留心手(shou)机市场的朋(peng)友(you)们应该(gai)都发现了,近几年各大手(shou)机厂商(shang)都在(zai)牟足了劲往(wang)手(shou)机上堆料,结果(guo)配(pei)置高了不(bu)假(jia),但运行功率(lv)似乎(hu)也随(sui)之提高了,这(zhei)就导致“手机高烧”成为了手机使用过程中一个很普遍的现象,比如说2020年的旗舰处理器“晓龙888”就被消费者戏谑地称为“火龙888”。
据说手机在冬天也能(neng)当暖手宝(bao)使用
为了解决散热(re)问题,厂商(shang)们也是绞尽脑汁,什么导(dao)热(re)性能好的材料(liao)都试了一试,常(chang)见(jian)的如石墨、氮(dan)化硼等,较为罕见(jian)的也有之前(qian)介(jie)绍(shao)过的iQOO Neo新机使用的高导热稀土合金等。而最近,一款在散热系统上别出心裁的手机产品realme真我GT Neo2终于也要上市了,根据厂商的宣传,realme在里头使用了一种“航天级散热黑科技”,即金刚石凝(ning)胶散热系统,它到底有多(duo)强?
宣传概念图(tu)
为什么要(yao)使(shi)用(yong)金刚石凝胶?
首先(xian)要知(zhi)道的(de)(de)是(shi)(shi),金(jin)刚石被誉为(wei)是(shi)(shi)世界上最硬的(de)(de)物质,不(bu)仅有(you)着特殊的(de)(de)物理、机械和光学特性,同时它还(hai)拥(yong)有(you)极为(wei)出色的(de)(de)导热(re)性能(neng)。由于金(jin)刚石依(yi)靠的(de)(de)是(shi)(shi)声子进行传热(re),一般情(qing)况下,金(jin)刚石中氮(dan)含量越(yue)(yue)低,热(re)导率(lv)越(yue)(yue)高,晶(jing)型(xing)越(yue)(yue)完(wan)整(zheng),热(re)导率(lv)越(yue)(yue)高——比如说最纯净、杂质最少的IIa型导热系数就高达26 watt/K-cm,比传热最快的金属银、铜还要快 6~7 倍。
有(you)(you)了(le)这(zhei)么出色的导热性(xing)能加(jia)持,金刚石(shi)很(hen)早就(jiu)被(bei)运用于电子工业(ye)上(shang),能够很(hen)好地(di)满足热管理的超高(gao)要(yao)求。其应用主要(yao)有(you)(you)两种形(xing)式,一为金刚石(shi)薄膜(mo);二(er)则是(shi)将金刚石(shi)与(yu)铜、铝等(deng)金属复合制成复合材料(liao)。不过在这(zhei)款新手机上(shang)并没有(you)(you)采(cai)用上(shang)面任何一种散热形(xing)式,而是(shi)独树一帜(zhi)地(di)把金刚石(shi)制备成金刚石(微粒(li))凝胶型导(dao)热(re)物(wu)料,替代原(yuan)本(ben)手机中(zhong)的(de)部分普通导(dao)热凝(ning)胶使(shi)用。
金(jin)刚石与金(jin)刚石填料
而导(dao)热凝(ning)胶的(de)(de)效(xiao)用想必不用过(guo)多(duo)介绍(shao)了,它由于硬度(du)低,可以很(hen)好地满(man)足不平整面贴合的(de)(de)需(xu)求(qiu),兼有导(dao)热垫(dian)片和导(dao)热硅脂(zhi)的(de)(de)某些优(you)点,因(yin)此在手机(ji)等电(dian)子(zi)产品中多(duo)有应用。而金刚(gang)石凝(ning)胶作为导(dao)热凝(ning)脂(zhi)中的(de)(de)一(yi)个高性(xing)(xing)能分(fen)支(zhi),就(jiu)是在环氧树脂(zhi)等基体中掺入金刚(gang)石粉,利(li)用其天生(sheng)的(de)(de)高导(dao)热性(xing)(xing)来(lai)大幅提升(sheng)单位的(de)(de)导(dao)热性(xing)(xing)能。
金刚石凝胶(jiao)制备的要点
就(jiu)像(xiang)其他(ta)导(dao)(dao)(dao)热凝(ning)胶(jiao)一样,金刚石(shi)导(dao)(dao)(dao)热凝(ning)胶(jiao)的性(xing)能(neng)优(you)劣,很(hen)大程度(du)上(shang)取决于制备工(gong)艺是否(fou)成熟且(qie)优(you)秀,如填(tian)料(liao)的粒径(jing)、填(tian)充体(ti)积(ji)分数、改(gai)性(xing)工(gong)艺等,都(dou)对凝(ning)胶(jiao)整(zheng)体(ti)的导(dao)(dao)(dao)热性(xing)能(neng)有着举(ju)足轻重(zhong)的影响(xiang)。
首先,金刚石颗粒(li)的粒(li)径不(bu)能过小(xiao)(小(xiao)于10微米),否则很难形成有效的导热链。据realme介绍,这款手机中所用的金刚石凝胶,其含有的金刚石颗粒粒径大约是40~50微米。
其(qi)次(ci),金刚石颗粒(li)的(de)(de)填(tian)充(chong)体积(ji)分数也不能过(guo)(guo)大(da)或过(guo)(guo)小,过(guo)(guo)小的(de)(de)话接触面积(ji)也小,一样很(hen)难形成有效的(de)(de)导热(re)链;过(guo)(guo)大(da)的(de)(de)话凝胶(jiao)无法充(chong)分浸润金刚石颗粒(li)表面会造(zao)成空隙(xi),同(tong)样影响热(re)导率(lv)。
最(zui)后,改性(xing)也是这(zhei)类导热(re)凝胶填料(liao)的(de)(de)必(bi)经之路了(le),否则(ze)这(zhei)些表面活性(xing)高(gao)的(de)(de)粒(li)子极容易团聚在(zai)(zai)一起,难以在(zai)(zai)有(you)机高(gao)分(fen)子树脂中实(shi)现均匀分(fen)散,导致(zhi)凝胶性(xing)能下降(jiang)。
(图片来源(yuan):知乎@评者N大)
经过以上一系(xi)列(lie)工作(zuo)后,这款金(jin)刚石凝(ning)胶(jiao)总(zong)算能作(zuo)为新手机商品中的一部分推出(chu)市场了。据(ju)悉,这种金(jin)刚石凝(ning)胶(jiao)可以让芯片热量(liang)传递的速度更(geng)快,从而可以快速让芯片温(wen)度降低,最高可让CPU温度降低18℃。而且这款手机并没有采用火龙888,而是发热没那么厉害的骁龙870处理器,在这等散热技术的加持下,想必这款处理器终于能迎来把性能发挥到极致的机会了。
此(ci)外,这款(kuan)手机散热(re)系统(tong)还(hai)(hai)使用了我(wo)们的老朋友石墨烯,据(ju)悉还(hai)(hai)是一款(kuan)专门(men)设计的3D立体石墨烯,能让金刚石冰芯散热系统最大程度地接触到热源,增加散热面积与导热效率。这样的强强结合下,这款手机的散热到底给不给力呢?感兴趣的朋友可以关注一下消费者的反馈。
3D立(li)体石墨烯概念图
结语(yu)
最后再说一下(xia),很明显(xian)从去年、或(huo)者更早开始,手机厂商的“堆料”方向就发生了变化,不再一味地提高手机的运行性能,而是开始综合发展,最明显的就是对散热系统的高度重视(毕竟这是使用体验的一个重要得分点),因此对于导热材料相关厂家来说,这应该是一个好的发展方向。至于日后他们还能整出什么新花样,就让我们拭目以待吧。
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