Muy buenas.
Recurro a estos foros por una duda que tengo relacionada con estos dos materiales.
La pregunta viene por que una de mis aficiones es la refrigeración líquida de procesadores y sabiendo de la enorme conductividad del diamante natural (según he leido también el del industrial) hace tiempo que llevo con el pensamiento de poder probar una combinación de ellos y ver si mejora la conducción o bien al contrario la empeora enormemente, que creo que será lo más probable...pero tengo la duda.
Hace unos días me comentaron la existencia de esta "sorprendente" web y en la que se comentaba sobre la extracción de los mismos y no he podido resistir la tentación de preguntar sobre la posibilidad de esa unión y así poder dejar de pensar en ello.
La cuestión como se puede intuir es que opináis sobre esta posibilidad?
Aparte de una posible buena unión conductora entre ellos, pueden existir y existen otros problemas, pero el que más me preocupa es si sería factible hacer una unión que condujera lo suficiente bien el calor como para compensar la unión entre tan distintos materiales.
He pensado en un par de formas de hacerlo, en principio la más sencilla sería el fundido, pero por lo que he leído a cierta temperatura los diamantes empiezan a consumirse y no creo que quedase una buena unión. Mediante electrolisis si el diamante no es conductor creo que malamente y después de ver la web, el sputering sería una forma de metalizarlos por lo menos.
En fin, a ver que opináis. Un saludo y gracias.
Diamantes y cobre
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Profesor Frank de Copenha
Diamantes y cobre
No he entendido exactamente lo que pretendes pero esto al menos creo que puede aclararte algunas cosas.
El diamante no se funde, cualquier material al fundirse pierde su estructura cristalina. Tendrias carbono fundido y luego el problema seria recristalizar el carbono. Aunque esto fuese posible para que el carbono fundido se cristalizase en diamante deberias someterlo a millones de atmosferas de presion y a tiempos de cristalizacion largisimos. En caso contrario se solidificaria grafito. El diamante en cristales razonablemente grandes es casi imposible obtenerlos aunque se pueden obtener variedades policristalinas negras por sinterizacion y recristalizacion a altas presiones del grafito.
Cuando la industria quiere emplear un material buen conductor del calor y aislante electrico emplea el oxido de berilio, que segun creo es el inmediatamente inferior al diamante. He visto algunas aplicaciones con diamante pero solo en tamaños de 1 mm2.
Por otra parte depositar cobre sobre diamante con una excelente union termica no es ningun problema eso esta mas o menos al alcance de cualquier aficionado habil.
Espero haber resuelto algun de tus dudas.
PFDC
PD: pasate por quien es quien y presentate.
El diamante no se funde, cualquier material al fundirse pierde su estructura cristalina. Tendrias carbono fundido y luego el problema seria recristalizar el carbono. Aunque esto fuese posible para que el carbono fundido se cristalizase en diamante deberias someterlo a millones de atmosferas de presion y a tiempos de cristalizacion largisimos. En caso contrario se solidificaria grafito. El diamante en cristales razonablemente grandes es casi imposible obtenerlos aunque se pueden obtener variedades policristalinas negras por sinterizacion y recristalizacion a altas presiones del grafito.
Cuando la industria quiere emplear un material buen conductor del calor y aislante electrico emplea el oxido de berilio, que segun creo es el inmediatamente inferior al diamante. He visto algunas aplicaciones con diamante pero solo en tamaños de 1 mm2.
Por otra parte depositar cobre sobre diamante con una excelente union termica no es ningun problema eso esta mas o menos al alcance de cualquier aficionado habil.
Espero haber resuelto algun de tus dudas.
PFDC
PD: pasate por quien es quien y presentate.
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Invitado
La presentación ya está presentada 
Primero muchas gracias por contestar y además tan pronto.
Creo que no me he explicado bien, lo que quiero hacer es más sencillo que el fundir el diamante, no soy tan osado. Más bien me refería a la segunda parte de tú contestación. Me explico.
Lo que comentaba que llevo mucho tiempo con ganas de hacer y que hasta ahora no he visto la forma de hacerlo, es unir los pequeños cristales de diamante que contienen las distintas herramientas de corte, como expusiste en la sección de "planta de reciclado", con cobre.
Es decir, unirlos de alguna forma con tal de que el resultado quede como queda el Hormigón cuando mezclamos cemento con grava.
Pienso y por eso pregunté, que si en esa "mezcla" existe una alta densidad de diamantes y la unión térmica entre diamantes y cobre fuese muy buena o excelente como has comentado, la conductividad térmica del conjunto podría superar a la del cobre por sí mismo, que es lo que hasta ahora he utilizado y que como sabrás, la conductividad de éste, es varias veces inferior a la del diamante, a eso me refería, consiguiendo de ésta forma la correspondiente bajadas de temperaturas del, en éste caso, procesador.
Es decir, hacer una especie de disipador mejor conductor que el cobre, el cual será refrigerado a su vez por agua. Pueden existir otros problemas pero el que más me preocupa es esa buena unión.
Comenté que una de las opciones que había pensado era el del "simple" fundido del cobre con éstos diamantes, pero el problema que veía, es que según he leído, a los mil y pico ºC a los que se funde el cobre, los diamantes en presencia de oxígeno, se consumen poco a poco formando creo recordar CO2.
El óxido de Berillio quedaría descartado, si no me equivoco de compuesto es bastante tóxico. En algún que otro componente electrónico advierte sobre su manipulación.
Me ha animado el final de tú contestación, cuando te has referido a la relativa facilidad de hacer esa excelente unión térmica, que espero que no sea muy relativa, por que vistos algunos de los aparatejos que he visto en la Web, casi me da miendo pensarlo. A como hacerlo te refieres concretamente?
Gracias de nuevo.
Primero muchas gracias por contestar y además tan pronto.
Creo que no me he explicado bien, lo que quiero hacer es más sencillo que el fundir el diamante, no soy tan osado. Más bien me refería a la segunda parte de tú contestación. Me explico.
Lo que comentaba que llevo mucho tiempo con ganas de hacer y que hasta ahora no he visto la forma de hacerlo, es unir los pequeños cristales de diamante que contienen las distintas herramientas de corte, como expusiste en la sección de "planta de reciclado", con cobre.
Es decir, unirlos de alguna forma con tal de que el resultado quede como queda el Hormigón cuando mezclamos cemento con grava.
Pienso y por eso pregunté, que si en esa "mezcla" existe una alta densidad de diamantes y la unión térmica entre diamantes y cobre fuese muy buena o excelente como has comentado, la conductividad térmica del conjunto podría superar a la del cobre por sí mismo, que es lo que hasta ahora he utilizado y que como sabrás, la conductividad de éste, es varias veces inferior a la del diamante, a eso me refería, consiguiendo de ésta forma la correspondiente bajadas de temperaturas del, en éste caso, procesador.
Es decir, hacer una especie de disipador mejor conductor que el cobre, el cual será refrigerado a su vez por agua. Pueden existir otros problemas pero el que más me preocupa es esa buena unión.
Comenté que una de las opciones que había pensado era el del "simple" fundido del cobre con éstos diamantes, pero el problema que veía, es que según he leído, a los mil y pico ºC a los que se funde el cobre, los diamantes en presencia de oxígeno, se consumen poco a poco formando creo recordar CO2.
El óxido de Berillio quedaría descartado, si no me equivoco de compuesto es bastante tóxico. En algún que otro componente electrónico advierte sobre su manipulación.
Me ha animado el final de tú contestación, cuando te has referido a la relativa facilidad de hacer esa excelente unión térmica, que espero que no sea muy relativa, por que vistos algunos de los aparatejos que he visto en la Web, casi me da miendo pensarlo. A como hacerlo te refieres concretamente?
Gracias de nuevo.
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Profesor Frank de Copenha
Diamante cobre
Personalmente he comprado diamantes y los he quemado. Un diamante de 0,1 kilate calentado a 1800 ºC con un soplete oxiacetilenico, en la posicion de llama oxidante tarda media hora en perder el 50 % de su peso. En la misma situacion el wolframio dura 10 segundos.
En resumen no se quema ni queriendo. A 1000 grados practicamnte inapreciable.
De hecho son muy empleados los crisoles de grafito, incluso en atmosfera de aire.
Posiblemente la mejor forma seria la sinterizacion, mezclando el polvo de ambos y comprimirlos a una temperatura proxima a la fusion. Y puestos a rizar el rizo emplear plata en vez de cobre ya que ademas de mejor conductividad tiene mejor resistencia quimica y menos absorcion de oxigeno (en frio).
Empleando un tornillo de banco y calefaccion electrica no es raro que consigas someter la mezcla a 1000 kg/cm2 y 700 grados por ejemplo.
De esa manera seguro que te queda una masa compacta con buen contacto termico, ademas puedes conseguir una pastilla con una forma bastante aproximada a tus necesidades.
PFDC
PFDC
En resumen no se quema ni queriendo. A 1000 grados practicamnte inapreciable.
De hecho son muy empleados los crisoles de grafito, incluso en atmosfera de aire.
Posiblemente la mejor forma seria la sinterizacion, mezclando el polvo de ambos y comprimirlos a una temperatura proxima a la fusion. Y puestos a rizar el rizo emplear plata en vez de cobre ya que ademas de mejor conductividad tiene mejor resistencia quimica y menos absorcion de oxigeno (en frio).
Empleando un tornillo de banco y calefaccion electrica no es raro que consigas someter la mezcla a 1000 kg/cm2 y 700 grados por ejemplo.
De esa manera seguro que te queda una masa compacta con buen contacto termico, ademas puedes conseguir una pastilla con una forma bastante aproximada a tus necesidades.
PFDC
PFDC
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dnkroz
Muchas gracias otra vez por tú tiempo y los consejos.
Si realmente no se consumen tan rápidamente pese a su tamaño, entonces puede ser la opción más sencilla.
Voy a plantearme su realización y si finalmente lo consigo, me pasaré por el foro para comentarte/comentaros los resultados. Y si además da buen resultado, la obra finalizada.
Saludos.
Si realmente no se consumen tan rápidamente pese a su tamaño, entonces puede ser la opción más sencilla.
Voy a plantearme su realización y si finalmente lo consigo, me pasaré por el foro para comentarte/comentaros los resultados. Y si además da buen resultado, la obra finalizada.
Saludos.
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Profesor Frank de Copenha
Conductividad del diamante
Una observacion:
La conductividad termica del grafito pirolitico (en direccion paralela al plano de cristlizacion) es casi 10 veces mayor que la de la plata y aproximadamente igual a la del diamente
La conductividad termica del grafito pirolitico (en direccion paralela al plano de cristlizacion) es casi 10 veces mayor que la de la plata y aproximadamente igual a la del diamente
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dnkroz
Perdón por contestar tan tarde y gracias de nuevo por la ayuda, te agradezco la insistencia.
Ya conocía de la buena conductividad del grafito en según que direcciones, supongo que ese tipo de grafito al que te refieres debe de ser de un tipo especial. Las referencias que yo tenía de por lo menos el grafito en general era que en el mejor de los casos como el que has expuesto, era similar al del cobre. De todas formas investigaré sobre éste tipo de grafito.
El problema de utilizar grafito, por lo menos del que yo conozco, es que sería demasiado quebradizo para aguantar entre unos 5-10Kg de presión, que viene a ser más o menos la que soportan algunos procesadores. Aunque muy posible fuera necesaria menos para conseguir buenos resultados si realmente consiguiera esa conductividad. Eso sí, de conseguirlo el mecanizado sería coser y cantar.
Con relación a la plata, no la he llegado a utilizar nunca, puesto que aunque ciertamente es mejor conductora que el cobre, no mucho, su superior precio no está en consonancia con esa mayor conductividad y hay más factores que influyen en la eficacia del bloque aparte de la misma. Pero si creo que puede merecer la pena el mezclarla con los diamantes, se fusiona un poco antes no haría falta mucha cantidad y me da la impresión de que puede hacer mejor unión con los susodichos diamantes que con el cobre.
Bueno, mirare la forma de conseguir tal cantidad de grados por que mucho me temo que el soplete que tengo no va a dar para tanto.
Saludos
Ya conocía de la buena conductividad del grafito en según que direcciones, supongo que ese tipo de grafito al que te refieres debe de ser de un tipo especial. Las referencias que yo tenía de por lo menos el grafito en general era que en el mejor de los casos como el que has expuesto, era similar al del cobre. De todas formas investigaré sobre éste tipo de grafito.
El problema de utilizar grafito, por lo menos del que yo conozco, es que sería demasiado quebradizo para aguantar entre unos 5-10Kg de presión, que viene a ser más o menos la que soportan algunos procesadores. Aunque muy posible fuera necesaria menos para conseguir buenos resultados si realmente consiguiera esa conductividad. Eso sí, de conseguirlo el mecanizado sería coser y cantar.
Con relación a la plata, no la he llegado a utilizar nunca, puesto que aunque ciertamente es mejor conductora que el cobre, no mucho, su superior precio no está en consonancia con esa mayor conductividad y hay más factores que influyen en la eficacia del bloque aparte de la misma. Pero si creo que puede merecer la pena el mezclarla con los diamantes, se fusiona un poco antes no haría falta mucha cantidad y me da la impresión de que puede hacer mejor unión con los susodichos diamantes que con el cobre.
Bueno, mirare la forma de conseguir tal cantidad de grados por que mucho me temo que el soplete que tengo no va a dar para tanto.
Saludos
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dnkroz
Me temo que un mecanizado de coser y cantar nada, aparte de tener una conductividad similar a la del diamante también tiene una dureza similar. He estado mirando alguna cosilla sobre este tipo grafito e incluso visto imágenes de la ordenación de sus átomos y mucho me temo que es un material excesivamente exótico. La aplicación más "normal" que he visto sobre del mismo es la de la fabricación de prótesis mecánicas por su dureza.
Parece ser grafito bombardeado con átomos de carbón a muy altas temperaturas y los precios que he visto son de 450euros una lámina de 0.1mm de espesor y 25x25mm...
Me conformaré con probar con los pequeños diamantes, he conseguido algunos discos de corte a 1.5euros el disco.
Gracias por la sugerencia de todas formas. Un saludo.
Parece ser grafito bombardeado con átomos de carbón a muy altas temperaturas y los precios que he visto son de 450euros una lámina de 0.1mm de espesor y 25x25mm...
Me conformaré con probar con los pequeños diamantes, he conseguido algunos discos de corte a 1.5euros el disco.
Gracias por la sugerencia de todas formas. Un saludo.
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