电子陶瓷类产品正在电脑的性能提升上发挥作用,你知道是哪些吗?

CERADIR先进陶瓷在线 2023-05-30 11:49:18

随着科技的不断发展,电脑已经成为人们生活中不可或缺的一部分。而在电脑生产中,先进陶瓷材料也在其中扮演着角色。例如,现代电脑中常用的CPU散热器就是由陶瓷制成的。这些散热器能够有效地散发CPU产生的热量,保证电脑的性能和稳定运行。

图.纳米陶瓷轴承(NCB)技术的系列电脑散热风扇 via富士康

除此之外,陶瓷材料还被广泛应用于制造电子元器件的基板,如晶体管等,这些元器件是电脑中各种功能模块的基础。因此,先进陶瓷技术的发展对电脑行业的进步有着一定程度上的影响。

01 先进陶瓷在电脑制造中的应用有哪些优势?

(1)耐高温性能:先进陶瓷具有良好的耐高温性能,可以在高温环境下长时间工作——如电脑中的CPU散热器等元器件。

(2)耐腐蚀性能:良好的耐腐蚀性能,可以在恶劣的环境下长时间工作——如电脑中的存储设备保护层等元器件。

(3)耐磨损性能:良好的耐磨损性能,可以在高频率、高速度的工作环境下长时间工作——如电脑中的电容器、电阻器、电子陶瓷等元器件。

(4)高精度性能:良好的尺寸稳定性和精度,可以在微小尺寸元器件中实现高精度的制造和组装——如电脑中的微型电子元器件。

(5)电性能稳定性:较好的电性能稳定性,可以在高频率、高电压、高温度等复杂的电路环境下长时间稳定工作——如电脑中的微波陶瓷、滤波器、振荡器等元器件。

(6)生态环保:先进陶瓷材料与传统材料相比,具有更低的能耗和更少的环境污染,符合现代工业生态环保的要求。

02 陶瓷产品在电脑制造中的具体应用

①陶瓷散热器:电脑的中央处理器(CPU)在运行时会产生大量的热量,需要通过散热器来散热。

散热器通常使用铜或铝等金属材料制成,但这些材料的散热效率和耐用性有限。使用陶瓷材料制造散热器,可以提高散热效率和耐用性。

视频拓展《CeramCool®陶瓷散热片-全新芯片散热技术》

②陶瓷电容器:电容器是电路中常用的元器件,用于存储和释放电荷。

传统电容器通常使用铝电解电容器或钽电容器等金属材料制造,但这些材料的体积和重量较大,不适合在以超薄为卖点的笔记本电脑中使用。因此,一些电脑制造商开始使用陶瓷材料制造电容器,以提高电容器的性能和稳定性。

③陶瓷保护层:电脑的硬盘和固态硬盘等存储设备需要有一定的保护层来保护存储介质不受损坏。

传统保护层通常使用塑料或金属材料制造,但这些材料的耐用性和防护性能有限。先进陶瓷材料制造保护层可以对其进行提升。

④陶瓷晶体管:晶体管是电路中常用的开关元件,用于控制电流。

晶体管通常使用硅材料制造,但随着电路的不断微小化和高频化,硅材料的性能逐渐受到限制。陶瓷材料的应用可以提高晶体管的性能和稳定性。

⑤陶瓷电阻器:电阻器是电路中常用的元器件,用于控制电流和电压。

传统电阻器通常使用碳膜电阻器或金属膜电阻器等材料制造,但这些材料的稳定性和精度有限。陶瓷电阻器的性能和精度更佳。

⑥陶瓷封装材料:电脑中的许多元器件需要进行封装,以保护其不受损坏和污染。

传统封装材料通常使用塑料或金属材料制造,但这些材料的耐用性和抗污染性有限。陶瓷材料封装材料多种多样且性能优良,能够提高元器件的耐用性和抗污染性。

⑦陶瓷电路板:电路板是电脑中的关键部件,用于连接各种元器件和电路。

电路板通常使用玻璃纤维材料制造,但这些材料的性能和稳定性受到限制。陶瓷材料可以提高电路板的性能和稳定性。

⑧陶瓷微波陶瓷:电脑中的无线通信和雷达等设备需要使用微波陶瓷来实现高频信号的传输和接收。

传统微波陶瓷通常使用氧化铝等材料制造,但这些材料的性能和稳定性有限。使用陶瓷材料制造微波陶瓷能提升微波设备的性能和稳定性。

⑨陶瓷滤波器:电脑中的通信和信号处理等设备需要使用滤波器来过滤和调整信号。

滤波器通常使用铁氧体材料制造,但这些材料的性能和可靠性有限,陶瓷滤波器可以加以改善。

03 现实应用案例

(1)苹果:在其2020年发布的MacBook Air和MacBook Pro电脑中,采用了陶瓷散热器来提高散热效率和降低噪音。这些陶瓷散热器由苹果自主研发,并采用了先进的制造工艺和材料技术。这种散热器可以提高散热效率和使用寿命,还能够减少散热时产生的噪音,提高整机的使用舒适度。

(2)华为:在2018年推出的MateBook X Pro电脑中,采用了由华为自主研发的"Shark Fin 2.0"陶瓷散热器。

MateBook X Pro电脑的外壳上还采用了一种由陶瓷材料制成的特殊涂层技术,称为"Space Grey"。这种涂层能够有效地防止刮痕和磨损,提高电脑的耐用性和美观度。

(3)联想:在其ThinkPad X1 Yoga电脑中采用了陶瓷保护层和陶瓷触控板,这些元器件可以提高电脑的抗损坏性和使用寿命。

(4)戴尔:在其Latitude 7000、Precision 7000和XPS 13/15电脑中采用了陶瓷散热器和陶瓷触控板,这些元器件可以提高电脑的散热性能和精度。

总体来看,于内在性能上,先进陶瓷在电脑中担当提高电脑的性能、稳定性和耐用性的角色;但目前陶瓷材料在电脑外观设计中的应用还不是很广泛,除了陶瓷防刮涂层技术能够有效地防止刮痕和磨损,做到像陶瓷手机背板一样的电脑外壳应用还是少之又少。

随着陶瓷材料制造工艺和技术的不断提升,其应用范围和性能也将不断拓展和完善,为电脑制造和电子产品行业带来更多的创新和发展机遇。

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