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thermal properties of diamond
简介
指金刚石的热导率、比热和熔化温度。金刚石具有很高的热导率。在不同的温度下，金刚石的热导率是不同的。在20℃，Ⅰ型金刚石热导率为9W/(cm·K)，Ⅱ型金刚石热导率为24W/(cm·K)，Ⅱa型金刚石为120W/(cm·K)(最大值)。这些数值可与热导率最高的铜(20℃时为4W/(cm·K))相比的优良数值，作为半导体元件的Ⅱa型吸热器特别引人注意。
如图，在一定温度范围内，Ⅱ型金刚石导热性比
金刚石晶体的热导率图
a—金刚石与铜、三氧化铝、氟化锂和固态He的热导率;b—Ⅰ型金刚石(含氮)和Ⅱ型金刚石(无氮)的热导率
铜高5倍。因此，在某些仪器中用无氮金刚石来使发热元件散热。
金刚石的热导率λ=1.465W/(cm·K)。它的质
量热容c=0.502J/(g·K)，而其体积热容cv0=1.956J/(cm·K)。金刚石导温系数a=0.83cm2/s。金刚石和某些材料导热性对比列于表中。
金刚石和某些材料热导率对比
| 材料名称 | 热导率/W·(cm·K)-1 | 比热容/J·(g·K)-1 |
| 金刚石 | 24(Ⅱ型20℃) | 0.502 |
| 碳化硅 | 0.155 | 18.39 |
| 刚玉 | 0.197 | 0.836 |
| 陶瓷 | 0.038 | 0.836 |
| 硬质合金BK8 | 0.586 | 0.167 |
金刚石晶体热导率具有各向异性，晶体中等温面的形状是旋转椭圆体，或者可能是三轴椭圆体。资料介绍，沿L3轴的热导率在2.19到2.32 W/(cm·K)之间(平均为2.255)，沿L4轴在4.80到8.54 W/(cm·K)之间。
金刚石比热，在20℃时为0.515 J/(g·K)。有效德拜温度，在0～800℃范围内为QD=(1860±10)
K;在OK时，QD=(2220±20)K。
用现代测试方法可推算金刚石的线膨胀系数，
它随温度不同而异，现列出线膨胀系数如下：
在20℃时，α=(0.8±0.1)×10-6K-1;
在100℃时，α=(0.4±0.1)×10-6K-1;
在100～900℃时，
α=1.5×10-6～4.8×10-6K-1;
在150～950℃时，服从格吕奈森斯(Gruneisens)
定律。
金刚石熔化温度T=(3700±100)℃。
有缺陷的金刚石晶体，在加热时往往破裂。但
是，结晶完好的金刚石晶体，可以加热到1800～1850℃，且可急速冷却，此时它们不仅没有被破坏，反而由于消除了局部应力而使晶体得到强化。
在真空中不加压的情况下，温度约为1900℃时，
金刚石便发生多晶转化而生成石墨，这时，由于比热大大增加，金刚石晶体遭到破坏。文献指出，在真空中加热到1800℃时，金刚石晶体完全变黑，而且在晶体上出现了裂缝;当温度达到2000℃时，它们便碎裂成小片。
文献指出，金刚石在更低的温度下便开始发生
石墨化，因为在1000～1200℃时能观察到它的表面发黑。但是，必须指出，在此情况下，温度的影响并不产生多晶转化，而只是在氧的作用下金刚石表面形成了石墨的薄膜。金刚石的这类“石墨化”甚至在650℃时也能发生。