Le diamant est en effet un meilleur conducteur de chaleur que le graphite.
Cette conclusion repose sur la conductivité thermique nettement plus élevée du diamant que du graphite.
4 points clés à prendre en compte
1. Conductivité thermique du diamant
Le diamant possède la conductivité thermique la plus élevée de tous les solides connus.
À température ambiante, sa valeur est de 30 W/cm-K.
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.
Cela 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.
2. Conductivité thermique du graphite
Le graphite, un autre allotrope du carbone, présente 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.
3. Applications pratiques et implications
La conductivité thermique élevée du diamant est utilisée dans diverses applications.
Par exemple, 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.
Ce phénomène n'est pas observé avec des matériaux moins thermoconducteurs.
En outre, la conductivité thermique élevée du diamant est cruciale pour son utilisation dans l'usinage, le meulage et la découpe.
Il dissipe efficacement la chaleur générée à l'interface outil-pièce.
4. Stabilité et métastabilité
Bien que le diamant soit thermodynamiquement moins stable que le graphite à température et pression normales, la transformation du diamant en graphite est extrêmement lente.
Cela est dû à une barrière d'énergie d'activation élevée.
Cette métastabilité du diamant lui permet d'exister et de fonctionner efficacement dans diverses applications.
Y compris celles où une conductivité thermique élevée est essentielle.
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