在智能手机性能不断提升的当下,高负荷运行带来的发热问题愈发凸显。手机发热不仅影响用户握持手感,严重时还会导致处理器降频,使手机运行速度变慢、电池续航缩短,甚至影响手机内部元件的使用寿命。为应对这一挑战,手机厂商不断探索高效散热方案,铝压铸件凭借独特优势,在手机散热领域崭露头角。
一、铝压铸件用于手机散热的原理
铝压铸件是以铝为基础,融入多种合金元素(如硅、锰、镁等),经压铸工艺制成。其散热原理基于铝合金良好的导热性能,能够快速将手机内部热源(如处理器、电池等)产生的热量吸收并传导出去。当手机运行发热时,铝压铸件接触热源,热量通过热传导从高温区域向低温区域转移,铝合金原子振动传递能量,使热量在铝压铸件中扩散。同时,铝压铸件常搭配散热鳍片、石墨片等其他散热组件,进一步扩大散热面积,加速热量散发到周围环境中,实现高效散热。
二、铝压铸件在手机散热中的应用优势
(一)出色的导热性能
铝合金的导热系数较高,相比常见的手机结构材料如镁合金、塑料等,导热能力优势显著。以华为荣耀 6 为例,其采用一体化高导热压铸铝合金支架,该铝合金导热系数是镁合金的 2.1 倍、不锈钢的 7.4 倍,能大幅提升手机散热性能,有效将处理器等热源产生的热量传导出去,避免热量集中,降低手机整体温度。
(二)良好的机械性能
铝压铸件具备较高强度和韧性,在保障手机结构稳固的同时,不会因增加散热组件而使手机变得笨重。它能承受一定外力冲击,保护手机内部精密元件,确保在日常使用中,即使手机不慎掉落或受到碰撞,内部散热结构也不易损坏,维持正常散热功能。例如一些采用铝压铸中框的手机,不仅散热效果好,还能为手机提供可靠的结构支撑。
(三)精准的成型能力
压铸工艺可使铝液在高压下快速填充模具型腔,从而制造出形状复杂、尺寸精确的散热部件。手机内部空间紧凑,对散热组件设计要求*高。铝压铸件能精准满足这一需求,如在手机主板屏蔽罩、电池盖等部位,通过压铸工艺可制成带有特殊散热筋、凹槽等结构的铝压铸件,增大散热面积,优化散热路径,提升散热效率。
(四)较高的性价比
与部分高端散热材料(如铜合金)相比,铝合金成本较低,且压铸工艺成熟,生产效率高,能有效降低生产成本。大规模生产时,铝压铸件在保证良好散热性能的同时,可控制手机整体成本,使消费者能以更合理价格购买到散热性能出色的手机,这也是众多手机厂商青睐铝压铸件的重要原因之一。
三、铝压铸件在手机散热中的实际应用案例
(一)一加 Ace 的高导热压铸铝中框
一加 Ace 采用高导热压铸铝中框,作为内部热量出口,配合品牌史上*大的 35198.2m㎡散热面积(其中 VC 液冷面积达 4129.8m㎡,提升 31%)以及全球**的超晶石墨散热材料(散热性能较传统石墨片提升 60%),成功解决游戏掉帧问题。在游戏等高负荷场景下,高导热压铸铝中框快速将内部热量导出,与其他散热组件协同工作,使手机能长时间保持高性能运行,机身温度得到有效控制,为用户带来流畅游戏体验。
(二)华为荣耀 6 的一体化压铸铝合金支架
华为荣耀 6 通过采用热源均匀分散的 L 型架构和一体化高导热压铸铝合金支架,结合热凝胶系统、双散热石墨片及侧边降温设计,在散热方面表现出众。高导热压铸铝合金支架将芯片等热源产生的热量快速传导至其他散热组件,再通过石墨片等将热量均匀分散并散发出去。测试数据显示,与当时同类型安卓手机相比,荣耀 6 后壳整体温度更为缓和,在充电和运行 3D 游戏时,温度控制优势明显,证明了铝压铸件在手机散热中的显著成效。
四、铝压铸件在手机散热应用中的挑战与改进方向
(一)与其他散热材料的协同问题
尽管铝压铸件自身散热性能良好,但在手机复杂散热系统中,与其他散热材料协同配合时可能存在热阻不匹配等问题。例如,铝与石墨片、散热硅胶等材料连接处,因热膨胀系数差异,长时间使用后可能出现接触不良,影响热量传递效率。未来需研发更适配的连接材料和工艺,优化不同散热材料界面设计,降低热阻,增强协同散热效果。
(二)散热效率的进一步提升
随着手机性能持续提升,对散热要求越来越高,现有铝压铸件散热效率面临挑战。可从优化铝合金成分和压铸工艺入手,研发新型铝合金材料,提高其导热系数;改进压铸工艺,使铝压铸件内部组织更致密,减少缺陷,提升散热性能;还可通过创新结构设计,如设计更高效的散热鳍片形状、排列方式,进一步增大散热面积,提高散热效率。
五、结论
铝压铸件凭借良好的导热性能、机械性能、成型能力及性价比优势,在手机散热中发挥着重要作用。从实际应用案例来看,它能有效帮助手机降低温度,提升性能稳定性,为用户带来更好使用体验。尽管目前存在一些挑战,但随着材料科学和制造工艺的不断进步,通过优化与其他散热材料协同、提升自身散热效率等改进措施,铝压铸件在手机散热领域有望发挥更大作用,持续助力智能手机性能提升,满足用户对高性能、低发热手机的需求。
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