一、单相氟化液

工作原理:依靠液体对流循环,通过液体比热容吸收芯片热量后,经换热器将热量带走,液体全程保持液态,不发生相变。在单相浸没液冷中,氟碳液凭借超低的粘度,其析热系数(HDC)表现出优异的流动换热特性。

 

核心特性:

· 密度约1.5-1.8 g/cm³,比水重

· 粘度极低(约0.4-0.8 cSt),泵送能耗小

· 不可燃,无闪点

· 化学惰性强,材料兼容性好

 不导电,介电强度≥35kV

· ODP=0GWP可控

适用场景:AI服务器集群、企业数据中心、科研测试平台(功率密度30-50kW/柜)

 

二、两相氟化液

工作原理:利用“液→气”相变吸热。液体在芯片表面沸腾变成气体,带走大量热量(汽化潜热),热气上升遇冷凝器变回液体,循环往复。

核心特性:

· 沸点精准设计在40-60℃(两相氟化液沸点可低至40-50℃, 汽化潜热高,单位液体沸腾带走的热量远大于单相

· 散热效率比单相高3-5倍,可支持50kW以上甚至100kW+的单柜功率

· 液气相变循环需要密封系统,系统复杂度较高 

适用场景:超算中心、大型智算中心、极致高密度部署

 

三、油类冷却液

工作原理:和单相氟化液类似,依靠液体循环吸热,全程液态。但粘度高、流动阻力大。

 

核心特性:

· 密度约0.8-0.9 g/cm³(约为氟碳液的1/2

· 比热容和热导率接近氟碳液的2倍,但粘度高出1~2个数量级

· 部分产品可燃(矿物油),硅油/合成油阻燃但价格更高

· 长期运行易氧化酸化,需定期更换

· 器件取出后需清洗,维护不便

· 价格低廉

 

适用场景:加密货币矿场、预算极度有限的项目、中低功率场景(<30kW/柜)

 

核心参数对比一览表

冷却液性能对比表

对比维度

单相氟化液

两相氟化液

油类冷却液

密度

1.4-1.8

1.4-1.8

0.8-0.9

运动粘度 (cSt)

0.4-0.8

0.4-0.6

10-50

比热容

中等

中等

较高(约氟碳液2倍)

导热系数

中等

中等

较高(约氟碳液2倍)

汽化潜热

不适用

高(约98 kJ/kg)

不适用

沸点

>80℃

40-60℃

>150℃

介电强度

≥35kV

≥35kV

35-70kV

可燃性

不可燃

不可燃

矿物油可燃

材料兼容性

极好

极好

可能溶胀/腐蚀

维护便利性

器件取出即干

器件取出即干

器件需清洗

长期稳定性

5年以上

5年以上

易氧化,需定期更换

价格参考

中高

低(矿物油1-3元/升)


 

选型建议

 

三类主流冷却液产品核心参数对比表

参数

单相氟化液

两相氟化液

油类冷却液

密度

1.4-1.8

1.4-1.8

0.8-0.9

运动粘度 (cSt)

0.4-0.8

0.4-0.6

10-50

比热容

中等

中等

较高(约氟碳液2倍)

导热系数

中等

中等

较高(约氟碳液2倍)

汽化潜热

不适用

高(约98 kJ/kg

不适用

沸点

>80℃

40-60℃

>150℃

介电强度

≥35kV

≥35kV

35-70kV

可燃性

不可燃

不可燃

矿物油可燃

材料兼容性

极好

极好

可能溶胀/腐蚀

维护便利性

器件取出即干

器件取出即干

器件需清洗

长期稳定性

5年以上

5年以上

易氧化,需定期更换

价格参考

中高

低(矿物油1-3/升)

 

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