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納米金剛石導熱原理

來源:廣州宏武材料科技有限公司     發布時間:2020-07-28瀏覽量:

      在晶體學中,金剛石結構又稱為金剛石立方晶體結構,由碳原子通過共價鍵結合形成。金剛石的許多極致屬性都是形成剛性結構的sp3共價鍵強度和少量碳原子作用下的直接結果。金屬通過自由電子傳導熱量,其高熱傳導性與高導電性相關聯,相比之下,金剛石中的熱量傳導僅由晶格振動(即聲子)完成。金剛石原子之間極強的共價鍵使剛性晶格具有高振動頻率,因此其德拜特征溫度高達2,220 K。由于大部分應用遠低于德拜溫度,聲子散射較小,因此以聲子為媒介的熱傳導阻力極小。但任何晶格缺陷都會產生聲子散射,從而降低熱傳導性,這是所有晶體材料的固有特征。金剛石中的缺陷通常包括較重的?3C同位素、氮雜質和空缺等點缺陷,堆垛層錯和位錯等擴展缺陷以及晶界等2D缺陷。

      但是金剛石晶體為正四面體結構,其中碳原子的4個孤對電子可以全部形成共價鍵,因此就沒有自由電子,這樣金剛石就不能導電。而且金剛石中碳原子以四價鍵鏈接,由于鉆石中的C-C鍵很強,所有的價電子都參與了共價鍵的形成,形成金字塔狀的晶體結構,所以金剛石硬度非常大,熔點高。且金剛石的這種結構也使得它可吸收的光波段很少,照射到金剛石上的光線大部分被反射出去,因此它雖然硬度很高,看上去卻是透明的。


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