製造材料
碳纖維材料腳踏車的材料有已往使用的鉻鉬鋼以外、還有鋁、鈦、碳纖、鎂等不斷出現新材料。
碳纖維（CFRP)
碳纖維不僅具有碳材料的固有本徵特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性。它比重不到鋼的1/4，但強度卻非常強。而且其耐蝕性出類拔萃，是新一代增強纖維。碳纖維廣泛用於民用、軍用、建築、航天以及超級跑車領域。
主要特點
車架優點
碳纖維腳踏車碳纖維車架的特徵是「輕、鋼性好、衝擊吸收性好」，但是，充分發揮碳纖維的優異性能，在技術上看起來不是那么容易，各碳纖維材料廠家之間的品質差異也較大。腳踏車廠家考慮到成本問題，不大可能使用高等級的碳纖維來製作車架。雖然存在上述的現實問題，但是碳纖維車架還是具有其他素材所沒有的優點，可以製造8、9kg左右的輕量腳踏車，這種碳纖維輕量腳踏車，登坡時最能體現其優點，登坡順利而爽快。而不會像一些輕的鋁合金車架，登坡時感到有一種向後拉的力量。
(1).可以製作重量輕的車架
碳纖維車架是把碳纖維對著發生應力的方向層層疊而得到強度。碳纖維車架非常輕，這是它的密度和強的拉伸強度構成的。
(2).衝擊吸收性好
碳纖維用來製作殘疾者運動時用的假腿，或者特殊的彈簧等被用在各領域。利用它的吸收衝擊力優異的性能，製作不用避震器的腳踏車。如SCOTT廠的ELEVATED車架是著名的。但是各個廠家之間的品質差異較大，有的很硬，因此這種車架乘騎後才能知道好或者不好。
(3).可以製造各種形狀的車架
碳纖維的基本成型方法是，在模具上鋪上纖維片然後流入樹脂並燒固。可以製成各種形狀的車架，如TREK的Y車架。
車架缺點
(1).複雜的應力計算
構成碳纖維車架的是碳纖維，它的特點是拉伸強度強，但剪斷強度弱，加工時需要進行複雜的應力計算(縱剛性、橫剛性)，根據計算把碳纖維片重疊成型。加工技術各廠家各異，應選擇有經驗而可靠廠家的製品是很重要的。
(2).難於更改尺寸
由於作好模具後成型，難於更改尺寸。無法相應多尺寸多款式的訂單。
(3).老化
使用樹脂因此會不會老化？這是一個存在的課題，它放置在陽光下時會逐漸變白。當然這種現象關係到廠家的技術。最好不要放置在陽光下。
種類介紹
全碳
所有的碳纖維腳踏車配件全部採用碳纖維材料。
半碳
很多腳踏車採用鋁合金+碳纖維來製造。比如一個車架，可能上管會採用碳而其它部位則鋁合金（或者後三角採用碳），前叉臂用碳纖維，前叉管用鋁合金製造，這樣的就可以說是半碳的。
包碳
有些車架、車把、把立、曲柄、前叉、坐桿等配件，廠家用鋁合金製作，然後在表層包了一層碳布，這就是包碳的東西。
材料環境
碳纖維和環境的關係
碳纖維含有樹脂因此也可以說耐酸。但是對碳纖維來說應多考慮內在因素，它用樹脂因此樹脂老化的可能性是存在的。碳纖維制腳踏車不使用時應該避開陽光，日光和環境的溫度對它的影響最大。
鈦和環境的關係
耐腐蝕性極佳(被使用在和原子能有關的部門)，不怕雨水、不怕受傷、沾上水滴也不用抹乾淨。用這種材料製作腳踏車實在浪費，但是鈦也有缺點如前述(異種金屬腐蝕)，如鋁製配件和鈦制配件接合在一起時逐漸被腐蝕掉。
除了鈦之外，其他金屬之間也會發生異種金屬腐蝕，尤其是坐管部位，例如，把鋁製坐管和鉻鉬鋼車架接合在一起而不管它時，接觸面變成褐色，甚至於無法把它們解脫下來。
金屬的疲勞度
金屬疲勞
製作腳踏車車架的材料有鉻鉬鋼、鋁、鈦、碳纖等。其中用最薄的管來製作的是鉻鉬鋼車架。它的加工性好，材料便宜，騎感好，但它必需製成薄壁管，這種薄壁的管會有較高的拉伸強度和加工性。
鉻鉬鋼的強度較容易逐漸減弱，也就是較容易疲勞的現象表現在如下：
(1).同樣的衝擊力加在各種材料上，鉻鉬鋼薄管所發生的應力最大(容易發生疲勞而引起的破壞)。
(2).對鉻鉬鋼的研究的歷史較長，最大限制地利用它的特性製成極薄壁的管，應力雖然發生的各個局部部位，但是對整個管來說會發生較高的應力。
(3).由生鏽引起的全面腐蝕將會引起管壁的變化，結果這個現象又提高了應力，引起疲勞破壞。
(4).應力集中在局部而生鏽、或者外傷引起的凹處，從該處引起疲勞破壞。
(5).參加比賽時產生的衝擊，使車架發生較高的應力，使用的次數越多，疲勞破壞也逐漸增多。
以上主要是針對鉻鉬鋼，但是鋁合金制的車架發展迅速，有許多用薄壁的鋁管制作的車架，它們是否上述的鉻鉬鋼製車架一樣，發生疲勞破壞呢？尤其是鋁沒有耐疲勞限度，很小的應力也必定會產生破壞。其應力越大破壞所需時間越短。所出售的極薄壁管的鋁製車架，廠家都未明確註明其壽命。
研製開發
碳纖維腳踏車腳踏車是人們日常生活中不可缺少的代步工具,其造價低廉,維修簡單,使用方便,深受世界各國人民喜愛,形成了巨大的腳踏車消費市場,隨著現代社會的飛快發展,腳踏車已不僅僅是交通和運輸工具,已具有集健身、旅遊、競賽等多種功能。腳踏車檔次的高低取決於材料的選擇和做工。典型的低、中、高檔腳踏車構架分別由碳鋼、鉻鉬合金及鋁合金和碳纖維製造。碳纖維是一種新型的複合材料,它有重量輕、比強度高、比剛度大的優點,而且具有可設計性和易成型性,從而使設計的結構有更高的結構效率。
研發進度
世界各國都對研製新形態、新材料的腳踏車投入了巨大的人力、物力、財力。車架是腳踏車的骨架,它在很大程度上決定了腳踏車的造型和使用性能。美國、英國和我國台灣等都已開發生產出碳纖維腳踏車車架。
最新成果
中國輕工業聯合會組織並主持召開了連雲港迎雁新材料有限責任公司和連雲港神鷹碳纖維腳踏車有限責任公司完成的“碳纖維腳踏車技術開發”項目科技成果鑑定會。鑑定委員會專家在聽取了項目完成單位的研發、查新、檢測和使用等報告，並實地考察了產品生產現場後，一致認為港城碳纖維腳踏車生產綜合技術國內領先，並達到國際同類產品的先進水平。
迎雁新材料和神鷹碳纖維腳踏車有限責任公司實施的“碳纖維腳踏車技術開發”項目，利用的是自主研發的碳纖維和樹脂配方，採用異型內置充氣袋和冷卻後固化定型工藝，很好地解決了國產碳纖維與樹脂複合後的界面結合問題，保證了碳纖維腳踏車車架成型中的技術穩定性。該項目在實施過程中申請相關專利15項，測試指標達到歐盟認證標準，綜合技術國內領先，並達到國際同類產品的先進水平。
該項目實現了碳纖維腳踏車的規模化生產，產品已形成系列品種，並推廣套用，成為專業腳踏車運動隊的訓練及比賽用車，國內外市場前景良好，對推動我國腳踏車行業技術進步和產品轉型升級具有重要意義。
