一种组合物、含硅液冷剂及其制备方法以及浸没冷却系统
阅读说明：本技术 一种组合物、含硅液冷剂及其制备方法以及浸没冷却系统 (Composition, silicon-containing liquid coolant, preparation method of silicon-containing liquid coolant and immersion cooling system ) 是由 周黎旸 汪星平 王金明 李�昊 赵晖 杨怀宇 于 2021-07-15 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种组合物、含硅液冷剂及其制备方法以及浸没冷却系统,涉及液冷技术领域。本申请提供的组合物,包括以下重量份的组份：氟碳化合物60-85份；三氟丙基甲基硅油5-15份；流动促进剂0.5-2.8份；六氟丙烯三聚体2-10份。本申请解决了现有冷却液存在的流动性不佳以及冷却液组分系统与电子设备材料的兼容性较差等缺点,提供了一种具有良好的流动性、极佳的散热功能以及优异材料兼容性的液冷剂。(The application discloses a composition, a silicon-containing liquid coolant, a preparation method of the silicon-containing liquid coolant and an immersion cooling system, and relates to the technical field of liquid cooling. The composition provided by the application comprises the following components in parts by weight: 60-85 parts of fluorocarbon; 5-15 parts of trifluoropropyl methyl silicone oil; 0.5-2.8 parts of a flow promoter; 2-10 parts of hexafluoropropylene trimer. The liquid cooling agent overcomes the defects of poor liquidity, poor compatibility between a cooling liquid component system and electronic equipment materials and the like of the existing cooling liquid, and provides the liquid cooling agent with good liquidity, excellent heat dissipation function and excellent material compatibility.)
技术领域
本申请涉及液冷技术领域，具体涉及一种组合物、含硅液冷剂及其制备方法以及浸没冷却系统。
背景技术
将发热元件直接浸没在冷却液中，依靠液体的流动循环带走服务器等设备运行产生的热量。浸没式液冷是典型的直接接触型液冷。由于发热元件与冷却液直接接触，散热效率更高，噪音更低，可解决防高热谜底。浸没式液冷分为两相液冷和单相液冷，散热方式可以采用干冷器和冷却塔等形式。
浸没式液冷剂这种绝缘冷却液通常是硅油、矿物油、氟化液等物质，它的特殊之处在于：完全绝缘且无腐蚀性，即使浸没元器件20年以上，也不会对电子元器件产生任何影响；而高效的散热效率，可使机房无需空调等大型制冷设备，节省75％空间以上，其接近1.0的 PUE可以将有限的电力发挥出最大的计算能力。
然而，现有技术中的液冷剂普遍存在流动性不佳以及冷却液组分系统与电子设备材料的兼容性较差等缺点,其性能需要进一步提高。
发明内容
本申请实施例通过提供涉及一种组合物、含硅液冷剂及其制备方法以及浸没冷却系统，解决了现有冷却液存在的流动性不佳以及冷却液组分系统与电子设备材料的兼容性较差等缺点，提供了一种具有良好的流动性、极佳的散热功能以及优异材料兼容性的液冷剂。
为达到上述目的，本申请主要提供如下技术方案：
本申请实施例提供了一种组合物，包括以下重量份的组分：
氟碳化合物 60-85份；
三氟丙基甲基硅油 5-15份；
流动促进剂 0.5-2.8份；
六氟丙烯三聚体 2-10份。
作为优选，所述氟碳化合物具有以下结构通式：Ri-(C(Rf)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-Rs，其中Rf选自H、-F、-CF3或-CF2CF3基团；Ri选自H、-F、-CF3、-CF2CF3、-CF3O或-CF2CF3O基团；Rs选自-F、-CF3、-CF2CF3或-CF(CF3)CF3基团；x为1或2；n为3-20之间的整数，m为 2-15之间的整数，y为0-2之间的整数。
作为优选，所述三氟丙基甲基硅油的分子量为500-2000。
作为优选，所述流动促进剂为氟改性硅烷。
作为优选，所述流动促进剂由以下方法制备得到：按照重量份，在40-60份二甲苯中加入 5-12份四甲基四乙烯基环四硅氧烷分散搅拌，然后加入3-8份全氟己基乙基甲基丙烯酸酯， 0.5-1.2份丁烯二醇，0.1-1份癸烯醛，升温至60-75℃，加入0.001-0.01份过氧化苯甲酰和0.001- 0.005份十二烷基硫醇，氮气保护反应4-8h，然后140℃减压蒸馏0.5-2h，得到所述流动促进剂。
作为优选，所述组合物用于冷却介质或传热介质。
作为优选，所述组合物以至少20％的重量百分含量存在于所述冷却介质或传热介质中。
本申请实施例还提供了一种含硅液冷剂，包括以下重量份的组分：
氟碳化合物 60-85份；
三氟丙基甲基硅油 5-15份；
流动促进剂 0.5-2.8份；
六氟丙烯三聚体 2-10份。
作为优选，所述氟碳化合物具有以下结构通式：Ri-(C(Rf)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-Rs，其中Rf选自H、-F、-CF3或-CF2CF3基团；Ri选自H、-F、-CF3、-CF2CF3、-CF3O或-CF2CF3O基团；Rs选自-F、-CF3、-CF2CF3或-CF(CF3)CF3基团；x为1或2；n为3-20之间的整数，m为 2-15之间的整数，y为0-2之间的整数。
作为优选，所述三氟丙基甲基硅油的分子量为500-2000。
作为优选，所述流动促进剂为氟改性硅烷。
作为优选，所述流动促进剂由以下方法制备得到：按照重量份，在40-60份二甲苯中加入5-12份四甲基四乙烯基环四硅氧烷分散搅拌，然后加入3-8份全氟己基乙基甲基丙烯酸酯， 0.5-1.2份丁烯二醇，0.1-1份癸烯醛，升温至60-75℃，加入0.001-0.01份过氧化苯甲酰和0.001- 0.005份十二烷基硫醇，氮气保护反应4-8h，然后140℃减压蒸馏0.5-2h，得到所述流动促进剂。
本申请实施例还提供了上述含硅液冷剂的制备方法，包括：将氟碳化合物、三氟丙基甲基硅油、流动促进剂和六氟丙烯三聚体按照相应的配比在液相状态下进行物理混合，得到液冷剂。
本申请实施例还提供了一种浸没冷却系统，包括：
具有内部空间的全封闭或未全封闭壳体；
发热部件，所述发热部件设置在所述内部空间内；
以及冷却介质液体，所述冷却介质液体设置在所述内部空间内，使得所述发热部件与所述冷却介质液体接触；
其中所述冷却介质包含上述组合物或上述液冷剂。
作为优选，所述组合物或液冷剂以至少20％的重量百分含量存在于所述冷却介质中。
作为优选，所述发热部件包括电子器件。
作为优选，所述发热部件部分或全部地浸没在所述冷却介质中。
作为优选，所述浸没冷却系统为单相浸没冷却系统。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1.本申请提供的含硅液冷剂是由氟碳化合物和三氟丙基甲基硅油为主要基质，并添加具有多端支化的氟改性硅烷作为流动促进剂，一方面支化的结构具有良好的促进流动作用，另一方面也能够促进氟碳化合物与三氟丙基甲基硅油的体系相容性，使成为类单一体系，这使得含硅组分部分能够增加与电子基材的含硅材料的接触面积但又快速流动转移，极大地促进了热量的导出，同时也能够提高冷却液组分系统与电子设备材料的兼容性，保护电子设备材料不被破坏。
2.本申请提供的含硅液冷剂不可燃且绝缘性能好，其物化性质可完全匹配数据中心或电子设备冷却系统对冷却介质的各项指标需求。
附图说明
图1为本申请实施例兼容性测试1中电子器件样品1的实物图；
图1-1a和图1-1b分别为本申请实施例中电子器件样品1的部件1经液冷剂浸泡前后的实物对比图和红外光谱对比图；
图1-2a和图1-2b分别为本申请实施例中电子器件样品1的部件2经液冷剂浸泡前后的实物对比图和红外光谱对比图；
图1-3a和图1-3b分别为本申请实施例中电子器件样品1的部件3经液冷剂浸泡前后的实物对比图和红外光谱对比图；
图1-4a和图1-4b分别为本申请实施例中电子器件样品1的部件4经液冷剂浸泡前后的实物对比图和红外光谱对比图；
图1-5a和图1-5b分别为本申请实施例中电子器件样品1的部件5经液冷剂浸泡前后的实物对比图和红外光谱对比图；
图2为本申请实施例兼容性测试时电子器件样品2的实物图；
图2-a和图2-b分别为本申请实施例中电子器件样品2经液冷剂浸泡前后的实物对比图和红外光谱对比图；
图3为本申请实施例兼容性测试2的测试装置图；
图4为本申请实施例兼容性测试2的液冷剂使用前和使用后的红外光谱对比图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员对本申请方案的理解，下面结合具体实施例对本申请方案进行进一步阐述，应当理解，本申请实施例是对本申请方案的解释说明，不作为对本申请保护范围的限定。
本申请实施例通过提供涉及一种组合物、含硅液冷剂及其制备方法以及浸没冷却系统，解决了现有冷却液存在的流动性不佳以及冷却液组分系统与电子设备材料的兼容性较差等缺点，提供了一种具有良好的流动性、极佳的散热功能以及优异材料兼容性的液冷剂。
为达到上述目的，本申请主要提供如下技术方案：
本申请实施例提供了一种组合物，包括以下重量份的组分：
氟碳化合物 60-85份；
三氟丙基甲基硅油 5-15份；
流动促进剂 0.5-2.8份；
六氟丙烯三聚体 2-10份。
在本申请的优选实施例中，上述氟碳化合物具有以下结构通式：Ri-(C(Rf)F(CF2)xO)n- (CF2O)m-(CF2)y-Rs，其中Rf选自H、-F、-CF3或-CF2CF3基团；Ri选自H、-F、-CF3、-CF2CF3、-CF3O或-CF2CF3O基团；Rs选自-F、-CF3、-CF2CF3或-CF(CF3)CF3基团；x为1或2；n为3- 20之间的整数，m为2-15之间的整数，y为0-2之间的整数。
在本申请的优选实施例中，上述氟碳化合物为以下至少一种：H-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m- (CF2)y-F，H-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，H-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3， H-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，F-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，F- (C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，F-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，F- (C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3- (C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3- (C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3CF2-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F， CF3CF2-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3CF2-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3， CF3CF2-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3O-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F， CF3O-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3O-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3， CF3O-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3CF2O-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y- F，CF3CF2O-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3CF2O-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y- CF2CF3，CF3CF2O-(C(H)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，H-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m- (CF2)y-F，H-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，H-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，H- (CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，F-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，F-(CF2(CF2)xO)n- (CF2O)m-(CF2)y-CF3，F-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，F-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y- CF(CF3)CF3，CF3-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3- (CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3CF2- (CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3CF2-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3CF2- (CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3CF2-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3， CF3O-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3O-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3O- (CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3O-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3， CF3CF2O-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3CF2O-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3， CF3CF2O-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3CF2O-(CF2(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y- CF(CF3)CF3，H-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，H-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3， H-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，H-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，F-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，F-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，F- (C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，F-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3CF2-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3CF2-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3， CF3CF2-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3CF2-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y- CF(CF3)CF3，CF3O-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3O-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m- (CF2)y-CF3，CF3O-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3O-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m- (CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3CF2O-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3CF2O-(C(CF3)F(CF2)xO)n- (CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3CF2O-(C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3CF2O- (C(CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，H-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，H- (C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，H-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，H- (C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，F-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F， F-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，F-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3， F-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m- (CF2)y-F，CF3-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m- (CF2)y-CF2CF3，CF3-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3CF2- (C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3CF2-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3， CF3CF2-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3CF2-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m- (CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3O-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-F，CF3O-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n- (CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3O-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3O- (C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3，CF3CF2O-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m- (CF2)y-F，CF3CF2O-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF3，CF3CF2O-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n- (CF2O)m-(CF2)y-CF2CF3，CF3CF2O-(C(CF2CF3)F(CF2)xO)n-(CF2O)m-(CF2)y-CF(CF3)CF3。在这些氟碳化合物中，x为1或2；n为3-20之间的整数，m为2-15之间的整数，y为0-2之间的整数。
在本申请的优选实施例中，上述三氟丙基甲基硅油的分子量为500-2000。
在本申请的优选实施例中，上述流动促进剂为氟改性硅烷。优选地，该氟改性硅烷由以下方法制备得到：按照重量份，在40-60份二甲苯中加入5-12份四甲基四乙烯基环四硅氧烷分散搅拌，然后加入3-8份全氟己基乙基甲基丙烯酸酯，0.5-1.2份丁烯二醇，0.1-1份癸烯醛，升温至60-75℃，加入0.001-0.01份过氧化苯甲酰和0.001-0.005份十二烷基硫醇，氮气保护反应4-8h，然后140℃减压蒸馏0.5-2h，得到流动促进剂，具体反应式如下式(1)，在该反应中，当反应原料配比和反应条件不同时，全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、丁烯二醇和癸烯醛连接到四甲基四乙烯基环四硅氧烷上的三种链结构的种类、数量和位置分布会存在差异。
在本申请的优选实施例中，上述组合物用于冷却介质或传热介质。
在本申请的优选实施例中，上述组合物以至少20％的重量百分含量存在于所述冷却介质或传热介质中。
本申请实施例还提供了一种含硅液冷剂，包括以下重量份的组分：
氟碳化合物 60-85份；
三氟丙基甲基硅油 5-15份；
流动促进剂 0.5-2.8份；
六氟丙烯三聚体 2-10份。
在本申请的优选实施例中，上述氟碳化合物具有以下结构通式：Ri-(C(Rf)F(CF2)xO)n- (CF2O)m-(CF2)y-Rs，其中Rf选自H、-F、-CF3或-CF2CF3基团；Ri选自H、-F、-CF3、-CF2CF3、-CF3O或-CF2CF3O基团；Rs选自-F、-CF3、-CF2CF3或-CF(CF3)CF3基团；x为1或2；n为3- 20之间的整数，m为2-15之间的整数，y为0-2之间的整数。
在本申请的优选实施例中，上述三氟丙基甲基硅油的分子量为500-2000。
在本申请的优选实施例中，上述流动促进剂为氟改性硅烷，其制备方法如上所述。
本申请实施例还提供了上述含硅液冷剂的制备方法，包括：将氟碳化合物、三氟丙基甲基硅油、流动促进剂和六氟丙烯三聚体按照相应的配比在液相状态下进行物理混合，得到含硅液冷剂。
本申请实施例提供的上述组合物或上述液冷剂可用于电子器件冷却系统中。本申请实施例提供的含硅液冷剂具有良好的材料兼容性，长时间的接触也不会对设备中的芯片、线路造成溶胀腐蚀，能够应用在各类敏感性材料上，包括但不限于铝、PMMA、丁基橡胶、铜、聚乙烯、天然橡胶、碳钢、聚丙烯、丁腈橡胶、302不锈钢、聚碳酸酯、三元乙丙橡胶、黄铜、聚酯、钼、环氧树脂、钽、PET、钨、酚醛树脂、铜合金C172、ABS、镁合金AZ32B等。
本申请实施例还提供了一种浸没冷却系统，包括：
具有内部空间的全封闭或未全封闭壳体；
发热部件，所述发热部件设置在所述内部空间内；
以及冷却介质液体，所述冷却介质液体设置在所述内部空间内，使得所述发热部件与所述冷却介质液体接触；
其中所述冷却介质包含上述组合物或上述液冷剂。
在本申请的一些实施例中，本申请提供的上述组合物或液冷剂以至少20％的重量百分含量存在于上述冷却介质中，如冷却介质含有至少20％重量百分含量、至少35％重量百分含量、至少45％重量百分含量、至少65％重量百分含量、至少85％重量百分含量或100％重量百分含量的上述组合物或液冷剂。除了上述液冷剂外，基于冷却介质的总重量计，冷却介质还可包含最多75％重量百分含量的一种或多种的以下组分：醚、烷烃、全氟烯烃、烯烃、卤化烯烃、全氟烃、全氟化叔胺、全氟化醚、环烷烃、酯、全氟化酮、酮、环氧乙烷、芳族化合物、硅氧烷、氢氯烃、氢氯氟烃、氢氟烃、氢氟烯烃、氢氯烯烃、氢氯氟烯烃、氢氟醚、或它们的混合物；或基于工作流体的总重量计的烷烃、全氟烯烃、卤化烯烃、全氟烃、全氟叔胺、全氟化醚、环烷烃、全氟化酮、芳族化合物、硅氧烷、氢氯烃、氢氯氟烃、氢氟烃、氢氟烯烃、氢氯氟烯烃、氢氟醚或它们的混合物。可通过选择此类附加组分以改变或增强用于特定用途的组合物的特性。
在本申请的一些实施例中，上述发热部件部分或全部地浸没在冷却介质中，以使电子器件和冷却介质之间进行热交换。发热部件可包括一个或多个电子器件。电子器件可包括计算机服务器；还可包括数据中心，特别是大于3GHz的频率运行的数据中心。其中，数据中心可包括集中管理的计算资源和相关支持系统的设备或部分数据中心，及与其它模块一起提供数据中心的模块部件。电子器件还包括微处理器、用于制造半导体器件的半导体晶圆、功率控制半导体、电化学电池、配电开关齿轮、功率变压器、电路板、多芯片模块、封装的或未封装的半导体器件、燃料电池或激光器中的一种或几种。
在本申请的一些实施例中，上述浸没冷却系统为单相浸没冷却系统。该浸没冷却系统以单相浸没式冷却来运行时，还可包括泵和换热器，该泵运行时将冷却介质移动到发热部件和换热器以及从发热部件和换热器移出，并且换热器运行用以冷却介质。换热器可设置在壳体内或壳体外部。
本申请实施例还提供了一种用于冷却发热部件的方法，包括将发热部件部分或全部浸没在包含上述组合物或液冷剂的冷却介质中，以使电子器件和冷却介质之间进行热交换。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，但不作为对本申请的限定。
实施例
按照表1中的组分配比在液相状态下进行物理混合，制备得到含硅液冷剂，并对这些液冷剂进行理化特性测试，得到表2所示的测试结果。
表1.液冷剂的组分结构及配比
上述实施例1的流动促进剂由以下方法制备得到：在50g二甲苯中加入8份四甲基四乙烯基环四硅氧烷分散搅拌，然后加入5g全氟己基乙基甲基丙烯酸酯，0.5g丁烯二醇，0.5g癸烯醛，升温至70℃，加入0.01g过氧化苯甲酰和0.005g十二烷基硫醇，氮气保护反应4h，然后140℃减压蒸馏2h，得到流动促进剂；
上述实施例2的流动促进剂由以下方法制备得到：在40g二甲苯中加入5g四甲基四乙烯基环四硅氧烷分散搅拌，然后加入3g全氟己基乙基甲基丙烯酸酯，1.2g丁烯二醇，0.1g癸烯醛，升温至75℃，加入0.005g过氧化苯甲酰和0.001g十二烷基硫醇，氮气保护反应8h，然后 140℃减压蒸馏0.5h，得到流动促进剂；
上述实施例3的流动促进剂由以下方法制备得到：在60g二甲苯中加入12g四甲基四乙烯基环四硅氧烷分散搅拌，然后加入8g全氟己基乙基甲基丙烯酸酯，0.8g丁烯二醇，1g癸烯醛，升温至60℃，加入0.01g过氧化苯甲酰和0.003g十二烷基硫醇，氮气保护反应6h，然后 140℃减压蒸馏1h，得到流动促进剂。
表2.液冷剂的基本理化特性测试结果
从表2的检测数据可以看出，本申请实施例提供的含硅液冷剂具有低粘度、低介电常数、高比热容和高导热系数的特点，且无毒和不可燃，有着足够的安全性能。其中含硅液冷剂的导热系数是市售液冷剂FC40(0.067W/m·K)和Novec系列(0.065W/m·K)的4倍以上，且这些含硅液冷剂的比热容均在1160J/(kg·℃)以上，因此可以提供更有效的热传递，同时含硅液冷剂的粘度最低能达到3.45mm2/s，具有良好的流动性，将其用于发热部件的冷却系统时，可以提供更有效的冷却效果。
兼容性测试1：
将本申请提供的液冷剂与电子器件进行兼容性检测，所采用的电子器件检测样品如表2所示，所采用的检测方法如下：
(1)高沸点液冷剂检测处理
称取5g材料试样于50mL烧杯中，加入50g高沸液冷剂，置于烘箱中80℃浸泡96h后，取出材料试样后收集液冷剂，并用液冷剂清洗试样，洗涤时间不超过30s，然后用滤纸吸干试样上的剩余液冷剂，在室温停放30min后进行重量、体积、硬度变化及红外测试。
(2)低沸点液冷剂检测处理
称取5g材料试样于索氏抽提管中(如需要将样品装于滤纸桶内)，量取100mL低沸液冷剂于索氏抽提瓶中(抽提瓶中加沸石或转子)。安装好索氏抽提装置，打开冷却水，打开油浴锅电源，设置加热温度(高于聚醚沸点)。加热回流72h。取出材料试样后收集液冷剂，用滤纸吸干试样上的剩余液冷剂，在室温停放30min后进行重量、体积、硬度变化及红外测试。
(3)检测类别
a.外观：分别观察试样及液冷剂浸泡前后的外观，并记录。
b.质量变化：
按GB/T 1690的规定分别测量试样浸泡前后在空气中的质量，计算质量变化百分率(ΔW):
式中：ΔW——材料试样重量变化百分率,％；
W1——浸泡前材料试样在空气中的重量，g；
W3——浸泡后材料试样在空气中的重量，g。
c.体积变化：
按GB/T 1690的规定分别测量试样浸泡前后在空气中和在蒸馏水中的质量，计算体积变化百分率(ΔV):
式中：ΔV——试样体积变化百分率，％；
W1——浸泡前试样在空气中的重量，g；
W2——浸泡前试样在水中的重量，g；
W3——浸泡后试样在空气中的重量，g；
W4——浸泡后试样在水中的重量，g；
d.硬度变化
按GB/T 6031的规定测量浸泡前后试样的硬度，得到硬度变化ΔH＝H1-H0，其中H1为浸泡前硬度，H0为浸泡后硬度。
e.液冷剂红外
将样品涂在溴化钾窗片上，置于红外光谱仪中于4000～400cm-1波数范围内进行红外扫描测定。
表3.含硅液冷剂与电子器材的兼容性检测结果
在上述检测方法中，从电子器件经含硅液冷剂浸泡前和浸泡后的实物对比图可以看出，液冷剂仍呈澄清状态，电子器件均未发生溶胀腐蚀，且从表4的检测数据可以看出，电子器件样品在浸泡前后的体积和质量变化非常小。从相应的液冷剂浸泡电子器件前后的红外光谱对比可以看出，红外谱图重合度较高，未见明显变化，可见液冷剂的组成成分基本未发生变化，说明本申请提供的含硅液冷剂与电子器件具有非常好的材料相容性，不会对设备中的芯片、线路造成溶胀腐蚀，不对电子设备造成短路危害。
兼容性测试2：
将电脑主机置于液冷装置中，液冷装置内装有冷却介质，使电脑主机完全浸没在冷却介质中，电脑主机外联显示器。液冷装置连接泵，泵运行时，冷却介质通过泵进行循环并与液冷装置外的换热器进行热交换，如图3所示。液冷装置的冷却介质采用本申请提供的含硅液冷剂，在CPU满负荷运行的情况下，使计算机平稳运行24h，并通过CPU-Z程序检测CPU的温度，机身配数显温度计显示冷却介质温度。
作为对照，将上述电脑主机仅用普通风扇对CPU换热，在CPU满负荷运行的情况下运行 24h，并通过CPU-Z程序检测CPU的温度。
测试数据如下表4所示，从该表可以看出，采用含硅液冷剂作为冷却介质，CPU的冷却效果要高于常规的风扇换热。
利用含硅液冷剂作为冷却介质使电脑连续稳定运行1个月后，电脑性能仍保持稳定，且冷却介质对主板、CPU、GPU等部件未造成损害，并对机箱内的含硅液冷剂取样做光谱分析，得到图4所示的含硅液冷剂使用前后和使用后的红外光谱图，从该图可以看出，含硅液冷剂的组成成分基本未发生改变，说明该液冷剂未对电脑主机的所有配件未造成溶胀腐蚀，具有非常好的材料兼容性。
表4.CPU温度测试数据
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本申请的权利要求范围当中。
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