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金刚石是否具有良好的导热性?

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-01-21 15:19   点击:56  编辑:admin   手机版

一、金刚石是否具有良好的导热性?

金刚石导热性很差, 银和铜导热性很好 。

二、金刚石的导热性好吗?

金刚石的导热性相当好,目前已经应用到很多散热元件上了,例如cpu的散热就是涂覆一层金刚石膜,加快其散热速度。这也是奇散热原理决定了其优异的散热性能。导热的方式有两种:如在金属中,主要是电子的运动;但是在晶体— — 如金刚石中,电子紧紧地系在原子中,要松动它们需要一定的能量,在室温下, 几乎没有活动的电子。因此,热的传导是靠组成晶体晶格的原子的振动来完成的,物理学家把这种振动称为热能量子(或声子)。可以想象量子在金刚石晶格中的活动就象高速公路上的跑车一样,规则排列的。C原子的晶格好比是光滑的路面,而杂乱分布的¨C原子好比是“减速器 。晶体中有很多因素能够减慢声子的振动,这就是为什么大多数晶体不象大多数金属那样是热的良导体的原因。而金刚石总是例外的,部分原因是金刚石相当纯,能消除大多数散射作用。随着本世纪4O年代固体理论的成熟,科学家们开始对同位素引起的特殊效应感兴趣,同一固体中不同同位素的存在将减慢晶体中热能量子的振动。

三、金刚石是传热最好的物质吗

金刚石是自然界导热率最高的材料(138.16W/(m.K))。

金刚石靠声子传热,与金属的电子导热不同,这是具有超导热性的原因

是的。

四、金刚石导热性能好是它的物理性质吗,急!!!!

是物理性质,导热性是物理性质,而且金刚石导热时并没有新物质产生,所以一定是物理性质。

五、金刚石的导热性、导电性怎样?

没有导电性,导热性好

六、为什么金刚石的导热性非常好?专家级别的回答

金刚石、Si、Ge等晶体的结构都是所谓金刚石型晶体结构。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。

(1)共价键晶体的形成:

金刚石这种共价键晶体的形成与碳原子的特殊电子结构有关。碳原子的原子序数是6,其电子结构是[He]2s22p2。因为碳原子的2s和2p亚壳层状态很接近,当附近有其他原子作用时,这两个亚壳层电子的状态即变得不好区分,则只能考虑主壳层——L壳层;由于L壳层共可容纳8个电子,则还有4个空位,于是碳原子就很容易与其他碳原子共用电子——形成共价键(属于s2p3杂化态),一个碳原子总共可以形成4个共价键,即可以与相邻的4个碳原子形成共价键,则构成正四面体分布的结构(共价键之间的夹角为109o28’);采用这种原子排列的规律即可构成金刚石结构。晶体中一个原子周围的最近邻的原子数目称为配位数;金刚石晶体中碳原子的配位数为4,该数目较少,这是由于共价键的饱和性所决定的。

(2)共价键晶体的基本性质:

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(~7.4eV/原子)。金刚石就是最坚硬的一种材料,熔点高达3550oC,弹性模量也高达827GPa。正由于共价键能量很高,所以共价键晶体就很难溶于几乎所有的溶剂中。也由于共价键的本质和高硬度,所以共价键晶体就很难延展,即无塑性、且易碎。

介绍完金刚石的结构,下面来看看金刚石的导热原理:

导热的方式有两种:在金属中,主要是电子的运动;但是在晶体— — 如金刚石中,电子紧紧地系在原子中,要松动它们需要一定的能量,在室温下, 几乎没有活动的电子。因此,热的传导是靠组成晶体晶格的原子的振动来完成

的,物理学家把这种振动称为热能量子(或声子)。可以打个比方,在用钢筋焊接连成网跟用软绳编成的网中,我们弹动结点,哪种网会震动的更剧烈?答案肯定是钢筋,因为钢筋比较硬,能量在传递过程中损耗比较小,而软绳编成的网就差很多,基本上振动源结点之后第3个结点震动就比较小了,这是因为能量衰减太大所致。正是因为金刚石中原子之间共价价结合能量较高,才使得原子震动时能量传递快,衰减小,从而使其导热性能非常好。不知这个回答满意否?

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