本发明涉及冷却液,尤其涉及一种无氟单相浸没式冷却液及其制备方法和应用。
背景技术:
1、浸没式冷却液,如数据中心用单相浸没式冷却液是一种应用于数据中心散热的新技术,相比于传统的风冷和间接式冷板冷却技术,浸没式冷却液具有节能减排、散热效率高、控温均匀性好、噪音低等特点。
2、单相浸没式冷却液一般分为含氟和不含氟两大类。含氟类冷却液由于环保因素和成本原因,越来越受到限制。不含氟的冷却液属于环保型产品,越来越受到市场重视,发展也越来越快,同时成本极大的降低,一般只有氟化物的10~30%。
3、现有技术中不含氟的浸没式冷却液通常有合成油、矿物油、硅油、合成酯等。这类冷却液导热系数较低,一般而言,各大品牌推出的商品化的不含氟的浸没式冷却液其导热系数通常为0.13~0.14 w/m·k。提高导热系数对于冷却液散热性能是一个具有挑战性的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种无氟单相浸没式冷却液及其制备方法和应用。本发明提供的无氟单相浸没式冷却液导热系数高。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了一种无氟单相浸没式冷却液,包括以下质量百分含量的组分:
4、基础油90~96%,油溶性纤维素纳米晶0.5~2.5%,环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物0.5~5%,增溶剂0.1~2%,耦合剂2.5~5%。
5、优选地,所述的无氟单相浸没式冷却液包括以下质量百分含量的组分:
6、基础油93~95.5%,油溶性纤维素纳米晶0.75~1.5%,环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物0.75~2%,增溶剂0.5~0.8%,耦合剂2.5~2.8%。
7、优选地,所述基础油包括白油、gtl合成基础油、pao合成基础油和硅油;所述白油、gtl合成基础油、pao合成基础油和硅油的质量比为(35~45):(35~45) :(5~10):(5~10)。
8、优选地,所述油溶性纤维素纳米晶为聚甲基丙烯酸甲酯改性纤维素纳米晶。
9、优选地,所述环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物中环氧乙烷单元的质量分数为5~30%。
10、优选地,所述增溶剂为烷基糖苷类增溶剂;所述耦合剂为异己二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇和1,2-戊二醇中的一种或几种。
11、本发明提供了以上技术方案所述无氟单相浸没式冷却液的制备方法,包括以下步骤:
12、将所述基础油、增溶剂和耦合剂进行第一混合,得到混合液;
13、将所述混合液与油溶性纤维素纳米晶和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物进行第二混合,得到所述无氟单相浸没式冷却液。
14、优选地,所述第一混合的温度为55~65℃,所述第二混合的温度为75~85℃。
15、本发明提供了以上技术方案所述无氟单相浸没式冷却液或以上技术方案所述制备方法制备的无氟单相浸没式冷却液在电子器件散热中的应用。
16、优选地,所述电子器件包括数据中心服务器。
17、本发明提供了一种无氟单相浸没式冷却液,包括以下质量百分含量的组分:基础油90~96%,油溶性纤维素纳米晶0.5~2.5%,环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物0.5~5%,增溶剂0.1~2%,耦合剂2.5~5%。本发明在基础油中添加油溶性纤维素纳米晶和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物,油溶性纤维素纳米晶和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物都是比较长的线型分子,其中环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物分子链相对较短,油溶性纤维素纳米晶分子链相对较长,在二者的共同作用下,引导液体分子往相同的方向流动,减少其他方向的流动趋势,将液体的分子运动变得更加有方向性,从而提高冷却液的导热系数,使冷却液具有优异的导热性能。
18、实施例结果表明,本发明提供的无氟单相浸没式冷却液的导热系数为0.17~0.25w/m·k,导热性能优异,同时具有良好的绝缘特性和环保特性,能够有效地用于数据中心服务器的散热。
1.一种无氟单相浸没式冷却液,其特征在于,包括以下质量百分含量的组分:
2.根据权利要求1所述的无氟单相浸没式冷却液,其特征在于,包括以下质量百分含量的组分:
3.根据权利要求1或2所述的无氟单相浸没式冷却液,其特征在于,所述基础油包括白油、gtl合成基础油、pao合成基础油和硅油;所述白油、gtl合成基础油、pao合成基础油和硅油的质量比为(35~45):(35~45) :(5~10):(5~10)。
4.根据权利要求1或2所述的无氟单相浸没式冷却液,其特征在于,所述油溶性纤维素纳米晶为聚甲基丙烯酸甲酯改性纤维素纳米晶。
5.根据权利要求1或2所述的无氟单相浸没式冷却液,其特征在于,所述环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物中环氧乙烷单元的质量分数为5~30%。
6.根据权利要求1或2所述的无氟单相浸没式冷却液,其特征在于,所述增溶剂为烷基糖苷类增溶剂;所述耦合剂为异己二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇和1,2-戊二醇中的一种或几种。
7.权利要求1~6任意一项所述无氟单相浸没式冷却液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第一混合的温度为55~65℃,所述第二混合的温度为75~85℃。
9.权利要求1~6任意一项所述无氟单相浸没式冷却液或权利要求7~8任意一项所述制备方法制备的无氟单相浸没式冷却液在电子器件散热中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述电子器件包括数据中心服务器。