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解读:导热石墨片如何让手机散热的?

随着行业的发展,手机将更智能,配置更高,运算速度更快,CPU主频将越来越高。对于多功能,多任务的智能手机,如长时间运行大型软件或游戏,CPU,LCM等器件的温度会变高,性能会急剧降低,与所有的电子类器件一样,只有在合适的温度范围内,才能确保器件的工作正常和持久。所以,散热一方面是为了保证这些器件都不被烧坏,另一方面是保证他们都能工作的相当良好。同时, WIFI等通信器件因为要发射和接收信号,同样也是会随着有效信号的发射和接收而产生大量的热量,当温度过高,手机就会启动自我保护机制,自动断电,这样也会影响手机的正常使用。

大家想象一个场景,一个用户正在玩游戏的最high点时,或正在看到电影的高潮时,突然死机了,是不是有摔手机的冲动,他还会信任这个手机品牌吗?可见,如果想要满足用户更高要求,手机具备良好的散热系统是十分有必要的。

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散热的方法和原理

热传递方式

  • 传导是指分子之间的动能交换,能量较低的粒子和能量较高的粒子碰撞从而获得能量

  • 对流是指通过物质运动来实现热的传递。我们可以采用在散热片上添加风扇的方法来实现强制对流

  • 辐射是指热能从热源以电磁破的形式直接发散出去

三种散热方式都不是孤立的,在日常热量传递种,这三种散热方式都是同时发生的,共同发挥作用

常见散热方法

1. 自然散热热源在自然环境条件下,通过传导和辐射将热量散失在大气环境中。如我们现在使用的传统手机,不需要加入特别的散热措施,自然散热。

2. 散热片散热。我们常见的电脑的CPU和显卡是散热方式。

3. 风冷散热风冷散热 又叫强迫散热,利用风扇,强迫空气流动,将热源的热量带到大气环境中.

4. 水冷散热利用水或者其他的液体将热源的热量带走。常见我们的内燃机发动机的散热方式。

5. 热管散热利用热管,将热源的热量从热管的一端带到另一端,再有散热器将热量散掉.笔记CPU的散热经常使用到铜管散热。

6. 压缩机制冷压缩机制冷其实已经是我们比较熟悉的方式了。在日常生活中,冰箱,空调等制冷设备都是采用压缩机制冷方式。

导热石墨片

石墨散热膜,其实就是“导热石墨片”,也叫石墨散热片,是一种纳米先进复合材料,适应任何表面均匀导热,具有EMI电磁屏蔽效果。

石墨散热片的化学成分主要是单一的碳(C)元素,是一种自然元素矿物.可以通过化学方法高温高压下得到石墨化薄膜,因为碳元素是非金属元素,但是却有金属材料的导电,导热性能,还具有像有机塑料一样的可塑性,并且还有特殊的热性能,化学稳定性,润滑和能涂敷在固体表面的等等一些良好的工艺性能,石墨散热片平面内具有150-1500 W/m-K范围内的超高导热性能。

石墨散热片的主要特性:超高导热性能/ 容易操作,低热阻,重量轻。现已大量应用于通讯工业、医疗设备,SONY/DELL/Samsung笔记本,手机, PC 内存条,LED基板等的散热方面。

利用石墨的可塑性,我们可以把石墨材料做成一块像贴纸的薄片,让它贴附在手机内部的电路板上面。准确来说,石墨散热片其实是起到了导热,并且把热量均匀散布于表面的作用,间接来说也就是起到散热作用。

导热石墨片特征    

  • 表面可以与金属、塑胶、不干胶等其它材料组合以满足更多的设计功能和需要。

  • 低热阻:热阻比铝低40%,比铜低20%

  • 重量轻:重量比铝轻25%,比铜轻75%

  • 高导热系数:石墨散热片能平滑贴附在任何平面和弯曲的表面,并能依客户的需求作任何形式的切割。

导热系数比

  • 导热系数 W/mK导电系数simens/m密度g/cm3

  • 铝2003×1072.7

  • 铜3806×1078.96

  • 石墨150-1500水平- 2×1050.7-2.1

  • 5-60垂直100

石墨导热膜的散热原理

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实物照片

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导热石墨样品

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各品牌手机散热分析案例

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