一种传热组合物及其应用以及浸没冷却系统技术方案

本申请公开了一种传热组合物及其应用以及浸没冷却系统，涉及液冷技术领域。本申请提供的传热组合物包括以下重量份的组份：全氟聚醚60

【技术实现步骤摘要】
一种传热组合物及其应用以及浸没冷却系统


[0001]本申请涉及冷却
，具体涉及一种传热组合物及其应用以及浸没冷却系统。

技术介绍

[0002]随着高性能计算机、数据中心服务器和新能源汽车等科技产业的升级和发展，设备能耗问题日益凸显。计算机设备和动力电池在运行过程中往往会产生大量热量从而降低运行效率，如无法得到有效的处理，必然会影响其运行。目前现在数据中心的电能耗主要集中在全年运转的服务器以及配套的散热设备上。若设备采用有效的散热方式，可以转化热量并且大幅降低电能耗。散热设备有两种方式，一种是普遍采用的风冷散热系统，但风冷系统能效比较低，散热设备耗能居高不下；另一种是液冷散热系统，分为间接接触式液冷和直接浸没式液冷。直接浸没式液冷是将发热元件直接浸没在吸收热量的非导电冷却液中，依靠液体的流动循环带走服务器等设备运行产生的热量。由于发热元件与冷却液直接接触，散热效率更高，噪音更低。如数据中心浸没式冷却通过直接将IT硬件浸没在液体中，可帮助改进其散热设计。电子元件产生的热量直接高效地传递到液体中，从而减少了对导热界面材料、散热器和风扇等主动冷却组件的需求。这些改进提高了能源效率同时允许采用更高的封装密度，降低服务器冷却的能耗，帮助打造一个更环保的数据中心，减少需要维修与更换的活动部件。
[0003]浸没式液冷剂这种绝缘冷却液通常是硅油、矿物油、氟化液等物质，它的特殊之处在于：完全绝缘且无腐蚀性，即使浸没元器件20年以上，也不会对电子元器件产生任何影响；而高效的散热效率，可使机房无需空调等大型制冷设备，节省75％空间以上，其接近1.0的PUE可以将有限的电力发挥出最大的计算能力。
[0004]全氟聚醚类化合物具有高热稳定性、在高腐蚀性介质中的化学稳定性、防火、无毒、介电特性高、粘度小等优点，其可作为电子器件的浸没式液冷剂。然而，全氟聚醚链节中或者端基中有微量的活性基团，在长期的使用中发生酸化而不稳定，出现对于材料的腐蚀等现象。在冷却液系统中使用会导致集成电路的腐蚀，尤其是焊接点等位置的点蚀，这种效应的出现将大大减少集成系统的稳定性甚至全面瘫痪。其次，酸性点的出现也会在使用中发生解离，典型的表现是造成电阻率的上升，在使用中可能造成集成电路系统的短路等影响，这种效应对于液冷系统的运行稳定性的破坏是致命的。现有技术中还未有解决此方面问题的技术出现。

技术实现思路

[0005]本申请实施例通过提供一种传热组合物及其应用以及浸没冷却系统，解决了全氟聚醚类液冷剂在长期的使用中发生酸化而不稳定的问题，提高了全氟聚醚液冷体系对不稳定酸性的控制力，且具有更好的体系相容性和更加优良的流动性。
[0006]为达到上述目的，本申请主要提供如下技术方案：
[0007]本申请实施例提供了一种传热组合物，包括以下重量份的组份：
[0008]全氟聚醚60
‑
90份
[0009]全氟胺5
‑
30份
[0010]氟改性吡啶丙烯酸酯0.1
‑
3份
[0011]四氟乙烯齐聚物5
‑
10份。
[0012]优选地，所述全氟聚醚具有以下结构通式：R
a
‑
(C(X)FCF2O)
n
‑
(CF2O)
m
‑
(CF2)
y
‑
R
b
，其中R
a
选自
‑
F、
‑
CF3、CF3O
‑
、CF3CF2‑
、CF3CF2O
‑
、CF3CF(CF3)
‑
或CF3CF(CF3)O
‑
基团，R
b
选自
‑
F、
‑
CF3或
‑
CF(CF3)CF3基团，X选自H、
‑
F、
‑
CF3或
‑
CF2CF3基团，m和n均为3
‑
20之间的整数，y为1
‑
3之间的整数。
[0013]优选地，所述全氟聚醚具有以下结构通式：R
a
‑
(C(X)FCF2O)
n
‑
(CF2O)
m
‑
(CF2)
y
‑
R
b
，其中R
a
选自
‑
F、
‑
CF3、CF3O
‑
、CF3CF2‑
、CF3CF2O
‑
、CF3CF(CF3)
‑
或CF3CF(CF3)O
‑
基团，R
b
选自
‑
F、
‑
CF3或
‑
CF(CF3)CF3基团，X为
‑
CF3基团，m和n均为3
‑
20之间的整数，y为1
‑
3之间的整数。
[0014]优选地，所述全氟胺为全氟三乙胺、全氟三丙胺、全氟三戊胺或其混合物。
[0015]优选地，所述氟改性吡啶丙烯酸酯具有以下结构通式：其中r为4
‑
18之间的整数。
[0016]优选地，所述四氟乙烯齐聚物为四氟乙烯四聚体、四氟乙烯五聚体、四氟乙烯六聚体中的一种或多种。
[0017]优选地，所述传热组合物用于制冷系统或传热系统。
[0018]本申请实施例还提供了上述传热组合物在浸没式冷却系统中的应用，所述传热组合物用作浸没式冷却系统中的冷却介质。
[0019]本申请实施例还提供了一种浸没冷却系统，包括：
[0020]发热装置和液体冷却介质，其中所述发热装置至少部分浸没于所述液体冷却介质中，所述液体冷却介质包括上述传热组合物。
[0021]优选地，所述液体冷却介质包含至少20％重量含量的上述传热组合物。
[0022]优选地，所述发热装置选自计算机服务器、电路板、微处理器、配电开关设备、电力变压器、半导体器件、化学反应器、电池组件或通信设备。
[0023]优选地，所述浸没冷却系统为单相浸没冷却系统。
[0024]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0025]本申请实施例提供的传热组合物通过以全氟聚醚为主要基体组分，并添加全氟胺、氟改性吡啶丙烯酸酯、四氟乙烯齐聚物作为复配组分，多组分进行协同作用，提高了全氟聚醚液冷体系对不稳定酸性的控制力，且具有更好的体系相容性和更加优良的流动性。
[0026]所加入的氟改性吡啶丙烯酸酯，能够捕获全氟聚醚中微量游离的酸性离子，使体系呈中性并能够稳定存在，同时，全氟胺能够通过类似氢键的范德华力作用固定酸性基团，在增加相容性的同时能够抑制酸性解离从而保护了集成电路不受腐蚀。
[0027]所加入的氟改性吡啶丙烯酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传热组合物，其特征在于，包括以下重量份的组份：2.根据权利要求1所述的传热组合物，其特征在于，所述全氟聚醚具有以下结构通式：R
a
‑
(C(X)FCF2O)
n
‑
(CF2O)
m
‑
(CF2)
y
‑
R
b
，其中R
a
选自
‑
F、
‑
CF3、CF3O
‑
、CF3CF2‑
、CF3CF2O
‑
、CF3CF(CF3)
‑
或CF3CF(CF3)O
‑
基团，R
b
选自
‑
F、
‑
CF3或
‑
CF(CF3)CF3基团，X选自H、
‑
F、
‑
CF3或
‑
CF2CF3基团，m和n均为3
‑
20之间的整数，y为1
‑
3之间的整数。3.根据权利要求2所述的传热组合物，其特征在于，所述全氟聚醚具有以下结构通式：R
a
‑
(C(X)FCF2O)
n
‑
(CF2O)
m
‑
(CF2)
y
‑
R
b
，其中R
a
选自
‑
F、
‑
CF3、CF3O
‑
、CF3CF2‑
、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊，张广欣，汪星平，李沛陪，王金明，雷志刚，
申请(专利权)人：浙江巨化技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：