手机散热的本质，是通过石墨、导热凝胶、液冷铜管/VC均热板等高导热材料，迅速将手机内局部的热量扩散开来，均摊到整个手机上，进而传导到外界。但手机作为重度手持设备，在性能日益强劲的今天，如何兼顾高导热性能与温和不烫手表面手感，就成了每一款手机研发的必修课。

  小米11采用了目前最顶级的手机散热材料，不仅拥有大面积液冷VC均热板，屏幕、音腔、主板等主要发热区域还覆盖了大量石墨、铜箔、导热凝胶等组成立体散热系统。但此次小米11没有仅仅满足于这些散热堆料，更在散热路径的优化上更进一步，采用全新的隔热材料——纳米气凝胶。通过“一疏一堵”的组合拳，让散热过程中的热传递更合理，高效散热的同时手感温和不烫手。

  消费者一致认为，手机散热只要简单的导热足够好就可以。其实手机的发热量是相对恒定、相对不可调整的，但热传递的路径是能够最终靠热设计来优化。在手机内部，Z轴的空间最短，X轴空间较长，Y轴空间最充裕，在轻薄手机上Z轴的空间更局促。

  如果只是无脑加速热传递，局部热量沿Z轴方向快速传递到手机表面，只会让手机摸起来更烫手，造成手机发热严重的错觉。削减甚至隔断Z轴空间的热传导能力，让局部元器件发热更多向X轴和Y轴的方向传导，就能做到迅速散热的同时，还兼顾触摸手感。

  小米11尝试了全新的隔热材料纳米气凝胶，隔断了手机发热沿Z轴的传导通道，阻断了内部热源与手机表面之间的传递路径，阻隔的这部分热量，通过小米11内部的顶级立体散热系统在X轴和Y轴传导，这样既解决了局部发热的问题保证芯片的正常工作，又避免了局部的单点发热还没有来得及均热，就过早被手掌感知。

  寒冷的冬天如何有效保暖，大多数人第一时间会想到羽绒服。羽绒服内部结构蓬松，保留了大量空气间隙。因为空气的导热率低，厚厚的空气层维持了寒冬中人体表面的温度。

  小米11所采用的纳米气凝胶类似于羽绒服的隔热原理，纳米气凝胶内部是以二氧化硅为主的有机分子骨架，可以将空气包裹在骨架的空腔中，空气含量高达97%以上，就像一个微型的羽绒服。空气层导热率极低，可提供很好的隔热能力。而且轻薄的结构特性，也让纳米气凝胶拥有极佳的隔热能力的同时，也满足了手机轻薄的需求。

  这种材料也曾在航天器、空间站上大量应用。为在太空中应对巨大的温差，维持太空舱内的温度，这种性能好且轻便的隔热材料成为了最佳选择。

  纳米气凝胶的研发和尝试并不顺利。从最初的概念提出到论证检验，小米的工程师不断的探索、试验、失败，改进、再试验，最终成功突破技术难关。小米11顶级的立体散热系统配合纳米气凝胶“一疏一堵”的独特散热方案，可以让用户无论是游戏还是视频，都能安心使用无需担心发热问题。

  气凝胶是一种优质的高效隔热材料，具有极高的孔隙率，能够大大降低材料的固相热传导，其孔径主要分布在介孔范围内（2-50nm），有效抑制了气相传热。气凝胶材料根据组分的不同，主要可分为氧化物气凝胶材料、炭气凝胶材料（耐高温性可达3000℃）和碳化物气凝胶材料。下面小编介绍以上三种耐高温气凝胶隔热材料。

  气凝胶材料具备的高孔隙率以及纳米网络骨架相互连接所形成的介孔结构，决定了其具备极好的隔热能力，在高温催化剂载体、高温窑炉以及超高声速飞行器等军用和民用领域作为高效隔热材料使用。气凝胶材料具备隔热性、隔音性、非线性光学特性、过滤和催化特性等。

  气凝胶材料的孔隙率达90%以上，同时气凝胶中的孔尺寸处于2-50nm的介孔范围内，这种特殊结构决定了其具备极佳的隔热特性，同时气凝胶材料在高温下又能保持其网络结构的完整性，不易发生高温烧结。

  气凝胶材料具备的高孔隙率以及纳米网络骨架相互连接所形成的介孔结构，决定了其具备极好的隔热能力，有望在高温催化剂载体、高温窑炉以及超高声速飞行器等军用、民用领域作为高效隔热材料使用。

  本文对主要氧化物气凝胶、炭气凝胶、碳化物气凝胶以及其他的一些耐高温气凝胶隔热材料的研究进展进行了介绍。

  SiO2气凝胶是目前研究最为广泛的一种隔热材料,其孔隙率高达80%~99.8%，孔洞的典型尺寸为1~100nm,比表面积为200~1000m2/g，而密度可低达3kg/m3,室温热导率可低达12mW/(m·K)，其形貌如下图所示.

  具有实用价值的纳米孔超级绝热材料应同时兼有良好的隔热和力学性能，通常是将SiO2气凝胶与红外遮光剂以及增强体进行复合，以提高SiO2气凝胶的隔热和力学性能。常用的红外遮光剂有碳化硅、TiO2(金红石型和锐钛型)、炭黑、六钛酸钾等,常用的增强材料有陶瓷纤维、无碱超细玻璃纤维、多晶莫来石纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维等。

  美国国家宇航局(NASA)Ames研究中心在SiO2气凝胶中加入陶瓷纤维作为增强材料，制备了SiO2气凝胶-陶瓷纤维复合隔热瓦，与原隔热瓦材料相比热导率大幅度的降低(表2)，同时还具有一定的机械强度。

  由于氧化硅体系气凝胶使用温度不高，高温热稳定性差，难以满足高温领域的使用上的要求。因此,耐高温的氧化铝气凝胶就成了研究者关注的热点，氧化铝气凝胶最早是由美国的Yoldas制备出来的，具有密度小、热导率低、比表面积大、孔隙率高、使用温度高等优点,其制备工艺与SiO2气凝胶相似。

  J.F.Poco等以三仲丁基醇铝为先驱体采用溶胶-凝胶法，通过超临界干燥技术成功制备了一种耐高温、耐热性好、孔隙率高、无裂缝的块状氧化铝气凝胶。

  P.R.Aravind和Horiuchi等人在超临界条件下制得了Al2O3/SiO2二元气凝胶，该气凝胶拥有非常良好的高温热稳定性,最高使用温度能达到1200℃以上。