Le diamant est un meilleur conducteur de chaleur que le graphite. Cette conclusion est basée sur la conductivité thermique nettement plus élevée du diamant par rapport au graphite.
Explication :
-
Conductivité thermique du diamant :
-
Le diamant possède la conductivité thermique la plus élevée de tous les solides connus, avec une valeur de 30 W/cm-K à température ambiante. Cette valeur est 7,5 fois supérieure à celle du cuivre, un métal connu pour son excellente conductivité thermique. La conductivité thermique élevée du diamant est attribuée à sa forte liaison covalente dans le réseau cristallin, qui permet un transfert de chaleur efficace médié par les phonons. La rigidité du réseau cristallin du diamant, qui contribue à sa dureté, favorise également une conductivité thermique élevée.Conductivité thermique du graphite :
-
Le graphite, un autre allotrope du carbone, a une structure en couches avec des liaisons plus faibles entre les couches. Cette structure facilite le mouvement de la chaleur à l'intérieur des couches, mais entrave considérablement le transfert de chaleur entre les couches. Par conséquent, la conductivité thermique du graphite est beaucoup plus faible que celle du diamant.
-
Applications pratiques et implications :
La conductivité thermique élevée du diamant est utilisée dans diverses applications, notamment dans les sondes thermiques électroniques utilisées par les bijoutiers et les gemmologues pour distinguer les diamants des imitations. Dans ces sondes, on observe une chute rapide de la température lorsque le diamant éloigne la chaleur de la pointe en cuivre, un phénomène qui n'est pas observé avec des matériaux moins thermoconducteurs. En outre, la conductivité thermique élevée du diamant est cruciale dans son utilisation pour l'usinage, le meulage et la coupe, où il dissipe efficacement la chaleur générée à l'interface outil-pièce à usiner.
Stabilité et métastabilité :
