Kaip deimantas veda šilumą?

Nuolatiniam technologijos kūrimui, pamažu atsiranda vis daugiau ir daugiau didelės galios elektros prietaisų ir mikroelektroninių komponentų, o žmonių poreikis lengvų ir aukštos kokybės elektroniniams produktams didėja .. Na, ir kaip išsklaidyti šilumą ir atvėsusias medžiagas tapo pagrindiniu iššūkiu .

 

• Taigi, kaip pasirinkti medžiagas šilumos laidumo ir šilumos išsklaidymo srityje?

At present, the popular heat dissipation solutions mainly include graphite sheets, graphene, thermal interface materials, heat pipes and homogenization plates, and semi-solid die castings. However, natural graphite heat dissipation film products are thicker and have low thermal conductivity, which makes it difficult to meet the heat dissipation needs of future high-power and high-density integrated devices. At the same time, they Taip pat neatitinkate aukšto našumo reikalavimų, tokių kaip ypač plonas ir ilgas akumuliatoriaus veikimo laikas . Todėl naujų medžiagų, turinčių ypač šilumos laidumą Puikiai . jie turi aukštą šilumos laidumą, o jų kompozicinės medžiagos yra labai potencialios šilumos laidumo ir šilumos išsklaidymo medžiagų klasė, kuri tapo žmonių dėmesio akcentavimu .

 

• Puikus deimanto šilumos laidumas ir šilumos išsklaidymas

Susidūrę su įvairiais tradicinių pakavimo medžiagų apribojimais, buvo sukurtos įvairios naujos šilumos išsklaidymo medžiagų, kurių šiluminis plėtimas ir lengvas svoris . deimantė, kaip šių medžiagų atstovas, yra didžiausias gamtos šilumos laidumas {.. IA, IB, IIA, IIB ir kt. IA tipo, I ir II tipo deimantų, išskiria jų ultravioletinių ir infraraudonųjų absorbcijos spektrų skirtumus Deimantas gali būti ne tas pats . Deimanto šilumos laidumas yra susijęs su jo vidinės struktūros vientisumu ir priemaišų tipais ir turiniu, jame yra {. to paties tipo deimantų šilumos laidumas taip pat skiriasi skirtingose ​​temperatūrose, kaip parodyta žemiau esančioje lentelėje:

Šilumos deimanto laidumas nėra fiksuotas ir turi įvairių variacijų diapazoną . Pagrindinės medžiagos, naudojamos kaip deimantinės šilumos kriauklės, yra IIA tipo vieno kristalų deimantas ir polikristalinis deimantas su reikiamu šilumos laidumu, o šilumos išsiplėtimo koeficientas yra maždaug 0 . 8 × 10-6/k ir apšvietimas kambario temperatūroje.

 

• Deimantinio šilumos laidumo principas

Deimantas turi kubinę kristalų struktūrą, kai kiekvienas anglies atomas sudaro kovalentinį ryšį su dar keturiais anglies atomais SP3 hibridizuotose orbitalėse, sudarydamos įprastą tetraedrą ., nes visi valentiniai elektronai apsiriboja dideliais terminio ryšio sritimi, o laisvų elektronų nėra, o deimantai nėra stacionarūs . aukšto terminio elgesio ir nėra laisvų elektronų, o deimantai nėra stacionarūs . aukšto terminio elgesio ir nėra laisvo elektronų, o deimantai nėra stacionarūs . aukšto terminio elgesio. Laidumas . Skirtingai nuo metalų, kurie šilumos perdavimui priklauso nuo periferinių elektronų, deimanto šilumos laidumas daugiausia gaunamas iš anglies atominių vibracijų sklidimo (i . e . fononų) .

 

The mean free path of phonons is determined by the collisions between phonons and the scattering of phonons by defects in solids. Impurities, dislocations, cracks, and other crystal defects in diamond, as well as residual metal catalysts and lattice orientations, can collide with phonons and scatter them, thereby limiting the mean free path of phonons and reducing thermal laidumas .

 

When the composition of a substance is simpler, the structure is simpler, and there are fewer impurities, the phonon motion is faster, and the heat transfer rate is also faster. This is because the introduction of the second component and impurities can cause lattice distortion, distortion, and dislocations, disrupting the integrity of the crystal and increasing the scattering probability of phonons or Elektronai . Deimantės sudėtis yra tik vienas anglies elementas, o jo struktūra taip pat yra labai paprasta . tarp keturių deimantų IA, IB, IIA ir IIB tipų, todėl turi mažiausiai priemaišų, taigi turi didžiausią šilumos perdavimo greitį .}}}}}}.

 

Anksčiau, perkant deimantus, kai kurie žmonės juos laižytų liežuvio galiuku . Jei pajuto liežuvio galiuką vėsų, tai buvo tikras deimantas; Jei šilta, tai tik stiklas . Šis procesas iš tikrųjų naudoja liežuvio galiuką kaip zondą atlikti lyginamąjį eksperimentą su brangakmenio šilumos laidumu ., nes stiklo šiluminis laidumas yra labai mažas, o realaus dviračio šilumos perdavimo ritmas {3 {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3 {3} {3 {3 {3 {3 {3 {3 skirtumas yra {3.

 

Be to, deimantas taip pat pasižymi didelės varžos ir didelio skilimo lauko stiprumo, mažos dielektrinės konstanta ir mažos šilumos išsiplėtimo . savybėmis. Jis turi akivaizdžių pranašumų, kai šilumos išsklaidymas yra didelės galios optoelektroniniai prietaisai, o tai taip pat rodo, kad deimantas turi didelį potencialą pritaikyti šilumos sklaidos lauką .}.