В кристалографията диамантената структура се нарича също диамантена кубична кристална структура, която се образува от ковалентното свързване на въглеродни атоми.Много от екстремните свойства на диаманта са пряк резултат от силата на sp³ ковалентната връзка, която образува твърда структура и малък брой въглеродни атоми.Металът провежда топлина чрез свободни електрони и неговата висока топлопроводимост е свързана с висока електрическа проводимост.Обратно, топлопроводимостта в диаманта се осъществява само чрез вибрации на решетката (т.е. фонони).Изключително силните ковалентни връзки между диамантените атоми карат твърдата кристална решетка да има висока честота на вибрации, така че нейната характерна температура на Дебай достига 2220 K.

Тъй като повечето приложения са много по-ниски от температурата на Дебай, фононното разсейване е малко, така че съпротивлението на топлопроводимост с фонона като среда е изключително малко.Но всеки дефект на решетката ще доведе до фононно разсейване, като по този начин ще намали топлопроводимостта, което е присъща характеристика на всички кристални материали.Дефектите в диаманта обикновено включват точкови дефекти като по-тежки ˡ³C изотопи, азотни примеси и свободни места, разширени дефекти като грешки при подреждане и дислокации и 2D дефекти като граници на зърната.

Диамантеният кристал има правилна тетраедрична структура, в която всичките 4 несподелени двойки въглеродни атоми могат да образуват ковалентни връзки, така че няма свободни електрони, така че диамантът не може да провежда електричество.

В допълнение, въглеродните атоми в диаманта са свързани с четиривалентни връзки.Тъй като CC връзката в диаманта е много силна, всички валентни електрони участват в образуването на ковалентни връзки, образувайки кристална структура с форма на пирамида, така че твърдостта на диаманта е много висока и точката на топене е висока.И тази структура на диаманта го кара да абсорбира много малко светлинни ленти, по-голямата част от светлината, облъчена от диаманта, се отразява навън, така че въпреки че е много твърд, той изглежда прозрачен.

Понастоящем по-популярните материали за разсейване на топлината са главно членове на семейството нано-въглеродни материали, включителнонанодиамант, нанографен, графенови люспи, нанографитен прах с форма на люспи и въглеродни нанотръби.Въпреки това, продуктите от естествен графитен филм за разсейване на топлината са по-дебели и имат ниска топлопроводимост, което е трудно да отговори на изискванията за разсейване на топлината на бъдещи устройства с висока мощност и висока плътност на интегриране.В същото време той не отговаря на изискванията на хората за висока производителност за ултра лека и тънка батерия с дълъг живот.Ето защо е изключително важно да се намерят нови супер-топлопроводими материали.Това изисква такива материали да имат изключително ниска степен на топлинно разширение, ултрависока топлопроводимост и лекота.Въглеродните материали като диамант и графен просто отговарят на изискванията.Имат висока топлопроводимост.Техните композитни материали са вид материали за топлопроводимост и разсейване на топлината с голям потенциал за приложение и те се превърнаха в центъра на вниманието.

Ако искате да научите повече за нашите нанодиаманти, не се колебайте да се свържете с нашия персонал.