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【求助】为什么天然物质中金刚石的热导率最高？声子，电子导热问题

作者 chemmn: 来源: 小木虫 1000 20 举报帖子

Ⅱa型金刚石的热导率高达2000W/(m·K)，远远高出金属中热导率最高的银和铜。
一般来讨论金属的热导率时，其影响因素和电导率是类似的，都可以认为是由自由电子决定。所以金属的热导率和电导率基本一致。那么，为什么是绝缘体的金刚石反而具有最高的热导率呢？
希望了解的朋友解答一下。

[ Last edited by GrasaVampiro on 2010-1-25 at 23:26 ] 返回小木虫查看更多

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精华评论

GrasaVampiro

设为精华
589124

引用回帖:
Originally posted by 589124 at 2010-01-02 13:07:38:
打括号的部分很是让人难以理解，至少可以肯定声子数越多热导率应该越小啊，而不是里面讲的声子数越多热导率越大。但从密度直接分析热导率倒可以理解，密度越大肯定容易热传导。

声子数对热导的影响也要分情况，如果声子数接近零，就无法传热，热导率应该等于零，但声子数很多的话热阻力很大，热导就要下降。热导率与声子数应该是一个抛物线关系。

[ Last edited by 589124 on 2010-1-26 at 10:32 ]
，
floljf

那么，请问石墨的热导率怎么样啊？
Ruddlesden

我认为（1）金刚石中的碳碳键键能高；（2）碳原子质量又轻；（3）分子结构简单，光学声子模式少，声学声子承担主要的传热，缺少了声子的散射机构。可能是金刚石传热高的主要原因吧。
stone1235617

强大，谢谢啦。
引用回帖:
Originally posted by rfvuhb at 2009-12-31 17:29:35:
固体中可以通过电子运动导热，也可以通过格波传播导热，前者叫电子导热，后者叫晶格导热。绝缘体和一般半导体中的热导主要贡献在于晶格导热。而晶格热传导有可以看作是“声子”扩散运动的结果。这样，可以近似的说 ...
yuboar

引用回帖:
Originally posted by floljf at 2010-01-29 08:51:49:
那么，请问石墨的热导率怎么样啊？

好像应该是石墨最高吧？
金刚石只是在某一方向上热导率最高。
斑点猫

1.原子质量小。考虑晶格热传导，温度是晶格平均动能的标志，传热将引起温度变化或结构变化（这里不考虑结构的不连续变化，即无相变），所以传热的动力学本质是传递平均动能。既然，碳原子质量小，其格点的运动速率就答，质点间相互作用引起的位移就剧烈，即波速相对较大。
2.刚性结构（键能大，结构稳定）。系统刚性越高，质点间相互作用的弛豫现象越不明显，相互作用的能量传递效率相对较高。
3.声子能量单一。避免多声子过程降低能量传递效率。

[ Last edited by 斑点猫 on 2010-2-27 at 19:12 ]
soul000

金属和导热非金属如SiC混合，导热率会随SiC的增加而成抛物线变化。这又怎么理解呢？