Le refroidissement à l'immersion est une technologie de dissipation thermique très efficace qui atteint l'échange de chaleur en immergeant le dispositif de production de chaleur directement dans un liquide de refroidissement isolant. L'huile de silicone est devenue l'un des milieux de refroidissement de base dans ce domaine en raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques. Voici les caractéristiques, les types et les points de sélection de l'huile de silicone de refroidissement par immersion:
Caractéristiques centrales de l'huile de silicone refroidissant à l'immersion
Performance d'isolation
Volume resistivity: >1015Ω · cm (GB / T 1410), isole complètement le courant, adapté aux équipements à haute tension (tels que GPU / transformateur).
Dielectric strength: >30 kV / 2,5 mm (ASTM D877), évite le court-circuit du circuit.
Propriétés thermophysiques
Paramètre Comparaison de valeur typique (huile minérale)
Conductivité thermique 0,15 ~ 0,18 W / (M · K) 0,12 W / (M · K)
Chaleur spécifique 1,5 ~ 1,8 kJ / (kg · k) 1,9 kJ / (kg · k)
Flash point >250 degrés 160 ~ 200 degrés
Stabilité chimique
Résistance à l'oxydation: changement de viscosité à long terme à 200 degrés<±5% (ISO 3448).
Compatibilité: ne corrode pas les métaux tels que le cuivre et l'aluminium, et est compatible avec les matériaux d'étanchéité courants (tels que l'EPDM et le fluororubber).
Types d'huile de silicone communs et scénarios applicables
Huile de silicone diméthyle (PDMS)
Plage de viscosité: 5 ~ 1000 CST (faible viscosité pour le débit élevé, viscosité élevée pour le système d'étanchéité).
Avantages: faible coût (environ 150 ¥ / kg), forte compatibilité.
Inconvénients: faible conductivité thermique, besoin d'ajouter des nanoparticules (comme Al2O3) pour améliorer.
Application: refroidissement par immersion des serveurs de centres de données, dissipation de chaleur de l'alimentation du pilote LED.
Huile de silicone phényle
Caractéristiques: L'introduction du cycle de benzène améliore une résistance à haute température (température d'utilisation à long terme> 180 degrés).
Scénarios applicables: Packs de batteries de véhicules électriques, refroidissement de module IGBT haute puissance.
Huile de silicone fluorée
Avantages:
Inflammabilité (indice d'oxygène> 90%, UL94 V-0).
Résistance aux nausées (repousse la poussière et l'humidité).
Disadvantages: Expensive (>¥ 2000 / kg).
Applications: équipement électronique aérospatial, refroidissement par radar militaire.
Indicateurs de sélection clés
Équilibre d'efficacité de dissipation de la viscosité
Faible viscosité (5 ~ 50 CST): faible consommation d'énergie de pompage, adaptée au système de convection forcée.
Viscosité élevée (100 ~ 1000 CST): Réduisez le risque de fuite, adapté au refroidissement passif.
Adaptabilité de la température
Démarrage à basse température: -40 degrés Viscosité<5000 cSt (avoid solidification).
Stabilité à haute température: matière volatile<0.1% at 150℃.
Compatibilité additive
Antioxydants (comme BHT): prolonger la durée de vie.
Nanofilleurs: peut augmenter la conductivité thermique à 0,25 W / (M · K) (ajouter 5% d'ALN).
Cas de demande typiques
Bitcoin Mining Machine Refroidissement
En utilisant l'huile de silicone de diméthyle de 50 cSt, la température de la puce de la machine minière est passée de 95 degrés à 55 degrés, et la consommation d'énergie a été réduite de 35%.
Refroidissement de l'immersion du transformateur
L'huile de phényle de silicone (500 CST) a remplacé l'huile minérale, l'efficacité de dissipation thermique a augmenté de 20% et le niveau de protection contre les incendies a atteint K3.
Entretien et sécurité
Indicateurs de surveillance:
Regularly test the acid value (>0,1 mg KOH / g nécessite le remplacement).
La teneur en eau (méthode Karl Fischer, doit être<50 ppm).
Traitement des déchets de liquide:
L'huile de silicone peut être filtrée et régénérée (comme l'utilisation de tamis moléculaires pour absorber les impuretés), et les déchets de liquide sont traités comme des déchets dangereux HW08.
L'huile de silicone de refroidissement à immersion doit être sélectionnée en fonction de la température de conception du système, des exigences de débit et du budget des coûts:
Scénario général: huile de silicone diméthyle (meilleure performance de coût);
Exigences à haute température / protection contre le feu: huile de silicone phényle ou fluorée;
Dissie de la chaleur extrême: huile de silicone modifiée au nanofluide.
Remarque: Dans les applications réelles, la compatibilité des matériaux d'huile et d'équipement en silicone doit être vérifiée (comme l'empêcher l'huile de silicone de dissoudre les revêtements de câbles en plastique).
