一种数据中心用冷却油组合物及其制备方法与流程

本发明属于冷却油领域，尤其涉及一种数据中心用冷却油组合物及其制备方法。

背景技术：

1、随着数字化社会的加速发展，数据中心已经成为支撑经济社会数字化转型必不可少的“算力底座”，是助推数字经济蓬勃发展的重要引擎。为满足数据量的爆炸式增长需求，通过增加单机柜的功率密度来提升服务器的计算能力和数据中心的承载能力。数据中心的散热占电力消耗的比重巨大，电力消耗的43％是用于数据中心的散热。随着数据中心单机柜功率越来越大，采用传统的风冷技术进行散热已不能满足数据中心快速、高效的制冷要求。在“双碳”战略目标的指引下，开发低碳高效的冷却技术来解决当前数据中心散热困难的技术难题，实现数据中心的绿色低碳发展成为必然的选择。

2、液冷技术成为解决数据中心散热难题的有效方案。液冷方式主要分为冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷三种。其中，冷板式液冷是通过冷板将发热器件的热量间接传递给封闭在循环管路中的冷却油，通过冷却油将热量带走的液冷方式。由于冷却油不与电子设备直接接触，因此，冷却介质可直接选用高比热容的液体，具有载热能力强，可从电子设备移除更多热量的优点，且成本优势明显，得到了广泛的应用。然而，目前用于冷板式冷却介质多采用水、乙二醇水溶液等高比热容的非电介质液体，泄露后容易造成芯片短路出现烧蚀的问题，存在较大的安全隐患。浸没式液冷是以高绝缘性冷却液作为传热介质，将发热器件完全浸没在冷却介质中，通过直接接触进行热交换，目前国内应用较为成熟的浸没式冷却介质为氟化液，但氟化液具有成本高、易挥发且对环境不友好等缺点，一些数据中心服务中心开始探究以碳氢类油基产品来替代氟化液，但碳氢类产品存在击穿电压低的缺陷。

3、基于此，现亟需一种冷却介质，不仅能够有效解决冷却液泄露后容易造成芯片短路出现烧蚀的问题，且同时还能有效解决液冷存在击穿电压低的问题。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于数据中心的冷却油组合物，该冷却油组合物基于低粘度、高流动性基础上，有效提升了该体系的击穿电压，解决避免该体系泄露后容易造成芯片短路出现烧蚀的问题。

2、技术方案：本发明的数据中心用冷却油组合物，按质量分数计包括如下原料：抗导电添加剂0.5-1％、抗氧剂0.3-0.5％、金属减活剂0.03-0.05％及余量低粘度基础油；其中，所述抗导电添加剂为磷酸酯胺盐类化合物。

3、本发明通过将磷酸酯胺盐类化合物与低粘度基础油、抗氧化剂和金属减活剂复配构成冷却油组合物体系，能够有效提升该体系的击穿电压，降低了冷却油组合物的电导率，避免了冷却油组合物泄露导致的数据中心芯片烧蚀隐患；尤其是磷酸酯胺盐类化合物与低粘度基础油的结合，在确保所制备的冷却油组合物具有较低的粘度、较好的流动性的同时，能够有效提高冷却油组合物的击穿电压，以改善冷却油组合物的电化学性能，从根本上有效解决了现有的冷板式液冷技术所存在的弊端。

4、进一步说，该冷却油组合物所采用的磷酸酯胺盐类化合物为磷酸酯脂肪胺盐或磷酸酯芳胺盐。

5、进一步说，该冷却油组合物所采用的低粘度基础油的指标要求为40℃运动粘度不大于6mm2/s、25℃运动粘度不大于8mm2/s、0℃运动粘度不大于16mm2/s。更进一步说，该低粘度基础油可为合成碳氢化合物和/或合成酯基类基础油。优选可为至少包括合成酯基础油lp150、基础油pao2、合成碳氢lp416或合成酯de11772中的一种。更进一步优选可为合成酯基础油lp150和/或基础油pao2。

6、进一步说，该冷却油组合物所采用的抗氧化剂为受阻酚酯类抗氧剂，包括irganox1135或ethanox 4713。

7、进一步说，该冷却油组合物所采用的金属减活剂为甲基苯三唑衍生物和/或十二烯基丁二酸。

8、本发明制备上述数据中心用冷却油组合物的方法，包括如下步骤：将低粘度基础油置于反应釜内，升温至105-120℃搅拌脱水至水分含量于50ppm以内；随后降温至45-65℃，加入抗导电添加剂、抗氧剂和金属减活剂，继续搅拌制得冷却油组合物。

9、有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该冷却油组合物应用于数据中心的散热，尤其适用于作为冷板式液冷技术的冷却介质，具有较小的粘度和优异的低温流动性(40℃运动粘度不大于6mm2/s、25℃运动粘度不大于8mm2/s、0℃运动粘度不大于16mm2/s)、高闪点(闪点不低于135℃)；且具有高击穿电压(击穿电压不低于40kv)、极低电导率(25℃不大于10-5us/cm)和较高导热系数(40℃不低于0.13w/m/k)，能够实现快速均匀的对数据中心的芯片进行散热，且泄露后不会导致芯片烧蚀问题。

技术特征：

1.一种数据中心用冷却油组合物，其特征在于，按质量分数计包括如下原料：抗导电添加剂0.5-1％、抗氧剂0.3-0.5％、金属减活剂0.03-0.05％及余量低粘度基础油；其中，所述抗导电添加剂为磷酸酯胺盐类化合物。

2.根据权利要求1所述的数据中心用冷却油组合物，其特征在于：所述磷酸酯胺盐类化合物为磷酸酯脂肪胺盐或磷酸酯芳胺盐。

3.根据权利要求1所述的数据中心用冷却油组合物，其特征在于：所述低粘度基础油的指标要求为40℃运动粘度不大于6mm2/s、25℃运动粘度不大于8mm2/s、0℃运动粘度不大于16mm2/s。

4.根据权利要求3所述的数据中心用冷却油组合物，其特征在于：所述低粘度基础油为合成碳氢化合物和/或合成酯基类基础油。

5.根据权利要求4所述的数据中心用冷却油组合物，其特征在于：所述低粘度基础油至少包括合成酯基础油lp150、基础油pao2、合成碳氢lp416或合成酯de11772中的一种。

6.根据权利要求5所述的数据中心用冷却油组合物，其特征在于：所述低粘度基础油为合成酯基础油lp150和/或基础油pao2。

7.根据权利要求1所述的数据中心用冷却油组合物，其特征在于：所述抗氧化剂为受阻酚酯类抗氧剂，包括irganox 1135或ethanox 4713。

8.根据权利要求1所述的数据中心用冷却油组合物，其特征在于：所述金属减活剂为甲基苯三唑衍生物和/或十二烯基丁二酸。

9.一种制备权利要求1所述数据中心用冷却油组合物的方法，其特征在于包括如下步骤：将低粘度基础油置于反应釜内，升温至105-120℃搅拌脱水至水分含量于50ppm以内；随后降温至45-65℃，加入抗导电添加剂、抗氧剂和金属减活剂，继续搅拌制得该冷却油组合物。

技术总结
本发明公开了一种数据中心用冷却油组合物及其制备方法，该冷却油组合物包括抗导电添加剂、抗氧剂、金属减活剂及余量低粘度基础油，其中抗导电添加剂为磷酸酯胺盐类化合物。本发明的冷却油组合物通过将磷酸酯胺盐类化合物与低粘度基础油、抗氧剂和金属减活剂复配构成冷却油组合物体系，基于低粘度、高流动性基础上，有效提升了该体系的击穿电压，解决避免该体系泄露后容易造成芯片短路出现烧蚀的问题。

技术研发人员：杨操,史莹飞,胡亚男,石俊峰
受保护的技术使用者：江苏龙蟠新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2