1. 为什么碳纳米管比钢铁硬却很轻
碳纳米管具有典型的层状中空结构特征,构成碳纳米管的层片之间存在一定的夹角碳纳米管的管身是准圆管结构，并且大多数由五边形截面所组成。管身由六边形碳环微结构单元组成, 端帽部分由含五边形的碳环组成的多边形结构，或者称为多边锥形多壁结构。是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口）的一维量子材料。它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约为0.34nm，直径一般为2～20nm。由于其独特的结构，碳纳米管的研究具有重大的理论意义和潜在的应用价值，如：其独特的结构是理想的一维模型材料;巨大的长径比使其有望用作坚韧的碳纤维，其强度为钢的100倍，重量则只有钢的1/6;同时它还有望用作为分子导线，纳米半导体材料，催化剂载体，分子吸收剂和近场发射材料等。
编辑于 2021-03-25
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为什么碳纳米管比钢铁硬却很轻？
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为什么碳纳米管比钢铁还结实百倍呢？
因为太纳米管看河钢棍儿比在哪里使用了你钢管容易锈，所以她就不不容易比那个差多了，那个碳纳米管你用的地方它不容易坏呀。
128赞·1,582浏览2020-03-02
碳纳米管天梯为什么会比钢铁坚固？
碳纳米管t为什么比钢铁坚固？看看钛纳米管那么说合成的呗，比他铁还
15赞·424浏览2020-03-17
什么材料的强度比钢高很多但是重量很轻？
碳纳米管与金刚石、石墨、富勒烯一样，是碳的一种同素异形体。 碳纳米管是在1991年1月由日本筑波NEC实验室的物理学家饭岛澄男使用高分辨率分析电镜从电弧法生产的碳纤维中发现的[1]。它是一种管状的碳分子，管上每个碳原子采取SP2杂化，相互之间以碳-碳σ键结合起来，形成由六边形组成的蜂窝状结构作为碳纳米管的骨架。每个碳原子上未参与杂化的一对p电子相互之间形成跨越整个碳纳米管的共轭π电子云。按照管子的层数不同，分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。管子的半径方向非常细，只有纳米尺度，几万根碳纳米管并起来也只有一根头发丝宽，碳纳米管的名称也因此而来。而在轴向则可长达数十到数百微米。
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石墨，C60，金刚石，碳纳米管，这四种物质都很软，可作滑润剂，这句话对不对？
这句话是错误的。 石墨，层状结构，层与层之间是pi-pi作用，结合力弱，非常适合做润滑剂。 C60，又名足球烯，球状结构，球与球之间作用更弱，理论上适合做超级润滑剂。 金刚石，原子晶体结构，非常硬，常用金刚石切割金属，不适合做润滑剂。 碳纳米管，管状结构，微观碳纳米管非常硬，但是目前合成的长度比较短小，一般就是微米级别，可以做润滑剂。如果将来做的非常长，就不适合了
2. 目前为止世界上最坚硬的东西是什么
世界上最硬的东西不是钻石，也不是某种金属，而是纳米碳管(nano-carbontube)，关于其用途曾经上过Science的封面，是讲可以用其制造地球到空间站之间的缆绳。
p.s.
大家回答问题要有理有据，不要想当然。
参考资料： http://www.cctv.com/news/science/20040314/100285.shtml
北京晚报消息：英国剑桥大学科学家阿兰·温德尔所领导的一个研究小组最近宣布，他们成功地用纳米碳管组成的纤维织成“纳米绳”。
这种“纳米绳”虽然很细，但其刚度和硬度都很大，因为它们是由纳米碳管构成的，而纳米碳管的直径是一根头发直径的五千分之一，其刚度是钢材的10倍，其硬度是金刚石的2倍。目前虽然科学家制成的“纳米绳”的长度还不长，最长为20厘米，但阿兰·温德尔的研究小组相信，在将他们的方法进一步改善之后，他们可以织成任意长的“纳米绳”，而且制作成本低廉还不污染环境。他们认为，可以将这种“纳米绳”应用到大跨度桥梁的悬索上，甚至有朝一日，可以用这种“纳米绳”将位于宇宙空间的一个发射平台与地面固定起来，形成一个“人造天梯”。在这个发射平台上发射卫星可以大大降低发射成本。