本發(fā)明涉及液冷,具體涉及一種冷卻液。
背景技術(shù):
1、人工智能、云計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,對(duì)服務(wù)器、電池包及其他硬件設(shè)施的散熱效率提出了更高的要求。傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱技術(shù)不能滿(mǎn)足未來(lái)更大功率服務(wù)器的散熱需求,因?yàn)樵诟吖β拭芏认峦鶗?huì)出現(xiàn)散熱效率低的問(wèn)題。因此,液體冷卻等先進(jìn)散熱技術(shù)逐漸成為電子元器件散熱的有力解決方案。
2、與風(fēng)冷技術(shù)相比,液冷技術(shù)尤其是浸沒(méi)式液冷技術(shù)具有載熱量大、流阻低、換熱效率高的特點(diǎn),在電子元器件散熱技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。浸沒(méi)式冷卻液是浸沒(méi)式液冷技術(shù)最關(guān)鍵的一點(diǎn),由于冷卻液直接與電子元器件的電池、流道、線(xiàn)路板等器件接觸,從而達(dá)到高效傳熱的效果。因此對(duì)冷卻液的材料兼容性、絕緣性、熱傳導(dǎo)性、化學(xué)穩(wěn)定性等均提出了較高的需求。目前的技術(shù)方案中使用的冷卻液存在著絕緣性能差、閃點(diǎn)低等使電子元器件安全性難以得到保障的問(wèn)題,影響了浸沒(méi)式液冷技術(shù)的發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本發(fā)明提供了一種冷卻液,具有制得的冷卻液絕緣性及防火性?xún)?yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。
2、為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、一種冷卻液,其成分包括:
4、基礎(chǔ)油..................90%~98份;
5、酚類(lèi)高溫抗氧化劑........0.4~2.2份;
6、金屬鈍化劑..............0.09~0.81份;
7、粘度調(diào)節(jié)劑..............0.78~2.7份。
8、本技術(shù)中提出的冷卻液是一種傳熱介質(zhì),將發(fā)熱電子元件直接浸沒(méi)于該冷卻液中,通過(guò)冷卻液與電子元件直接接觸進(jìn)行熱交換帶走熱量,是一種新型高效、綠色節(jié)能的散熱方式。本技術(shù)中,在基礎(chǔ)油中加入高溫抗氧化劑和金屬鈍化劑等功能性成分,制得適于冷卻電子元件的具有絕緣性的冷卻液。通過(guò)調(diào)整配比,使高溫抗氧化劑的質(zhì)量百分比為0.4~2.2份,金屬鈍化劑的質(zhì)量百分比為0.09~0.81份,粘度調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量百分比為0.78~2.7份,使制得的冷卻液具有較高閃點(diǎn)和擊穿電壓,即具有良好的絕緣性和防火性,防止電子元件損壞,排除安全隱患。其中,調(diào)整高溫抗氧化劑在冷卻液中的配比可以在高溫條件下使冷卻液的抗氧化性能更加突出,顯著提升冷卻液閃點(diǎn),提高直流擊穿強(qiáng)度。調(diào)整金屬鈍化劑在冷卻液中的配比可以使冷卻液中具有優(yōu)異的金屬緩蝕性能,可以對(duì)鑄鋁、焊錫、銅等多種金屬提供更好的保護(hù),對(duì)合成油后續(xù)使用過(guò)程中擊穿電壓的保持具有正向作用。調(diào)整粘度調(diào)節(jié)劑在冷卻液中的配比可以減小冷卻液的粘度,提升散熱效果,能夠更好地將待冷卻的發(fā)熱元件上的熱量帶走。
9、基礎(chǔ)油是一種絕緣物質(zhì),可以用于電子元件的絕緣保護(hù),也可以用于帶走電子元件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。粘度調(diào)節(jié)劑可以降低制得的冷卻液的粘度,從而提升冷卻液的流動(dòng)性,提高冷卻液的導(dǎo)熱和傳熱效果。高溫抗氧化劑能夠防止冷卻液在高溫下氧化,改善了冷卻液的熱氧化穩(wěn)定性及存儲(chǔ)的穩(wěn)定性。金屬鈍化劑用于抑制金屬對(duì)冷卻液氧化的催化作用,基于金屬鈍化劑中有效組分隨原料油進(jìn)入反應(yīng)器,在催化劑表面與有害金屬發(fā)生作用,以減緩和抑制有害金屬對(duì)催化劑造成的污染。這種作用是通過(guò)與污染金屬生成新物相、發(fā)生晶格取代等方法來(lái)改變污染金屬的價(jià)態(tài)等存在形式,從而達(dá)到鈍化目的。
10、可選的,還包括:
11、防腐劑..................0.3~1.8份;
12、消泡劑..................0.1~0.6份;
13、抗垢劑..................0.09~3.1份。
14、消泡劑用于消除降低冷卻液的表面張力,抑制泡沫產(chǎn)生或消除已產(chǎn)生泡沫。
15、可選的,所述冷卻液在25℃的擊穿電壓≥60kv。
16、冷卻液的擊穿電壓是指冷卻液發(fā)生擊穿的電壓,其能夠衡量冷卻液在電子元件內(nèi)部能耐受電壓的能力而不被破壞的尺度,是檢驗(yàn)絕緣冷卻液性能好壞的主要手段之一,實(shí)際上是測(cè)試?yán)鋮s液的瞬間擊穿電壓值。干燥清潔的冷卻液具有相當(dāng)高的擊穿電壓值,但當(dāng)冷卻液中含有游離水、溶解水分或固形物時(shí),由于這些雜質(zhì)都具有比基礎(chǔ)油本身大的電導(dǎo)率和介電常數(shù),它們?cè)陔妶?chǎng)(電壓)作用下會(huì)構(gòu)成導(dǎo)電橋路,而降低油的擊穿電壓值,所以擊穿電壓值性能指標(biāo)的好壞反映了絕緣油中是否存在有污染雜質(zhì)。本技術(shù)中的冷卻液在25℃下的擊穿電壓≥60kv,而相關(guān)技術(shù)中的冷卻液在25℃的擊穿電壓一般為30kv,所以本技術(shù)中的冷卻液能耐受更高的電壓。
17、可選的,所述冷卻液通過(guò)密閉式閃點(diǎn)試驗(yàn)方法得到的閃點(diǎn)為≥230℃。
18、閃點(diǎn)是指與冷卻液火焰接觸時(shí)發(fā)生閃火并立刻燃燒的最低溫度。閃點(diǎn)能夠表示冷卻液的蒸發(fā)傾向和受熱后的安定性,是冷卻液貯存、運(yùn)輸及使用中安全防護(hù)的重要指標(biāo),閃點(diǎn)高的材料或制品不易起火引起火災(zāi)。密閉式閃點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方法為:將冷卻液試樣裝入封閉的加熱杯內(nèi),在連續(xù)攪拌下用很慢的恒定速度加熱。在規(guī)定的溫度間隙和同時(shí)中斷攪拌的情況下,將一小火焰引入杯內(nèi)。試驗(yàn)火焰引起試樣上的蒸汽閃火時(shí)的最低溫度即為閉口閃點(diǎn)。
19、可選的,所述冷卻液在25℃的比熱容≥2.1kj/(kg·k)。
20、比熱容是指單位質(zhì)量物體改變單位溫度時(shí)吸收或放出的熱量。比熱容越大,單位質(zhì)量?jī)?nèi)吸收的熱量就越多。本技術(shù)中的冷卻液在25℃的比熱容≥2.1kj/(kg·k),具有良好的吸熱能力,能夠吸收較多熱量。
21、可選的,所述冷卻液在25℃的導(dǎo)熱系數(shù)≥0.18w/(m·k)。
22、導(dǎo)熱系數(shù)是指單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的熱量傳遞量與溫度梯度之比。在熱傳導(dǎo)過(guò)程中,熱量從高溫區(qū)域向低溫區(qū)域傳遞,傳遞的速度與物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)。導(dǎo)熱系數(shù)越大,物質(zhì)傳熱能力越強(qiáng),傳熱速度越快。本技術(shù)中的冷卻液導(dǎo)熱系數(shù)≥0.18w/(m·k),具有較強(qiáng)的導(dǎo)熱能力,能夠快速將電子元件中的熱量傳導(dǎo)至外部,防止電子元件損壞。
23、可選的,所述冷卻液在40℃的溫度下運(yùn)動(dòng)粘度為12~20mm2/s。
24、當(dāng)冷卻液的運(yùn)動(dòng)粘度過(guò)高時(shí),冷卻液的流動(dòng)性較差,影響冷卻液的循環(huán)速度,進(jìn)而影響電子元件的散熱效果。
25、可選的,所述酚類(lèi)高溫抗氧化劑為2,6二叔丁基對(duì)甲基苯酚、2,4二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、叔丁基苯酚、4,4`-亞甲基雙(2,6二叔丁基酚)、甲叉4,4`-硫代雙-(2,6二叔丁基酚)中的至少一種。
26、在本技術(shù)中,從成本及抗氧化效果綜合考慮,高溫抗氧化劑優(yōu)選為2,6-二叔丁基苯酚。
27、可選的,所述防腐劑包括苯三氮唑、苯三氮唑衍生物、噻二唑及噻二唑衍生物中的至少一種。
28、在本技術(shù)中,優(yōu)先采用苯三氮唑衍生物和噻二唑衍生物的復(fù)合劑,例如苯三唑-醛-胺縮合物與噻二唑多硫化合物的復(fù)合劑、甲基苯三唑-醛-胺縮合物與噻二唑多硫化合物的復(fù)合劑、苯三唑-醛-胺縮合物與n,n’,n”-三[1-(苯三唑)烷基]三聚氰胺的復(fù)合劑、以及甲基苯三唑-醛-胺縮合物與n,n’,n”-三[1-(苯三唑)烷基]三聚氰胺的復(fù)合劑。
29、可選的,所述粘度調(diào)節(jié)劑為聚乙烯基正丁基醚、乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸酯及聚丙烯酸異辛酯中的至少一種。
30、可選的,所述基礎(chǔ)油為烯烴類(lèi)合成油pao、植物油或礦物油中的至少一種。
31、在本技術(shù)中,基礎(chǔ)油優(yōu)選為絕緣性能好的烯烴類(lèi)合成油pao,烯烴類(lèi)合成油pao可以在電子元件上形成一層絕緣膜,阻止電流的流動(dòng),從而提高絕緣性能。
32、可選的,所述消泡劑為甲基硅油、乙基硅油或丙烯酸酯與醚共聚物中的至少一種。
33、在本技術(shù)中,消泡劑優(yōu)選為甲基硅油。甲基硅油具有良好的化學(xué)惰性和低表面張力。
34、可選的,所述冷卻液用于液冷式電池包或液冷式服務(wù)器機(jī)柜。
35、液冷式電池包及液冷式服務(wù)器機(jī)柜的冷卻速度快、換熱效率高,滿(mǎn)足未來(lái)更大功率服務(wù)器的散熱需求。
36、本發(fā)明的這些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在下面的具體實(shí)施方式以及附圖中進(jìn)行詳細(xì)的揭露。本發(fā)明最佳的實(shí)施方式或手段將結(jié)合附圖來(lái)詳盡表現(xiàn),但并非是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。另外,在每個(gè)下文和附圖中出現(xiàn)的這些特征、要素和組件是具有多個(gè),并且為了表示方便而標(biāo)記了不同的符號(hào)或數(shù)字,但均表示相同或相似構(gòu)造或功能的部件。