W krystalografii struktura diamentów nazywana jest również diamentową strukturą krystaliczną sześcienną, która powstaje przez kowalencyjne wiązanie atomów węgla. Wiele ekstremalnych właściwości diamentu jest bezpośrednim wynikiem kowalencyjnej siły wiązania, która tworzy sztywną strukturę i niewielką liczbę atomów węgla. Metal przeprowadza ciepło przez wolne elektron, a jego wysoka przewodność cieplna jest związana z wysoką przewodnością elektryczną. W przeciwieństwie do tego, przewodzenie cieplne w diamencie odbywa się tylko dzięki wibracjom sieci (tj. Fonony). Niezwykle silne kowalencyjne wiązania między atomami diamentów sprawiają, że sztywna kryształowa sieć ma wysoką częstotliwość wibracji, więc jej charakterystyka charakterystyczna debye wynosi nawet 2220 K.

Ponieważ większość zastosowań jest znacznie niższa niż temperatura Debye, rozpraszanie fononu jest niewielkie, więc odporność na przewodzenie cieplne z fononem jako medium jest wyjątkowo małe. Ale każda defekt sieci wywoła rozpraszanie fononu, zmniejszając w ten sposób przewodność cieplną, co jest nieodłączną cechą wszystkich materiałów kryształowych. Wady w diamencie zwykle obejmują defekty punktowe, takie jak cięższe izotopy ˡ³c, zanieczyszczenia azotu i wolne miejsca, rozszerzone wady, takie jak ustawianie błędów i zwichnięcia, oraz defekty 2D, takie jak granice ziaren.

Diamentowy kryształ ma regularną strukturę czworościenną, w której wszystkie 4 samotne pary atomów węgla mogą tworzyć kowalencyjne wiązania, więc nie ma wolnych elektronów, więc diament nie może prowadzić energii elektrycznej.

Ponadto atomy węgla w diamencie są połączone czterowartościowymi wiązaniami. Ponieważ wiązanie CC w diamencie jest bardzo silne, wszystkie elektrony walencyjne uczestniczą w tworzeniu wiązań kowalencyjnych, tworząc strukturę krystaliczną w kształcie piramidy, więc twardość diamentu jest bardzo wysoka, a temperatura topnienia jest wysoka. A ta struktura diamentu sprawia, że ​​wchłania bardzo niewiele pasm lekkich, większość światła napromieniowanych na diamencie jest odbijana, więc chociaż jest bardzo trudna, wygląda przezroczysta.

Obecnie bardziej popularne materiały rozpraszania ciepła są głównie członkami rodziny materiałów nano-węglowych, w tymNanodiamond, nano-grafen, płatki grafenowe, proszek nano-graffitu w kształcie płatku i nanorurki węglowe. Jednak naturalne grafitowe produkty do rozpraszania ciepła są grubsze i mają niską przewodność cieplną, co jest trudne do spełnienia wymagań rozpraszania ciepła przyszłych urządzeń o dużej mocy i gęstości o dużej integracji. Jednocześnie nie spełnia wymagań ludzi o wysokiej wydajności w zakresie ultra światła i cienkiej, długiej żywotności baterii. Dlatego niezwykle ważne jest znalezienie nowych supertermicznych materiałów przewodzących. Wymaga to, aby takie materiały miały wyjątkowo niską szybkość rozszerzania cieplnego, bardzo wysoką przewodność cieplną i lekkość. Materiały węglowe, takie jak diament i grafen, spełniają wymagania. Mają wysoką przewodność cieplną. Ich materiały złożone są rodzajem materiałów przewodzenia cieplnego i rozpraszania ciepła o dużym potencjale zastosowania i stały się przedmiotem uwagi.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o naszych nanodiamondach, uprzejmie skontaktuj się z naszym personelem.