침수 냉각은 단열 냉각수에 직접 열 생성 장치를 담그면 열 교환을 달성하는 매우 효율적인 열 소산 기술입니다. 실리콘 오일은 고유 한 물리적 및 화학적 특성으로 인해이 분야의 핵심 냉각 매체 중 하나가되었습니다. 다음은 침지 냉각 실리콘 오일의 특성, 유형 및 선택점입니다.
침지 냉각 실리콘 오일의 핵심 특성
절연 성능
Volume resistivity: >1015ω · CM (GB/T 1410)은 고전압 장비 (예 : GPU/변압기)에 적합한 전류를 완전히 분리합니다.
Dielectric strength: >30 kV/2.5mm (ASTM D877)는 회로 단락을 피하십시오.
열 물리학 적 특성
매개 변수 전형적인 값 비교 (미네랄 오일)
열전도율 0.15 ~ 0.18 W/(M · K) 0.12 W/(M · K)
비열 1.5 ~ 1.8 kj/(kg · k) 1.9 kj/(kg · k)
Flash point >250도 160 ~ 200도
화학적 안정성
산화 저항성 : 200도에서 장기 점도 변화<±5% (ISO 3448).
호환성 : 구리 및 알루미늄과 같은 금속을 부식시키지 않으며 일반적인 밀봉 재료 (예 : EPDM 및 Fluororubber)와 호환됩니다.
일반적인 실리콘 오일 유형 및 해당 시나리오
디메틸 실리콘 오일 (PDMS)
점도 범위 : 5 ~ 1000 CST (높은 유속의 경우 점도, 밀봉 시스템의 높은 점도).
장점 : 저렴한 비용 (약 150/kg), 강한 호환성.
단점 : 열전도율이 낮고 나노 입자 (예 : AL과 같은2O3) 향상.
응용 프로그램 : 데이터 센터 서버의 몰입 냉각, LED 드라이버 전원 공급 장치의 열 소산.
페닐 실리콘 오일
특징 : 벤젠 고리의 도입은 고온 저항 (장기 사용 온도> 180도)을 향상시킵니다.
적용 가능한 시나리오 : 전기 자동차 배터리 팩, 고전력 IGBT 모듈 냉각.
불소 실리콘 오일
장점 :
가연성 (산소 지수> 90%, UL94 V-0).
내일 저항성 (먼지와 수분을 격퇴합니다).
Disadvantages: Expensive (>¥ 2000/kg).
응용 분야 : 항공 우주 전자 장비, 군사 레이더 냉각.
주요 선택 표시기
점도 가열 소산 효율 균형
낮은 점도 (5 ~ 50 CST) : 강제 대류 시스템에 적합한 낮은 펌핑 에너지 소비.
고 점도 (100 ~ 1000 CST) : 수동 냉각에 적합한 누설 위험을 줄입니다.
온도 적응성
저온 시작 : -40도 점도<5000 cSt (avoid solidification).
고온 안정성 : 휘발성 물질<0.1% at 150℃.
부가 적 호환성
산화 방지제 (예 : BHT) : 서비스 수명을 연장하십시오.
Nanofillers : 열전도율을 0.25 w/(m · k)로 증가시킬 수 있습니다 (5% ALN 추가).
일반적인 신청 사례
비트 코인 채굴 기계 냉각
50 CST 디메틸 실리콘 오일을 사용하여 채굴 기계 칩의 온도는 95도에서 55 도로 떨어졌고 에너지 소비는 35%감소했습니다.
변압기 침수 냉각
페닐 실리콘 오일 (500 cST)은 미네랄 오일을 대체하고, 열 소산 효율은 20%증가했으며, 화재 방지 수준은 K3에 도달했습니다.
유지 보수 및 안전
모니터링 지표 :
Regularly test the acid value (>0.1 mg KOH/G는 교체가 필요합니다).
수분 함량 (Karl Fischer 방법, 필요합니다<50 ppm).
폐기물 액체 처리 :
실리콘 오일은 (예 : 분자 체를 사용하여 불순물을 흡수하는 등) 여과 및 재생 될 수 있으며, 폐기물 액체는 HW08 위험 폐기물로 처리됩니다.
몰입 냉각 실리콘 오일을 시스템 설계 온도, 유량 요구 사항 및 비용 예산에 따라 선택해야합니다.
일반 시나리오 : 디메틸 실리콘 오일 (최고의 비용 성능);
고온/화재 방지 요구 사항 : 페닐 또는 불소 실리콘 오일;
극한 열 소산 : 나노 유체 변형 실리콘 오일.
참고 : 실제 응용 분야에서 실리콘 오일 및 장비 재료의 호환성을 검증해야합니다 (예 : 실리콘 오일이 플라스틱 케이블 코팅을 녹이는 것을 방지하는 것).
