در کریستالوگرافی به ساختار الماس، ساختار بلوری مکعبی الماس نیز گفته می شود که از پیوند کووالانسی اتم های کربن تشکیل می شود.بسیاری از خواص شدید الماس نتیجه مستقیم استحکام پیوند کووالانسی sp³ است که ساختاری سفت و سخت و تعداد کمی اتم کربن را تشکیل می دهد.فلز گرما را از طریق الکترون های آزاد هدایت می کند و رسانایی حرارتی بالای آن با رسانایی الکتریکی بالا همراه است.در مقابل، رسانش گرما در الماس فقط توسط ارتعاشات شبکه (یعنی فونون ها) انجام می شود.پیوندهای کووالانسی بسیار قوی بین اتم های الماس باعث می شود که شبکه کریستالی سفت و سخت فرکانس ارتعاش بالایی داشته باشد، بنابراین دمای مشخصه Debye آن به 2220 کلوین می رسد.

از آنجایی که بیشتر کاربردها بسیار پایین‌تر از دمای Debye هستند، پراکندگی فونون کم است، بنابراین مقاومت رسانش گرما با فونون به عنوان محیط بسیار کوچک است.اما هر گونه نقص شبکه باعث ایجاد پراکندگی فونون می شود و در نتیجه رسانایی حرارتی را کاهش می دهد، که ویژگی ذاتی همه مواد کریستالی است.عیوب الماس معمولاً شامل عیوب نقطه‌ای مانند ایزوتوپ‌های سنگین‌تر ³C، ناخالصی‌های نیتروژن و جاهای خالی، عیوب گسترده مانند گسل‌ها و جابجایی‌های روی هم، و عیوب دو بعدی مانند مرز دانه‌ها می‌شود.

کریستال الماس ساختار چهار وجهی منظمی دارد که در آن هر 4 جفت تک اتم کربن می توانند پیوند کووالانسی تشکیل دهند، بنابراین الکترون آزاد وجود ندارد، بنابراین الماس نمی تواند الکتریسیته را هدایت کند.

علاوه بر این، اتم های کربن موجود در الماس با پیوندهای چهار ظرفیتی به هم متصل می شوند.از آنجایی که پیوند CC در الماس بسیار قوی است، تمام الکترون های ظرفیت در تشکیل پیوندهای کووالانسی شرکت می کنند و ساختار کریستالی هرمی شکل را تشکیل می دهند، بنابراین سختی الماس بسیار بالا و نقطه ذوب بالا است.و این ساختار الماس همچنین باعث می شود نوارهای نوری بسیار کمی را جذب کند، بیشتر نور تابیده شده به الماس منعکس می شود، بنابراین اگرچه بسیار سخت است، اما شفاف به نظر می رسد.

در حال حاضر، مواد پرطرفدار اتلاف گرما عمدتاً اعضای خانواده مواد نانو کربن هستند، از جملهنانو الماس، نانو گرافن، ورقه های گرافن، پودر نانو گرافیت پولکی شکل و نانولوله های کربنی.با این حال، محصولات فیلم اتلاف حرارت گرافیت طبیعی ضخیم‌تر هستند و رسانایی حرارتی پایینی دارند، که برآورده کردن الزامات اتلاف گرما در دستگاه‌های با قدرت بالا و چگالی بالا در آینده دشوار است.در عین حال، الزامات عملکرد بالای مردم برای عمر باتری فوق العاده سبک و نازک و طولانی را برآورده نمی کند.بنابراین، یافتن مواد رسانای فوق حرارتی جدید بسیار مهم است.این امر مستلزم آن است که چنین موادی دارای نرخ انبساط حرارتی بسیار کم، هدایت حرارتی فوق العاده بالا و سبکی باشند.مواد کربنی مانند الماس و گرافن فقط الزامات را برآورده می کنند.رسانایی حرارتی بالایی دارند.مواد کامپوزیتی آنها نوعی مواد رسانای گرما و اتلاف حرارت با پتانسیل کاربردی زیاد بوده و در کانون توجه قرار گرفته اند.

اگر می‌خواهید درباره نانوالماس‌های ما بیشتر بدانید، لطفاً با کارکنان ما تماس بگیرید.