CN103980865A - 用于相变散热器的散热工质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的用于相变散热器的散热工质，包括如下组份及其质量百分比含量：正十八烷7％～35％；表面活性剂2.5％～17.5％；二元醇类0.5％～10％；脂肪醇类0.5％～10％；无机盐类0.3％～2.5％；以及余量的水；其中，水选自蒸馏水或去离子水中的一种。本发明比热容较大、工作状态稳定、流体粘度较小、不易发生凝固、传热效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及相变散热器技术领域，特别涉及一种用于相变散热器的散热工质。
背景技术
相变散热器是一种较为常见的散热器具，主要用于从发热设备中吸收热量，并通过热传递的形式将热量散发出去。相变散热器的用途较为广泛，其中在照明领域应用尤为普遍。相变散热器的工作原理是利用散热工质在流动时带走大量热量，从而达到冷却散热的效果。目前相变散热器用散热工质主要为水，与其他工作流体相比，水的优点在于比热容相对较大，并且无毒无害、相容性较强，然而在高热流密度条件下(例如为LED灯具散热时)，其散热效率有限，同时，在寒冷条件下，水易因结冰造成体积膨胀，导致相变散热器发生破裂现象。为提高散热工质的表观比热，通常在基液中分散有机固液相变材料来制备相变微胶囊悬浮液，但相变微胶囊悬浮液的缺陷在于其颗粒悬浮物体积较大，一般在微米级，从而导致流体粘度大，流动时相互颗粒之间会产生较大阻力，降低了传热效果。为避免散热工质因寒冷而出现结冰现象，通常会在基液中添加一定比例的防冻液，然而，当防冻液比例过小时，基液仍会出现凝固现象，当防冻液比例过大时，基液的导热性能下降，影响散热效果。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种比热容较大、工作状态稳定、流体粘度较小、不易发生凝固、传热效果较好的用于相变散热器的散热工质。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的用于相变散热器的散热工质，包括如下组份及其质量百分比含量：
其中，水选自蒸馏水或去离子水中的一种。
进一步地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、土耳其红油、聚氧乙烯蓖麻油系列、聚氧乙烯氢化蓖麻油系列、十八烷基硫酸钠、十八烷基聚氧乙烯醚、十八烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或多种。
进一步地，所述二元醇类选自乙二醇类、丙二醇类和丁二醇中的一种。
进一步地，所述的脂肪醇类为乙醇、正丙醇、异丙醇按质量比1:1:1配制构成。
进一步地，所述无机盐为氯化钠与氯化钾按质量比1:1.5配制构成。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明通过在水溶液中添加质量分数为7％～10％的正十八烷和0.5％～10％的二元醇类，使得本发明的比热容较高，工作状态较为稳定，并且在质量分数为0.5％～10％的脂肪醇类和0.3％～2.5％的无机盐类的配合作用下，使得流体粘度较小，0.5～10％的二元醇类有效防止了本发明在寒冷环境下出现冻结现象，同时还保证了本发明的热传导性能，传热效果较好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一：
一种用于相变散热器的散热工质，包括有7g正十八烷、10g十二烷基苯磺酸钠、10g丁二醇、0.2g乙醇、0.2g正丙醇、0.2g异丙醇、0.12g氯化钠、0.18g氯化钾和72.1g蒸馏水。
以下具体介绍本发明所述散热工质的制备过程：
第一步，依次选取72.1g蒸馏水、7g正十八烷、10g十二烷基苯磺酸钠、10g丁二醇、0.2g乙醇、0.2g正丙醇、0.2g异丙醇、0.12g氯化钠、0.18g氯化钾；
第二步，将上述质量的乙醇、正丙醇、异丙醇依次投放到上述选取的蒸馏水中，并进行充分搅拌，制得混合液A1；
第三步，将上述质量的正十八烷投放至混合液A1中，并进行充分搅拌，制得混合液A2；
第四步，将上述质量的丁二醇投放至混合液A2中，并进行充分搅拌，制得混合液A3；
第四步，依次将上述质量的氯化钠、氯化钾投放至混合液A3中，并进行充分搅拌，制得成品。
实施例二：
一种用于相变散热器的散热工质，包括有35g正十八烷、10.5g十八烷基聚氧乙烯醚、10g乙二醇、3g乙醇、3g正丙醇、3g异丙醇、0.6g氯化钠、0.9g氯化钾和14g蒸馏水。
实施例三：
一种用于相变散热器的散热工质，包括有17g正十八烷、10g十八烷基聚氧乙烯醚磷酸酯、8g乙二醇、3g乙醇、3g正丙醇、3g异丙醇、1g氯化钠、1.5g氯化钾和53.5g去离子水。
实施例二与实施例三的制备过程与实施例一相同，再此不作赘述。
表一：实验数据对比
从上表可以看出，使用本发明所述质量分数的配比混合制得的散热工质比热容较高，传热效果较好，并且在低温环境下不易凝固，工作状态较为稳定，技术效果相当明显。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (5)
1.一种用于相变散热器的散热工质，其特征在于，包括如下组份及其质量百分比含量：
其中，水选自蒸馏水或去离子水中的一种。
2.根据权利要求1所述的用于相变散热器的散热工质，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、土耳其红油、聚氧乙烯蓖麻油系列、聚氧乙烯氢化蓖麻油系列、十八烷基硫酸钠、十八烷基聚氧乙烯醚、十八烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于相变散热器的散热工质，其特征在于，所述二元醇类选自乙二醇类、丙二醇类和丁二醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的用于相变散热器的散热工质，其特征在于，所述的脂肪醇类为乙醇、正丙醇、异丙醇按质量比1:1:1配制构成。
5.根据权利要求1所述的用于相变散热器的散热工质，其特征在于，所述无机盐为氯化钠与氯化钾按质量比1:1.5配制构成。
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