手機(jī)散熱的本質(zhì),是通過石墨、導(dǎo)熱凝膠、液冷銅管/VC均熱板等高導(dǎo)熱材料,迅速將手機(jī)內(nèi)局部的熱量擴(kuò)散開來,均攤到整個(gè)手機(jī)上,進(jìn)而傳導(dǎo)到外界。但手機(jī)作為重度手持設(shè)備,在性能日益強(qiáng)勁的今天,如何兼顧高導(dǎo)熱性能與溫和不燙手表面手感,就成了每一款手機(jī)研發(fā)的必修課。
小米11采用了目前最頂級的手機(jī)散熱材料,不僅擁有大面積液冷VC均熱板,屏幕、音腔、主板等主要發(fā)熱區(qū)域還覆蓋了大量石墨、銅箔、導(dǎo)熱凝膠等組成立體散熱系統(tǒng)。但此次小米11沒有僅僅滿足于這些散熱堆料,更在散熱路徑的優(yōu)化上更進(jìn)一步,采用全新的隔熱材料——納米氣凝膠。通過“一疏一堵”的組合拳,讓散熱過程中的熱傳遞更合理,高效散熱的同時(shí)手感溫和不燙手。
反彈琵琶有奇效!為什么需要一疏一堵?
消費(fèi)者普遍認(rèn)為,手機(jī)散熱只要簡單的導(dǎo)熱足夠好就可以。其實(shí)手機(jī)的發(fā)熱量是相對恒定、相對不可調(diào)整的,但熱傳遞的路徑是可以通過熱設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。在手機(jī)內(nèi)部,Z軸的空間最短,X軸空間較長,Y軸空間最充裕,在輕薄手機(jī)上Z軸的空間更加局促。
如果只是無腦加速熱傳遞,局部熱量沿Z軸方向快速傳遞到手機(jī)表面,只會讓手機(jī)摸起來更燙手,造成手機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重的錯覺。削減甚至隔斷Z軸空間的熱傳導(dǎo)能力,讓局部元器件發(fā)熱更多向X軸和Y軸的方向傳導(dǎo),就能做到迅速散熱的同時(shí),還兼顧觸摸手感。
小米11嘗試了全新的隔熱材料納米氣凝膠,隔斷了手機(jī)發(fā)熱沿Z軸的傳導(dǎo)通道,阻斷了內(nèi)部熱源與手機(jī)表面之間的傳遞路徑,阻隔的這部分熱量,通過小米11內(nèi)部的頂級立體散熱系統(tǒng)在X軸和Y軸傳導(dǎo),這樣既解決了局部發(fā)熱的問題保證芯片的正常工作,又避免了局部的單點(diǎn)發(fā)熱還沒來得及均熱,就過早被手掌感知。
來自羽絨服的靈感!納米氣凝膠是如何隔絕熱量的?
寒冷的冬天如何有效保暖,大多數(shù)人第一時(shí)間會想到羽絨服。羽絨服內(nèi)部結(jié)構(gòu)蓬松,保留了大量空氣間隙。因?yàn)榭諝獾膶?dǎo)熱率低,厚厚的空氣層維持了寒冬中人體表面的溫度。
小米11所采用的納米氣凝膠類似于羽絨服的隔熱原理,納米氣凝膠內(nèi)部是以二氧化硅為主的有機(jī)分子骨架,可以將空氣包裹在骨架的空腔中,空氣含量高達(dá)97%以上,就像一個(gè)微型的羽絨服??諝鈱訉?dǎo)熱率極低,能夠提供很好的隔熱能力。而且輕薄的結(jié)構(gòu)特性,也讓納米氣凝膠擁有極佳的隔熱性能的同時(shí),也滿足了手機(jī)輕薄的需求。
這種材料也曾在航天器、空間站上大量應(yīng)用。為在太空中應(yīng)對巨大的溫差,維持太空艙內(nèi)的溫度,這種性能好且輕便的隔熱材料成為了最佳選擇。
納米氣凝膠的研發(fā)和嘗試并不順利。從最初的概念提出到論證檢驗(yàn),小米的工程師不斷的探索、試驗(yàn)、失敗,改進(jìn)、再試驗(yàn),最終成功突破技術(shù)難關(guān)。小米11頂級的立體散熱系統(tǒng)配合納米氣凝膠“一疏一堵”的獨(dú)特散熱方案,可以讓用戶無論是游戲還是視頻,都能安心使用無需擔(dān)心發(fā)熱問題。