CNT 與Diamond相較下,擁有更優異的熱傳導能力,試問為什麼會如此?
02-11
謝邀,不過這個問題我還真的不清楚,儘力答吧,如有不足,盡情提出。
首先貼一個圖,是常見的材料的熱傳導率,可見diamond比所有金屬的熱傳導能力都強,這是因為鑽石的晶體結構是正四面體,所有的電子都參與了共價鍵,無自由電子,聲子的自由程大,導熱性很好。
對於碳納米管(CNT)來說,首先熱傳導性是各向異性的,橫截面的熱傳導性很差,長軸的熱傳導性可以達到 3000 W/(m·K)以上,鑽石可以達到2000W/(m·K)以上,石墨烯是將近5000W/(m·K)。為什麼碳納米管的導熱性這麼好呢?主要是由於ballistic conduction,翻譯過來叫「彈道運輸」。就是說熱傳導中的聲子只會沿著碳納米管的長軸做直線運動,這大大加快了長軸的熱傳導性,而橫軸的熱傳導性自然就很差了。在碳納米管長度不是很長時,熱導率與長度成正比。但是當長度過長時,一般認為會達到一個臨界值而不再增長或者下降。雖然鑽石的熱導率已經很好了,但是由於聲子還是會有擴散,而不是直線的,所以比起碳納米管還是差一點。done!!附贈一個小tip:買鑽石的時候可以哈一口氣,如果水汽很快散去就是真的哦,如果形成一層水膜,不好意思,你媳婦會被人笑話的。
這個為什麼會邀請到我?我真心不懂材料學。幫不上忙啊。。。google都沒幫上!可恥的匿了
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