Trong tinh thể học, cấu trúc kim cương còn được gọi là cấu trúc tinh thể hình khối kim cương, được hình thành bởi liên kết cộng hóa trị của các nguyên tử carbon. Nhiều tính chất cực đoan của kim cương là kết quả trực tiếp của cường độ liên kết cộng hóa trị SP³ tạo thành một cấu trúc cứng nhắc và một số lượng nhỏ các nguyên tử carbon. Kim loại dẫn nhiệt thông qua các electron tự do và độ dẫn nhiệt cao của nó có liên quan đến độ dẫn điện cao. Ngược lại, sự dẫn nhiệt trong kim cương chỉ được thực hiện bằng các rung động mạng (nghĩa là, phonon). Các liên kết cộng hóa trị cực kỳ mạnh giữa các nguyên tử kim cương làm cho mạng tinh thể cứng có tần số rung cao, do đó, nhiệt độ đặc trưng debye của nó cao tới 2.220 K.

Vì hầu hết các ứng dụng thấp hơn nhiều so với nhiệt độ debye, nên sự tán xạ phonon là nhỏ, do đó, điện trở dẫn nhiệt với phonon là môi trường cực kỳ nhỏ. Nhưng bất kỳ khiếm khuyết mạng tinh thể sẽ tạo ra sự tán xạ phonon, do đó làm giảm độ dẫn nhiệt, đó là một đặc điểm vốn có của tất cả các vật liệu tinh thể. Các khiếm khuyết trong kim cương thường bao gồm các khiếm khuyết điểm như ˡ³C đồng vị nặng hơn, tạp chất nitơ và vị trí tuyển dụng, các khiếm khuyết mở rộng như sắp xếp các lỗi và sai lệch, và các khiếm khuyết 2D như ranh giới hạt.

Tinh thể kim cương có cấu trúc tứ diện thông thường, trong đó tất cả 4 cặp nguyên tử carbon đơn độc có thể tạo thành liên kết cộng hóa trị, do đó không có electron tự do, vì vậy kim cương không thể dẫn điện.

Ngoài ra, các nguyên tử carbon trong kim cương được liên kết bởi các liên kết bốn giá trị. Bởi vì liên kết CC trong kim cương rất mạnh, tất cả các electron hóa trị tham gia vào sự hình thành các liên kết cộng hóa trị, tạo thành một cấu trúc tinh thể hình kim tự tháp, do đó độ cứng của kim cương rất cao và điểm nóng chảy cao. Và cấu trúc của kim cương này cũng làm cho nó hấp thụ rất ít các dải ánh sáng, hầu hết các ánh sáng chiếu xạ trên kim cương được phản xạ, vì vậy mặc dù nó rất khó, nó trông trong suốt.

Hiện tại, các vật liệu phân tán nhiệt phổ biến hơn chủ yếu là thành viên của họ vật liệu nano carbon, bao gồm cảNanodiamond, nano-graphene, vảy graphene, bột graphite nano hình vảy và ống nano carbon. Tuy nhiên, các sản phẩm màng phân tán nhiệt tự nhiên dày hơn và có độ dẫn nhiệt thấp, rất khó để đáp ứng các yêu cầu tản nhiệt của các thiết bị mật độ tích hợp cao, năng lượng cao trong tương lai. Đồng thời, nó không đáp ứng các yêu cầu hiệu suất cao của mọi người đối với thời lượng pin dài và mỏng, dài. Do đó, điều cực kỳ quan trọng là tìm thấy các vật liệu dẫn điện siêu nhiệt mới. Điều này đòi hỏi các vật liệu như vậy phải có tốc độ giãn nở nhiệt cực thấp, độ dẫn nhiệt cực cao và độ nhẹ. Các vật liệu carbon như kim cương và graphene chỉ đáp ứng các yêu cầu. Chúng có độ dẫn nhiệt cao. Vật liệu composite của chúng là một loại chất dẫn nhiệt và chất làm tản nhiệt với tiềm năng ứng dụng tuyệt vời, và chúng đã trở thành trọng tâm của sự chú ý.

Nếu bạn muốn biết thêm về nanodiamond của chúng tôi, vui lòng liên hệ với nhân viên của chúng tôi.