Immersionsafkøling er en yderst effektiv varmeafledningsteknologi, der opnår varmeudveksling ved at nedsænke varmeproduktionsenheden direkte i et isolerende kølevæske. Silikoneolie er blevet et af kernekølemedierne på dette område på grund af dets unikke fysiske og kemiske egenskaber. Følgende er egenskaber, typer og selektionspunkter for nedsænkningskøling af silikoneolie:
Kerneegenskaber ved nedsænkningskøling af silikoneolie
Isoleringsydelse
Volume resistivity: >1015Ω · cm (Gb/T 1410), isolerer fuldstændigt strøm, egnet til højspændingsudstyr (såsom GPU/transformer).
Dielectric strength: >30 kV/2,5 mm (ASTM D877) undgår kredsløbskort.
Termofysiske egenskaber
Parameter Typisk værdi Sammenligning (mineralolie)
Termisk ledningsevne 0,15 ~ 0,18 W/(M · K) 0,12 W/(M · K)
Specifik varme 1,5 ~ 1,8 kJ/(kg · k) 1,9 kJ/(kg · k)
Flash point >250 grader 160 ~ 200 grad
Kemisk stabilitet
Oxidationsmodstand: langvarig viskositetsændring ved 200 grad<±5% (ISO 3448).
Kompatibilitet: korroderer ikke metaller såsom kobber og aluminium og er kompatibel med almindelige tætningsmaterialer (såsom EPDM og fluororubber).
Almindelige silikoneolietyper og relevante scenarier
Dimethylsilikoneolie (PDMS)
Viskositetsområde: 5 ~ 1000 CST (lav viskositet for høj strømningshastighed, høj viskositet til tætningssystem).
Fordele: lave omkostninger (ca. ¥ 150/kg), stærk kompatibilitet.
Ulemper: Lav termisk ledningsevne, har brug for at tilføje nanopartikler (såsom Al2O3) at forbedre.
Anvendelse: nedsænkning afkøling af datacentersservere, varmeafledning af LED -driverkraftforsyning.
Phenylsilikoneolie
Funktioner: Indførelsen af benzenring forbedrer høj temperaturresistens (langvarig brugstemperatur> 180 grad).
Anvendelige scenarier: Elektrisk køretøjsbatteripakker, IGBT-modul med høj effekt.
Fluoreret silikoneolie
Fordele:
Brammabilitet (Oxygen Index> 90%, UL94 V-0).
Foul modstand (afviser støv og fugt).
Disadvantages: Expensive (>¥ 2000/kg).
Anvendelser: Luftfarts elektronisk udstyr, militær radarafkøling.
Indikatorer for nøgleudvælgelsesindikatorer
Viskositetsvarme dissipationseffektivitetsbalance
Lav viskositet (5 ~ 50 CST): energiforbrug med lavt pumpe, der er egnet til tvungen konvektionssystem.
Høj viskositet (100 ~ 1000 CST): Reducer lækagerisiko, velegnet til passiv afkøling.
Temperaturtilpasningsevne
Start med lav temperatur: -40 graders viskositet<5000 cSt (avoid solidification).
Stabilitet med høj temperatur: flygtig stof<0.1% at 150℃.
Additiv kompatibilitet
Antioxidanter (såsom BHT): forlænge levetiden.
Nanofillerere: kan øge termisk ledningsevne til 0,25 W/(M · K) (tilsættes 5% ALN).
Typiske applikationssager
Bitcoin minemaskine afkøling
Ved anvendelse af 50 CST dimethylsilikoneolie faldt temperaturen på minemaskinens chip fra 95 grader til 55 grader, og energiforbruget blev reduceret med 35%.
Transformator -nedsænkningskøling
Phenylsilikoneolie (500 CST) erstattede mineralolie, varmeafledningseffektiviteten blev forøget med 20%, og brandbeskyttelsesniveauet nåede K3.
Vedligeholdelse og sikkerhed
Overvågningsindikatorer:
Regularly test the acid value (>0,1 mg KOH/g kræver udskiftning).
Vandindhold (Karl Fischer -metode, der kræves at være<50 ppm).
Affaldsvæskebehandling:
Silikoneolie kan filtreres og regenereres (såsom anvendelse af molekylssigter til at absorbere urenheder), og affaldsvæsken behandles som HW08 farligt affald.
Silikonolie af nedsænkning skal vælges på baggrund af systemdesigntemperaturen, strømningshastighedskrav og omkostningsbudget:
Generelt scenarie: dimethylsilikoneolie (bedste omkostningsydelse);
Krav til høj temperatur/brandbeskyttelse: Phenyl eller fluoreret silikoneolie;
Ekstrem varmeafledning: Nanofluid modificeret silikoneolie.
Bemærk: I faktiske anvendelser skal kompatibiliteten af silikoneolie- og udstyrsmaterialer verificeres (såsom at forhindre silikoneolie i at opløse plastikkabelbelægninger).
