金剛石鉆頭鋁復(fù)合材料的熱導(dǎo)率
金剛石鉆頭的主要材料是金剛石,金剛石是導(dǎo)熱系數(shù)高的材料之一,其導(dǎo)熱系數(shù)是銅的5倍。金剛石原子由簡單的碳骨架組成,碳骨架是一種理想的分子結(jié)構(gòu),可以有效地傳遞熱量,一般來說化學(xué)成分和分子結(jié)構(gòu)簡單的材料通常具有很高的熱導(dǎo)率值。這就是為什么金剛石的導(dǎo)熱系數(shù)不同的原因。
金剛石鉆頭的熱導(dǎo)率和電阻率是所有這些物質(zhì)中高的,利用這一重要特性,在電子元器件進(jìn)行材料以及表面沉積納米金剛石薄膜,可以得到大大縮小其散熱部位尺寸,這不僅需要解決了導(dǎo)熱問題,而且還為制作超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)提供了可能。另外利用金剛石優(yōu)良的紅外線穿透性可以提高衛(wèi)星和高功率激光器的紅外窗口。隨著社會(huì)科學(xué)管理技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,金剛石將會(huì)應(yīng)用在生活中越來越多的領(lǐng)域。
金剛石鉆頭是許多現(xiàn)代手持式電子設(shè)備的重要組成部分,在電子產(chǎn)品中可以起到促進(jìn)散熱、保護(hù)計(jì)算機(jī)敏感部件的作用。金剛石的高導(dǎo)熱率也有助于識(shí)別珠寶中寶石的真實(shí)性,在工具和技術(shù)中加入少量的金剛石會(huì)對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)生巨大的影響。
金剛石鉆頭鋁復(fù)合材料的熱導(dǎo)率在很大程度上取決于制備工藝,因此復(fù)合工藝方法在材料研究中尤為重要。金屬基復(fù)合材料的制備方法多種多樣。隨著技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)步,逐漸衍生出更多的新方法和新工藝。目前金剛石氧化鋁復(fù)合材料的主流制備方法主要有放電等離子燒結(jié)、真空熱壓燒結(jié)、無壓浸滲、真空氣壓浸滲和擠壓鑄造。
金剛石鉆頭的熱導(dǎo)率是影響復(fù)合材料熱導(dǎo)率的關(guān)鍵因素之一,金剛石顆粒的熱導(dǎo)率與其晶體結(jié)構(gòu)和完整性有關(guān),合成人造金剛石需要添加鐵、鎳、鈷和錳作為催化劑,這會(huì)使金剛石內(nèi)部產(chǎn)生一些雜質(zhì)和缺陷,從而不可避免地降低金剛石的內(nèi)在熱導(dǎo)率。