碳板依旧是目前高端竞速跑鞋的顶尖科技之一，和高回弹超临界发泡中底一起为运动鞋赋能，助力运动员跑得更快更轻松。今天就一起来整理一下运动鞋碳板材料。

根据成型工艺和材料组成不同，碳板有分热固型和热塑型。而目前运动鞋碳板多是采用热固型，因为它工艺更为成熟，强度也更高一些，更容易做一些酷炫好看的外观来吸引消费者。从发展趋势来看，热塑性碳板是未来方向，具有环保可回收、生产效率高等优势。

一、碳板材料解析

碳板就是碳纤维复合材料，组成是碳纤维+聚合物树脂，简单理解就好比钢筋+混凝土。

1.碳纤维

常见的碳纤维是聚丙烯晴纤维经过高温碳化制备所得，根据长度主要分为短碳纤维、长碳纤维和连续碳纤维。

其制备工艺是聚丙烯腈（PAN）在拉丝后通过100-300摄氏度下进行牵引拉伸和预软化处理，再通过高温方式将PAN线性大分子链转化为非塑性耐热梯形结构，随后高温驱除PAN中的非碳元素，使PAN含碳量超过90%以上，最终成为碳纤维材质。

2.浸渍树脂

碳板中的聚合物树脂又叫浸渍树脂，分为热固性树脂和热塑性树脂。

热固性树脂基碳纤维复合材料有环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂等，常用的是环氧基树脂。热塑性树脂基碳纤维复合材料有尼龙6（PA6）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、热塑性聚氨酯弹性体（TPU）等。

表 碳纤维复合材料热固和热塑对比

工艺特点	热固	热塑
预浸难度	低	难度大，少数几个公司可以
操作时间	常温下20天左右，低温3-12个月	常温下接近无限长
操作难度	室温下好铺贴	需要预热
对设备的需求	一般模压设备可以满足	成型温度高，可能需要急冷急热
成型时间	根据厚度和面积，5-30分钟/模	几分钟/模
可回收性	需要热裂解，回收纤维性能保留低	高于基体熔点即可分离

*表格资料源自澳盛科技

二、碳板在运动鞋上的应用

碳纤维复合材料具有质量轻、更坚韧、更有弹性、耐疲劳性好等优点，主要在航空航天、F1赛车等领域应用，在运动鞋方面则是集中用在专业竞速跑鞋上。

1.碳板功能

碳板早期的运动鞋应用是篮球鞋（如Air Jordan 11）和足球鞋，用作足弓支撑板或者抗扭片，用以防止球员在急停急转、急加速、变向等动作下出现受伤，起到稳固鞋身、足弓支撑、抗扭转的作用。

Air Jordan 11，image from complex.com

New Balance 990，Image via DTLR

而随着应用的发展，它被用到跑鞋上，除了提供足弓支撑稳定性，还起到了增强回弹力、提供强劲的推力等作用，从而提升跑步效能，节省跑者的体力。

当然，需要客观认知的是，碳板固然很强，但在跑鞋中应用，它是需要搭配高性能发泡中底才能发挥更高作用，两者是相辅相成，碳板一般是在中底的上面或者下面或者嵌入在中底里。

2.碳板运动鞋分类

目前绝大多数每家运动品牌都出了碳板跑鞋。

随着跑鞋技术的发展，碳板跑鞋还可分为“支撑型”、“调节型”、“推动型”三种类型：

•  “支撑型”碳板跑鞋的碳板区域一般比较小，或者着重加强的区域就在足弓处，碳板帮足弓吸收了相当一大部分向下的力，从而达到了足弓支撑的效果，减小了足弓的压力，鞋款如多威征途，安踏C202；

• “调节型”碳板跑鞋是在“支撑型”碳板跑鞋的基础上发展出来的，碳板的面积也更大，形状一般是在鞋子中心位置形成一个“X”形状的交叉，然后向前后两边延伸，以“X型”、“Y型”为主，主要作用在于提供“支撑性”和“稳定性”，鞋款如特步160X；

•  “推动型”或“铲型”碳板跑鞋的碳板是整块设计，没有镂空，同时也就是具备大家所认为的碳板跑鞋应有的功能-“提升成绩”，鞋款有耐克Next%、李宁䨻、NB的FuelCell 5280、多威神行者。

碳板跑鞋固然很强，但并不是很适合所有消费人群，不同类型有不同受众，比如推动型碳板是以追求成绩的高水平全马跑者为主要受众；调节型碳板可能对于那些竞技水平中等左右的跑者更友好；支撑型碳板跑鞋则利好那些大跑量跑者。

来源：综合整理自艾邦高分子、IMark运动俱乐部、一块跑、慧跑、爱燃烧等

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原文始发于微信公众号（艾邦复合材料网）：一文读懂碳板材料及其运动鞋应用​