V kristalografiji se diamantna struktura imenuje tudi diamantna kubična kristalna struktura, ki jo tvori kovalentna vez ogljikovih atomov. Številne ekstremne lastnosti diamanta so neposredni rezultat kovalentne trdnosti SP³, ki tvori togo strukturo in majhno število ogljikovih atomov. Kovina vodi toploto skozi proste elektrone, njegova visoka toplotna prevodnost pa je povezana z visoko električno prevodnostjo. V nasprotju s tem je toplotna prevodnost v diamantu izvedena le z vibracijami rešetk (tj. Phononi). Izjemno močne kovalentne vezi med diamantnimi atomi omogočajo togo kristalno rešetko visoko frekvenco vibracij, zato je njegova značilna temperatura Debyeja kar 2220 K.

Ker je večina aplikacij precej nižja od temperature Debye, je razprševanje fonona majhno, zato je odpornost na toplotno prevodnost s fononom kot medij izjemno majhna. Toda vsaka okvara rešetke bo povzročila razprševanje fononov in s tem zmanjšala toplotno prevodnost, kar je značilno značilno za vse kristalne materiale. Napake v diamantu običajno vključujejo točkovne okvare, kot so težji ˡ³C izotopi, dušikova nečistoče in prosta delovna mesta, podaljšane okvare, kot so zložene napake in dislokacije, ter 2D okvare, kot so meje zrn.

Diamantni kristal ima navadno tetraedrsko strukturo, v kateri lahko vsi 4 osamljeni pari ogljikovih atomov tvorijo kovalentne vezi, tako da ni prostih elektronov, zato diamant ne more izvesti električne energije.

Poleg tega so atomi ogljika v diamantu povezani s štirimi vrednimi vezmi. Ker je CC vez v diamantu zelo močna, vsi valenčni elektroni sodelujejo pri tvorbi kovalentnih vezi, ki tvorijo kristalno strukturo v obliki piramide, zato je trdota diamanta zelo visoka, talilna točka pa visoka. In zaradi te strukture diamanta absorbira zelo malo svetlobnih pasov, večina svetlobe, obsevane na diamantu, se odraža, tako da čeprav je zelo težko, je videti prozorna.

Trenutno so bolj priljubljeni materiali za odvajanje toplote predvsem člani družine nano ogljikovih materialov, vključno zNanodiamond, nano-grafen, grafenski kosmiči, nano-grafitni prah v obliki kosmičev in ogljikove nanocevke. Vendar pa so naravni grafitni disipacijski izdelki debelejši in imajo nizko toplotno prevodnost, kar je težko izpolniti potrebe po odvajanju toplote prihodnjih naprav z visoko moči, visoko integracijsko gostoto. Hkrati ne izpolnjuje visokozmogljivih zahtev ljudi za ultra lahke in tanke, dolge življenjske dobe baterije. Zato je izredno pomembno najti nove super termalne prevodne materiale. To zahteva, da imajo takšni materiali izjemno nizko hitrost toplotne ekspanzije, ultra visoko toplotno prevodnost in lahkotnost. Ogljikovi materiali, kot sta Diamond in Graphene, samo ustrezajo zahtevam. Imajo visoko toplotno prevodnost. Njihovi sestavljeni materiali so nekakšna toplotna prevodnost in materiali za odvajanje toplote z velikim potencialom uporabe in so postali v središču pozornosti.

Če želite izvedeti več o naših nanodiamond, se prijazno obrnite na naše osebje.