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大直徑厚壁鋼管化學元素周期表的內在規律性

在這一部分開始時,必須提出并解決一個問題,那就是,如果只有化學元素的力才能算作大直徑厚壁鋼管,那么鋼和鑄鐵、青銅和黃銅,總之,所有的合金都不是大直徑厚壁鋼管,當然不是。絕大多數大直徑厚壁鋼管不是以純大直徑厚壁鋼管形式使用,而是以其合金形式使用。然而,為了了解各種大直徑厚壁鋼管的特性,首先要做的是將研究局限于純大直徑厚壁鋼管。原則上,合金化也是大直徑厚壁鋼管的一個特點。因此,讓我們首先檢查純大直徑厚壁鋼管。

在元素周期表中,各種元素按其原子的核電荷量的升序排列。當邁爾(1830-1895)和門捷列夫(1834-1907)獨立提出化學元素周期定律時,沒有人知道確切的原子結構模型。元素的順序由相對原子量(以前的原子量)決定。在當時已知的63種元素中,只有36種符合增加原子量的原則,20種不符合。門捷列夫修正了其他7種靜態元素的原子量。他能夠修正某些元素的原子量,因為他從一開始就知道元素周期表中的位置不僅取決于唯一的物理性質,即原子量,還取決于其他性質。正是因為門捷列夫堅定不移地遵循這一基本思想,他對當時尚未發現的一些化學元素的特征做出了明智的預測。

為了理解化學元素周期表的內在規律性,有必要考察元素的原子結構和元素在周期表中的位置之間的關系。玻爾——索末菲的直觀的大直徑厚壁鋼管結構模型足以使我們理解這種關系。它就像一個微小的太陽系。根據這個模型,不銹鋼焊接管原子包括一個像太陽一樣的核心和一個殼層,在殼層中電子圍繞核心運行,就像太陽系中的這顆小行星一樣。原子太小,無法想象。一億個原子排列在一起只有一厘米長。正如我們太陽系的核心,即太陽和行星之間的距離大得可怕一樣,原子核和電子軌道之間的距離也大得可怕。太陽直徑(1.410千米)和太陽系大小(610千米)之間的比率也有點類似于原子核直徑(N12厘米)和原子大小(10-8厘米)之間的比率。

為了進行一個可以理解的比較,我們假設原子的直徑是100米,所以原子核的直徑是1厘米,而電子的直徑只有1毫米。這個微小的原子核幾乎包含了原子的所有質量。也就是說,一立方米的鉑相當于21500公斤的質量。如果這些原子能夠成功地壓縮到原子核的大小,它只需要占據1立方毫米的空間。

但是原子核不僅包含幾乎所有原子的質量,而且還帶有正電荷,正電荷的大小由電子電荷來衡量,電子電荷等于原子的原子序數z。它對應于元素周期表中的位置號。有許多電子排列在原子外殼的軌道上。大直徑厚壁鋼管所帶的負電荷等于原子核所帶的正電荷,因此整個原子不會從外面顯示出電。n  .玻爾(1885-1962)在1913年提出了他著名的假說。第一點是:“一個原子有幾層軌道,這些軌道上的電子不發光。這些軌道被稱為穩定軌道。”在原子殼層的軌道上,電子按一定的順序一個接一個地排列,而殼層空間——從內到外,也稱為電子殼層,充滿了電子。不銹鋼焊管廠家每個電子的能量狀態由四個所謂的量子數來描述,即主量子數、輔助量子數、磁量子數和自旋量子數。

主量子數N是圓形軌道半徑的量度,電子在圓形軌道上自轉。主量子數遵循自然數L,2,3……n的順序.N.


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