การระบายความร้อนด้วยการแช่เป็นเทคโนโลยีการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยการแช่อุปกรณ์สร้างความร้อนโดยตรงในสารหล่อเย็นฉนวน น้ำมันซิลิโคนได้กลายเป็นหนึ่งในสื่อการทำความเย็นหลักในสาขานี้เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ ต่อไปนี้เป็นลักษณะประเภทและจุดเลือกของน้ำมันซิลิโคนเย็นแบบแช่:
ลักษณะหลักของน้ำมันซิลิโคนเย็นแบบแช่
ประสิทธิภาพของฉนวน
Volume resistivity: >1015Ω·ซม. (GB/T 1410) แยกกระแสไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์เหมาะสำหรับอุปกรณ์แรงดันสูง (เช่น GPU/หม้อแปลง)
Dielectric strength: >30 kV/2.5 มม. (ASTM D877) หลีกเลี่ยงการลัดวงจรวงจร
คุณสมบัติทางความร้อน
พารามิเตอร์การเปรียบเทียบค่าทั่วไป (น้ำมันแร่)
การนำความร้อน 0.15 ~ 0.18 W/(M · K) 0.12 W/(M · K)
ความร้อนจำเพาะ 1.5 ~ 1.8 kJ/(kg · k) 1.9 kJ/(kg · k)
Flash point >250 องศา 160 ~ 200 องศา
ความเสถียรทางเคมี
ความต้านทานออกซิเดชัน: การเปลี่ยนแปลงความหนืดระยะยาวที่ 200 องศา<±5% (ISO 3448).
ความเข้ากันได้: ไม่กัดกร่อนโลหะเช่นทองแดงและอลูมิเนียมและเข้ากันได้กับวัสดุการปิดผนึกทั่วไป (เช่น EPDM และฟลูออโรเบเบอร์)
ประเภทน้ำมันซิลิโคนทั่วไปและสถานการณ์ที่ใช้บังคับ
น้ำมันซิลิโคน Dimethyl (PDMS)
ช่วงความหนืด: 5 ~ 1,000 CST (ความหนืดต่ำสำหรับอัตราการไหลสูงความหนืดสูงสำหรับระบบการปิดผนึก)
ข้อดี: ต้นทุนต่ำ (ประมาณ¥ 150/kg), ความเข้ากันได้ที่แข็งแกร่ง
ข้อเสีย: การนำความร้อนต่ำจำเป็นต้องเพิ่มอนุภาคนาโน (เช่น AL2O3) เพื่อปรับปรุง
แอปพลิเคชัน: การระบายความร้อนของเซิร์ฟเวอร์ศูนย์ข้อมูล, การกระจายความร้อนของแหล่งจ่ายไฟ LED ไดร์เวอร์
น้ำมันซิลิโคนฟีนิล
คุณสมบัติ: การแนะนำของแหวนเบนซีนช่วยเพิ่มความต้านทานอุณหภูมิสูง (อุณหภูมิการใช้งานระยะยาว> 180 องศา)
สถานการณ์ที่ใช้งานได้: ชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า, การระบายความร้อนโมดูล IGBT พลังงานสูง
น้ำมันซิลิโคนฟลูออไรด์
ข้อดี:
ความไวไฟ (ดัชนีออกซิเจน> 90%, UL94 V-0)
ความต้านทานไม่เหมาะสม (ขับไล่ฝุ่นและความชื้น)
Disadvantages: Expensive (>¥ 2000/kg)
การใช้งาน: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การบินและอวกาศ, การระบายความร้อนด้วยเรดาร์ทหาร
ตัวบ่งชี้การเลือกคีย์
สมดุลประสิทธิภาพการกระจายความร้อนความร้อน
ความหนืดต่ำ (5 ~ 50 CST): การใช้พลังงานปั๊มต่ำเหมาะสำหรับระบบการพาความร้อนแบบบังคับ
ความหนืดสูง (100 ~ 1,000 CST): ลดความเสี่ยงการรั่วไหลซึ่งเหมาะสำหรับการระบายความร้อนแบบพาสซีฟ
ความสามารถในการปรับอุณหภูมิ
เริ่มอุณหภูมิต่ำ: -40 องศาความหนืด<5000 cSt (avoid solidification).
ความเสถียรของอุณหภูมิสูง: สสารระเหย<0.1% at 150℃.
ความเข้ากันได้ของสารเติมแต่ง
สารต้านอนุมูลอิสระ (เช่น BHT): ยืดอายุการใช้งาน
Nanofillers: สามารถเพิ่มค่าการนำความร้อนเป็น 0.25 W/(M · K) (เพิ่ม 5% Aln)
กรณีแอปพลิเคชันทั่วไป
เครื่องทำเหมือง Bitcoin ระบายความร้อน
ด้วยการใช้น้ำมันซิลิโคน Dimethyl 50 CST อุณหภูมิของชิปเครื่องขุดลดลงจาก 95 องศาเป็น 55 องศาและการใช้พลังงานลดลง 35%
การระบายความร้อนของหม้อแปลง
น้ำมันฟีนิลซิลิโคน (500 CST) แทนที่น้ำมันแร่ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนเพิ่มขึ้น 20%และระดับการป้องกันอัคคีภัยถึง K3
การบำรุงรักษาและความปลอดภัย
ตัวบ่งชี้การตรวจสอบ:
Regularly test the acid value (>0.1 mg KOH/g ต้องเปลี่ยน)
ปริมาณน้ำ (วิธี Karl Fischer จำเป็นต้องเป็น<50 ppm).
การบำบัดของเหลวของเสีย:
น้ำมันซิลิโคนสามารถกรองและสร้างใหม่ (เช่นการใช้ตะแกรงโมเลกุลเพื่อดูดซับสิ่งสกปรก) และของเหลวของเสียได้รับการบำบัดเป็นของเสียอันตราย HW08
ต้องเลือกน้ำมันซิลิโคนระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิการออกแบบระบบความต้องการอัตราการไหลและงบประมาณต้นทุน:
สถานการณ์ทั่วไป: น้ำมัน Dimethyl Silicone (ประสิทธิภาพต้นทุนที่ดีที่สุด);
ข้อกำหนดการป้องกันอุณหภูมิ/อัคคีภัยสูง: น้ำมันฟีนิลหรือน้ำมันซิลิโคนฟลูออไรด์;
การกระจายความร้อนที่รุนแรง: น้ำมันซิลิโคนที่ปรับเปลี่ยน nanofluid
หมายเหตุ: ในการใช้งานจริงความเข้ากันได้ของวัสดุน้ำมันซิลิโคนและอุปกรณ์ต้องได้รับการตรวจสอบ (เช่นการป้องกันน้ำมันซิลิโคนจากการละลายการเคลือบสายเคเบิลพลาสติก)
