결정학에서 다이아몬드 구조는 탄소 원자의 공유 결합에 의해 형성되는 다이아몬드 입방정 결정 구조라고도 합니다.다이아몬드의 많은 극한 특성은 단단한 구조와 적은 수의 탄소 원자를 형성하는 sp³ 공유 결합 강도의 직접적인 결과입니다.금속은 자유 전자를 통해 열을 전도하며 높은 열 전도도는 높은 전기 전도도와 관련이 있습니다.대조적으로, 다이아몬드의 열전도는 격자 진동(즉, 포논)에 의해서만 이루어집니다.다이아몬드 원자 사이의 매우 강한 공유 결합은 단단한 결정 격자가 높은 진동 주파수를 갖도록 하여 Debye 특성 온도가 2,220K만큼 높습니다.

대부분의 응용 분야는 Debye 온도보다 훨씬 낮기 때문에 포논 산란이 작기 때문에 포논을 매질로 한 열전도 저항이 극히 작습니다.그러나 모든 격자 결함은 포논 산란을 일으켜 모든 결정 물질의 고유한 특성인 열전도도를 감소시킵니다.다이아몬드의 결함에는 일반적으로 더 무거운 ˡ³C 동위원소, 질소 불순물 및 공극과 같은 점 결함, 적층 결함 및 전위와 같은 확장 결함, 결정립계와 같은 2D 결함이 포함됩니다.

다이아몬드 결정은 규칙적인 사면체 구조를 가지고 있으며, 4개의 비공유 탄소 원자 쌍이 모두 공유 결합을 형성할 수 있으므로 자유 전자가 없으므로 다이아몬드는 전기를 전도할 수 없습니다.

또한 다이아몬드의 탄소 원자는 4가 결합으로 연결되어 있습니다.다이아몬드의 CC 결합이 매우 강하기 때문에 모든 원자가 전자가 공유 결합 형성에 참여하여 피라미드 모양의 결정 구조를 형성하므로 다이아몬드의 경도가 매우 높고 융점이 높습니다.그리고 이 다이아몬드의 구조는 빛의 띠를 거의 흡수하지 않고 다이아몬드에 조사된 대부분의 빛이 반사되기 때문에 매우 단단하지만 투명해 보입니다.

현재 더 많이 사용되는 방열 재료는 주로 다음을 포함하는 나노 탄소 재료 제품군의 구성원입니다.나노다이아몬드, 나노 그래핀, 그래핀 플레이크, 플레이크 형태의 나노 흑연 분말 및 탄소 나노튜브.그러나 천연흑연 방열필름 제품은 두께가 두껍고 열전도율이 낮아 미래의 고출력, 고집적도 소자의 방열 요구사항을 충족하기 어렵다.동시에 초경량, 얇고 긴 배터리 수명에 대한 사람들의 고성능 요구 사항을 충족하지 못합니다.따라서 새로운 초열전도 소재를 찾는 것이 매우 중요하다.이를 위해서는 열팽창률이 매우 낮고 열전도율이 매우 높으며 가벼운 소재가 필요합니다.다이아몬드 및 그래핀과 같은 탄소 재료는 요구 사항을 충족합니다.열전도율이 높습니다.그들의 복합 재료는 응용 가능성이 큰 일종의 열전도 및 방열 재료이며 주목을 받고 있습니다.

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