碳納米管具有良好的力學(xué)性能

　　碳納米管又名巴基管，是一種具有特殊結構(徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約0.34nm，直徑一般為2~20nm。并且根據碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒形、扶手椅型和螺旋型三種。其中螺旋型的碳納米管具有手性，而鋸齒形和扶手椅型碳納米管沒(méi)有手性。

　　碳納米管具有良好的力學(xué)性能，CNTs抗拉強度達到50~200GPa,是鋼的100倍,密度卻只有鋼的1/6，至少比常規石墨纖維高一個(gè)數量級;它的彈性模量可達1TPa，與金剛石的彈性模量相當，約為鋼的5倍。對于具有理想結構的單層壁的碳納米管，其抗拉強度約800GPa。碳納米管的結構雖然與高分子材料的結構相似，但其結構卻比高分子材料穩定得多。碳納米管是目前可制備出的具有最高比強度的材料。若將以其他工程材料為基體與碳納米管制成復合材料,可使復合材料表現出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各向同性，給復合材料的性能帶來(lái)極大的改善。

　　碳納米管的硬度與金剛石相當，卻擁有良好的柔韌性，可以拉伸。在工業(yè)上常用的增強型纖維中，決定強度的一個(gè)關(guān)鍵因素是長(cháng)徑比，即長(cháng)度和直徑之比。材料工程師希望得到的長(cháng)徑比至少是20:1，而碳納米管的長(cháng)徑比一般在1000:1以上，是理想的高強度纖維材料。2000年10月，美國賓州州立大學(xué)的研究人員稱(chēng)，碳納米管的強度比同體積鋼的強度高100倍，重量卻只有后者的1/6到1/7。碳納米管因而被稱(chēng)"超級纖維"。