Title

CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE CRISTAIS E POLICRISTAIS DE DIAMANTE SINTÉTICO

THERMAL CONDUCTIVITY OF SYNTHETIC DIAMOND CRYSTALS AND POLYCRYSTALS

Authorship

RANGEL, J. J. A.; TARDIM, R. C.; MONTEIRO, S. N.; BOBROVNITCHII, G. S.; SKURY, A. L. D.

RANGEL, J. J. A.

I am this author

TARDIM, R. C.

I am this author

MONTEIRO, S. N.

I am this author

BOBROVNITCHII, G. S.

I am this author

SKURY, A. L. D.

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-2005-14892-0089

Downloads

Abstract

As condições da obtenção de cristais e policristais de diamante, feita através de síntese ou sinterização, exercem uma significativa influência sobre as propriedades dos materiais obtidos, especialmente dentre elas, a condutividade térmica. Objetivando a determinação dos fatores que são responsáveis pela variação da condutividade térmica, no presente trabalho foram estudados diamantes cristalinos obtidos na UENF pela síntese no sistema Ni-Mn-C, com pressão variando de 4,3 a 4,7 GPa e temperaturas de 1250 a 1450 ̊ C. Os policristais foram obtidos pela sinterização, cujos parâmetros de processo foram de 6 a 7 GPa para os valores de pressão e temperaturas acima de 1400 ̊ C. Além das amostras produzidas, também foram testadas algumas amostras comerciais (Syndite – Element Six). Foi determinado que a condutividade térmica varia em função da estrutura, das dimensões, dos contornos de grão e dos tipos de inclusão (principalmente de nitrogênio) presentes no material. Para os cristais, a condutividade variou entre 500 e 1800 W/mK, e para os policristais de 40 a 700 W/mK.

The conditions of mono and polycrystalline diamond attainment through synthesis or sintering, have a significant influence on the properties of the gotten materials, especially, the thermal conductivity. Aiming the determination of the factors responsible for the variation on the thermal conductivity, in the present work, monocrystalline diamonds produced in UENF had been studied. For these studies, it was carried through the synthesis in the Ni-Mn-C system with pressure in the range from 4,3 to 4,7 GPa and temperatures between 1250 and 1450 ̊ C. The polycrystals had been obtained by sintering, whose parameters of process were between 6 and 7 GPa and temperatures above of 1400 ̊ C. Beyond the produced samples some commercial samples had also been used in this study (Syndite - Element Six). Then, the thermal conductivity of all the samples was measured. It was determined that the thermal conductivity depends on the structure, the dimensions, the grain boundaries and the types of inclusion (mainly of nitrogen). For the monocrystals, the conductivity varied from 500 to 1800 W/mK and for polycrystals from 40 to 700 W/mK.

Keywords

Alta pressão; Diamante; Condutividade térmica; Propriedades.

High pressure; Diamond; Thermal conductivity; Physical properties.