I krystallografi kalles diamantstrukturen også diamantkubikkkrystallstrukturen, som dannes ved den kovalente bindingen av karbonatomer. Mange av de ekstreme egenskapene til diamant er det direkte resultatet av den kovalente bindingsstyrken som danner en stiv struktur og et lite antall karbonatomer. Metall leder varme gjennom frie elektroner, og dens høye termiske ledningsevne er assosiert med høy elektrisk ledningsevne. Derimot oppnås varmetilledning i diamant bare med gittervibrasjoner (dvs. fononer). De ekstremt sterke kovalente bindingene mellom diamantatomer gjør at det stive krystallgitteret har en høy vibrasjonsfrekvens, så dens Debye -karakteristiske temperatur er så høy som 2220 K.

Siden de fleste bruksområder er mye lavere enn Debye -temperaturen, er fononspredningen liten, så varmeledningsmotstanden med fononet ettersom mediet er ekstremt lite. Men enhver gitterfeil vil produsere fononspredning, og dermed redusere termisk ledningsevne, som er en iboende egenskap ved alle krystallmaterialer. Feil i diamant inkluderer vanligvis punktfeil som tyngre ˡ³c -isotoper, nitrogen -urenheter og ledige stillinger, utvidede defekter som stabling av feil og dislokasjoner, og 2D -defekter som korngrenser.

Diamantkrystallen har en vanlig tetrahedrisk struktur, der alle 4 ensomme par karbonatomer kan danne kovalente bindinger, så det er ingen frie elektroner, så diamant kan ikke utføre strøm.

I tillegg er karbonatomene i diamant koblet sammen med fire-valente bindinger. Fordi CC-bindingen i diamant er veldig sterkt, deltar alle valenselektroner i dannelsen av kovalente bindinger, og danner en pyramideformet krystallstruktur, så hardheten til diamant er veldig høy og smeltepunktet er høy. Og denne strukturen av diamant får den også til å absorbere svært få lysbånd, det meste av lyset bestrålet på diamanten reflekteres ut, så selv om det er veldig vanskelig, ser den gjennomsiktig ut.

For tiden er de mer populære varmeavledermaterialene hovedsakelig medlemmer av Nano-Carbon Material-familien, inkludertNanodiamond, nano-grafen, grafenflak, flakeformet nanograferingspulver og karbon nanorør. Imidlertid er naturlige grafittvarme-spredningsfilmprodukter tykkere og har lav termisk ledningsevne, noe som er vanskelig å oppfylle varmeavledningskravene til fremtidige høye strøm, høyintegreringstetthetsinnretninger. Samtidig oppfyller det ikke folks krav til høy ytelse for ultralys og tynn, lang batterilevetid. Derfor er det ekstremt viktig å finne nye super-termiske ledende materialer. Dette krever at slike materialer har ekstremt lav termisk ekspansjonshastighet, ultrahøy termisk ledningsevne og letthet. Karbonmaterialer som diamant og grafen oppfyller bare kravene. De har høy varmeledningsevne. Deres sammensatte materialer er en slags varmelednings- og varmespredningsmaterialer med stort anvendelsespotensial, og de har blitt fokus for oppmerksomhet.

Hvis du vil vite mer om nanodiamondene våre, kan du gjerne kontakte våre ansatte.