V krystalografii se diamantová struktura nazývá také diamantová krychlová krystalová struktura, která je tvořena kovalentní vazbou atomů uhlíku. Mnoho z extrémních vlastností diamantu je přímým výsledkem kovalentní síly vazby SP³, která tvoří tuhou strukturu a malý počet atomů uhlíku. Kov provádí teplo volnými elektrony a jeho vysoká tepelná vodivost je spojena s vysokou elektrickou vodivostí. Naproti tomu tepelné vedení v diamantu je prováděno pouze mřížovými vibracemi (tj. Phonons). Extrémně silné kovalentní vazby mezi atomy diamantů způsobují, že tuhá krystalová mříže má vysokou vibrační frekvenci, takže jeho charakteristická teplota debye je až 2 220 K.

Protože většina aplikací je mnohem nižší než teplota debye, rozptyl fononu je malý, takže odolnost proti teplu s fononem, protože médium je extrémně malé. Jakýkoli defekt mřížky však vytvoří rozptyl fononu, čímž se sníží tepelná vodivost, což je vlastní charakteristika všech krystalových materiálů. Defekty v diamantu obvykle zahrnují bodové defekty, jako jsou těžší izotopy ˡ³C, nečistoty dusíku a volná místa, prodloužené defekty, jako jsou chyby a dislokace stohování a 2D defekty, jako jsou hranice zrn.

Diamantový krystal má pravidelnou tetrahedrální strukturu, ve které mohou všechny 4 osamělé páry atomů uhlíku tvořit kovalentní vazby, takže neexistují žádné volné elektrony, takže Diamond nemůže provádět elektřinu.

Kromě toho jsou atomy uhlíku v diamantu spojeny čtyřmi valentními vazbami. Protože CC vazba v diamantu je velmi silná, všechny valenční elektrony se účastní tvorby kovalentních vazeb a vytvářejí krystalovou strukturu ve tvaru pyramidy, takže tvrdost diamantu je velmi vysoká a bod tání je vysoký. A tato struktura diamantu také způsobuje, že absorbuje jen velmi málo světelných pásů, většina světla ozářeného na diamantu se odráží, takže i když je to velmi těžké, vypadá to průhledné.

V současné době jsou populárnějšími materiály pro disipaci tepla hlavně členy rodiny nanořezců, včetněNanodiamond, nanographen, grafenové vločky, nanorafitový prášek ve tvaru vločky a uhlíkové nanotrubice. Přírodní filmové produkty pro disipaci grafitového tepla jsou však silnější a mají nízkou tepelnou vodivost, což je obtížné splňovat požadavky na rozptyl tepla budoucích zařízení s vysokou energií a hustotou s vysokou integrací. Zároveň nesplňuje vysoce výkonné požadavky lidí na ultralehké a tenké, dlouhou životnost baterie. Proto je nesmírně důležité najít nové super-termální vodivé materiály. To vyžaduje, aby takové materiály měly extrémně nízkou rychlost tepelné roztažení, ultra vysokou tepelnou vodivost a lehkost. Uhlíkové materiály, jako je diamant a grafen, splňují požadavky. Mají vysokou tepelnou vodivost. Jejich kompozitní materiály jsou druhem tepelného vedení a materiálů rozptylu tepla s velkým aplikačním potenciálem a staly se zaměřením pozornosti.

Pokud byste se chtěli dozvědět více o našich nanodiamondch, laskavě se neváhejte kontaktovat naše zaměstnance.