留心手機(jī)市場(chǎng)的朋友們應(yīng)該都發(fā)現(xiàn)了,近幾年各大手機(jī)廠商都在牟足了勁往手機(jī)上堆料,結(jié)果配置高了不假,但運(yùn)行功率似乎也隨之提高了,這就導(dǎo)致“手機(jī)高燒”成為了手機(jī)使用過程中一個(gè)很普遍的現(xiàn)象,比如說2020年的旗艦處理器“曉龍888”就被消費(fèi)者戲謔地稱為“火龍888”。
據(jù)說手機(jī)在冬天也能當(dāng)暖手寶使用
為了解決散熱問題,廠商們也是絞盡腦汁,什么導(dǎo)熱性能好的材料都試了一試,常見的如石墨、氮化硼等,較為罕見的也有之前介紹過的iQOO Neo新機(jī)使用的高導(dǎo)熱稀土合金等。而最近,一款在散熱系統(tǒng)上別出心裁的手機(jī)產(chǎn)品realme真我GT Neo2終于也要上市了,根據(jù)廠商的宣傳,realme在里頭使用了一種“航天級(jí)散熱黑科技”,即金剛石凝膠散熱系統(tǒng),它到底有多強(qiáng)?
宣傳概念圖
為什么要使用金剛石凝膠?
首先要知道的是,金剛石被譽(yù)為是世界上最硬的物質(zhì),不僅有著特殊的物理、機(jī)械和光學(xué)特性,同時(shí)它還擁有極為出色的導(dǎo)熱性能。由于金剛石依靠的是聲子進(jìn)行傳熱,一般情況下,金剛石中氮含量越低,熱導(dǎo)率越高,晶型越完整,熱導(dǎo)率越高——比如說最純凈、雜質(zhì)最少的IIa型導(dǎo)熱系數(shù)就高達(dá)26 watt/K-cm,比傳熱最快的金屬銀、銅還要快 6~7 倍。
有了這么出色的導(dǎo)熱性能加持,金剛石很早就被運(yùn)用于電子工業(yè)上,能夠很好地滿足熱管理的超高要求。其應(yīng)用主要有兩種形式,一為金剛石薄膜;二則是將金剛石與銅、鋁等金屬?gòu)?fù)合制成復(fù)合材料。不過在這款新手機(jī)上并沒有采用上面任何一種散熱形式,而是獨(dú)樹一幟地把金剛石制備成金剛石(微粒)凝膠型導(dǎo)熱物料,替代原本手機(jī)中的部分普通導(dǎo)熱凝膠使用。
金剛石與金剛石填料
而導(dǎo)熱凝膠的效用想必不用過多介紹了,它由于硬度低,可以很好地滿足不平整面貼合的需求,兼有導(dǎo)熱墊片和導(dǎo)熱硅脂的某些優(yōu)點(diǎn),因此在手機(jī)等電子產(chǎn)品中多有應(yīng)用。而金剛石凝膠作為導(dǎo)熱凝脂中的一個(gè)高性能分支,就是在環(huán)氧樹脂等基體中摻入金剛石粉,利用其天生的高導(dǎo)熱性來大幅提升單位的導(dǎo)熱性能。
金剛石凝膠制備的要點(diǎn)
就像其他導(dǎo)熱凝膠一樣,金剛石導(dǎo)熱凝膠的性能優(yōu)劣,很大程度上取決于制備工藝是否成熟且優(yōu)秀,如填料的粒徑、填充體積分?jǐn)?shù)、改性工藝等,都對(duì)凝膠整體的導(dǎo)熱性能有著舉足輕重的影響。
首先,金剛石顆粒的粒徑不能過?。ㄐ∮?/span>10微米),否則很難形成有效的導(dǎo)熱鏈。據(jù)realme介紹,這款手機(jī)中所用的金剛石凝膠,其含有的金剛石顆粒粒徑大約是40~50微米。
其次,金剛石顆粒的填充體積分?jǐn)?shù)也不能過大或過小,過小的話接觸面積也小,一樣很難形成有效的導(dǎo)熱鏈;過大的話凝膠無(wú)法充分浸潤(rùn)金剛石顆粒表面會(huì)造成空隙,同樣影響熱導(dǎo)率。
最后,改性也是這類導(dǎo)熱凝膠填料的必經(jīng)之路了,否則這些表面活性高的粒子極容易團(tuán)聚在一起,難以在有機(jī)高分子樹脂中實(shí)現(xiàn)均勻分散,導(dǎo)致凝膠性能下降。
(圖片來源:知乎@評(píng)者N大)
經(jīng)過以上一系列工作后,這款金剛石凝膠總算能作為新手機(jī)商品中的一部分推出市場(chǎng)了。據(jù)悉,這種金剛石凝膠可以讓芯片熱量傳遞的速度更快,從而可以快速讓芯片溫度降低,最高可讓CPU溫度降低18℃。而且這款手機(jī)并沒有采用火龍888,而是發(fā)熱沒那么厲害的驍龍870處理器,在這等散熱技術(shù)的加持下,想必這款處理器終于能迎來把性能發(fā)揮到極致的機(jī)會(huì)了。
此外,這款手機(jī)散熱系統(tǒng)還使用了我們的老朋友石墨烯,據(jù)悉還是一款專門設(shè)計(jì)的3D立體石墨烯,能讓金剛石冰芯散熱系統(tǒng)最大程度地接觸到熱源,增加散熱面積與導(dǎo)熱效率。這樣的強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合下,這款手機(jī)的散熱到底給不給力呢?感興趣的朋友可以關(guān)注一下消費(fèi)者的反饋。
3D立體石墨烯概念圖
結(jié)語(yǔ)
最后再說一下,很明顯從去年、或者更早開始,手機(jī)廠商的“堆料”方向就發(fā)生了變化,不再一味地提高手機(jī)的運(yùn)行性能,而是開始綜合發(fā)展,最明顯的就是對(duì)散熱系統(tǒng)的高度重視(畢竟這是使用體驗(yàn)的一個(gè)重要得分點(diǎn)),因此對(duì)于導(dǎo)熱材料相關(guān)廠家來說,這應(yīng)該是一個(gè)好的發(fā)展方向。至于日后他們還能整出什么新花樣,就讓我們拭目以待吧。
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