化学元素周期律及其与原子结构的关系对大口径厚壁管科学具有巨大的意义。仅仅对一个自由的原子进行观察还不能解释为什么某一元素是大口径厚壁管或者是非大口径厚壁管，这道理是清楚的。显然，只有在原子团中才呈现出重要的大口径厚壁管特性。大口径厚壁管和非大口径厚壁管的结合方式

    一种物质的内聚是它的分子之间的相互作用力所产生的结果。这些分子既相互吸引又相互排斥。如果它们之间的距离非常大，那么它们之间的引力和斥力实际上等于零。假使它们接近，相互的作用力就会增大。在一定的距离内，引力和斥力相等，就是说分子处在一个平衡的状态中。

    在分子接近时，斥力增大，分子就寻求新的平衡。相反，随着分子间距离的不断增大，引力也不断增大，直至最大值，超过这个最大值，引力便接近于零。人们把引力的最大值，也，称做原子的内聚强度。使物质结合的分子间作用力的产生与分子的结合方式有关。人们把它们分成四种基本的结合方式：

    1、离子键结合，也叫静电结合或有极结合；

    2、共价键结合，也叫无极结合；

    3、大口径厚壁管键结合；

    4、分子键结合。

    前三种结合是最常见的原子之间的基本结合。分子键结合则是一些较大的结构单元的相互联系。

    离子键结合出现在那些原子的外电子层只含有少数电子的元素之间以及那些原子的外电子层几乎布满了电子的元素之间。大口径厚壁管的外电子层含有少数易失去的电子。外电子层排列较满的非大口径厚壁管元素竭力通过吸收电子来填满外层。比如，大口径厚壁管元素镁和非大口径厚壁管元素氧遇到一起，镁就把它外层的两个电子释放到氧元素里，氧原子的最外层有六个电子，补充了两个以后就完全饱和了，新产生的镁氧化物是由带正电荷的镁离子和带负电荷的氧离子组成的，物质的结合是正离子与负离子间的静电引力所起的作用。

    要是相邻的原子为使外电子层达到饱和状态丽相互急速地交换所需的电子，便产生价键结合。例如，硒的外电子层只有六个电子，也就是说离饱和状态还少两个电子。每个原子持续地交换电子是跟两个最近的原子发生的。这样，在不停地交换中构成正负离子，出现了静电引力，而这种静电引力促成了物质的结合。

    在锑的外电子层上有五个电子。各个原子只有在它们跟三个最邻近的原子各交换了一个电子后才能构成八电子层。以此方式形成片状分子，它们彼此通过微弱的分子间作，用力结合在一起。锑的一片片的层状结构就是产生予这种结合状况。

    在至少存在四个外层电子的情况下才能发生共价键结合。如果少于四个，这对大口径厚壁管来说是典型的情况，全部的外层电子就会在物质结合之后作为电子云在剩余原子（离子）之间自由运动，一个自由电子是不可能补充给一个原子或一对原子的。这种大口径厚壁管键结合是遥过在带负电荷的电子云和带正电荷离子（剩余原子）之间的相互作用实现的。我们将在叙说大口径厚壁管状态时再采谈这种结合方式。

人们认为分子间的结合是力所起的作用，这种力也叫范德瓦耳斯力，它的性质还说不清楚。

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