4393.熔点高与结合度

2020.6.16

为什么有的元素熔点高，有的元素熔点低？应该与核外电子的结合程度有关。

各周期核外电子满额的元素都是惰性气体元素，没有空间容纳其他原子的核外电子。所以，核外电子相对“缺位”与熔点高低有了一定的联系。

分析《元素周期表》，S区间的元素核外电子相对“缺位”最高，熔点却不是最高，因为处于元素形成的过渡区间，较高的核外电子相对“缺位”使它们“活性”相对较好。

熔点较高的元素有三个是大气层元素，分别是4号元素“铍”（熔点摄氏1287度），5号元素“硼”（熔点摄氏2030度），6号元素“碳”（熔点摄氏3727度）。由于原子量低，是非常好的轻质耐高温材料。由于拥有4个以上的核外电子相对“缺位”，也有相对较好的结合度。

耐高温金属材料集中在《元素周期表》的d区，特别是5、6、7分区的三个元素，分别拥有一个层次和11个以上的核外电子相对“缺位”，熔点第四、第五、第六周期元素分别为摄氏一千多度、两千多度、三千多度。由于周期越高原子量越高，应该尽可能选择低周期元素。

核外电子相对“缺位”反映原子结构的相对“空缺”，不完善的原子结构可能产生优异的物理化学属性。

不同重力条件和光子密度产生不同化学元素，星球元素重组发生的核爆炸可能产生“超层次”元素，并使不同周期元素有了一定的混合，沉积在地壳中。大量的不同周期元素还是在不同地质条件形成。

大气层元素终究会沉积到地球表面，甚至进入软流层，找矿要遵循成矿规律。

重金属元素与轻质元素化合才能留在星球表面，星球内部没有第二、第三对偶层次不见得表面没有相关元素。所以，分析星球结构、环境和年龄要综合多方面因素。

F区是稀土区，介于s区和d区之间，拥有超过d区元素的核外电子相对“缺位”，元素熔点和原子量均低于d区元素，属于次过渡区间，成为材料“维生素”。

看来适度与“耦合”也是结合强度的重要因素。

上述分析说明化学、材料科学与核外电子的“缺位”、“补位”密切相关，热处理就是人工创造核外电子相对“缺位”的一种方式，可能产生深层次核外电子共轭与“补位”的结合，制造高熔点材料。

航空发动机还是我国的短板，所以写了本文，希望有所裨益。