科学家研发出新型散热材料超薄金刚石膜 可将电动汽车充电速度提升五倍

科学家研发出新型散热材料超薄金刚石膜可将电动汽车充电速度提升五倍德国弗劳恩霍夫研究所的科学家们利用超薄金刚石膜成功降低了电子元件的热负荷，并有望将电动汽车的充电速度提升五倍。这项技术突破的关键在于金刚石优异的导热性和绝缘性。项目研究员表示，金刚石可以加工成导电通路，能非常高效地将热量传递给铜质散热器。同时，由于金刚石纳米膜具有柔性和独立性，可以被放置在元件或铜板上任何位置，甚至直接集成到散热回路中。研究人员估计，金刚石纳米膜可以将电子元件的热负荷降低10倍，从而显著提升其使用寿命和整体设备的能效。此外，如果将该技术应用于充电系统，还可以将电动汽车的充电速度提升五倍。更令人振奋的是，金刚石纳米膜可以直接在硅晶片上制备，易于实现大规模量产。目前，该团队已为这项技术申请了专利，并计划在今年晚些时候将其应用于电动汽车和电信领域的逆变器和变压器中进行测试。

“金刚石纳米高压舱” 有望实现高压材料广泛应用

“金刚石纳米高压舱”有望实现高压材料广泛应用记者17日从北京高压科学研究中心获悉，该中心研究员曾桥石带领的国际研究团队合成了一种由金刚石构成的纳米压力舱，能够把物质的高压状态永久封存其中。高压态物质因此可以摆脱传统压力装置的束缚，如普通材料一样在常压条件下独立存在，从而扫除了高压态物质基础研究和广泛应用面临的一个主要障碍。该成果刊登在8月17日的《自然》杂志上。高压下发现的许多新奇物理现象，诸如近室温超导，当压力去除时也随即消失。因此，将高压下的新物态和性质完好保留到常压环境，是高压材料实现应用的前提，也是人们长期追求的一个科学梦想。由北京高压科学研究中心科学家领导的国际团队另辟蹊径，摆脱传统上利用高压机械装置来维持材料压力的思路，在材料合成过程中，把材料的高压态直接植入并封存到由坚硬的金刚石构筑的复合材料中。作为示范，他们把一种富含纳米空洞的“玻璃碳”和氩气一起在压力装置中加压到大约50万个大气压，这时，“玻璃碳”犹如海绵吸水一样把氩气吸纳到其纳米空洞中，然后他们再利用高温（1800℃）促使“玻璃碳”转变成金刚石。当样品从压力装置中取出时，处于常温常压环境中的金刚石样品的纳米腔体中成功保留了处于极高压力态（22万个大气压）的氩。他们把这种全新的由金刚石包含大量高压物质纳米颗粒的复合材料命名为“金刚石纳米高压舱”。曾桥石表示，“金刚石纳米高压舱”的概念可以应用到包括气体、液体、固体各种形态的目标材料，并且可以通过多次合成聚集成大块高压态材料，方便日常生活中的实际应用。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1305755.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1305755.htm

纳米金刚石的"热能高速公路"使电子产品保持低温 散热效果提高四倍

纳米金刚石的"热能高速公路"使电子产品保持低温散热效果提高四倍更小、更智能的电子产品已经彻底改变了生活的许多方面，从通信到医疗。但是尺寸的缩小意味着这些设备将热量集中在更小的区域，这可能导致计算速度落后，甚至迫使设备意外地完全关闭以防止损坏。为了驱散这种热量，研究人员正在转向含有柔性聚合物和导热填料的纳米复合材料。制造纳米复合材料的一个简单方法是电纺。在这种方法中，聚合物和填料的溶液通过一个带电的喷嘴从注射器中喷射出来，形成纤维，积聚成薄膜。虽然简单，但从单一溶液电纺或单轴电纺难以控制材料的特性。因此，JinhongYu、SharorongLu和同事们使用了一种称为同轴电纺的双溶液技术，以更好地控制纤维设计并改善一种新纳米复合材料的散热。研究人员用他们选定的聚合物聚乙烯醇制成一种溶液，用导热填料（一种纳米钻石材料）制成另一种溶液，以生产新型纳米复合材料。通过将每种溶液的注射器安装在一个结合了这两种溶液的喷嘴上，研究人员制造了具有聚乙烯醇核心和纳米钻石涂层的纤维，而不是这两种成分的随机分布。研究人员说，涂层纤维就像一条"高速公路"，像交通一样，在整个薄膜中沿着和穿过纤维引导热量。在测试中，新材料的散热效果比用传统喷嘴制造的材料要好，其导热性是以前报道的纳米复合材料的四倍。这些薄膜有朝一日可用于保持微小的电子产品努力工作，同时保持冷却。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365087.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1365087.htm

新型金刚石织物涂层制成的衣物能让穿着者感觉更凉爽

新型金刚石织物涂层制成的衣物能让穿着者感觉更凉爽在沙迪-豪希亚尔（ShadiHoushyar）和艾莎-雷曼（AishaRehman）博士的带领下，澳大利亚皇家墨尔本理工大学的科学家团队最近将纳米金刚石粉末与聚氨酯和溶剂混合在一起。然后通过电纺丝技术将所得溶液应用于普通棉布的一面。经过固化后，溶液形成了一层涂层，由纳米纤维网和较大的棉纤维粘合而成。如果织物用于服装，涂层面将朝向穿着者的皮肤。外表面则没有涂层，以免吸入环境热量。棉布的涂层面（左）和未涂层面--涂层也可用于其他类型的织物皇家墨尔本理工大学CherryCai将材料样品未涂层的一面朝向附近的100ºC（212ºF）热板放置10分钟，然后从该区域移开，再冷却10分钟。结果发现，与未经处理的棉花对照样本相比，经过处理的样本在冷却期间通过其涂层面释放的热量要多出2至3ºC（3.6至5.4ºF）。经过处理的棉花还能更好地抵御紫外线，它的透气性和吸湿性不如未经处理的棉花，但仍在可接受的范围内。豪希亚尔说："虽然两到三度的变化看似不大，但在长时间的舒适度和对健康的影响方面确实存在差异，而且在实际应用中，这可能是关闭或打开空调的区别。我们还有可能探索如何利用纳米金刚石来保护建筑物不致过热，从而带来环境效益。"有关这项研究的论文最近发表在《先进技术聚合物》（PolymersforAdvancedTechnologies）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418163.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418163.htm

“终极功率半导体”获突破性进展 金刚石有望成为终极半导体材料

“终极功率半导体”获突破性进展金刚石有望成为终极半导体材料与作为新一代功率半导体的碳化硅(SiC)产品和氮化镓(GaN)产品相比，金刚石半导体耐高电压等性能更出色，电力损耗被认为可减少到硅制产品的五万分之一，同时耐热性和抗辐射性也很强，因而被称为终极功率半导体”。金刚石带隙宽度高达5.5eV，远超氮化镓、碳化硅等材料，载流子迁移率也是硅材料的3倍，在室温下本征载流子浓度极低，且具备优异的耐高温属性。当前，金刚石在半导体领域的应用越来越广泛，全球各国都在加紧金刚石在半导体领域的研制工作，其中日本已成功研发超高纯2英寸金刚石晶圆量产方法，其存储能力相当于10亿张蓝光光盘（约为2500万TB）。全球天然金刚石年产量约为1.5亿克拉，而人造金刚石产量则超过200亿克拉，其中95%产量来自于中国大陆。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340787.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340787.htm

年产能超 100 万克拉 河南诞生功能性金刚石超级工厂

年产能超100万克拉河南诞生功能性金刚石超级工厂5月18日，河南四方达超硬材料股份有限公司“天璇功能性金刚石超级工厂”在郑州经开综保区B区正式投产，中国首个彩色培育钻石量产品牌——“中国钻・天选蓝”首发，标志着河南超硬材料产业链式发展实现新突破。“像这样一颗5克拉的裸钻，需要一个半月左右的生长时间。”河南天璇半导体科技有限责任公司副总经理李宏利说，“这个工厂是四方达的产业化项目，也是目前国内最大的CVD金刚石单体工厂，功能性金刚石成品年产能超100万克拉。”来自中国机床工具工业协会超硬材料分会的数据显示：我国人造金刚石产量占全球总产量的95%，而河南人造金刚石产量约占全国的80%。（河南日报）