In de kristallografie wordt de diamantstructuur ook wel de diamant kubische kristalstructuur genoemd, die wordt gevormd door de covalente binding van koolstofatomen.Veel van de extreme eigenschappen van diamant zijn het directe resultaat van de sp³ covalente bindingssterkte die een stijve structuur en een klein aantal koolstofatomen vormt.Metaal geleidt warmte door vrije elektronen en de hoge thermische geleidbaarheid wordt geassocieerd met een hoge elektrische geleidbaarheid.Warmtegeleiding in diamant daarentegen wordt alleen bereikt door roostertrillingen (dwz fononen).De extreem sterke covalente bindingen tussen diamantatomen zorgen ervoor dat het stijve kristalrooster een hoge trillingsfrequentie heeft, dus de Debye-karakteristieke temperatuur is zo hoog als 2.220 K.

Omdat de meeste toepassingen veel lager zijn dan de Debye-temperatuur, is de fononverstrooiing klein, dus de warmtegeleidingsweerstand met het fonon als medium is extreem klein.Maar elk roosterdefect zal fononverstrooiing veroorzaken, waardoor de thermische geleidbaarheid wordt verminderd, wat een inherent kenmerk is van alle kristalmaterialen.Defecten in diamant omvatten meestal puntdefecten zoals zwaardere ˡ³C-isotopen, stikstofonzuiverheden en vacatures, uitgebreide defecten zoals stapelfouten en dislocaties, en 2D-defecten zoals korrelgrenzen.

Het diamantkristal heeft een regelmatige tetraëdrische structuur, waarin alle 4 eenzame paren koolstofatomen covalente bindingen kunnen vormen, dus er zijn geen vrije elektronen, dus diamant kan geen elektriciteit geleiden.

Bovendien zijn de koolstofatomen in diamant verbonden door vierwaardige bindingen.Omdat de CC-binding in diamant erg sterk is, nemen alle valentie-elektronen deel aan de vorming van covalente bindingen, waardoor een piramidevormige kristalstructuur wordt gevormd, dus de hardheid van diamant is erg hoog en het smeltpunt is hoog.En deze structuur van diamant zorgt er ook voor dat het zeer weinig lichtbanden absorbeert, het meeste licht dat op de diamant wordt uitgestraald, wordt weerkaatst, dus hoewel het erg hard is, ziet het er transparant uit.

Momenteel zijn de meer populaire materialen voor warmteafvoer voornamelijk leden van de familie van nanokoolstofmaterialen, waarondernanodiamant, nano-grafeen, grafeenvlokken, vlokvormig nano-grafietpoeder en koolstofnanobuisjes.Natuurlijke warmteafvoerfilmproducten van grafiet zijn echter dikker en hebben een lage thermische geleidbaarheid, wat moeilijk is om te voldoen aan de warmteafvoervereisten van toekomstige apparaten met hoog vermogen en hoge integratiedichtheid.Tegelijkertijd voldoet het niet aan de hoge prestatie-eisen van mensen voor ultralichte en dunne, lange batterijduur.Daarom is het uiterst belangrijk om nieuwe superthermisch geleidende materialen te vinden.Dit vereist dat dergelijke materialen een extreem lage thermische uitzettingssnelheid, ultrahoge thermische geleidbaarheid en lichtheid hebben.Koolstofmaterialen zoals diamant en grafeen voldoen net aan de eisen.Ze hebben een hoge thermische geleidbaarheid.Hun composietmaterialen zijn een soort warmtegeleidings- en warmteafvoermaterialen met een groot toepassingspotentieel, en ze zijn in het middelpunt van de belangstelling komen te staan.

Als u meer wilt weten over onze nanodiamanten, neem dan gerust contact op met onze medewerkers.