鎢絲腱繩的性能由其基體材料鎢的極端物理化學(xué)特性與多股編織結(jié)構(gòu)共同決定，在高溫、高負(fù)載、高疲勞等嚴(yán)苛工況下表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。以下從理化特性和力學(xué)性能兩個(gè)方面分別闡述。
1. 理化特性
（1）熔點(diǎn)與尺寸穩(wěn)定性：鎢的熔點(diǎn)約為3420℃，密度為19.25g/cm3，高溫蒸氣壓極低，在2000℃以上仍能保持良好的尺寸穩(wěn)定性。在真空或惰性氣氛中，鎢絲腱繩可以長期承受1500-2400℃范圍的工作環(huán)境。
（2）熱響應(yīng)：在實(shí)際工況中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)受到電機(jī)的熱傳導(dǎo)、長時(shí)間持續(xù)運(yùn)行帶來的局部摩擦升溫等多種熱源的疊加，鎢絲腱繩仍能保持穩(wěn)定的張力響應(yīng)與重復(fù)定位精度，不易因溫度波動(dòng)出現(xiàn)性能漂移。
（3）耐腐蝕：鎢材質(zhì)具有極佳的抗腐蝕能力，在潮濕空氣或化學(xué)環(huán)境下不會(huì)生銹，抗化學(xué)腐蝕性能不亞于不銹鋼，因此在船舶、深海裝備等鹽霧環(huán)境中同樣適用。
（4）室溫脆性與加工難度：需特別指出的是，鎢在室溫下強(qiáng)度高、硬度高、脆性大，即使是拉制成直徑很細(xì)的細(xì)絲，具備一定柔軟性，但仍屬脆性材料，只有在高溫狀態(tài)下才顯示出一定的塑性并保持良好的高溫強(qiáng)度。這一特性導(dǎo)致鎢絲腱繩的端子加工與設(shè)計(jì)難度較高，對(duì)表面缺陷也更敏感，生產(chǎn)成本相應(yīng)較高。
2. 力學(xué)性能
（1）室溫抗拉強(qiáng)度：純鎢絲的抗拉強(qiáng)度可達(dá)到3000-4000MPa以上，楊氏模量遠(yuǎn)超一般有機(jī)纖維，也接近高模量碳纖維；部分先進(jìn)工藝下的鎢絲強(qiáng)度甚至可達(dá)5000-6000MPa。純鎢絲抗拉強(qiáng)度≥1800MPa，摻雜鎢絲≥2200MPa。絞合鎢絲的抗拉強(qiáng)度約為980MPa左右，約比不銹鋼鋼索高出30%。
（2）結(jié)構(gòu)參數(shù)與承載力：鎢絲腱繩通常采用多股、多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，例如7×7、7×19、4×19×7等典型繩結(jié)構(gòu)形式，從線材到結(jié)構(gòu)體的轉(zhuǎn)變，使外力由多股分配，顯著提升抗斷裂能力與整體可靠性。具有代表性的承載能力如下：規(guī)格0.5mm時(shí)，破斷力約為490–550N；規(guī)格1.8mm時(shí)，常溫切斷負(fù)荷約為3700N，高溫負(fù)荷約為1570N；規(guī)格2.0mm時(shí)，常溫切斷負(fù)荷約為4010N，高溫負(fù)荷約為1800N；規(guī)格2.5mm時(shí)，常溫切斷負(fù)荷約為6700N，高溫負(fù)荷約為2820N；規(guī)格3.0mm時(shí)，常溫切斷負(fù)荷約為8240N，高溫負(fù)荷約為3042N；規(guī)格4.0mm時(shí)，室溫承載拉力約1200kg。
（3）疲勞壽命：在精密傳動(dòng)應(yīng)用中，醫(yī)療鎢絲腱繩在直徑約0.5mm時(shí)，疲勞壽命可達(dá)100萬次以上，這是其作為手術(shù)機(jī)器人微型機(jī)械絲繩首選材料的關(guān)鍵原因之一。
（4）抗蠕變：鎢絲腱繩蠕變量的顯著小于超高分子量聚乙烯纖維，這一特性對(duì)保證機(jī)器人長期操作的精準(zhǔn)度至關(guān)重要。在高溫條件下，單絲的蠕變變形會(huì)被絞合結(jié)構(gòu)部分吸收，表現(xiàn)為整體緩慢伸長而非局部失效。
