金刚石热沉片的导热原理

金刚石是目前已知自然界中热导率最高的物质，
，
，可分为单晶和多晶。。尊龙时凯高品质单晶金刚石在室温下的导热系数高达2000W/(m·K)以上，，，，多晶金刚石在室温下的导热系数最高可接近2200W/(m·K)。。是什么让金刚石具有如此高的导热率？？？这其中究竟蕴含着什么原理？？？？接下来就让我们一起来揭晓奥秘
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首先，
，，从金刚石的晶体结构进行分析，，这是由于其独特的晶体结构决定的：金刚石是碳的一种晶体，，，其中的碳原子之间都是以共价键结合起来的，
，，故称其为共价键晶体。
。
。
。共价键中的电子与原子核之间存在着很强的Coulomb吸引力
，
，，，故共价键的能量在所有价键中是最高的
，，，因而共价键晶体具有很高的熔点和较高的弹性模量（即不容易发生弹性形变），，，，脆而硬。。。金刚石的共价键能量很高，
，难溶于几乎所有的溶剂中，，，并且很难延展
，，，即无塑性、、、
、且易碎。。。。

金刚石的原子结构

结合晶体导热原理——通过晶格振动即声子导热，，，而晶体热导率由热容、、
、、声子平均自由程、、、声子速度决定。。。。金刚石晶格非谐振动弱，，，非谐效应会使得原子间的振动互相耦合，
，从而频繁改变振动的传播方向，
，，
，阻碍振动的自由传播，，
，
，这恰恰是降低热传导性能的重要原因
。。。。金刚石振动的非谐效应弱，，，，因此热导率自然就高。。。同样的原理
，，当温度升高时，，
，，振动幅度加大，，，，非谐效应增强
，，，，热导率也就下降了。。
。。

此外，，，，用声子的语言来描述: U型声子散射会降低声子的平均自由程
，
，从而降低热导率。。。。但这类散射需要两个声子的波矢之和落在第一布里渊区之外，，因此需要长波矢声子的参与。
。。由于金刚石的Debye温度非常高 (~2200 K)，，，
，导致在同样温度下，，金刚石中长波矢的声子数远少于其他材料
，
，因此U型声子散射的概率低，，，热导率高。
。。。

晶格振动的热传导

由于优异的导热性能，
，使得金刚石在军事、、、、航空航天、、、传热等多领域有着广阔的应用前景
，，，，可作为大功率微波器
、、、、激光器和半导体开关器件的散热片,也可作为大规模集成电路的绝缘散热衬底。。目前大多数散热片都是用铜材制造的
，
，，
，而金刚石的热导率是铜的 5倍,可以想象，，以金刚石代替铜来制备散热元件可大大提高效率。
。金刚石薄膜在热沉方面的应用也引人注目,先制备一层厚0.5~1.0mm的金刚石膜激光切成所需的形状尺寸,抛光后镀上、、、金、
、等金属涂层,即可作为热沉用
。。。。除此之外，，
，金刚石还在5G芯片、、激光二极管阵列、、、、高速计算机CPU芯片多维集成电路、、大功率雷达微波行波管导热支撑杆、、、卫星扩热板、、、微波集成电路基片等高技术领域均有应用。
。

目前，
，尊龙时凯作为一直专注于宽禁带半导体材料研发、、生产和销售的制造商，，
，，致力于成为全球领先的宽禁带半导体材料公司，，，目前提供TC1200，
，TC1500，，TC1800，
，TC2000等多种标准化多晶金刚石热沉片，，
，
，以及热导率＞2000W/(m·k)单晶金刚石，，
，是极佳的散热材料。。同时
，，，根据客户需求
，，
，可提供金属化、
、、图形化及AuSn焊料层等。。公司其他核心产品还包括金刚石基氮化镓、、、
、单晶金刚石和金刚石基氮化铝、
、
、硅基氮化铝和蓝宝石基氮化铝等，，
，，产品可应用于5G基站
、、激光器、
、
、医疗器械、
、大功率LED
、、新能源汽车、、、
、新能源光伏、、、航空航天和国防军工等领域。。。
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