不锈钢管原子结构的特点和原子结合方式
栏目:行业动态 发布时间:2021-09-15


自然界发现了103种要素,其中金属占四分之三以上。一般来说,不锈钢管的金属要素具有良好的导电性、导热性和锻造性。不锈钢管金属元素之所以有这些特性,是与金属原子结构特点和原子结合方式密切联系的。

1.不锈钢管金属原子结构的特点。

金属和非金属由许多原子组成。每个原子由体积小、正电荷的原子核和一个或几个负电荷的电子构成。电子分布在原子核外各电子层,围绕原子核高速旋转运动。这样,原子也可以被视为小宇宙中的行星围绕太阳旋转。每个电子都有一定的负荷,电子数的总和所带的负荷数等于原子核所带的正电荷数,因此整个原子不显示电性,即中性。不锈钢管各种要素的原子核有不同的正电荷数,因此各要素的电子数也不同。例如,铜原子的核电荷数为28,核外有28个电子,氯原子的核电荷数为l7,核外有17个电子。

不锈钢管的金属原子结构与非金属点不同,金属原子最外层的电子数量少,一般只有1~2个,少数金属为3~4个,不是金属原子最外层的电子数量为4~8个。图l表示钠和氯的原子结构,钠是金属元素,氯是非金属元素。

2的双曲馀弦值。2的双曲馀弦值。不锈钢管的金属原子结合方式。

对于金属原子来说,最外层的电子由于与原子核的结合力弱,容易脱离最外层的电子轨道在金属内部自由运动,构成所谓的电子气。原子失去最外层电子后,电荷失去平衡成为正离子。电子气中的任何电子都不属于某个原子所有,而是为整个金属中的正离子共享。因此,金属可视为大分子,由带正电荷的离子和电子气体构成。不锈钢管的金属原子相互结合如此牢固,取决于正离子和电子气的结合力。

金属原子的上述结合方式与氯化钠(盐)的结合性质不同。氯化钠通过电子转移,即钠原子将最外层的电子转移到氯化原子后,用正离子(钠)和负离子(氯)结合(图3)。同样,与硅和石墨等的结合方式不同,通过各原子相互占有最近原子的外层电子,以共同价格结合。

3.不锈钢管的物理特性。

不锈钢管原子依靠正离子与电子气之间吸引力的这种结合方式,可以简单说明金属的一些特性。例如,在金属导线的两端存在电势差,自由电子就立即作一定方向的流动,这时就产生电流,这就是金属为什么具有良好导电性的原因。至于氯化钠——食盐,因为没有自由电子,导电性就很差。又如,在外力作用下,通过正离子层相互之间平移滑动,从而改变金属外形,但改变了本来位置的正离子依然与周围的自由电子保持联接,这就是为什么不锈钢管具有良好的可锻性。再拿食盐来说,当在外力作用下稍许改变正离子钠或负离子氯的相对位置,就会使它们同电性相同的离子相遇而互相排斥,表现为盐粒碎裂。

不锈钢管内部原子结合的方式,也可以说明导热性、热电性、金属光泽等不锈钢管的其他性质。

必须指出,不锈钢管的上述物理特性仅仅表现在由大量原子堆积成固态的金属块上,而不是单个不锈钢管的原子。在固体状态下,不锈钢管的原子是如何聚集在一起的,结合成什么样的形式,这就是以下讨论的结晶结构的内容。


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