小米VC液冷散热的工作原理,VC的面积为何会比铜基板大?


小米VC液冷散热的工作原理,VC的面积为何会比铜基板大?

自2010年成立至今,小米已经走过了10个年头。

小米VC液冷散热的工作原理,VC的面积为何会比铜基板大?

近期,小米相继发布了两款开年新品:小米10、Redmi K30 Pro,其宣传点主要有:新一代骁龙处理器、Wi-Fi 6、UFS3.0高速存储、超强VC液冷散热、线性马达等;

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今天主要介绍小米的超强VC液冷散热技术。


1. 相变潜热:

指单位质量的物质在等温等压情况下从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。

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例如,在常温常压的环境下:

100℃的水变化到100℃的水蒸气,从液体变化到气体,需要吸收热量。

100℃的水蒸气变化到100℃的水,从气体变化到液体,需要放出热量。

这就是水蒸气烫伤比沸水烫伤会更严重的根本原因。


2. 热管

1963年,美国(洛斯埃隆马斯克)国家实验室发明了一种叫做“热管”的传热元件。它的主要原理是,利用物质的潜热增强热量的传递效率。(请记住1963年)

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热管的工作原理

热管的工作原理:

热管分为蒸发端冷凝端两部分。

蒸发端吸热:当蒸发端开始受热的时候,管壁周围的液体就会汽化成蒸气,同时吸收大量热量;即蒸发端在相变过程吸收热量。

在压力的作用下,热蒸气将向冷凝端流去。

冷凝端放热:蒸气流到冷凝端后,会冷凝成液体,同时放出大量热量;即冷凝端在相变过程放出热量。

随后,在毛细现象、重力等作用下,液体会重新回到蒸发端,这样就完成了液体的循环。


3. 超导料理盘


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海尔物联网冰箱

海尔冰箱推出的超导料理盘,主要利用铝合金复合材料和「热管」的换热原理制成。通过它,可以实现生鲜食材的快速冷冻、快速解冻。

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海尔超导料理盘

使用超导料理盘的冷冻速度是普通冷冻的3倍,可以使食材迅速通过“冰晶生成带”,不破坏细胞壁,防止营养流失;

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使用超导料理盘的解冻速度是普通解冻的4倍,迅速解冻可以更大程度地保留食材新鲜的原味。


4. VC匀热板

VC,是Vapor Chambers的缩写,业内一般叫平面热管、匀温板、匀热板。

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VC匀热板结构解剖图

VC匀热板的工作原理与热管是相同的

不同的是,热管的填充介质多用甲醇、酒精、丙酮等,而VC匀热板的填充介质是除气的纯水。为了提高VC匀热板效能、耐久度,在制作时需要先抽真空,后注入填充介质。

与热管一样,VC匀热板的导热系数是随面积的增加而增加的。这意味着,在与热源尺寸相同的情况下,VC匀热板较铜基板几乎没有优势。

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所以,通常情况下,VC匀热板的基本底部表面需要比热源大得多,有这样一个经验,VC匀热板的面积应该等于或大于热源面积的十倍。(划重点)


5. 超强VC液冷散热

“超强VC液冷散热”技术,即使用VC匀热板作为散热器,替代掉传统的铜基板。

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散热器:左侧为VC散热板,右侧为传统的铜基板

那么,小米对自己的“超强VC液冷散热”技术是怎样宣传的呢?

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“大面积VC散热板”VS“可怜的小铜管”、“散热面积约大3倍”、“散热能力肉眼可见的强”。

通篇可以概括为“面积大”三个字。那么,为何VC匀热板的面积会比铜基板大呢?

①回顾前文内容就可以找到答案:“VC匀热板的面积应该等于或大于热源面积的十倍”。

②前文讲过:“在与热源尺寸相同的情况下,VC匀热板较铜基板几乎没有优势”。所以,宣传中比较VC散热板与铜基板的面积大小的做法,没有太大的实际意义。


黑科技?

热管发明于1963年,至今已有57年;VC匀热板的工作原理与热管相同。

如果你还认为“超强VC液冷换热”是“黑科技”,那么我只能说

“VC液冷换热”是跟“奥氏体304不锈钢”一样的黑科技。

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下期节目将分析这张图的背后,会有有哪些可能性,欢迎关注!


【2020年3月 于 甘肃会宁】


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