超级导热材料——从钻石到立方氮化硼晶体

摘要

cqvip:导率是衡量材料导热能力的核心物性。所有已知材料在室温下的热导率都分布在大约0.01~1000 W m^-1 K^-1这一范围。比如硅和铜的热导率在100 W m^-1 K^-1这一数量级,比较高,可以有效帮助电脑和手机保持较低的工作温度。然而,随着先进微电子芯片内部的热流密度越来越高,为了保证有效散热,对于具有超高热导率材料的需求也越来越紧迫。钻石在室温下的热导率大约是2000 W m^-1 K^-1,自1953年至今,一直都是公认的热导率最高的块材。然而高质量的钻石即稀少又昂贵,不适合广泛用于散热。石墨是钻石的同素异构体,其面向热导率接近钻石,价格也便宜很多,然而垂直面向的热导率只有面向的1/300。