CN112662382A - 一种数据中心导热工质 - Google Patents

Abstract

本发明属于导热介质领域，具体涉及一种用于计数据中心以及超级计算机冷却系统的导热工质，其组成为，丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯0.1‑5份、二缩双(三羟基甲酸)0.5‑2份、常山碱1‑3份、和去离子水45份。本发明的导热工质是有机酸酯、有机酸以及常山碱复配保护系统中使用的金属材料。在有效保护计算机冷却系统金属材料的同时，对橡胶等密封件相容性更为优异。通过降低缓蚀剂的用量，使本发明的导热工质成为经济配方。

Description

一种数据中心导热工质

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种用于数据中心以及超级计算机冷却系统的导热工质。

背景技术

在建立一个新的数据中心时，大约35％的资本支出将用于热能管理设备，而这些热能管理设备的运营成本占数据中心运行费用的50％。如今，服务器的功能越来越强，能耗也越来越大，因此数据中心的热负载不断增加，这对传统的数据中心热能管理技术提出了更高的要求。此外，像物联网(IoT)这样的新兴技术正在推动对数据中心容量的更大需求，同时组织也对网络边缘计算进行大量投资，显然这些都迫切需要更加高效节能的数据中心热能管理技术。

数据中心热能管理的方式主要有风冷和液冷两种。风冷的优点主要为结构简单、价格低廉、安全可靠、技术成熟，其缺点也较为明显：温度不能降至室温以下，风扇转动导致噪音且风扇寿命也有时间限制。液冷方式主要优点有散热能力强、无振动，且降低了数据中心过热引发故障机率，因此成为数据中心热能管理的一种发展趋势。随之也带动数据中心导热工质的发展。液体和电子设备混合在一起并不安全，而这一直是液体冷却技术难以广泛采用的技术障碍。

目前还没有专用数据中心导热工质，而相当一部分数据中心采用去离子水或者水乙二醇混合液作为数据中心系统的导热工质。采用去离子水当作数据中心的导热工质容易造成冷却系统的腐蚀。部分水乙二醇混合液含有亚硝酸盐、胺、硼等对环境有害的物质，在数据中心使用过程中倘若存在泄漏将会污染环境，并对人体有较大的危害。部分工质采用环保配方，应用到数据中心系统中能起到良好的效果，但是价格普遍较高。此外此种导热工质的缓蚀剂电导率较高，不符合数据中心安全运行的要求。

中国专利CN 103087684中公开了一种用于计算机系统的冷却液，但是由于数据中心需要长期运行，该冷却液在防腐性能上无法满足数据中心工作的要求，而且这种组合物中使用了乙二醇等有毒的物料，不能够满足数据中心对于安全环保的要求。

因此，根据数据中心系统要求的环保、安全、价格适中、长期运行的特点，需要研制一种数据中心导热工质，专门应用于数据中心。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于数据中心的导热工质，其具有环保、安全性高、价格适中、抗腐蚀性强的特点。

本发明所述的导热工质的缓蚀剂中包括有机酸酯、有机酸和常山碱。选择上述三类物质进行复配，可有效地保护数据中心中的金属材料免受腐蚀，而且在使用的过程中对橡胶等密封件的相容性更为优异，能够防止因密封件失效造成的工质泄漏导致的宕机故障，且上述三种物质复配后可降低缓蚀剂在导热工质中的添加总量，有利于降低生产成本。

优选的，所述有机酸酯为没食子酸十二酯，所述有机酸为二缩双(三羟基甲酸)。这两种缓蚀剂复配能够显著提高金属的缓蚀性能与橡胶相容性良好。

优选的，其制备原料中包括没食子酸十二酯0.1-5份，二缩双(三羟基甲酸)0.5-2份和常山碱1-3份。本发明通过有机酯、有机酸和常山碱的复配，在使用的过程中仅添加上述用量即可起到理想地缓蚀作用。

优选的，其制备原料中还包括丁二醇和丙二醇。现有技术中通常使用乙二醇作为导热介质，但是这种导热介质有一定的生物毒性，生物降解性不好。选择丁二醇和丙二醇复配具有无毒降解速率快的优势，尤其适合封闭空间使用。

优选的，本发明所述导热工质由如下重量份的组分制备得到：丁二醇24～26份，丙二醇28～32份，没食子酸十二酯0.1-5份，二缩双(三羟基甲酸)0.5-2份、常山碱1-3份和去离子水42～47份。

进一步优选的，本发明所述导热工质由如下重量份的组分制备得到：丁二醇25份，丙二醇30份，没食子酸十二酯0.1-5份，二缩双(三羟基甲酸)0.5-2份、常山碱1-3份和去离子水45份。

作为优选的配方，本发明所述导热工质的原料组成为：

丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯0.1份、二缩双(三羟基甲酸)0.5份、常山碱1份和去离子水45份；

或，丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯5份、二缩双(三羟基甲酸)2份、常山碱3份和去离子水45份；

或，丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯0.5份、二缩双(三羟基甲酸)0.5份、常山碱1份和去离子水45份；

或，丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯2份、二缩双(三羟基甲酸)1份、常山碱2份和去离子水45份。

本发明的数据中心导热工质可采用本领域常规方法制备，可将各成分按配比进行混合，并搅拌均匀而成。

本发明所述重量份的单位为本领域的标准重量单位，如g、kg等。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)与传统冷却液相比，采用机酸酯、有机酸以及常山碱复配的冷却液对计算机系统良好的缓蚀作用，可保证数据中心的稳定运行。

2)本发明的配方体系中添加剂均为生物可降解物质，因此符合数据中心运行过程中的环保要求。

3)本发明冷却液在有效保证数据中心导热工质系统腐蚀抑制效果的同时，降低了缓蚀剂在配方体系中的含量，大大降低了数据中心导热系统的使用成本，属于经济适用型产品。

具体实施方式

以下实施例用于阐述说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例涉及一种数据中心导热工质，由包括如下重量份的原料制备而成：

丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯0.1份、二缩双(三羟基甲酸)0.5份、常山碱1份和去离子水45份。

实施例2

本实施例涉及一种数据中心导热工质，由包括如下重量份的原料制备而成：

丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯5份、二缩双(三羟基甲酸)2份、常山碱3份和去离子水45份。

实施例3

本实施例涉及一种数据中心导热工质，由包括如下重量份的原料制备而成：

丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯0.5份、二缩双(三羟基甲酸)0.5份、常山碱1份和去离子水45份。

实施例4

本实施例涉及一种数据中心导热工质，由包括如下重量份的原料制备而成：

丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯2份、二缩双(三羟基甲酸)1份、常山碱2份和去离子水45份。

对比例1

与实施例1相比，其区别在于，不添加常山碱。

对比例2

与实施例1相比，其区别在于，不添加二缩双(三羟基甲酸)。

对比例3

与实施例1相比，其区别在于，不添加没食子酸十二酯。

实验例

按照ASTM3306的方法进行本发明导热工质的检测，在温度115℃±2℃下将三元乙丙胶置于数据中心导热工质中，通过336h浸泡后，测量试样伸缩变化率、体积变化率和硬度。测试得到的性能指标如表1所示：

表1数据中心导热工质检验结果

结果表明，本发明的冷却液对紫铜、黄铜、钢、铸铁、焊锡、铸铝等材料具有良好的缓蚀作用。

表1说明数据中心导热工质对数据中心导热工质系统的密封件具有优异的相容性。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种数据中心导热工质，其特征在于，其制备原料中包括缓蚀剂，所述缓蚀剂由有机酸酯、有机酸和常山碱复配得到。

2.根据权利要求1所述的导热工质，其特征在于，所述有机酸酯为没食子酸十二酯，所述有机酸为二缩双(三羟基甲酸)。

3.根据权利要求2所述的导热工质，其特征在于，其制备原料中包括没食子酸十二酯0.1～5份，二缩双(三羟基甲酸)0.5～2份和常山碱1～3份。

4.根据权利要求1～3任一项所述的导热工质，其特征在于，其制备原料中还包括导热介质，所述导热介质为丁二醇和丙二醇。

5.根据权利要求4所述的导热工质，其特征在于，其由如下重量份的组分制备得到：丁二醇24～26份，丙二醇28～32份，没食子酸十二酯0.1～5份，二缩双(三羟基甲酸)0.5-2份、常山碱1～3份和去离子水42～47份。

6.根据权利要求5所述的导热工质，其特征在于，其由如下重量份的组分制备得到：丁二醇25份，丙二醇30份，没食子酸十二酯0.1～5份，二缩双(三羟基甲酸)0.5-2份、常山碱1～3份和去离子水45份。

7.根据权利要求6所述的导热工质，其特征在于，其制备原料包括如下重量份的组分：

丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯0.1份、二缩双(三羟基甲酸)0.5份、常山碱1份和去离子水45份；

或，丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯5份、二缩双(三羟基甲酸)2份、常山碱3份和去离子水45份；

或，丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯0.5份、二缩双(三羟基甲酸)0.5份、常山碱1份和去离子水45份；

或，丁二醇25份、丙二醇30份、没食子酸十二酯2份、二缩双(三羟基甲酸)1份、常山碱2份和去离子水45份。