Kristalogrāfijā dimanta struktūru sauc arī par dimanta kubiskā kristāla struktūru, ko veido oglekļa atomu kovalentā saite.Daudzas dimanta ekstrēmas īpašības ir tiešs sp³ kovalentās saites stiprības rezultāts, kas veido stingru struktūru un nelielu skaitu oglekļa atomu.Metāls vada siltumu caur brīvajiem elektroniem, un tā augstā siltumvadītspēja ir saistīta ar augstu elektrovadītspēju.Turpretim siltuma vadīšanu dimantā panāk tikai režģa vibrācijas (ti, fononi).Īpaši spēcīgās kovalentās saites starp dimanta atomiem padara cieto kristāla režģi ar augstu vibrācijas frekvenci, tāpēc tā Debye raksturīgā temperatūra ir pat 2220 K.

Tā kā lielākā daļa lietojumu ir daudz zemākas par Debye temperatūru, fonona izkliede ir maza, tāpēc siltuma vadīšanas pretestība ar fononu kā vidi ir ārkārtīgi maza.Bet jebkurš režģa defekts radīs fonona izkliedi, tādējādi samazinot siltumvadītspēju, kas ir raksturīga visiem kristāla materiāliem.Dimanta defekti parasti ietver punktveida defektus, piemēram, smagākus ˡ³C izotopus, slāpekļa piemaisījumus un vakances, paplašinātus defektus, piemēram, sakraušanas defektus un dislokācijas, un 2D defektus, piemēram, graudu robežas.

Dimanta kristālam ir regulāra tetraedriska struktūra, kurā visi 4 vientuļie oglekļa atomu pāri var veidot kovalentās saites, tāpēc brīvo elektronu nav, līdz ar to dimants nevar vadīt elektrību.

Turklāt oglekļa atomi dimantā ir saistīti ar četrvērtīgām saitēm.Tā kā CC saite dimantā ir ļoti spēcīga, visi valences elektroni piedalās kovalento saišu veidošanā, veidojot piramīdas formas kristāla struktūru, tāpēc dimanta cietība ir ļoti augsta un kušanas temperatūra ir augsta.Un šī dimanta struktūra arī liek tam absorbēt ļoti maz gaismas joslu, lielākā daļa uz dimanta izstarotās gaismas tiek atstarota, tāpēc, lai gan tas ir ļoti ciets, tas izskatās caurspīdīgs.

Pašlaik populārākie siltuma izkliedes materiāli galvenokārt ir nano-oglekļa materiālu saimes locekļi, tostarpnanodimants, nanografēns, grafēna pārslas, pārslu formas nanografīta pulveris un oglekļa nanocaurules.Tomēr dabiskā grafīta siltuma izkliedes plēves izstrādājumi ir biezāki un tiem ir zema siltumvadītspēja, kas ir grūti izpildīt siltuma izkliedes prasības nākotnes lieljaudas, augsta integrācijas blīvuma ierīcēm.Tajā pašā laikā tas neatbilst cilvēku augstas veiktspējas prasībām attiecībā uz īpaši vieglu un plānu, ilgu akumulatora darbības laiku.Tāpēc ir ārkārtīgi svarīgi atrast jaunus super-siltumu vadošus materiālus.Tas prasa, lai šādiem materiāliem būtu ārkārtīgi zems termiskās izplešanās ātrums, īpaši augsta siltumvadītspēja un vieglums.Oglekļa materiāli, piemēram, dimants un grafēns, vienkārši atbilst prasībām.Viņiem ir augsta siltuma vadītspēja.To kompozītmateriāli ir sava veida siltuma vadīšanas un siltuma izkliedes materiāli ar lielu pielietojuma potenciālu, un tie ir kļuvuši uzmanības centrā.

Ja vēlaties uzzināt vairāk par mūsu nanodimantiem, lūdzu, sazinieties ar mūsu darbiniekiem.