三星S7黑科技之手機水冷散熱是何原理？ 圖片
經(jīng)歷了過年期間短暫的沉默，年后手機圈再次進入了*期，CES、MWC的到來伴隨著各類大中小型發(fā)布會，也為大家展示了眾多的手機黑科技，其中一個我們并不算陌生的黑科技名詞再次被帶入到了我們的視野中，那就是---水冷散熱。
對于這個概念，相信很多朋友在早前就聽說過了，去年興起一時的太空水冷散熱系統(tǒng)，就被外界大炒特炒，而后也有廠商推出了一個有著另一個稱號的---液態(tài)冷卻系統(tǒng)，聽起來都十分高端大氣上檔次，實際上他們的原理都是相同的。
那么所謂的水冷散熱，到底是個什么原理呢？
其實目前手機中所使用的水冷散熱，并不是我們常規(guī)理解為的水冷散熱，同PC中的水冷有一定的區(qū)別，目前的水冷散熱嚴格上來說只是熱管散熱，這其實在筆記本中是很常見的，只不過手機中的熱管更加精密而已。
一般來說，熱管中都會有一個吸液芯，同時裝有液體，其中一端受熱，液體會蒸發(fā)吸熱，接著在另一端冷凝放熱，在重力作用、毛細作用下，通過吸液芯回流到熱段，實現(xiàn)導(dǎo)熱，而因為熱管中確實存在液體，所以要說熱管導(dǎo)熱是水冷散熱，也說得過去。至少，在這樣的作用下，熱管的等效導(dǎo)熱能力基本可以超過任何一種已知的金屬材料。
可以看到，雖然目前手機所采用的散熱方案并非絕對意義上的“水冷”，不過效果上，就目前來說，算是最佳解決方案了。
簡單問題簡單答，下面我們進入擴展階段，了解了目前手機的“水冷散熱”，相信很多朋友對手機的各類散熱方案會比較感興趣，下面小編就為大家按照智能手機發(fā)展的順序梳理一下。
1、石墨散熱
首先出現(xiàn)的關(guān)于散熱的關(guān)鍵詞，自然要數(shù)“石墨散熱”了，我們知道，石墨是一種良好的導(dǎo)熱材料，它是元素碳的一種同素異形體，碳穩(wěn)定，所以在多種工業(yè)用途中碳元素構(gòu)成的東西是普遍存在的。目前我們認識的石墨具有耐高溫、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、潤滑性、化學(xué)穩(wěn)定性、可塑性以及抗熱震性。僅在導(dǎo)熱性一條上，也是可以超過鋼、鐵、鉛等多種金屬材料的。
具體原理上，石墨散熱的散熱原理實際上是利用了石墨具有獨特的晶粒取向，它沿兩個方向均勻?qū)幔瑫r延展性又強，可以貼附在手機內(nèi)部的電路板上面，既可以阻隔元器件之間的接觸，也起到一定的抗震作用。由于導(dǎo)熱性能高，它可以很快將處理器發(fā)出的熱量傳遞至大面積石墨膜的各個位置進行熱量擴散，從而間接起到了散熱作用。石墨散熱材料目前應(yīng)用在其他各大品牌的手機/平板當(dāng)中，儼然成為散熱的基礎(chǔ)配置了，應(yīng)用還是非常廣泛的。
2、金屬背板散熱
早先的塑料材質(zhì)智能手機受限于芯片和PCB的工藝，手機殼內(nèi)部的空閑體積還比較大，只有石墨層的情況下也基本能夠滿足芯片散熱需求。而隨著機身變得更加輕薄以及金屬框架的加入，手機內(nèi)的可供空氣流通的空間越來越小，散熱方式需要進一步改進才能滿足芯片在低溫環(huán)境中平穩(wěn)運行。
所以，后來推出的一些手機在采用了金屬外殼的產(chǎn)品中使用了一種金屬背板散熱的技術(shù)，它在使用石墨散熱膜的基礎(chǔ)上，在金屬外殼的內(nèi)部也設(shè)計了一層金屬導(dǎo)熱板，它可以將石墨導(dǎo)出的熱量直接通過這層金屬導(dǎo)熱板傳遞至金屬機身的各個角落，這樣一來密閉空間中的熱量便能迅速擴散并消失，握持時人也不會感受到太多的熱量存在。
3、導(dǎo)熱凝膠散熱
接著是導(dǎo)熱凝膠散熱，關(guān)于這種方式，大家應(yīng)該也是比較熟悉的，其實和電腦的處理器和散熱器中間的那種硅脂層是一個原理，其作用是讓處理器散發(fā)的熱量能夠更快的傳遞到散熱器上從而散發(fā)出去。
同理，這樣的技術(shù)也可應(yīng)用在手機處理器當(dāng)中，此前一些手機的處理器上便采用了類似于硅脂的導(dǎo)熱凝膠散熱劑，這樣做比只貼有石墨散熱膜的效果更好，熱傳導(dǎo)會更加迅速。
4、冰巢散熱
然后就要說到冰巢散熱技術(shù)了，這項散熱技術(shù)在此前也算得上是一種黑科技了，只不過沒有鬧到很大的程度，它是一項散熱新技術(shù)。其散熱原理同樣借鑒了電腦中常用的導(dǎo)熱硅脂，填充發(fā)熱點與導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)之間的縫隙，以達到更快散熱的作用，和導(dǎo)熱凝膠散熱技術(shù)相似。只不過其采用的散熱材料不是導(dǎo)熱凝膠或硅脂，而是一種類液態(tài)金屬的相變材料。
相變材料指的是物理性質(zhì)隨溫度變化而變化，吸收或釋放大量熱量的材料，這種類液態(tài)金屬的相變材料會在溫度升高時逐漸由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，同時吸收大量的熱量。所以它除了傳導(dǎo)熱量之外，也吸收了一部分熱量。其實從效果來看，這種散熱方式也是不錯的，不過這種散熱方法相對上面三種，因為相變材料與金屬屏蔽蓋的結(jié)合并沒有那么容易，所以成本要高出很多。
5、熱管散熱（水冷散熱）
最后就是熱管散熱技術(shù)了，也就是我們前面提到的“水冷散熱”技術(shù)，關(guān)于其原理，我們前面已經(jīng)提到了，該技術(shù)其實并不是首次在手機中出現(xiàn)的，2013年5月，日本一家智能手機廠商就發(fā)布了世界上第一款采用熱管散熱技術(shù)的手機。其內(nèi)部封裝了一條充滿純水的熱管，長約10厘米，熱管和處于主板平行位置的石墨散熱片充分結(jié)合，迅速將處理器產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至聚碳酸酯外殼上，以實現(xiàn)散熱的目的。
以上就是小編為大家總結(jié)的幾種手機散熱方式，效果上來說，自然是熱管散熱的效果更好一些，其次就是冰巢相變散熱和導(dǎo)熱凝膠散熱，而石墨散熱也具有一定效果，但不如綜合使用效果好。但不管怎么說，被動散熱只是處理器降溫的方式之一，熱量是守恒的，其實所謂的散熱，無非就是將一個地方的熱向另一個地方導(dǎo)，手機散熱的需求不像電腦，電腦是要給處理器降溫，雖然手機也需要給處理器降溫，但其實最重要的還是別讓手機燙手，相信很多朋友也一定是這樣想的。而若想從根本上解決發(fā)熱量高的問題，還是需要從處理器的工藝和架構(gòu)方面去考慮，畢竟硅的發(fā)熱密度是固定的。
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