【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冷媒和冷却液，特别是一种不含氟的化合物及其应用。
技术介绍
1、冷媒的发展历史可以追溯到19世纪末20世纪初，当时以氨、二氧化硫等物质做为主要的冷媒来运作冷冻系统。然而，这些传统冷媒在使用中，发现一些严重的安全和环境问题，如毒性、易燃性和对臭氧层的破坏。
2、随着环境保护意识的提高和国际环保协议的签署，例如蒙特娄议定书(montrealprotocol)，制定世界各国淘汰使用臭氧层破坏物质的计划，促使冷媒技术进入一个转型期。
3、近年来，氟气碳化物(hcfcs)和部分氟化氢碳化物(hfcs)逐渐成为主流冷媒，因其具有较低的毒性和易燃性，但仍然对全球变暖和臭氧层有潜在的负面影响。因此，全球冷媒的研究和开发方向主要集中在以下几个方面：
4、环境影响：传统冷媒(如hfcs)对全球变暖潜势(gwp)较高，对臭氧层破坏潜力(odp)也存在问题。因此，开发新型冷媒需要考虑其对环境的潜在影响，包括减少gwp和odp。能效和效能：新型冷媒需要具有良好的能效和制冷性能，以确保在不增加能源消耗的情况下实现冷却效果。安全性：冷媒的安全性是极其重要的考量因素，特别是在高压和高温的操作环境下，必须防止泄漏对人员和设备的危害。成本效益：冷媒的成本对于整体冷冻系统的运行成本有直接影响，因此新型冷媒的研发也需要考虑其生产成本和市场可行性。
5、目前，一些新兴的冷媒技术，如天然冷媒(如碳氢化合物和天然气)，以及低gwp的合成冷媒(如hfos)，正在逐步被开发和推广。这些冷媒通常具有更低的gwp和odp
6、由于人工智能(ai)崛起，因此资料中心的伺服器纷纷采用具有ai运算功能的机种，但是同时也产生大量的热能必须移除。伺服器冷却变成资料中心运营中一个关键的技术挑战，主要涉及以下几个问题及其解决方案。
7、现代伺服器处理器及其他元件的性能不断提升，导致单位面积内产生的热量密度急遽增加。传统的冷却方式可能会对环境造成负面影响，例如使用化石燃料来发电，或者排放温室气体。部分区域的气候条件不适合直接使用空调进行冷却，或者冷却系统设计不佳导致效率低下。ai型资料中心必须采用先进的冷却技术，如液冷技术(包括直接液冷和间接液冷)、热交换技术等，以提升冷却效率和能源利用率。这些技术可以有效地从伺服器中移除热量。
8、液冷技术中使用的冷媒需要具备良好的热传导性、化学稳定性和可操作性，以有效地从伺服器中移除热量。常见的冷媒包括水、乙二醇水溶液，以及一些特殊的液态介质。例如3m公司生产的fc-770，沸点是95o℃，可做为离子植入机(ion implanter)、干式蚀刻机(dry etcher)、化学气相沉积设备(cvd machine)的冷却。
9、液冷技术可分为利用冷板热交换的间接冷却，以及浸没式直接冷却。显然后者冷却效果较佳，但是冷却液不能影响晶片等电子元件的操作、性能与寿命。
10、浸没式冷却又分为单相与双相两种，目前单相式的冷却液主要为合成油、酯类、硅油等合成流体。
11、双相式冷却利用低沸点的冷却液，在伺服器中的晶片温度超过冷却液的沸点时，冷却液会蒸发移走热量。然后在冷却管中凝结成液体，重新回流到伺服器，因而实现热量移除和冷却液循环的功能。
12、双相式冷媒普遍采用的氟系冷却液，由氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkylsubstances；pfas)组成。pfas具有耐用性、低沸点和不可燃等特点，但是会对臭氧层产生破坏、显示高度的全球暖化潜能(global warming potential；gwp)，因此急需寻找新的非氟系环保冷媒，以解决问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述的问题，提供一种不含氟的化合物及其应用。
2、本专利技术提出两种系列的环保型冷媒(冷却剂)，第一种为碳酰氧化三级胺，第二种为无氟低熔点有机硅烷。
3、第一种为三级胺常压吸附二氧化碳(co2)液化的新材料，碳酰氧化三级胺，r3n˙(co2)1-3，具备超高效吸、放热的不燃性冷媒冷却剂)。
4、以碳酰氧化三甲胺与碳酰氧化三乙胺为例，两者的结构式分别如下：
5、
6、二氧化碳是非常好的冷媒，又是不燃灭火材料，与三级胺吸附后，在常压常温为液态冷媒，为本专利技术最主要的创作。
7、过往已知有机胺可以吸附二氧化碳，但是被胺所吸附的二氧化碳，均会脱水和反应，变成高沸点的液态、稠态、固态的酰胺。
8、一级胺rnh2，例如单乙醇胺，与二氧化碳脱水反应，生成单乙醇酰胺，糊态，沸点大于200℃。
9、h2nch2ch2oh+co2→o＝c＝nch2ch2oh
10、二级胺，r2nh，例如二甲胺与二氧化碳脱水反应，生成四甲基酰二胺，固态。
11、2hn(ch3)2+co2→o＝c[(nch3)2]2
12、三级胺却无法与二氧化碳脱水反应，只能以三级胺，进行碱吸附带有酸根的二氧化碳，并且液化，表示如下：
13、
14、因为没有脱水反应，因此仍保有二氧化碳的性质，并且吸收热源后，在低温即可膨涨解离，再利用渗溶复合材料，及本身液态化三级胺的复合液态压，再吸压放出热能，回复冷缩状态，即可完成循环操作。
15、本专利技术的第二种冷媒(冷却剂)为一种不含氟的有机硅烷化合物，其化学式如下
16、(ch3)x(ch3o)y(ch2ch)z(ch3ch2)k(ch3ch2o)i cltomsin
17、x＝0-6,y＝0-4,z＝0-2,k＝0-6,l＝0-4,t＝1-4,m＝0-1,n＝1-2
18、本专利技术的有机硅烷材料，为具有甲基、乙烯、氯化、甲氧基及乙氧基等功能基。其中，乙烯基与乙氧基可降低熔点，且为抗燃的功能基。甲基为降低沸点，氯化则有灭火功能。这些功能基可使有机硅烷具有低熔点，亦即可调整各种熔点与沸点。
19、本专利技术的有机硅烷化合物，可包括硅烷与二硅氧烷，可包括甲基、甲氧基、乙氧基、乙烯基等功能基。本专利技术的有机硅烷化合物不含氟等非环保元素，同时熔点低，安全性高，沸点范围在20-250℃之间，适合做为冷媒，特别是伺服器，电脑、离子植入机、干式蚀刻机、化学气相沉积设备等电子加工设备的冷却。
20、本专利技术的具体化合物如下表：
21、
22、
23、
24、在上表中的化合物，可单独使用，也可掺配使用。前者单独使用的沸点(冷凝点)单一，而后者掺配使用的沸点(冷凝点)会有一个相应的范围。例如采用两种沸点(冷凝点)不同的化合物组成的冷却液，则其沸点(冷凝点)会在两种化合物的沸点(冷凝点)之间。
25、上表中的化合物可用于冷板热交换的间接冷却，以及浸没式直接冷却，显然后者的冷却效率与能耗都较低。
26、上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.不含氟的环保型化合物，其特征在于：包括一种碳酰氧化三级胺，其分子式为R3N˙(CO2)1-3，其中R为甲基或乙基。
2.不含氟的有机硅烷化合物，其特征在于：所述硅烷化合物的化学分子式如下：
3.一种如权利要求1与权利要求2的化合物的应用，其特征在于：在做为冷媒或冷却剂时，可单独使用，也可混合掺配使用。
4.一种如权利要求1与权利要求2的化合物的应用，其特征在于：在做为冷媒或冷却剂时，可另行加入防蚀剂、耐燃剂等添加剂、或者是二氯甲烷。
5.一种如权利要求1与权利要求2的化合物的应用，其特征在于：在做为冷媒或冷却剂时，可用于冷板热交换的间接冷却，以及浸没式直接冷却。
6.一种如权利要求1与权利要求2的化合物的应用，其特征在于：在做为冷媒或冷却剂时，可应用于伺服器，电脑、离子植入机、干式蚀刻机、化学气相沉积设备等电子加工设备的冷却。
7.一种如权利要求1与权利要求2的化合物的应用，其特征在于：在做为冷媒或冷却剂时，可应用于变压器、冷气、冰箱、电动马达、引擎等的散热。
8.一种如权利要求2的化合物的应
9.一种如权利要求2的化合物的应用，其特征在于：在做为热媒时，可做为电子设备与电子零件等产品的清洗剂。
...【技术特征摘要】
1.不含氟的环保型化合物，其特征在于：包括一种碳酰氧化三级胺，其分子式为r3n˙(co2)1-3，其中r为甲基或乙基。
2.不含氟的有机硅烷化合物，其特征在于：所述硅烷化合物的化学分子式如下：
3.一种如权利要求1与权利要求2的化合物的应用，其特征在于：在做为冷媒或冷却剂时，可单独使用，也可混合掺配使用。
4.一种如权利要求1与权利要求2的化合物的应用，其特征在于：在做为冷媒或冷却剂时，可另行加入防蚀剂、耐燃剂等添加剂、或者是二氯甲烷。
5.一种如权利要求1与权利要求2的化合物的应用，其特征在于：在做为冷媒或冷却剂时，可用于冷板热交换的间接冷却，以及浸...
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