A krisztallográfiában a gyémántszerkezetet gyémánt köbös kristályszerkezetnek is nevezik, amely szénatomok kovalens kötésével jön létre.A gyémánt szélsőséges tulajdonságai közül sok az sp3 kovalens kötés erősségének a közvetlen eredménye, amely merev szerkezetet és kis számú szénatomot alkot.A fém szabad elektronokon keresztül vezeti a hőt, és magas hővezető képessége nagy elektromos vezetőképességgel jár.Ezzel szemben a gyémántban a hővezetés csak rácsrezgésekkel (azaz fononokkal) valósul meg.A gyémántatomok közötti rendkívül erős kovalens kötések miatt a merev kristályrács magas rezgési frekvenciájú, így Debye-re jellemző hőmérséklete eléri a 2220 K-t.

Mivel a legtöbb alkalmazás sokkal alacsonyabb, mint a Debye-hőmérséklet, a fononszórás kicsi, így a hővezetési ellenállás a fononnal mint közeggel rendkívül kicsi.De minden rácshiba fononszórást idéz elő, ezáltal csökkenti a hővezető képességet, ami minden kristályanyag velejárója.A gyémánt hibái általában olyan ponthibákat foglalnak magukban, mint például a nehezebb ˡ³C izotópok, nitrogénszennyeződések és ürességek, kiterjedt hibák, például halmozási hibák és diszlokációk, valamint 2D hibák, például szemcsehatárok.

A gyémántkristály szabályos tetraéderes szerkezetű, amelyben mind a 4 magányos szénatompár kovalens kötést tud kialakítani, így nincsenek szabad elektronok, így a gyémánt nem tud elektromosságot vezetni.

Ezenkívül a gyémánt szénatomjai négy vegyértékű kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz.Mivel a gyémántban a CC kötés nagyon erős, minden vegyértékelektron részt vesz a kovalens kötések kialakításában, így piramis alakú kristályszerkezetet képez, így a gyémánt keménysége nagyon magas, az olvadáspontja pedig magas.És a gyémánt ezen szerkezete miatt is nagyon kevés fénysávot nyel el, a gyémántra besugárzott fény nagy része visszaverődik, így bár nagyon kemény, átlátszónak tűnik.

Jelenleg a népszerűbb hőleadó anyagok főként a nano-karbon anyagcsalád tagjai, beleértvenanogyémánt, nano-grafén, grafénpelyhek, pehely alakú nanografitpor és szén nanocsövek.A természetes grafit hőleadó fóliatermékei azonban vastagabbak és alacsony hővezető képességgel rendelkeznek, ami nehezen teljesíti a jövőbeli nagy teljesítményű, nagy integrációs sűrűségű eszközök hőelvezetési követelményeit.Ugyanakkor nem felel meg az emberek ultrakönnyű és vékony, hosszú akkumulátor-élettartamra vonatkozó nagy teljesítményű követelményeinek.Ezért rendkívül fontos új szuper-hővezető anyagokat találni.Ez megköveteli, hogy az ilyen anyagok rendkívül alacsony hőtágulási sebességgel, rendkívül magas hővezető képességgel és könnyűséggel rendelkezzenek.A karbon anyagok, például a gyémánt és a grafén éppen megfelelnek a követelményeknek.Magas hővezető képességgel rendelkeznek.Kompozit anyagaik egyfajta hővezető és hőleadó, nagy alkalmazási potenciállal rendelkező anyagok, amelyek a figyelem középpontjába kerültek.

Ha többet szeretne megtudni nanogyémántjainkról, forduljon bizalommal munkatársainkhoz.