CN115181550A - 可用于数据中心的固固相变冷却液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可用于数据中心的固固相变冷却液及其制备方法，所述冷却液由下列按照重量份的原料组成：5～10重量份的氟化液，50～60重量份的聚硅氧烷，20～30重量份的导热颗粒，15～25重量份的固固相变材料，1～5重量份的分散剂；可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法：按照上述重量份将氟化液与聚硅氧烷混合搅拌，加入相变材料改性的导热颗粒搅拌，加入分散剂搅拌。本发明制备的可用于数据中心的固固相变冷却液具有潜热大、传热效率高、散热功耗低、化学稳定性好，即冷却液在工作时状态不变的优点，本发明综合实现了可用于数据中心的固固相变冷却液具有较高的传热性能。

Description

可用于数据中心的固固相变冷却液及其制备方法

技术领域

本发明涉及冷却液技术领域，尤其涉及一种可用于数据中心的固固相变冷却液及其制备方法。

背景技术

风冷散热成本较低，而且使用风能也不会对自然资源造成损耗，因此成为传统数据中心的主流散热方法。云计算、人工智能、大数据等新型技术高速演进，对于算力要求不断走高，大算力、大功耗迫使数据中心成了当之无愧的“排碳大户”，促使厂商开始寻找更节能、更低成本的散热方法。数据显示，2019 年以“风冷”技术为代表的传统数据中心，其耗能中约有43％是用于IT设备的散热，与IT设备自身的能耗(45％)基本持平，PUE值普遍在1.4以上。降低散热功耗、控制数据中心运营成本，建设绿色数据中心已成当务之急。用特制液体取代空气作为冷媒，为发热部件进行散热的液冷技术，以及基于该技术的液冷服务器，为数据中心的绿色化提供了新的解决思路。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中，数据中心采用风冷散热方法导致散热功耗大、排碳量大，提出一种增强传热效率的可用于数据中心的固固相变冷却液。

本发明进一步要解决的技术问题在于，针对现有技术中，用特制液体取代空气作为冷媒，降低数据中心散热功耗，提出一种可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可用于数据中心的固固相变冷却液，由下列按照重量份的原料组成：5～10重量份的氟化液，50～60 重量份的聚硅氧烷，20～30重量份的导热颗粒，15～25重量份的固固相变材料， 1～5重量份的分散剂。

优选地，所述氟化液为全氟三丁胺、全氟丁基甲醚、1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟 -4-甲氧基丁烷、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基4-(三氟甲基)-戊烷、2-(三氟甲基)-3-乙氧基十二氟己烷中的一种。

优选地，所述聚硅氧烷为二甲基硅油、甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油中的一种。

优选地，所述聚硅氧烷的粘度为0.5～100cSt。

优选地，所述导热颗粒为气相二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氮化硼、碳化硅、氢氧化铝中的一种。

优选地，所述固固相变材料为混合多元醇。

优选地，所述混合多元醇为季戊四醇、三羟甲基乙烷、2-氨基-2-羟甲基-1,3- 丙二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2- 甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇中至少两种任意比例的混合物。

优选地，所述固固相变材料的混合方式为粉末研磨混合或熔融混合。

优选地，所述固固相变材料为颗粒状，且其平均粒径D50为30～70μm。

优选地，所述分散剂为十二烷基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷中的一种。

本发明提出了一种可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法，包括以下步骤：

S1、将5～10重量份的氟化液与50～60重量份的聚硅氧烷混合，搅拌备用；

S2、用10～20重量份的固固相变材料对20～30重量份的导热颗粒进行复合改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用；

S3、将1～5重量份的分散剂加入S2得到的混合液中搅拌。

优选地，所述S1中，搅拌温度为45～50℃，转速为400～800rpm，搅拌时间为45～55分钟。

优选地，所述S2中，搅拌温度为45～50℃，转速为400～800rpm，搅拌时间为50～60分钟。

优选地，所述S3中，搅拌温度为45～50℃，转速为600～1000rpm，搅拌时间为70～80分钟。

实施本发明具有以下有益效果：

本发明制备一种可用于数据中心的固固相变冷却液，其成分中氟化液具有防腐作用，能够增加体系流动性并强化传热效率；聚硅氧烷可提高导热性能，具有一定的流动性，不易挥发，而且将其作为冷却液的主要成分，可降低生产成本；相变材料为体系提供潜热，提升换热速率；导热颗粒为相变材料提供位点，稳定附着不脱落，提升体系稳定性，从而提升体系的导热性能；分散剂可降低冷却液的粘度，提高流动性。此外，本发明使用固固相变材料多元醇作为改性剂对气相二氧化硅进行表面改性处理，减少气相二氧化硅表面硅羟基的量，使其表面由亲水性变为疏水性，从而改善气相二氧化硅颗粒与冷却液中的其他有机成分之间的浸润性、分散性、界面结合强度，提高冷却液的综合性能。

本发明的可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法配方简单，生产工艺简单、生产过程安全、反应条件温和、生产成本低，使本发明制备的冷却液具有优于传统冷却液的导热性能，且易用于大批量生产。

本发明制备的可用于数据中心的固固相变冷却液具有潜热大、传热效率高、散热功耗低、化学稳定性好，即冷却液在工作时状态不变的优点，本发明综合实现了可用于数据中心的固固相变冷却液具有较高的传热性能。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

本发明提供一种可用于数据中心的固固相变冷却液，由下列按照重量份的原料组成：5～10重量份的氟化液，50～60重量份的聚硅氧烷，20～30重量份的导热颗粒，15～25重量份的固固相变材料，1～5重量份的分散剂。

其中，氟化液为全氟三丁胺、全氟丁基甲醚、1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基4-(三氟甲基)-戊烷、2-(三氟甲基)-3- 乙氧基十二氟己烷中的一种。氟化液绝缘且不燃，具有防腐作用，能够增加体系流动性并强化传热效率，还具有良好的电绝缘性和热传导率、良好的化学稳定性、良好的材料相容性、低的表面张力、良好的渗透性与安全性。

聚硅氧烷为二甲基硅油、甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油中的一种，且其粘度为0.5～100cSt。聚硅氧烷可提高导热性能，具有一定的流动性，不易挥发，而且将其作为冷却液的主要成分，可降低生产成本。

导热颗粒为气相二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氮化硼、碳化硅、氢氧化铝中的一种。导热颗粒为相变材料提供位点，稳定附着不脱落，提升体系稳定性，从而提升体系的导热性能。

固固相变材料为混合多元醇，混合多元醇优选为季戊四醇、三羟甲基乙烷、 2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2-羟甲基-1,3- 丙二醇、2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇中至少两种任意比例的混合物，混合方式为粉末研磨混合或熔融混合。相变材料为颗粒状，且其平均粒径D50 为30～70μm。相变材料为体系提供潜热，提升换热速率。另外，采用固固相变材料多元醇作为改性剂对气相二氧化硅进行表面改性处理，减少气相二氧化硅表面硅羟基的量，使其表面由亲水性变为疏水性，从而改善气相二氧化硅颗粒与冷却液中的其他有机成分之间的浸润性、分散性、界面结合强度，提高冷却液的综合性能。

分散剂为十二烷基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷中的一种。分散剂可以降低冷却液的粘度，提高流动性。

本发明还提供一种制备上述可用于数据中心的固固相变冷却液的方法，包括以下步骤：

S1、将5～10重量份的氟化液与50～60重量份的聚硅氧烷混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为45～50℃，转速为400～800rpm，搅拌时间为45～55分钟；

S2、用10～20重量份的相变材料对20～30重量份的导热颗粒进行复合改性处理，降低固固相变材料表面过剩的自由能而自发地聚集，随后加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为45～50℃，转速为400～800rpm，搅拌时间为50～60分钟；

S3、将1～5重量份的分散剂加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为45～50℃，转速为600～1000rpm，搅拌时间为70～80分钟。

该可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法配方简单，生产工艺简单、生产过程安全、反应条件温和、生产成本低，使本发明制备的冷却液具有优于传统冷却液的导热性能，且易用于大批量生产。

本发明制备的可用于数据中心的固固相变冷却液具有潜热大、传热效率高、散热功耗低、化学稳定性好，即冷却液在工作时状态不变的优点，本发明综合实现了可用于数据中心的固固相变冷却液具有较高的传热性能。

以下通过具体实施例进行说明：

实施例1

一种可用于数据中心的固固相变冷却液，由下列按照重量份的原料组成： 5重量份的全氟三丁胺，60重量份的二甲基硅油(粘度为100cSt)，24重量份的气相二氧化硅，10重量份的混合多元醇(由季戊四醇、新戊二醇研磨混合而成，且平均粒径D50＝30μm)，1重量份的十二烷基三甲氧基硅烷。

本实施例制备所述可用于数据中心的固固相变冷却液的方法如下：

S1、将5重量份的全氟三丁胺与60重量份的二甲基硅油混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为45℃，转速为750rpm，搅拌时间为45分钟；

S2、用10重量份的混合多元醇(由季戊四醇、新戊二醇混合而成，且平均粒径D50＝30μm)对24重量份的气相二氧化硅进行改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为45℃，转速为750rpm，搅拌时间为 50分钟；

S3、将1重量份的十二烷基三甲氧基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为45℃，转速为950rpm，搅拌时间为70分钟，得到闪点为158℃、相变点为45℃、相变潜热为38J/g、密度(25℃)为0.95g/cc、运动粘度为1.38cSt、绝对粘度为2.346cP、比热容(40℃)为1870J/kg·℃、热导率(40℃)为0.136W/m·K、表面张力为13mN/m、介电常数1kHz为1.9、体积电阻率(25℃)为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为1b的冷却液。

实施例2

一种可用于数据中心的固固相变冷却液，由下列按照重量份的原料组成： 6重量份的全氟丁基甲醚，50重量份的甲基硅油(粘度为80cSt)，23重量份的氧化铝，19重量份的混合多元醇(由三羟甲基乙烷、2-氨基-2-羟甲基-1,3- 丙二醇研磨混合而成，且平均粒径D50＝40μm)，2重量份的甲基三甲氧基硅烷。

本实施例所述可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法如下：

S1、将6重量份的全氟丁基甲醚与50重量份的甲基硅油混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为46℃，转速为700rpm，搅拌时间为47分钟；

S2、用19重量份的混合多元醇(由三羟甲基乙烷、2-氨基-2-羟甲基-1,3- 丙二醇混合而成，且平均粒径D50＝40μm)对23重量份的氧化铝进行改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为46℃，转速为700rpm，搅拌时间为52分钟；

S3、将2重量份的甲基三甲氧基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为46℃，转速为900rpm，搅拌时间为72分钟，得到闪点为167℃、相变点为45℃、相变潜热为58J/g、密度(25℃)为0.96g/cc、运动粘度为1.57cSt、绝对粘度为2.67cP、比热容(40℃)为1860J/kg·℃、热导率(40℃)为 0.131W/m·K、表面张力为10mN/m、介电常数(1kHz)为1.9、体积电阻率(25℃) 为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为1b的冷却液。

实施例3

一种可用于数据中心的固固相变冷却液，由下列按照重量份的原料组成： 7重量份的1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷，55重量份的乙基硅油(粘度为60cSt)，20重量份的氧化锌，15.5重量份的混合多元醇(由季戊四醇、三羟甲基乙烷、2-氨基2-甲基1,3丙二醇研磨混合而成，且平均粒径D50＝45μm)， 2.5重量份的甲基三乙氧基硅烷。

本实施例所述可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法如下：

S1、将7重量份的1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷与55重量份的乙基硅油混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为47℃，转速为650rpm，搅拌时间为49分钟；

S2、用15.5重量份的混合多元醇(由季戊四醇、三羟甲基乙烷、2-氨基 2-甲基1,3丙二醇混合而成，且平均粒径D50＝45μm)对20重量份的氧化锌进行改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为47℃，转速为650rpm，搅拌时间为54分钟；

S3、将2.5重量份的甲基三乙氧基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为47℃，转速为850rpm，搅拌时间为74分钟，得到闪点为 162℃、相变点为44℃、相变潜热为52J/g、密度(25℃)为0.95g/cc、运动粘度为1.36cSt、绝对粘度为2.33cP、比热容(40℃)为1870J/kg·℃、热导率(40℃) 为0.123W/m·K、表面张力为12mN/m、介电常数(1kHz)为1.9、体积电阻率 (25℃)为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为1b的冷却液。

实施例4

一种可用于数据中心的固固相变冷却液，由下列按照重量份的原料组成： 5重量份的1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基4-(三氟甲基)-戊烷，50重量份的苯基硅油(粘度为40cSt)，22重量份的氮化硼，20重量份的混合多元醇(由三羟甲基乙烷、2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇熔融混合而成，且平均粒径D50＝50μm)，3重量份的乙基三甲基硅烷。

本实施例所述可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法如下：

S1、将5重量份的1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基4-(三氟甲基)-戊烷与50重量份的苯基硅油混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为48℃，转速为 600rpm，搅拌时间为51分钟；

S2、用20重量份的混合多元醇(由三羟甲基乙烷、2-氨基-2-羟甲基-1,3- 丙二醇、新戊二醇混合而成，且平均粒径D50＝50μm)对22重量份的氮化硼进行改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为48℃，转速为600rpm，搅拌时间为56分钟；

S3、将3重量份的乙基三甲基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为48℃，转速为800rpm，搅拌时间为76分钟，得到闪点为171℃、相变点为45℃、相变潜热为63J/g、密度(25℃)为0.98g/cc、运动粘度为1.83cSt、绝对粘度为2.33cP、比热容(40℃)为1860J/kg·℃、热导率(40℃)为 0.137W/m·K、表面张力为10mN/m、介电常数(1kHz)为1.9、体积电阻率(25℃) 为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为1b的冷却液。

实施例5

一种可用于数据中心的固固相变冷却液，由下列按照重量份的原料组成： 9重量份的2-(三氟甲基)-3-乙氧基十二氟己烷，51重量份的甲基苯基硅油(粘度为20cSt)，24.5重量份的碳化硅，12重量份的混合多元醇(由三羟甲基乙烷、2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇熔融混合而成，且平均粒径 D50＝55μm)，3.5重量份的乙基三甲基硅烷。

本实施例所述可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法如下：

S1、将9重量份的1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基4-(三氟甲基)-戊烷与51重量份的甲基苯基硅油混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为49℃，转速为550rpm，搅拌时间为53分钟；

S2、用12重量份的混合多元醇(由三羟甲基乙烷、2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇混合而成，且平均粒径D50＝55μm)对24.5重量份的氮化硼进行改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为49℃，转速为550rpm，搅拌时间为58分钟；

S3、将3.5重量份的乙基三甲基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为49℃，转速为750rpm，搅拌时间为78分钟，得到闪点为171℃、相变点为45℃、相变潜热为63J/g、密度(25℃)为0.98g/cc、运动粘度为1.83cSt、绝对粘度为2.33cP、比热容(40℃)为1860J/kg·℃、热导率(40℃)为 0.137W/m·K、表面张力为10mN/m、介电常数(1kHz)为1.9、体积电阻率(25℃) 为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为1b的冷却液。

实施例6

一种可用于数据中心的固固相变冷却液，由下列按照重量份的原料组成： 8重量份的全氟三丁胺，52重量份的甲基氯苯基硅油(粘度为0.5cSt)，22 重量份的氢氧化铝，14重量份的混合多元醇(由季戊四醇、2-氨基-2-甲基-1,3- 丙二醇、2-硝基-2-羟甲基-1,3-丙二醇熔融混合而成，且平均粒径D50＝60μm)， 4重量份的辛基三甲基硅烷。

本实施例所述可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法如下：

S1、将8重量份的全氟三丁胺与52重量份的甲基氯苯基硅油混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为50℃，转速为500rpm，搅拌时间为55分钟；

S2、用14重量份的混合多元醇(由三羟甲基乙烷、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2-羟甲基-1,3-丙二醇混合而成，且平均粒径D50＝60μm)对25 重量份的氢氧化铝进行改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为50℃，转速为500rpm，搅拌时间为60分钟；

S3、将4重量份的辛基三甲基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为50℃，转速为700rpm，搅拌时间为80分钟，得到闪点为171℃、相变点为45℃、相变潜热为63J/g、密度(25℃)为0.98g/cc、运动粘度为1.83cSt、绝对粘度为2.33cP、比热容(40℃)为1860J/kg·℃、热导率(40℃)为 0.137W/m·K、表面张力为10mN/m、介电常数(1kHz)为1.9、体积电阻率(25℃) 为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为1b的冷却液。

对比实施例7

相比上述实施例1至6，该实施例的一种可用于数据中心的固固相变冷却液，其区别在于，氟化液的重量份为0，由下列按照重量份的原料组成：60 重量份的甲基乙氧基硅油(粘度为0.5cSt)，20重量份的气相二氧化硅，15 重量份的混合多元醇(由季戊四醇、三羟甲基乙烷、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、 2-硝基-2-羟甲基-1,3-丙二醇研磨混合而成，且平均粒径D50＝70μm)，5重量份的辛基三乙氧基硅烷。

本实施例所述可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法如下：

S1、将60重量份的甲基乙氧基硅油搅拌备用，具体地，搅拌温度为50℃，转速为400rpm，搅拌时间为55分钟；

S2、用15重量份的混合多元醇(由季戊四醇、三羟甲基乙烷、2-氨基-2- 甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2-羟甲基-1,3-丙二醇混合而成，且平均粒径 D50＝70μm)对20重量份的气相二氧化硅进行改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为50℃，转速为400rpm，搅拌时间为60分钟；

S3、将5重量份的辛基三乙氧基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为50℃，转速为600rpm，搅拌时间为80分钟，得到闪点为155℃、相变点为44℃、相变潜热为52J/g、密度(25℃)为0.93g/cc、运动粘度为1.35cSt、绝对粘度为2.32cP、比热容(40℃)为1880J/kg·℃、热导率(40℃)为 0.122W/m·K、表面张力为13mN/m、介电常数(1kHz)为1.9、体积电阻率(25℃) 为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为3a的冷却液。

与实施例1至6相比，在不添加氟化液的情况下，尽管制得的冷却液的相变潜热和比热容等性能相差不大，但其腐蚀性明显增加，这不利于该冷却液用于数据中心。

对比实施例8

相比上述实施例1至6，该实施例的一种可用于数据中心的固固相变冷却液，其区别在于，固固相变材料的重量份为0，由下列按照重量份的原料组成： 10重量份的全氟丁基甲醚，65重量份的甲基乙烯基硅油(粘度为100cSt)， 20重量份的氧化铝，5重量份的十二烷基三乙氧基硅烷。

本实施例所述可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法如下：

S1、将10重量份的全氟丁基甲醚与65重量份的甲基乙烯基硅油混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为45℃，转速为800rpm，搅拌时间为45分钟；

S2、将20重量份的氧化铝加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为45℃，转速为800rpm，搅拌时间为50分钟；

S3、将5重量份的十二烷基三乙氧基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为45℃，转速为1000rpm，搅拌时间为70分钟，得到闪点为152℃、无相变点、无相变潜热、密度(25℃)为0.92g/cc、运动粘度为1.33cSt、绝对粘度为2.33cP、比热容(40℃)为1880J/kg·℃、热导率(40℃)为 0.121W/m·K、表面张力为13mN/m、介电常数(1kHz)为1.9、体积电阻率(25℃) 为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为1a的冷却液。

与实施例1至6相比，在不添加固固相变材料的情况下，制得的冷却液无相变点，无相变潜热，其已不适合用作冷却液。

对比实施例9

相比上述实施例1至6，该实施例的一种可用于数据中心的固固相变冷却液，其区别在于，多元醇为单一组分，由下列按照重量份的原料组成：5重量份的全氟三丁胺，60重量份的二甲基硅油(粘度为100cSt)，24重量份的气相二氧化硅，10重量份的新戊二醇(平均粒径D50＝30μm)，1重量份的十二烷基三甲氧基硅烷。

本实施例制备所述可用于数据中心的固固相变冷却液的方法如下：

S1、将5重量份的全氟三丁胺与60重量份的二甲基硅油混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为45℃，转速为750rpm，搅拌时间为45分钟；

S2、用10重量份的新戊二醇(平均粒径D50＝30μm)对24重量份的气相二氧化硅进行改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为45℃，转速为750rpm，搅拌时间为50分钟；

S3、将1重量份的十二烷基三甲氧基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为39℃，转速为950rpm，搅拌时间为70分钟，得到闪点为157℃、相变点为41℃、相变潜热为9.1J/g、密度(25℃)为0.94g/cc、运动粘度为1.21cSt、绝对粘度为2.105cP、比热容(40℃)为1540J/kg·℃、热导率(40℃)为0.135W/m·K、表面张力为12mN/m、介电常数1kHz为1.9、体积电阻率(25℃)为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为1b的冷却液。

与实施例1相比，在只使用单一多元醇的情况下，制得的冷却液的相变潜热远低于混合多元醇的相变潜热，也就意味着其作为冷却液的性能远低于含混合多元醇的冷却液。

对比实施例10

相比上述实施例1至6，该实施例的一种可用于数据中心的固固相变冷却液，其区别在于，多元醇为单一组分，由下列按照重量份的原料组成：6重量份的全氟丁基甲醚，50重量份的甲基硅油(粘度为80cSt)，23重量份的氧化铝，19重量份的三羟甲基乙烷(平均粒径D50＝40μm)，2重量份的甲基三甲氧基硅烷。

本实施例所述可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法如下：

S1、将6重量份的全氟丁基甲醚与50重量份的甲基硅油混合，搅拌备用，具体地，搅拌温度为46℃，转速为700rpm，搅拌时间为47分钟；

S2、用19重量份的三羟甲基乙烷(平均粒径D50＝40μm)对23重量份的氧化铝进行改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用，具体地，搅拌温度为 46℃，转速为700rpm，搅拌时间为52分钟；

S3、将2重量份的甲基三甲氧基硅烷加入S2得到的混合液中搅拌，具体地，搅拌温度为46℃，转速为900rpm，搅拌时间为72分钟，得到闪点为166℃、相变点为46℃、相变潜热为12.3J/g、密度(25℃)为0.96g/cc、运动粘度为 1.57cSt、绝对粘度为2.60cP、比热容(40℃)为1530J/kg·℃、热导率(40℃) 为0.131W/m·K、表面张力为10mN/m、介电常数(1kHz)为1.9、体积电阻率(25℃)为1015Ω·m、铜片腐蚀试验(121℃，3h)结果为1b的冷却液。

与实施例2相比，在只使用单一多元醇的情况下，制得的冷却液的相变潜热远低于混合多元醇的相变潜热，即其作为冷却液的性能远低于含混合多元醇的冷却液。

可以理解的，在上述实施例及其替换方案中，聚硅氧烷还可以替换为甲基羟基硅油；混合多元醇还可以替换为季戊四醇、三羟甲基乙烷、2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇中至少两种任意比例的混合物。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，由以下重量份的原料组成：5～10重量份的氟化液，50～60重量份的聚硅氧烷，20～30重量份的导热颗粒，15～25重量份的固固相变材料，1～5重量份的分散剂。

2.根据权利要求1所述的可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，所述氟化液为全氟三丁胺、全氟丁基甲醚、1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基4-(三氟甲基)-戊烷、2-(三氟甲基)-3-乙氧基十二氟己烷中的一种。

3.根据权利要求1所述的可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，所述聚硅氧烷为二甲基硅油、甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油中的一种。

4.根据权利要求3所述的可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，所述聚硅氧烷的粘度为0.5～100cSt。

5.根据权利要求1所述的可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，所述导热颗粒为气相二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氮化硼、碳化硅、氢氧化铝中的一种。

6.根据权利要求1所述的可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，所述固固相变材料为混合多元醇。

7.根据权利要求6所述的可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，所述混合多元醇为季戊四醇、三羟甲基乙烷、2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇中至少两种任意比例的混合物。

8.根据权利要求7所述的可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，所述固固相变材料的混合方式为粉末研磨混合或熔融混合。

9.根据权利要求1所述的可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，所述固固相变材料为颗粒状，且其平均粒径D50为30～70μm。

10.根据权利要求1所述的可用于数据中心的固固相变冷却液，其特征在于，所述分散剂为十二烷基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷中的一种。

11.一种可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将5～10重量份的氟化液与50～60重量份的聚硅氧烷混合，搅拌备用；

S2、用10～20重量份的固固相变材料对20～30重量份的导热颗粒进行复合改性处理，加入S1得到的混合液搅拌备用；

S3、将1～5重量份的分散剂加入S2得到的混合液中搅拌。

12.根据权利要求11所述的可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法，其特征在于，所述S1中，搅拌温度为45～50℃，转速为400～800rpm，搅拌时间为45～55分钟。

13.根据权利要求11所述的可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法，其特征在于，所述S2中，搅拌温度为45～50℃，转速为400～800rpm，搅拌时间为50～60分钟。

14.根据权利要求11所述的可用于数据中心的固固相变冷却液的制备方法，其特征在于，所述S3中，搅拌温度为45～50℃，转速为600～1000rpm，搅拌时间为70～80分钟。