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碳纳米管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0.34nm，直径一般为2~20nm。
碳纳米管的拉伸强度为118.9±4.5GPa，断裂应变为16.41±0.22%，韧性为8.0±0.2GJ/m3，材料的拉伸属于非线性弹性行为，与广泛报道的碳纳米管弹性一致。
一条太空电梯的缆索，必须耐受大约60-100gpa的张力，而钢大约在承受2gpa的时候就会断裂，所以碳纳米管成为了一个比较合适的材料。
而且碳纳米管的寿命非常高，因为碳纳米管的寿命几乎与加载的频率无关，这意味着样品缺陷是瞬时形成的，裂纹扩展所需的时间可以忽略不计。
或者说，其疲劳失效过程是突然发生的，没有渐进性损伤，不存在损伤累积过程，碳纳米管的疲劳寿命，主要取决于初始缺陷的生成时间。
不过，碳纳米管的疲劳行为与温度有着一定的关联，较高的温度会导致碳纳米管抗疲劳能力下降，而在低温下则表现出更高的韧性。
