При кристаллографии алмазная структура также называется алмазной кубической кристаллической структурой, которая образуется ковалентной связью атомов углерода. Многие из экстремальных свойств алмаза являются прямым результатом прочности ковалентной связи SP³, которая образует жесткую структуру и небольшое количество атомов углерода. Металл проводит тепло через свободные электроны, а его высокая теплопроводность связана с высокой электрической проводимостью. Напротив, теплопровождение в алмазе достигается только с помощью решетчатых вибраций (то есть фононов). Чрезвычайно прочные ковалентные связи между алмазными атомами делают жесткую кристаллическую решетку имеют высокую частоту вибрации, поэтому характерная температура дебая достигает 2220 К.

Поскольку большинство применений намного ниже, чем температура Дебая, рассеяние фонона невелико, поэтому сопротивление теплопроводности с фононом, поскольку среда чрезвычайно мала. Но любой дефект решетки будет вызывать фононное рассеяние, тем самым снижая теплопроводность, которая является неотъемлемой характеристикой всех кристаллических материалов. Дефекты в алмазе обычно включают точечные дефекты, такие как более тяжелые изотопы ˡ³C, примеси азота и вакансии, расширенные дефекты, такие как разломы и дислокации, а также 2D дефекты, такие как границы зерна.

Алмазный кристалл имеет регулярную тетраэдрическую структуру, в которой все 4 одиноких пары атомов углерода могут образовывать ковалентные связи, поэтому нет свободных электронов, поэтому алмаз не может провести электричество.

Кроме того, атомы углерода в алмазе связаны с четырьмя валентными связями. Поскольку связь CC в алмазе очень сильна, все валентные электроны участвуют в образовании ковалентных связей, образуя кристаллическую структуру в форме пирамиды, поэтому твердость алмаза очень высока, а температура плавления высока. И эта структура алмаза также делает его поглощать очень мало легких полос, большая часть света, облученная на алмазе, отражается, поэтому, хотя она очень жесткая, она выглядит прозрачной.

В настоящее время более популярные материалы для рассеивания тепла являются в основном членами семейства наноглерода, в том числеНанодиамонд, нано-графен, графеновые хлопья, нанорафитовая порошка в форме чешуйки и углеродные нанотрубки. Тем не менее, продукты для рассеивания натурального графита тепловой пленки более толстые и имеют низкую теплопроводность, что трудно соответствовать требованиям рассеивания тепла на будущих мощных устройствах с высокой плотностью высокой интеграции. В то же время он не отвечает высокопроизводительным требованиям людей для сверхлегкого и тонкого долгого времени автономной работы. Следовательно, чрезвычайно важно найти новые супертермальные проводящие материалы. Это требует, чтобы такие материалы имели чрезвычайно низкую скорость термического расширения, сверхвысокий теплопроводность и легкость. Углеродные материалы, такие как алмаз и графен, просто соответствуют требованиям. Они обладают высокой теплопроводностью. Их композитные материалы представляют собой своего рода теплопроводные и тепловые материалы с большим потенциалом применения, и они стали центром внимания.

Если вы хотите узнать больше о наших NanoDiamonds, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нашим сотрудникам.