一、碳氫及有機硅類冷卻液
1.天然礦物油
優(yōu)點:成本較低,來源廣泛,具有一定的絕緣性能,在室外變壓器冷卻場景中應(yīng)用歷史悠久。
缺點:使用中烴類分子易分解氧化,導(dǎo)致酸性增強和污染物產(chǎn)生,影響冷卻液特性甚至造成器件腐蝕;粘度較高,流動性差,導(dǎo)熱性能一般。
適用場景:對成本敏感、對散熱要求不特別高的低功率密度系統(tǒng),如一些傳統(tǒng)的小型變壓器冷卻。
2.合成油
優(yōu)點:生成工藝精細,雜質(zhì)含量少,抗氧化性、材料兼容性比礦物油有較大改善;具有良好的絕緣性能;低溫流動性和高溫穩(wěn)定性較好。
缺點:作為碳氫類通病的閃點問題依然存在,有可燃助燃風(fēng)險。
適用場景:適用于對性能要求較高,但對防火要求不是極其嚴(yán)格的液冷系統(tǒng),如一些工業(yè)自動化設(shè)備中的液冷系統(tǒng)。
3.有機硅油
優(yōu)點:可設(shè)計出高閃點產(chǎn)品,相比碳氫化合物可燃性降低;具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、絕緣性和疏水特性;良好的流動性和滲透性,能在微小間隙和狹窄空間中流動;低溫性能好。
缺點:閃點與粘度正相關(guān),可燃風(fēng)險降低的同時可能導(dǎo)致流動困難;可能發(fā)生水解和氧化沉積影響接觸性能。
適用場景:常用于對絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性要求高的電子設(shè)備冷卻,如一些精密儀器、航空航天電子設(shè)備等。
二、碳氟類冷卻液
1.氫氟烴(HFC)
優(yōu)點:沒有臭氧層破壞作用,具有較好的制冷性能,在常溫常壓下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
缺點:會帶來溫室效應(yīng),全球變暖潛能值較高。
適用場景:在家用冰箱和空調(diào)等制冷設(shè)備中應(yīng)用廣泛,也用于一些對溫室氣體排放要求不嚴(yán)格的小型液冷系統(tǒng)。
2.全氟碳化合物(PFC)
優(yōu)點:包括全氟烷烴、全氟胺、全氟聚醚等類型,在沸點和介電常數(shù)方面的特性適合半導(dǎo)體設(shè)備冷卻;化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易與其他物質(zhì)反應(yīng);無閃點,不可燃。
缺點:導(dǎo)致溫室效應(yīng)方面的缺陷較大,成本較高。
適用場景:主要應(yīng)用于對冷卻要求高、對環(huán)境影響考慮較少的半導(dǎo)體制造、大型計算機等領(lǐng)域。
3.氫氟醚(HFE)
優(yōu)點:溫室效應(yīng)影響較小,對臭氧層無破壞;具有良好的絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性;蒸發(fā)潛熱大,冷卻效率高。
缺點:通常具有較高的介電常數(shù),和PCB微帶線或連接件直接接觸時對信號傳輸影響較大,成本較高。
適用場景:適用于對環(huán)境友好性要求高、對信號傳輸影響要求相對較低的數(shù)據(jù)中心、儲能系統(tǒng)等液冷散熱。
三、其他類型冷卻液
1.去離子純凈水
優(yōu)點:價格相對低廉,對環(huán)境友好無污染,熱導(dǎo)率較高,散熱效果較好。
缺點:容易被污染,污染后絕緣性能難以保持,只能應(yīng)用于非直接接觸型液冷技術(shù),一旦泄漏可能對設(shè)備造成致命損害。
適用場景:在一些對絕緣要求不高、密封良好的民用液冷散熱系統(tǒng)中,如部分家用電腦水冷散熱器。
2.合成酯類冷卻液
優(yōu)點:可生物降解,環(huán)保性較好;部分配方具有阻燃性;具有一定的熱穩(wěn)定性和氧化安定性,低溫流動性好。
缺點:長期穩(wěn)定性較差,可能水解或氧化;成本較高,黏度隨溫度變化大。
適用場景:中小型儲能系統(tǒng),以及一些注重環(huán)保但預(yù)算有限的液冷項目。
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