dei cerchi in fibra di carbonio è generalmente considerata composta da cristalli e pori ordinati bidimensionali. Il contenuto, la dimensione e la distribuzione dei pori hanno un impatto maggiore sulle prestazioni dei cerchi in fibra di carbonio. Quando la porosità è inferiore a un certo valore critico, la velocità dei pori non ha alcun effetto evidente sulla resistenza al taglio interlaminare, sulla resistenza alla flessione e sulla resistenza alla trazione dei materiali compositi del bordo in fibra di carbonio.
Alcuni studi hanno sottolineato che il tasso di fori critici che causa il declino delle proprietà meccaniche dei materiali è dell'1%-4%. Quando il contenuto del volume dei pori è compreso tra 0-4%, per ogni aumento dell'1% del volume totale dei pori, la resistenza al taglio interlaminare diminuisce di circa il 7%. Attraverso la ricerca sulla resina epossidica del bordo in fibra di carbonio e sui laminati in resina maleimide doppia del bordo in fibra di carbonio, si può vedere che quando la porosità supera lo 0.9%, la resistenza al taglio interlaminare inizia a diminuire. Dagli esperimenti è noto che i pori sono distribuiti principalmente tra i fasci di fibre e nell'interfaccia tra gli strati. E maggiore è il contenuto di pori, maggiore è la dimensione dei pori e si riduce significativamente l'area dell'interfaccia interstrato nel laminato. Quando il materiale è sollecitato, è facile che venga danneggiato lungo gli strati, motivo per cui la resistenza al taglio interstrato è relativamente sensibile ai pori. Inoltre, i pori sono aree di concentrazione di stress con scarsa capacità di carico. Quando stressati, i pori si espandono fino a formare lunghe fessure e vengono distrutti. Anche se due laminati hanno la stessa porosità (utilizzando metodi di prepreg e metodi di produzione diversi durante lo stesso ciclo di polimerizzazione), mostrano comportamenti meccanici completamente diversi. I valori specifici per la diminuzione delle proprietà meccaniche con l'aumento della porosità sono diversi, il che dimostra che l'influenza della porosità sulle proprietà meccaniche è altamente discreta e ha scarsa ripetibilità. L'influenza dei pori sulle proprietà meccaniche dei laminati compositi è molto complicata a causa dell'inclusione di un gran numero di fattori variabili. domanda. Questi fattori includono: forma, dimensione e posizione dei pori; proprietà meccaniche di fibre, matrice e interfacce; carichi statici o dinamici.
I cerchi in fibra di carbonio per biciclette sono fibre polimeriche inorganiche con un contenuto di carbonio superiore al 90%. Quelle con un contenuto di carbonio superiore al 99% sono chiamate fibre di grafite. La microstruttura dei cerchi in fibra di carbonio è simile alla grafite artificiale, che è una struttura di grafite turbostratica.