У кристалографії діамантову структуру також називають діамантовою кубічною кристалічною структурою, яка утворюється ковалентним зв'язком атомів вуглецю. Багато крайніх властивостей алмазу є прямим результатом сили ковалентного зв’язку SPім, яка утворює жорстку структуру та невелику кількість атомів вуглецю. Метал проводить тепло через вільні електрони, а його висока теплопровідність пов'язана з високою електропровідністю. На відміну від цього, тепловіддача в алмазі здійснюється лише за допомогою гратів (тобто фонони). Надзвичайно міцні ковалентні зв’язки між атомами алмазів роблять жорстку кристалічну решітку, що мають високу частоту вібрації, тому його характерна температура дебі до 2220 К.

Оскільки більшість застосувань значно нижчі, ніж температура Дебі, розсіювання фонона невелика, тому стійкість до проведення тепла з фононом, оскільки середовище надзвичайно мало. Але будь -який дефект решітки призведе до розсіювання фононів, тим самим знижуючи теплопровідність, яка є притаманною характеристикам усіх кристалічних матеріалів. Дефекти алмазу, як правило, включають дефекти точок, такі як більш важкі ˡ³c ізотопи, домішки азоту та вакансії, розширені дефекти, такі як укладання несправностей та дислокації, та 2D дефекти, такі як межі зерна.

Діамантовий кристал має звичайну тетраедральну структуру, в якій усі 4 одинокі пари атомів вуглецю можуть утворювати ковалентні зв’язки, тому вільних електронів немає, тому алмаз не може проводити електроенергію.

Крім того, атоми вуглецю в алмазі пов'язані з чотирма валентними зв’язками. Оскільки зв'язок СК в алмазі дуже сильний, всі валентні електрони беруть участь у формуванні ковалентних зв’язків, утворюючи кристалічну структуру у формі піраміди, тому твердість алмазу дуже висока, а температура плавлення висока. І ця структура алмазу також робить його дуже мало світлових смуг, більшість світла, опроміненого на алмазу, відбивається, тому, хоча це дуже важко, вона виглядає прозорою.

В даний час більш популярні матеріали теплового розсіювання в основному є членами сімейства нано-вуглецю, в тому числінанодіамон, нано-графен, графенові пластівці, пластівковий нано-графітний порошок та вуглецеві нанотрубки. Однак природні препарати для розсіювання теплопроводу графіту є більш товстими і мають низьку теплопровідність, що важко задовольнити потреби розсіювання тепла майбутніх пристроїв високої потужності, щільності високої інтеграції. У той же час, це не відповідає високоефективним вимогам людей до надлегкого та тонкого часу акумулятора. Тому надзвичайно важливо знайти нові супертермальні електропровідні матеріали. Це вимагає, щоб такі матеріали мали надзвичайно низьку швидкість розширення тепла, надвисока теплопровідність та легкість. Вуглецеві матеріали, такі як алмаз та графен, просто відповідають вимогам. Вони мають високу теплопровідність. Їх композитні матеріали - це свого роду матеріали теплопровідності та розсіювання тепла з чудовим потенціалом нанесення, і вони стали центром уваги.

Якщо ви хочете дізнатися більше про наші нанодіамонди, будь ласка, не соромтеся звертатися до наших співробітників.