哪種材料的抗拉強度最大(Which Material the Most Tensile Strength)？

拉伸強度最大的材料是碳納米管纖維。它也是已知最堅硬的材料，具有極高的彈性模量，這意味著它不容易拉伸。碳納米管可以想象成石墨烯片卷曲成一個分子寬的圓柱體繩索必須具有很強的抗張強度，以承受重載。這些圓筒可能具...

拉伸強度最大的材料是碳納米管纖維。它也是已知最堅硬的材料，具有極高的彈性模量，這意味著它不容易拉伸。碳納米管可以想象成石墨烯片卷曲成一個分子寬的圓柱體

繩索必須具有很強的抗張強度，以承受重載。這些圓筒可能具有單壁（單壁碳納米管或單壁碳納米管）或多壁（多壁碳納米管或多壁碳納米管）。多壁碳納米管被測量為所有材料中抗拉強度最高的材料，在原子尺度測試中，其測量值為63 GPa（千兆帕），遠低于300 GPa的理論最大值。科學家尚未能夠在大塊材料中產生這種抗拉強度，盡管工作仍在進行中，最終的成功似乎是有可能的。

拉伸試驗使用拉力，通常由經過特殊校準的機器進行，為了測試一種材料的強度。與碳納米管相比，高碳鋼的抗拉強度約為1.2 GPa。已制造出抗拉強度為1.6 GPa的塊狀碳納米管纖維，它是任何纖維中抗拉強度最高的，無論是天然的還是人造的，都超過了一個數量級。在接下來的幾十年里，進一步提高一個數量級似乎是可行的碳納米管纖維非常堅固，一根長5萬公里（31070英里）的纖維線可以從地球表面延伸到地球同步軌道上，而且不會斷裂。這個概念被稱為太空電梯。2007年5月，美國海軍資助的研究人員成功地制造出長度超過2毫米的碳納米管，這是迄今為止最長的碳納米管。這些納米管的長寬比大約為90萬比1。可以理解，美國海軍對具有最大抗拉強度的纖維感興趣，因為它將繩索用于多種用途，如系泊，加固貨物等。更堅固的纖維將使潛水式ROV（遙控車輛）重量更重，行程更深，并更可靠地連接到其基站，這與價值1500萬美元的日本ROV有關，是世界上最先進的ROV之一，因此，具有最大抗拉強度的纖維可以提高我們探索海底的能力，類似的好處可以推廣到工程和設計的各個領域如果碳納米管纖維變得更便宜的話，它可以變得更結實。目前每克碳納米管纖維的價格是幾百或幾千美元，但近年來成本呈指數級下降。