У крышталаграфіі структуру алмаза таксама называюць кубічнай крышталічнай структурай алмаза, якая ўтворана кавалентнай сувяззю атамаў вугляроду.Многія надзвычайныя ўласцівасці алмаза з'яўляюцца прамым вынікам трываласці кавалентнай сувязі sp³, якая ўтварае цвёрдую структуру і невялікую колькасць атамаў вугляроду.Метал праводзіць цяпло праз свабодныя электроны, і яго высокая цеплаправоднасць звязана з высокай электраправоднасцю.Наадварот, цеплаправоднасць у алмазе ажыццяўляецца толькі за кошт ваганняў рашоткі (г.зн. фанонаў).Надзвычай моцныя кавалентныя сувязі паміж атамамі алмаза прымушаюць цвёрдую крышталічную рашотку мець высокую частату вібрацыі, таму яе характэрная тэмпература Дэбая дасягае 2220 К.
Паколькі тэмпература большасці прыкладанняў значна ніжэйшая за тэмпературу Дэбая, рассейванне фанонаў невялікае, таму супраціўленне цеплаправоднасці з фанонам у якасці асяроддзя надзвычай малое.Але любы дэфект рашоткі будзе выклікаць рассейванне фанонаў, тым самым памяншаючы цеплаправоднасць, якая з'яўляецца неад'емнай характарыстыкай усіх крышталічных матэрыялаў.Да дэфектаў алмаза звычайна адносяцца кропкавыя дэфекты, такія як больш цяжкія ізатопы ˡ³C, прымешкі азоту і вакансіі, пашыраныя дэфекты, такія як памылкі кладкі і дыслакацыі, і двухмерныя дэфекты, такія як межы зерняў.
Крышталь алмаза мае правільную чатырохгранную структуру, у якой усе 4 непадзеленыя пары атамаў вугляроду могуць утвараць кавалентныя сувязі, таму няма свабодных электронаў, таму алмаз не можа праводзіць электрычнасць.
Акрамя таго, атамы вугляроду ў алмазе звязаны паміж сабой четырехвалентными сувязямі.Паколькі сувязь CC у алмазе вельмі трывалая, усе валентныя электроны ўдзельнічаюць у адукацыі кавалентных сувязей, утвараючы крышталічную структуру ў форме піраміды, таму цвёрдасць алмаза вельмі высокая, а тэмпература плаўлення высокая.І гэтая структура алмаза таксама прымушае яго паглынаць вельмі мала светлавых палос, большая частка святла, выпраменьванага на алмаз, адлюстроўваецца вонкі, таму, хоць ён і вельмі цвёрды, ён выглядае празрыстым.
У цяперашні час найбольш папулярныя матэрыялы для рассейвання цяпла ў асноўным з'яўляюцца членамі сямейства нанавугляродных матэрыялаў, у тым лікунанаалмаз, нана-графен, шматкі графена, парашок нана-графіту ў форме шматкоў і вугляродныя нанатрубкі.Аднак вырабы з цеплаадводнай плёнкі з натуральнага графіту больш тоўстыя і маюць нізкую цеплаправоднасць, што цяжка задаволіць патрабаванні да цеплаадводу будучых прылад высокай магутнасці з высокай шчыльнасцю інтэграцыі.У той жа час ён не адпавядае патрабаванням людзей да высокай прадукцыйнасці звышлёгкай і тонкай батарэі з доўгім тэрмінам службы.Таму вельмі важна знайсці новыя звышцеплаправодныя матэрыялы.Гэта патрабуе ад такіх матэрыялаў надзвычай нізкай хуткасці цеплавога пашырэння, звышвысокай цеплаправоднасці і лёгкасці.Вугляродныя матэрыялы, такія як алмаз і графен, проста адпавядаюць патрабаванням.Яны валодаюць высокай цеплаправоднасцю.Іх кампазітныя матэрыялы з'яўляюцца своеасаблівымі матэрыяламі для цеплаправоднасці і рассейвання цяпла з вялікім патэнцыялам прымянення, і яны сталі цэнтрам увагі.
Калі вы жадаеце даведацца больш аб нашых нанаалмазах, калі ласка, не саромейцеся звяртацца да нашых супрацоўнікаў.
Час публікацыі: 10 мая 2021 г