發(fā)汗冷卻手機(jī)殼的冷卻原理和實(shí)際應(yīng)用

熱設(shè)計(jì)網(wǎng) 2022-03-03

受限于空間，手機(jī)產(chǎn)品的散熱已經(jīng)成為瓶頸因素。近日，OPPO聯(lián)合武漢大學(xué)，在Find X5發(fā)布會(huì)上，同步揭秘了一款內(nèi)置Glacier Mat的手機(jī)殼。

圖1 手機(jī)殼外觀[選自O(shè)PPO Find X5發(fā)布會(huì)

對(duì)此手機(jī)殼的散熱效果，官方的描述是一小時(shí)高負(fù)載使用，表面溫度降低2.3℃。對(duì)于手機(jī)這類產(chǎn)品，這個(gè)溫度降幅是非?？捎^的。在手機(jī)內(nèi)部放置大面積的VC或石墨烯膜，大約也就是這個(gè)效果。在當(dāng)前內(nèi)部空間限制下，這已經(jīng)不是成本的問(wèn)題，而是根本沒(méi)有空間承載這些材料。

產(chǎn)品的效果，網(wǎng)上也有詳細(xì)的評(píng)測(cè)，如下圖：

圖2 裸機(jī)和配置手機(jī)殼效果對(duì)比圖[選自B站-先看評(píng)測(cè)-]

網(wǎng)上的評(píng)測(cè)和OPPO的發(fā)布會(huì)都解釋到，此手機(jī)殼能夠有效延緩溫升的原理是通過(guò)內(nèi)置的水凝膠內(nèi)水的蒸發(fā)和吸收完成熱量的吸收和釋放。

圖3 水凝膠冷卻工作原理示意圖

水凝膠表面有粘性，機(jī)械強(qiáng)度也比較差，外部的灰塵、水汽、機(jī)械力等容易對(duì)其產(chǎn)生損傷，因此需要介質(zhì)保護(hù)?？紤]到裝配到手機(jī)底部，保護(hù)介質(zhì)需要滿足外觀良好、有較好的導(dǎo)熱性能，以及良好的柔性確保與發(fā)熱面的緊密接觸，降低接觸熱阻。先前用于手機(jī)散熱背夾的高強(qiáng)度導(dǎo)熱墊片是理想的保護(hù)介質(zhì)之一。另外，水凝膠保護(hù)材料的另外一面需要有足夠好的防水透氣性，確保水蒸氣的進(jìn)出，同時(shí)保護(hù)水凝膠免受外部液體的污染。

圖4 手機(jī)殼水凝膠材料拆解圖[選自B站-先看評(píng)測(cè)-

據(jù)悉，熱設(shè)計(jì)網(wǎng)會(huì)員企業(yè)東莞市鴻藝電子有限公司參與了此高強(qiáng)度硅膠片的研發(fā)，并開(kāi)發(fā)了將水凝膠膜與墊片復(fù)合的整套工藝。有興趣了解的讀者，可通過(guò)熱設(shè)計(jì)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)對(duì)接。

水凝膠可通過(guò)重復(fù)吸水、釋水完成溫度的控制，借助水的極高的潛熱，可以有效長(zhǎng)時(shí)間降低溫度變化速率。通過(guò)將其與高強(qiáng)度導(dǎo)熱硅膠片以及防水透氣膜復(fù)合，做成儲(chǔ)熱復(fù)合材料，貼附于產(chǎn)品外殼或內(nèi)部夾層中，能夠有效緩解溫升，可能成為手機(jī)、VR等短期高功耗工作產(chǎn)品的理想材料。

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