手機水冷概念火熱,但事實是……

近期,隨著榮耀V10、魅族16th、三星Note9等一波以“液冷”為賣點的高關注度手機接連上市,手機液冷的概念再次被翻炒了一遍。之所以說翻炒,是因為“液冷”實在不是什麼新技術。工業領域和PC上的液冷就不說了,即使在手機上,液冷的概念也已出現5年之久了。這次咱也跟著蹭一波熱度,跟大家聊聊手機液冷的那些你知道或者不知道的事兒。

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<strong>【這些年的液冷手機】

業內第一款液冷手機,出自可能已經被大家淡忘的日本企業NEC。2013年上市的NEC Medias X N-06E是世界第一臺採用液冷熱管散熱的手機。比較不幸的是,這也是NEC的最後一款手機。之後不久,NEC就因為連年虧損宣佈退出手機市場,專心傳統業務。

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NEC之後,比較著名的液冷手機還有15年上市的微軟Lumia 950。之所以著名,更多是因為其搭載的win10移動版。至於它的液冷散熱,後期被不斷爆出的發熱問題啪啪打臉。

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國內最早的液冷手機,也並不是前段時間名聲大噪的黑鯊遊戲手機,而是15年8月上市的奇酷360旗艦版。不過這根被敲扁的熱管,怎麼看都像是小作坊叮叮噹噹出來的。

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手機界奇葩一般存在的索尼大法,同樣沒有錯過熱管液冷這種奇葩的技術。2014上半年上市的SONY Xperia Z2,除了自家拿手的防水防塵,再一個亮點就是加入了熱管散熱。

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再往後就是大家耳熟能詳的黑鯊的多級直觸一體式液冷、榮耀V10的The NINE液冷散熱、魅族16th的銅管散熱以及最新的三星Note9的碳+水冷散熱。名字越來越高大上的同時,歸根結底還是離不開硅脂、熱管、散熱片三件寶。

<strong>【手機液冷靠譜嗎】

“學好數理化,走遍天下都不怕”。回答這個問題前,先複習一下中學物理。熱傳遞的三種形式:熱傳導、熱對流和熱輻射。

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對於手機和其它電子產品而言,不太高的溫度決定了其有限的熱輻射量,可以忽略不計。那麼要把CPU產生的熱量快速散發出去,就只剩下了兩條途徑——熱傳導和熱對流。

傳統的手機散熱方式中,金屬散熱片(後來換成了石墨片)負責熱傳導,將CPU的熱量分散開來;硅脂或其它相變導熱材料是為了消除熱源(CPU)和散熱片的間距,加速熱傳導;而最後的散熱,則要靠散熱片、手機外殼與周圍空氣進行熱對流。

通常情況下,流體(氣體或液體)的熱對流效率是要高於固體的熱傳導效率的,這就是液冷出現的最根本原因:用冷卻液的熱對流取代熱傳導,從而加速熱量交換過程。如果想進一步提高效率,還可以通過加壓的方式來強迫對流,比如水冷電腦上的加壓泵。但很顯然,在手機有限的空間內很難實現強迫對流,那就只能是現在大家看到的熱管內流體的自然對流了。

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熱管內的液體在熱源端被加熱,甚至發生相變(氣化,未證實,至今比較懷疑能否發生),在熱管內形成熱對流,到散熱端冷卻後流回熱源,如此往復,達到加速熱傳遞的目的。

同時,液體的比熱容一般比較高,也就是說吸收同樣的熱量後產生的溫升比較小且溫升過程比較緩慢,不明白的童鞋可以聯想夏天去海邊避暑的經歷。所以液冷還可以起到降低最高溫度和減緩溫升的作用。

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至此,一切看起來還都是那麼和諧美好。但事實是:

1. 熱管可以加速熱傳遞是真的,但加速的程度取決於對流速度,在沒法裝入水泵的手機裡,對流速度除了要靠液體本身外,跟熱管的截面積是有很大關係的。所以稍微正常一點的熱管都是圓管裝的,但嫁接到手機裡,只能敲扁。截面積大大縮水後的扁熱管,對流效果如何很難說!

2. 液冷可以降低最高溫度、減緩溫升也是真的,但取決於液體本身的比熱容和總量。水的比熱容最高,但考慮到安全性在手機的熱管裡基本不會採用。那就只能具有絕緣性的礦物油或其它同類液體(某些手機熱管內甚至沒有液體,而是採用蒸發物),它們的比熱容都小於水。另外,手機微熱管的容積有限,內部可憐的一點點冷卻液或蒸發物很難起到所說的控溫效果。

呵呵,原來如此!要在手機狹小的空間裡做散熱的文章,真的不像起個高大上的名字那麼簡單。

況且還有第3條,熱管只是讓熱量從手機CPU轉移到石墨片的速度快了一丟丟,但最終的散熱效果,還是要靠散熱片和空氣之間的熱對流。如果不想手機過熱,扇個扇子肯定比加根熱管更管用!至於廠商PPT上“信則靈”式的宣傳,只能說你心裡覺得舒坦就好!


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