У кристалографији, дијамантска структура се назива и дијамантска кубична кристална структура, која се формира ковалентним повезивањем атома угљеника.Многа екстремна својства дијаманта су директан резултат сп³ ковалентне снаге везе која формира круту структуру и мали број атома угљеника.Метал проводи топлоту кроз слободне електроне, а његова висока топлотна проводљивост је повезана са високом електричном проводљивошћу.Насупрот томе, проводљивост топлоте у дијаманту се постиже само вибрацијама решетке (тј. фононима).Изузетно јаке ковалентне везе између атома дијаманта чине да крута кристална решетка има високу фреквенцију вибрација, тако да је њена Дебајева карактеристична температура чак 2.220 К.

Пошто је већина апликација много нижа од Дебајеве температуре, расејање фонона је мало, тако да је отпор проводљивости топлоте са фононом као медијумом изузетно мали.Али сваки дефект решетке ће произвести расејање фонона, смањујући на тај начин топлотну проводљивост, што је инхерентна карактеристика свих кристалних материјала.Дефекти дијаманта обично укључују тачкасте дефекте као што су тежи изотопи ˡ³Ц, нечистоће азота и празна места, проширене дефекте као што су грешке у слагању и дислокације, и 2Д дефекте као што су границе зрна.

Кристал дијаманта има правилну тетраедарску структуру, у којој сва 4 усамљена пара атома угљеника могу да формирају ковалентне везе, тако да нема слободних електрона, па дијамант не може да спроводи струју.

Поред тога, атоми угљеника у дијаманту су повезани четворовалентним везама.Пошто је ЦЦ веза у дијаманту веома јака, сви валентни електрони учествују у формирању ковалентних веза, формирајући кристалну структуру у облику пирамиде, тако да је тврдоћа дијаманта веома висока, а тачка топљења висока.А ова структура дијаманта такође чини да апсорбује врло мало светлосних трака, већина светлости озрачене на дијаманту се рефлектује, па иако је веома тврд, изгледа провидно.

Тренутно су популарнији материјали за расипање топлоте углавном чланови породице нано-угљеничних материјала, укључујућинанодијамант, нано-графен, графенске љуспице, нано-графитни прах у облику пахуљице и угљеничне наноцеви.Међутим, производи од природног графитног филма за расипање топлоте су дебљи и имају ниску топлотну проводљивост, што је тешко испунити захтеве за расипање топлоте будућих уређаја велике снаге и велике густине интеграције.Истовремено, не испуњава захтеве људи за високим перформансама за ултра-лаке и танке, дуге батерије.Због тога је изузетно важно пронаћи нове супер-термалне проводљиве материјале.Ово захтева да такви материјали имају изузетно ниску стопу топлотног ширења, ултра-високу топлотну проводљивост и лакоћу.Угљенични материјали као што су дијамант и графен само испуњавају захтеве.Имају високу топлотну проводљивост.Њихови композитни материјали су врста материјала за проводљивост и расипање топлоте са великим потенцијалом примене, и они су постали фокус пажње.

Ако желите да сазнате више о нашим нанодијамантима, слободно контактирајте наше особље.