Kristalografijoje deimanto struktūra taip pat vadinama deimantine kubine kristaline struktūra, kuri susidaro kovalentiškai sujungiant anglies atomus. Daugelis ekstremalių deimanto savybių yra tiesioginės sp3 kovalentinės jungties stiprumo, formuojančio standžią struktūrą ir nedaug anglies atomų, rezultatas. Metalas praleidžia šilumą per laisvuosius elektronus, o jo didelis šilumos laidumas yra susijęs su dideliu elektros laidumu. Priešingai, šilumos laidumas deimante pasiekiamas tik grotelių vibracijomis (ty fononais). Itin tvirti kovalentiniai ryšiai tarp deimanto atomų priverčia standųjį kristalinį gardelį turėti didelį vibracijos dažnį, todėl jo Debye charakteristika siekia net 2220 K.

 

      Kadangi dauguma programų yra daug žemesnės nei Debye temperatūra, fononų sklaida yra maža, todėl fonono, kaip terpės, šilumos laidumo varža yra labai maža. Bet koks grotelių defektas sukels fonų sklaidą ir taip sumažins šilumos laidumą, kuris yra būdingas visų kristalų medžiagų bruožas. Deimanto defektai paprastai apima taškinius defektus, pvz., Sunkesnius CC izotopus, azoto priemaišas ir laisvas vietas, išplėstinius defektus, tokius kaip krovimo gedimai ir išnirimai, ir 2D defektus, tokius kaip grūdelių ribos.

 

      Deimantinis kristalas turi taisyklingą tetraedrinę struktūrą, kurioje visos 4 vienišos anglies atomų poros gali suformuoti kovalentinius ryšius, todėl nėra laisvų elektronų, todėl deimantas negali laidyti elektros.

 

      Be to, deimanto anglies atomai yra susieti keturiomis valentinėmis jungtimis. Kadangi CC jungtis deimante yra labai stipri, visi valentiniai elektronai dalyvauja formuojant kovalentinius ryšius, formuojant piramidės formos kristalų struktūrą, todėl deimanto kietumas yra labai didelis, o lydymosi temperatūra yra aukšta. Dėl šios deimanto struktūros jis taip pat sugeria labai mažai šviesos juostų, didžioji dalis deimantu apšvitintos šviesos atsispindi, taigi, nors ir labai kieta, ji atrodo skaidri.

 

      Šiuo metu populiaresnės šilumos išsklaidymo medžiagos yra nano-anglies medžiagų šeimos nariai, įskaitant nanodiamondas, nano-grafenas, grafeno dribsniai, dribsnių formos nano-grafito milteliai ir anglies nanovamzdeliai. Tačiau natūralaus grafito šilumos išsklaidymo plėvelės gaminiai yra storesni ir turi mažą šilumos laidumą, todėl sunku patenkinti būsimų didelės galios, didelio integracijos tankio įtaisų šilumos išsklaidymo reikalavimus. Tuo pačiu metu jis neatitinka žmonių didelio našumo reikalavimų, susijusių su ypač lengvu ir plonu, ilgu akumuliatoriaus tarnavimo laiku. Todėl nepaprastai svarbu rasti naujų šilumą laidžių medžiagų. Tam reikia, kad tokios medžiagos turėtų ypač mažą šiluminio plėtimosi greitį, ypač aukštą šilumos laidumą ir lengvumą. Anglies medžiagos, tokios kaip deimantas ir grafenas, tiesiog atitinka reikalavimus. Jie pasižymi dideliu šilumos laidumu. Jų kompozicinės medžiagos yra tam tikros šilumos laidumo ir šilumos išsklaidymo medžiagos, turinčios didelį pritaikymo potencialą, ir jos tapo dėmesio centru.

 

      Jei norėtumėte sužinoti daugiau apie mūsų nanodiamones, maloniai prašome susisiekti su mūsų darbuotojais.

 


Skelbimo laikas: gegužės – 2021 m