في علم البلورات ، يُطلق على الهيكل الماسي أيضًا اسم الهيكل البلوري المكعب الماسي ، والذي يتكون من الترابط التساهمي لذرات الكربون.العديد من الخصائص المتطرفة للماس هي نتيجة مباشرة لقوة الرابطة التساهمية التي تشكل بنية صلبة وعدد صغير من ذرات الكربون.يقوم المعدن بتوصيل الحرارة من خلال الإلكترونات الحرة ، وترتبط الموصلية الحرارية العالية له بالتوصيل الكهربائي العالي.في المقابل ، لا يتم توصيل الحرارة في الماس إلا عن طريق الاهتزازات الشبكية (مثل الفونونات).الروابط التساهمية القوية للغاية بين ذرات الماس تجعل الشبكة البلورية الصلبة لها تردد اهتزاز عالٍ ، لذا فإن درجة حرارة ديباي المميزة تصل إلى 2220 كلفن.

نظرًا لأن معظم التطبيقات أقل بكثير من درجة حرارة Debye ، فإن تشتت الفونون صغير ، وبالتالي فإن مقاومة التوصيل الحراري مع الفونون كوسيط صغير للغاية.لكن أي عيب في الشبكة ينتج عنه تشتت للفونون ، وبالتالي يقلل من التوصيل الحراري ، وهي خاصية متأصلة في جميع المواد البلورية.تشمل العيوب في الماس عادةً عيوب نقطية مثل نظائر C الثقيلة ، وشوائب النيتروجين والشواغر ، والعيوب الممتدة مثل عيوب التراص والخلع ، وعيوب ثنائية الأبعاد مثل حدود الحبوب.

تحتوي البلورة الماسية على هيكل رباعي السطوح منتظم ، حيث يمكن لجميع الأزواج الأربعة من ذرات الكربون أن تشكل روابط تساهمية ، لذلك لا توجد إلكترونات حرة ، لذلك لا يمكن للماس توصيل الكهرباء.

بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط ذرات الكربون في الماس بروابط رباعية التكافؤ.نظرًا لأن رابطة CC في الماس قوية جدًا ، فإن جميع إلكترونات التكافؤ تشارك في تكوين روابط تساهمية ، وتشكل بنية بلورية على شكل هرم ، وبالتالي فإن صلابة الماس عالية جدًا ونقطة الانصهار عالية.وهذا الهيكل من الماس يجعله يمتص القليل جدًا من العصابات الخفيفة ، وينعكس معظم الضوء المشع على الماس ، لذلك على الرغم من أنه شديد الصلابة ، إلا أنه يبدو شفافًا.

في الوقت الحاضر ، فإن مواد تبديد الحرارة الأكثر شيوعًا هي بشكل أساسي أعضاء في عائلة مادة الكربون النانوي ، بما في ذلكالماس النانوي، نانو الجرافين ، رقائق الجرافين ، مسحوق الجرافيت النانوي على شكل رقائق ، وأنابيب الكربون النانوية.ومع ذلك ، فإن منتجات غشاء تبديد الحرارة من الجرافيت الطبيعي تكون أكثر سمكًا ولديها موصلية حرارية منخفضة ، مما يصعب تلبية متطلبات تبديد الحرارة للأجهزة المستقبلية عالية الطاقة وعالية الكثافة.في الوقت نفسه ، لا يلبي متطلبات الأشخاص عالية الأداء لبطارية فائقة الخفة والنحافة وعمر طويل.لذلك ، من المهم للغاية العثور على مواد موصلة للحرارة الفائقة.هذا يتطلب أن يكون لهذه المواد معدل تمدد حراري منخفض للغاية ، وموصلية حرارية عالية للغاية ، وخفة.المواد الكربونية مثل الماس والجرافين تلبي المتطلبات فقط.لديهم موصلية حرارية عالية.موادهم المركبة هي نوع من مواد التوصيل الحراري وتبديد الحرارة مع إمكانات تطبيق كبيرة ، وقد أصبحت محط اهتمام.

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن الماسات النانوية لدينا ، فلا تتردد في الاتصال بموظفينا.