在自然界中迄今已發(fā)現(xiàn)103種元素，其中金屬占四分之三多些。一般來說，不銹鋼管金屬元素具有下列特性：良好的導電性、導熱性和可鍛性。不銹鋼管金屬元素之所以有這些特性，是與金屬原子結構特點和原子結合方式密切聯(lián)系的。
1.不銹鋼管金屬原子結構的特點。
金屬和非金屬由許多原子組成。每個原子由體積小、正電荷的原子核和一個或幾個負電荷的電子構成。電子分布在原子核外的各電子層中，并圍繞原子核作高速旋轉運動。這樣，原子也可以被視為小宇宙中的行星圍繞太陽旋轉。每個電子都有一定的負荷，電子數(shù)的總和所帶的負荷數(shù)等于原子核所帶的正電荷數(shù)，因此整個原子不顯示電性，即中性。不銹鋼管各種要素的原子核有不同的正電荷數(shù)，因此各要素的電子數(shù)也不同。例如，銅原子的核電荷數(shù)為28，核外有28個電子，氯原子的核電荷數(shù)為l7，核外有17個電子。
不銹鋼管的金屬原子結構與非金屬點不同，金屬原子最外層的電子數(shù)量少，一般只有1~2個，少數(shù)金屬為3~4個，不是金屬原子最外層的電子數(shù)量為4~8個。圖l表示鈉和氯的原子結構，鈉是金屬元素，氯是非金屬元素。
2的雙曲馀弦值。2的雙曲馀弦值。不銹鋼管的金屬原子結合方式。
對于金屬原子來說，最外層的電子由于與原子核的結合力弱，容易脫離最外層的電子軌道在金屬內部自由運動，構成所謂的電子氣。原子失去最外層電子后，電荷失去平衡成為正離子。電子氣中的任何電子都不屬于某個原子所有，而是為整個金屬中的正離子共享。因此，金屬可視為大分子，由帶正電荷的離子和電子氣體構成。不銹鋼管的金屬原子相互結合如此牢固，取決于正離子和電子氣的結合力。
金屬原子的上述結合方式與氯化鈉(鹽)的結合性質不同。氯化鈉通過電子轉移，即鈉原子將最外層的電子轉移到氯化原子后，用正離子(鈉)和負離子(氯)結合(圖3)。同樣，與硅和石墨等的結合方式不同，通過各原子相互占有最近原子的外層電子，以共同價格結合。
3.不銹鋼管的物理特性。
不銹鋼管原子依靠正離子與電子氣之間吸引力的這種結合方式，可以簡單說明金屬的一些特性。例如，金屬導線的兩端有電力差，自由電子立即向一定的方向流動，產(chǎn)生電流是金屬為什么具有良好的導電性的原因。至于氯化鈉-食鹽，沒有自由電子，導電性差。另外，在外力的作用下，通過正離子層相互平移滑動，改變了金屬的形狀，但是改變了原位置的正離子仍然與周圍的自由電子連接，不銹鋼管具有良好的鍛造性。以食鹽為例，在外力下稍微改變正離子鈉和負離子氯的相對位置，與電性相同的離子相遇反彈，表現(xiàn)為鹽粒破裂。
不銹鋼管內部原子結合的方式，也可以說明導熱性、熱電性、金屬光澤等不銹鋼管的其他性質。
必須指出，不銹鋼管的上述物理特性僅僅表現(xiàn)在由大量原子堆積成固態(tài)的金屬塊上，而不是單個不銹鋼管的原子。在固體狀態(tài)下，不銹鋼管的原子是如何聚集在一起的，結合成什么樣的形式，這就是以下討論的結晶結構的內容。