武汉大学研发退烧手机壳实现自循环蒸发冷却,已用于国产品牌手机-

武汉大学研发退烧手机壳实现自循环蒸发冷却,已用于国产品牌手机-,第1张

近年来,半导体芯片的更新换代速度飞快,智能手机的性能愈加强大。然而,在性能越发强势的同时,“手机发热”悄然成为一个亟待解决的难题。

此前,为缓解手机散发的高热量,各手机厂商采用了诸多方案,如内置散热系统和外装散热背夹等,但整体效果都不十分理想。

武汉大学先进纳米材料实验室是由该校付磊教授领导的小组,致力于先进材料的原子制造和组装研究,旨在为电子和能源设备提供按需材料合成技术。此前,该实验室开发了液态金属化学气相沉积(LMCVD)策略,实现了2D材料及其异质结构的精确原子制造。

据了解,“Glacier Mat 是一种主动无源式散热材料,其对于热量的控制类似于航天器蒸发冷却散热和人体发汗散热,能实现自循环蒸发冷却。”

在热量过高时,该材料以蒸发水分的形式带走热量,而在热量偏低时则自行吸收水分来作温度调整,如此循环反复,可用于解决手机、PC 和太阳能板等现代电子器件的散热问题。

此外,由于这一循环仅依赖于物理特性,故无须向该材料补充额外电量或其他形式能源。

据了解,当前的主流手机散热技术有液冷散热、石墨烯散热、VC(Vapor Chamber) 均热板散热和导热凝胶散热等,这几种散热方案各有优势。

液冷散热技术相对成熟,其优点是成本较低、有效期限长以及作用位置灵活,能够在手机机身内的任何位置发挥散热作用。

该技术的主要功能元件名为“热管”,这是一种包括水、油质材料等冷却液的中空闭合管道。当热量过高时,热管中的冷却液先在“蒸发段”吸收热量,蒸发成为气体后去往“冷凝段”,冷却变回液体以放出热量。

VC 均热板散热可以说是铜管液冷的升级技术,其又被称为真空腔均热板散热技术,是当前的第三代散热技术。

该技术的主要功能元件是拥有特殊内壁结构的铜制真空腔体。在热量传到腔体后,在热量传到腔体后,其中的冷却液加热气化以吸收热量,之后冷却液凝结,再借腔体的毛细管道回到散发热量的位置,如此反复以完成设备的散热。

可以看出,液冷散热和 VC 均热板散热的技术原理有一定相似之处,但液冷散热往往为一个方向的“线性”导热,而 VC 均热板散热覆盖到了整个面,热量散发的方向更广。

不过,VC 均热板的制作工艺一般比较复杂,成本也相对较高,因此常用于需要控制体积且需快速散热的产品。

最常用的散热技术还属石墨烯散热,其性价比也较高。石墨烯具有高导热性,拥有“天生的”散热能力,其散热系数是铜的 2 到 5 倍,但密度却远远低于铜。而且,石墨烯可塑性强,可对其形态及大小进行定制化设计,还能屏蔽电磁波的干扰。

此外,导热凝胶散热也是一种较为实用的散热技术。该技术是将散热硅脂应用在需要散热的地方,以快速吸收并传递热量。

当前,为使散热性能更加强悍,有些手机品牌会在其散热系统中组合应用多种散热技术,OPPO 最近发布的一款手机正是结合了 VC 均热板和石墨烯散热等多种散热技术,在机身内置了“全家桶”式散热系统。并堆叠了多种散热材料来排出芯片热量,为手机性能的长期稳定发挥提供充分保障。

值得一提的是,据了解,Glacier Mat 这种新型散热材料,已应用在 OPPO 手机的一款名为“冰肤散热保护壳”的配件上。

根据 OPPO 的相关实验数据,使用这款保护壳后,OPPO 手机散热情况得到进一步改善,有效控制了设备的体感温度。在连续一小时运行高负载应用的情况下,相较平常,手机温度降低了 2.3 C。

另外,该款保护壳为四角全包、“错层结构和瀑布镂空”设计,这样既可以有效保护手机,又能够使 Glacier Mat 材料接触到更多的空气,从而加快热量的分散。

随着散热技术及配件的不断升级更新,手机发热量或不再是一个困扰用户和厂商的难题。

目前,武汉大学先进纳米能源实验室及 OPPO 均未公开更多 Glacier Mat 材料的情况,有关该材料的理论寿命等其他信息尚待确认。

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贴在后盖。

手机散热超导均热板能贴在手机背部,尤其要覆盖发热严重的部分,必要时候可以充当磁吸片,购买前记得看看说明有没有磁吸功能,可以吸附磁吸散热背夹。

均热板是一个内壁具有微细结构的真空腔体,通常由铜制成,当热由热源传导至蒸发区时,腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象,此时吸收热能并且体积迅速膨胀,气相的冷却介质迅速充满整个腔体,当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结,以此循环实现导热。

冷板热板放置位置变化对实验结果的影响:对材料热耗散有影响,从而影响测量精度。

这个实验时候,参与散热的面积只有下表面和侧面,上表面是负责导热的部分,有一部分热量被被测物体吸收,而这部分的热量是忽略不计的。散热速率是指:热在空气中释放热量的快慢。散热方式可以分为风冷散热、液冷散热、热管散热、半导体制冷。

分类

热轧钢板分为结构钢、低碳钢、焊瓶钢,接着再根据各种钢材查找你所需要的钢材,再查特定的钢材的密度和成分 。热轧钢板硬度低,加工容易,延展性能好。热轧钢板强度相对较低,表面质量差点(有氧化\光洁度低),但塑性好,一般为中厚板、冷轧板、强度高、硬度高、表面光洁度高、一般为薄板,可以作为冲压用板。


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