Больше не беспокойтесь о конструкции рассеивания тепла: ознакомьтесь с графитовыми листами и паровыми камерами из ВК в одной статье, не нужно делать «выбор»

В конструкции современных электронных устройств для отвода тепла графитовые листы и испарительные камеры VC являются двумя важными теплоотводящими материалами с различными характеристиками. Они словно два знаменитых генерала в области рассеивания тепла, каждый из которых играет незаменимую роль в разных сценариях. Понимание их принципов, преимуществ, недостатков и сценариев применения является ключом к разработке эффективной и надежной системы управления температурным режимом.

I. Что такое графитовые листы и паровые камеры ВК. Чтобы сделать правильный выбор, сначала необходимо тщательно понять принципы работы и основные характеристики этих двух технологий. Графитовый лист по сути является высокоэффективным теплопроводным материалом. Он состоит из атомов углерода, специально обработанных для образования уникальной гексагональной плоской слоистой структуры. Эта структура наделяет графитовые листы двумя выдающимися характеристиками: - Чрезвычайно высокая теплопроводность в плоскости: тепло может передаваться очень быстро в плоском направлении, точно так же, как строительство «теплопроводной магистрали» на плоскости. - Эффективность естественного электромагнитного экранирования: его структура может эффективно поглощать и ослаблять электромагнитные волны. Таким образом, графитовые листы сами по себе не генерируют «холод», а действуют как «переносчики тепла». Они способны быстро и равномерно распределять тепло от «горячих точек» устройства по всей поверхности листа, тем самым снижая локальные высокие температуры и достигая эффекта «выравнивания температур». Они мягкие, их можно свободно сгибать и резать, они подходят для сложных пространств и могут быть сделаны очень тонкими, чтобы удовлетворить спрос на тонкие и легкие устройства. Паровую камеру ВК можно рассматривать как двумерную плоскую «тепловую трубку». Его конструкция представляет собой тонкую металлическую пластину с вакуумной полостью внутри, внутренняя стенка полости снабжена капиллярной структурой и небольшим количеством рабочей жидкости. Процесс рассеивания тепла представляет собой эффективный цикл «теплопередачи с фазовым переходом»: - Испарение и поглощение тепла: жидкость в источнике тепла поглощает тепло и быстро испаряется в пар. - Диффузия и проводимость: пар быстро диффундирует по всей площади конденсации под действием разницы давлений в полости. - Конденсация и выделение тепла: пар конденсируется в жидкость в области низкой температуры и выделяет тепло. - Цикл рециркуляции: сконденсированная жидкость перекачивается обратно в зону источника тепла через капиллярную структуру на внутренней стенке полости. Этот процесс протекает непрерывно, и его теплопроводность намного превосходит теплопроводность чистого твердого тела. Это мощный инструмент для борьбы с высокоинтенсивными источниками тепла небольшой площади (например, процессорами мобильных телефонов). Если сравнить рассеивание тепла с тушением пожара, графитовый лист подобен широкой влажной губке, которая может быстро впитать и сгладить лужу кипящей воды, чтобы предотвратить локальное закипание; тогда как паровая камера ВК представляет собой подобие эффективной водяной помпы и трубопроводной системы, способной мгновенно откачивать большое количество тепла (воды) из точки возгорания (ЦП) и разбрызгивать его по всей крыше (корпусу устройства) для охлаждения.

II. Когда следует выбирать графитовые листы для рассеивания тепла Хотя испарительные камеры VC обладают высокими характеристиками, графитовые листы по-прежнему являются лучшим или единственным выбором во многих сценариях из-за их уникальных преимуществ. При принятии решения необходимо комплексно учитывать следующие факторы:

1. Когда пространство и толщина крайне ограничены. В устройствах с чрезвычайно ограниченным внутренним пространством, таких как ультратонкие мобильные телефоны, умные часы и наушники TWS, преимущества ультратонких и гибких графитовых листов незаменимы. Их можно легко встроить в узкие зазоры, такие как батареи, экраны и материнские платы, без добавления дополнительного объема, чего трудно достичь для испарительных камер VC с определенной толщиной и жесткой конструкцией.

2. При столкновении с неоднородными источниками тепла большой площади. Когда в устройстве имеется несколько разбросанных нагревательных элементов или когда тепло необходимо направить от основного источника тепла ко всей металлической средней раме/задней крышке, высокая теплопроводность в плоскости и характеристики «выравнивания температуры» графитовых листов оказываются полезными. Они могут эффективно распределять тепло по горизонтали, используя весь корпус устройства для вспомогательного рассеивания тепла и избегая образования новых «горячих точек».

3. Когда контроль затрат является основным фактором. В потребительских электронных продуктах, которые чрезвычайно чувствительны к стоимости, особенно в моделях среднего и низкого уровня или в звеньях массового производства, зрелая технология и относительно низкая стоимость графитовых листов делают их наиболее экономически эффективным выбором. Обеспечивая основные потребности в отводе тепла, они могут эффективно контролировать общую стоимость спецификации устройства.

4. Когда необходимо учитывать электромагнитное экранирование В таких сценариях, как модули связи 5G, антенны базовых станций и высокоскоростные цепи, проблемы рассеяния тепла и электромагнитной совместимости (ЭМС) сосуществуют. Графитовые листы могут обеспечить превосходный эффект экранирования электромагнитных помех (ЭМП), рассеивая при этом тепло, выполняя две цели с помощью одного материала, упрощая конструкцию и экономя затраты.

5. При работе с гибкими поверхностями или поверхностями специальной формы. Если поверхность, требующая отвода тепла, представляет собой изогнутую поверхность или подвижный компонент, характеристики сгибаемости и режущей способности графитовых листов позволяют им идеально прилегать к ним, в то время как паровые камеры VC обычно должны поддерживать плоскую поверхность, чтобы обеспечить нормальную циркуляцию внутренних жидкостей. - Для борьбы с локальными мгновенными высокой плотностью теплового потока (например, мгновенным снижением частоты процессора) предпочтительными являются испарительные камеры VC. - Для достижения выравнивания температуры на большой площади, дополнительного отвода тепла или при ограничении пространства и стоимости графитовые листы являются идеальным выбором. В реальных устройствах высокого класса они часто работают вместе: испарительные камеры VC быстро «отводят» тепло ядра, а затем графитовые листы выполняют вторичную «диффузию», образуя трехмерную систему рассеивания тепла с дополнительными преимуществами.

III. Области применения графитовых листов Благодаря вышеуказанным характеристикам применение графитовых листов проникло во все уголки современной технологии. Как компания, занимающая определенную долю рынка в производстве графитовых листов, продукция Desen используется в следующих областях: Бытовая электроника. Это наиболее известная область применения графитовых листов. От смартфонов и планшетов до ультратонких ноутбуков графитовые листы используются повсюду. Они крепятся к задней части процессоров, радиочастотным чипам и под батареями, бесшумно обеспечивая стабильную работу устройств и наш пользовательский опыт.

Центры связи и обработки данных Устройства, такие как небольшие базовые станции 5G, большие серверы и маршрутизаторы/коммутаторы, имеют плотные внутренние микросхемы, что приводит к заметному рассеиванию тепла и проблемам с электромагнитными помехами. Графитовые листы играют здесь ключевую роль в рассеивании тепла и экранировании, обеспечивая плавный поток сетевых данных.

Новая энергетика и транспорт В аккумуляторных блоках электромобилей между аккумуляторными элементами используются графитовые листы, чтобы сбалансировать температуру всего аккумуляторного блока и повысить безопасность и срок службы. В то же время они также часто встречаются в автомобильных дисплеях, электронных системах управления (MCU/VCU/BMS) и светодиодных автомобильных фарах. Высококачественные дисплеи и освещение Микросхемы драйверов OLED-телевизоров и мини-LED-дисплеев генерируют концентрированное тепло, поэтому для выравнивания температуры требуются листы графита, чтобы предотвратить выгорание экрана или неравномерную яркость. В мощных светодиодных светильниках также используются графитовые листы, обеспечивающие светоотдачу и срок службы.

Аэрокосмическая промышленность. Высококлассное оборудование, такое как и и радары, предъявляет чрезвычайно высокие требования к легкости и надежности материалов. Малый вес, высокая стабильность и многофункциональность (теплоотвод + экранирование) графитовых листов позволяют им занять свое место в этих передовых областях. Графитовые листы и испарительные камеры VC — это не просто взаимозаменяемые отношения, а взаимодополняющие партнеры. Графитовые листы являются отличными «мастерами по выравниванию тепла» и «экспертами по использованию пространства», решая основные и ключевые проблемы рассеивания тепла в широком диапазоне областей благодаря своей гибкости, тонкости, выравниванию температуры и ценовым преимуществам. Испарительные камеры VC являются эффективными «экспертами по теплопередаче», специализирующимися на решении самых серьезных локальных тепловых проблем. В будущем, по мере развития электронных устройств в сторону большей мощности и более тонких конструкций, интеграция и инновации этих двух устройств будут продолжать углубляться. Будь то появление «композитных материалов, армированных графеном» или популяризация «ультратонких композитных решений из ВК и графита», это указывает на то, что технология управления температурным режимом будет продолжать развиваться, обеспечивая энергичное развитие науки и техники. Вам нужно, чтобы я разобрал глоссарий ключевых профессиональных терминов в этом переводе для удобства использования?