Hur uppför diamant värme?

With the continuous development of technology, more and more high-power electrical appliances and microelectronic components are gradually emerging, and people's demand for lightweight and high-performance electronic products is increasing. The power density of semiconductor components is constantly improving, and the heat flux will also increase. Conventional heat dissipation materials can no longer solve the heat dissipation problem well, and Hur man sprider värme och svalna material har blivit den primära utmaningen .

 

• Så hur man väljer material inom värmeledningsförmågan och värmeavledningen?

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 Uppfyller inte heller människors högpresterande krav som ultratunn och lång batteritid . Därför är sökningen efter nya material med supertermal konduktivitet av stor betydelse . Detta kräver sådana material för att ha extremt låg termisk expansionshastighet, ultrakelhög termisk konduktivitet och lätt volym .} CAROL MATERIAMMA MATERIAL MEDERA DIAMONDE THE PERTIMENT {{}}}}}}) Hög värmeledningsförmåga och deras sammansatta material är en klass av mycket potentiell värmeledningsförmåga och värmeavledningsmaterial, som har blivit fokus för människors uppmärksamhet .

 

• Den utmärkta värmeledningsförmågan och värmeavledningen av diamant

Faced with various limitations of traditional packaging materials, various new heat dissipation materials have been developed, which have low thermal expansion and light weight. Diamond, as a representative of these materials, is the substance with the highest thermal conductivity in nature. People often say that the thermal conductivity of diamond is five times that of copper. In fact, there are various types of diamonds, such as Type Ia, Ib, IIa, IIb, etc. For Type I and II diamonds, they are distinguished by the difference in their ultraviolet and infrared absorption spectra, while Type A and B diamonds are distinguished by the difference in their electron paramagnetic resonance absorption. Different types of diamond also have different thermal conductivity, which means that the thermal conductivity of the same type of diamond kanske inte är samma . Diamantens värmeledningsförmåga är relaterad till integriteten i dess inre struktur och de typer och innehåll i föroreningar som den innehåller . Termisk konduktivitet för samma typ av diamant varierar också vid olika temperaturer, som visas i tabellen nedan:

Diamantens värmeledningsförmåga är inte fixerad och har en variation av variationer . De huvudmaterial som används som diamantkylflänsar är typ IIa enstaka kristalldiamant och polycristallin diamant med nödvändig värmeledningsförmåga, med en termisk expansionskoefficient på cirka 0 {{3} 8 × 10-6}/K och insolering vid rumstemperatur.

 

• Principen om diamant värmeledningsförmåga

Diamant har en kubisk kristallstruktur, där varje kolatom bildar en kovalent bindning med fyra andra kolatomer i SP3 hybridiserade orbitaler, bildar en vanlig tetrahedron . eftersom alla valenselektroner är begränsade till den kovalent bindningsregionen och det finns ingen fri elektron, diamant är icke-konduktiv .} Högt värme är associerade med hög elektriska edivitet {{4 {4 {4}) Metaller som förlitar sig på perifera elektroner för värmeöverföring, diamantens värmeledningsförmåga härstammar huvudsakligen från förökningen av kolatomvibrationer (i . e . fononer) .}

 

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 konduktivitet .

 

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 Elektroner . Kompositionen av diamant är bara ett enda kolelement, och dess struktur är också mycket enkel . bland de fyra typerna av diamanter Ia, IB, IIA och IIB, IIA är den renaste och har minst föroreningar, och har således den högsta värmeöverföringshastigheten .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

 

Tidigare, när de köpte diamanter, skulle vissa människor slicka dem med spetsen på tungan . Om de kände spetsen på tungan sval, var det en riktig diamant; Om det är varmt är det bara glas . Den här processen använder faktiskt spetsen på tungan som en sond för att genomföra ett jämförande experiment på värmeledningsförmågan hos en ädelsten . eftersom den termiska konduktiviteten är mycket låg, medan värmeöverföringshastigheten för den riktiga diamanten är över tusen gånger den glas, den känsliga spetsen kan lätt tunga den tunga skillnaden mellan den två {3 {3 {3 {{{{}})

 

Dessutom har diamant också egenskaperna för hög resistivitet och hög nedbrytningsfältstyrka, låg dielektrisk konstant och låg värmeutvidgning . Det har uppenbara fördelar i värmeavledning av högeffekt Optoelektroniska enheter, vilket också indikerar att diamant har stor potential för applicering inom området värmespridning .}}}}}