Làm thế nào để kim cương dẫn nhiệt?

Với sự phát triển liên tục của công nghệ, ngày càng nhiều thiết bị điện và các thành phần điện tử điện tử đang dần xuất hiện và nhu cầu của mọi người đối với các sản phẩm điện tử nhẹ và hiệu suất cao đang tăng lên . Chà, làm thế nào để làm tiêu tan nhiệt và làm mát vật liệu đã trở thành thách thức chính .

 

• Vậy làm thế nào để chọn vật liệu trong lĩnh vực độ dẫn nhiệt và tản nhiệt?

Hiện tại, các dung dịch tản nhiệt phổ biến chủ yếu bao gồm các tấm than chì, graphene, vật liệu giao diện nhiệt, ống nhiệt và các tấm đồng nhất hóa và các vật thể chết bán rắn cũng không đáp ứng các yêu cầu hiệu suất cao của mọi người như thời lượng pin siêu mỏng và dài . Do đó, việc tìm kiếm các vật liệu mới có độ dẫn siêu nhiệt có ý nghĩa lớn . Hoàn hảo . Chúng có độ dẫn nhiệt cao và vật liệu composite của chúng là một lớp độ dẫn nhiệt tiềm năng cao và vật liệu tản nhiệt, đã trở thành trọng tâm của sự chú ý của mọi người .}

 

• Độ dẫn nhiệt tuyệt vời và sự tản nhiệt của kim cương

Đối mặt với các hạn chế khác nhau của vật liệu đóng gói truyền thống, các vật liệu phân tán nhiệt mới khác nhau đã được phát triển, có sự giãn nở nhiệt thấp và trọng lượng nhẹ . kim cương, như là một đại diện của các vật liệu này, là chất có độ dẫn nhiệt cao nhất trong thực tế . Ia, ib, iia, iib, vv .} đối với kim cương loại I và II, chúng được phân biệt bởi sự khác biệt về phổ hấp thụ tia cực tím và hồng ngoại của chúng Cùng một loại kim cương có thể không giống nhau . Độ dẫn nhiệt của kim cương có liên quan đến tính toàn vẹn của cấu trúc bên trong của nó và các loại và nội dung của các tạp chất mà nó chứa .

Độ dẫn nhiệt của kim cương không cố định và có một phạm vi biến thể . Các vật liệu chính được sử dụng làm tản nhiệt kim cương là kim cương tinh thể đơn IIA và kim cương đa tinh thể với độ dẫn nhiệt cần thiết, với hệ số giãn nở nhiệt và ở nhiệt độ khoảng 0 {3}

 

• Nguyên tắc của độ dẫn nhiệt kim cương

Kim cương có cấu trúc tinh thể khối, trong đó mỗi nguyên tử carbon tạo thành một liên kết cộng hóa trị với bốn nguyên tử carbon khác trong các quỹ đạo được lai SP3, tạo thành một tứ diện thông thường . Độ dẫn điện . Không giống như kim loại dựa vào các electron ngoại vi để truyền nhiệt, độ dẫn nhiệt của kim cương chủ yếu có nguồn gốc từ sự lan truyền của các rung động nguyên tử carbon (i . e . phonon)

 

Con đường trung bình tự do của các phonon được xác định bởi sự va chạm giữa phonon và sự tán xạ của phonon bằng các khuyết tật trong chất rắn . Các tạp chất, trật khớp, vết nứt và các khuyết tật tinh thể khác trong kim cương Độ dẫn điện .

 

Khi thành phần của một chất đơn giản hơn, cấu trúc đơn giản hơn và có ít tạp chất hơn, chuyển động phonon nhanh hơn và tốc độ truyền nhiệt cũng nhanh hơn . Điều này là do sự ra đời của thành phần thứ hai và sự biến đổi Các electron . Thành phần của kim cương chỉ là một nguyên tố duy nhất của carbon, và cấu trúc của nó cũng rất đơn giản . trong số bốn loại kim cương IA, ib, iia và IIb, iia là tinh khiết nhất và có ít tạp chất nhất, do đó có tốc độ truyền nhiệt cao nhất {{3

 

Trong quá khứ, khi mua kim cương, một số người sẽ liếm chúng bằng lưỡi của chúng . nếu họ cảm thấy đầu lưỡi của họ mát mẻ, đó là một viên kim cương thực sự; Nếu nó ấm, nó chỉ là thủy tinh . quá trình này thực sự đang sử dụng đầu lưỡi làm đầu dò để tiến hành một thí nghiệm so sánh về độ dẫn nhiệt của đá quý .

 

Ngoài ra, Diamond cũng có các đặc điểm của điện trở suất cao và cường độ trường phân tích cao, hằng số điện môi thấp và sự giãn nở nhiệt thấp . Nó có những ưu điểm rõ ràng trong việc tản nhiệt của các thiết bị quang điện tử công suất cao, cũng cho thấy kim cương có tiềm năng lớn trong trường