虽然金刚石以其硬度而闻名,但实际上还有另外两种特性,包括电特性和热特性,是金刚石在散热器中快速增长的应用的关键。
金刚石是目前拥有最高的导热率,它是一种特殊的热导体,导热系数约为 1000-2200 W/mK,具体取决于产品等级。这明显高于铜( 400 W/mK)和铝( 220 W/mK)等其他常见材料。这种高导热性使金刚石能够比任何其他材料更有效地将热量从热源传走。
其次,金刚石是最佳电绝缘体。如果您想从电子元件中吸取热量并将其散发到金属散热器中,为什么要使用金刚石作为额外的界面层而不是直接接触?主要原因是金刚石不仅是最好的热导体,而且还是极好的电绝缘体。它具有与玻璃和陶瓷相似的电性能,一个多世纪以来,玻璃和陶瓷一直被广泛用于电绝缘。因此,金刚石热沉片是任何需要尽可能高的热流和电气隔离的应用的首选。这就是为什么它被广泛应用于高功率电子或光子元件。
金刚石的其他几个优点:
金刚石还有其他一些优点,这些优点在某些散热应用中可能是重要的考虑因素。
金刚石热沉片重量轻,有两个原因:首先,金刚石本质上是一种轻质材料。其次,由于它是一种有效的绝缘体,具有极高的击穿特性,因此热沉片可以非常薄。这对于卫星和其他航空航天应用来说是一个优势,因为在这些应用中必须最大限度地减少系统总重量。
金刚石非常强的热稳定性。金刚石的热膨胀系数较低,这意味着它不会随着温度的变化而显着膨胀或收缩。这一特性有助于保持散热器等受热梯度影响的设备的完整性。它还提高了这些设备的长期稳定性。
金刚石具有超强的耐腐蚀性能。金刚石具有很强的耐化学腐蚀能力,包括耐强酸、强碱,甚至有机溶剂。这使得金刚石散热器非常适合工业和其他可能遇到恶劣环境的应用。
众所周知,金刚石具有卓越的硬度,是已知最硬的材料之一,这就是为什么人造金刚石被广泛用于涂覆锯片和其他边缘工具的原因。在散热方面,这种韧性对于需要机械耐久性和耐磨性的应用是有益的。
金刚石具有非常高的光学透过率。大多数散热器应用不需要高光学透明度,但如果需要,建议使用光学级材料,而不是热学级材料。
凯发k8国际通过化学气相沉积工艺生产金刚石。在特殊的高温室中,使用强微波在含碳甲烷气体中产生等离子体。这会释放出游离碳原子,慢慢形成多晶 CVD 金刚石晶片。 通过调整这种生长工艺,我们开发了多种导热等级的金刚石热沉片,最高等级导热系数高达 2200 W/mK。此外,我们还有晶圆级金刚石、金刚石金属化等产品。