哪些材料抗拉强度较高且密度相对较小？ 至少要比不锈钢高

Question

如题所述

Answer 1

如果仅比较抗拉强度和密度，那么最理想的材料是碳纤维，其次是玻璃钢，再其次是铝合金。
对于碳纤维，和钢对比一下，一般钢材如Q345的拉伸极限不过345MPa，最好的特种合金钢达到2000MPa也是极端情况了，但碳纤维中，一般水准至少能达到1500MPa以上，最好的碳纤维如日本东丽T10能达到7000MPa。前面说的是极端情况，按照平均水平估量，碳纤维的拉伸强度极限是钢的10倍至15倍。碳纤维的密度是1.75，钢的密度通常是8.7，基本上碳纤维的密度只有钢的1/5。
对于玻璃钢，拉伸强度极限在100-400MPa，平均水平300MPa，与钢接近；密度在1.5-2.5之间，与碳纤维接近，但总的来说不如碳纤维。
对于铝合金，拉伸强度极限在150-300MPa，个别高强度铝合金能达到700MPa以上，平均水平较钢略低；纯铝密度2.7，铝合金比2.7略低，比玻璃钢重。

以上是仅比较抗拉强度和密度的结论。但实际上并不只靠这两个数据进行比较，且每种材料均有优缺点。比如说碳纤维虽然比强度很高，但不易加工，无法铸造、锻造，表面硬度低，抗弯矩能力差，通常用作辅助增加强度用。玻璃钢虽然比强度也很高，且易于加工成型，但不耐高温，寿命有限。铝合金相对前两者虽然比强度较低，但作为金属材料仍有很多优点；但与钢相比，难以焊接，故应用不如钢广泛。

Answer 2

凯夫拉纤维。
商品名：Kevlar纤维，即芳纶纤维。化学名：聚对苯二甲酰对苯二胺。-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]n-
最大特点：密度低、强度高、耐高温。
密度低：相对密度约1.44，密度比碳纤维低17%，仅为钢铁密度的五分之一。
强度高：单丝强度约3620MPa，比强度约为钢丝的5倍。冲击强度为石墨纤维的6倍。有较高的断裂伸长率，没有碳纤维那样脆。
耐高温及其他特性：无熔融温度，500~570度时分解。芳纶纤维具有良好的热稳定性、耐火性、耐疲劳性、耐醋碱性。体膨胀系数较小，尺寸稳定性极好。使用温度-196~260度（高于260度强度下降明显）。溶于98%的浓硫酸。

主要缺点：化学性质决定。UV紫外线下降解。碱性条件酰胺键水解等。

其他材料：以kevlar为主的复合纤维，掺杂碳纤维，玻璃纤维等。
新型纳米复合材料等。还有某些合金。

Answer 3

钛合金啊，密度小，强度大！

Answer 4

钛合金和铝合金都是常用的和比较高的，且钛合金高于铝合金，主要用于航空航天，当然未必是最高的，最高的应该有纳米级一些材料，具体就不知道了

Answer 5

玻璃钢相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。
所以，答案应该选A，抗拉强度高。
比强度高不能说明材料轻质高强，只表示材料较软，而质轻与密度由关系，高强与材料组织结构有关系。追问

非常感谢

追答

玻璃钢相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。
所以，答案应该选A，抗拉强度高。
比强度高不能说明材料轻质高强，只表示材料较软，而质轻与密度由关系，高强与材料组织结构有关系。