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一种用于大功率CPU芯片及运行系统散热的水基型纳米氧化物冷却液技术方案

技术编号:7933077 阅读:150 留言:0更新日期:2012-11-01 00:01
一种适用于大功率CPU芯片等发热元器件及运行系统散热的水基纳米氧化物冷却液,由纳米氧化物,六次甲基四胺和高纯水组成。与由单一的高纯水组成的传统冷却液相比,它具有更高的换热和导热效率,以及更低的金属腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大功率CPU芯片发热元器件及运行系统的宏观水冷管路散热的纳米氧化物冷却液,属于纳米流体与化学组合

技术介绍
随着电子元器件体积的不断变小和性能、速度的不断提高,芯片的能耗和发热功率也越来越大。CPU芯片的发热功率已由几年前的100W增加到当前的200W以上,其透过散热器基板传导的热流密度高达104W · IH-2-105W · m~2,并有继续增加的趋势。有研究表明,单个半导体元件的温度每升高10°C,系统可靠性将降低50 %,且超过55 %的电子设备失效 是由于温度过高引起的。为了提高CPU芯片等发热元器件的散热效率,液冷技术正逐步取代传统的风冷技术。目前用于大功率发热电子元器件的微通道冷却及宏观管路散热的冷却介质主要为水,但以纳米流体为介质和以去离子水为介质相比,其热阻值显著降低、热导率明显提高,并能有效缓解热管两端温差过高的现象。已有关于以纳米碳管流体作为微通道冷却器冷却液的专利报道(CN101935518A)。由于纳米碳管的很贵,因此开发成本相对较低的水基型纳米氧化物冷却液应该具有较好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可用于大功率发热电子元器件及运行系统中宏观水冷管路冷却器高效散热的水基型纳米氧化物冷却液。本专利技术冷却液中加入的六次甲基四胺是一种有机缓蚀剂,它在有效抑制冷却水对管路金属可能产生的腐蚀(如氧腐蚀),防止泄漏,延长冷却器的使用寿命。本专利技术冷却液中加入的缓蚀剂和分散剂均为非离子型的有机化合物,故不会增加冷却液的电导率,对冷却回路中的乳胶管及硅胶密封圈也不会产生溶胀作用。本专利技术的目的是通过下述方案实施的本专利技术的纳米氧化物冷却液的制备方法是按质量百分比,分别准确称取1-5%的平均粒径微粒< 30纳米的氧化物粉末(如ZnO、Si02、A1203、Ti02等),0. 5% -I %的六次甲基四胺,O. 1-0. 15%的分散剂0P-10,然后将它们依次添加到质量百分比为93. 85% —98. 4%的高纯水中,调整其pH = 7左右,在95°C下高速搅拌15分钟左右至分散均匀,最后在超声波条件下强力震荡O. 5小时至乳液胶体状即可。实施实例I :分别准确称取纳米氧化铝粉末15克,六次甲基四胺5克,0P-10分散剂I克,依次添加到盛有979克高纯水的反应釜中,调整其pH = 7左右,加热至温度为95°C,高速搅拌15分钟,最后在超声波条件下强力震荡O. 5小时至白色乳液胶体时即得纳米氧化铝冷却液产品。实施实例2:分别准确称取纳米二氧化硅粉末25克,六次甲基四胺7克,0P-10分散剂I. 2克,依次添加到盛有966. 8克高纯水的反应釜中,调整其pH = 7左右,加热至温度为95°C,高速搅拌15分钟,最后在超声波条件下强力震荡O. 5小时至白色乳液胶体时即得纳米二氧化硅冷却液产品。说明水冷系统主要由水冷块、微型液压泵和散热器三个部分组成。为了满足CPU等大功率发热电子元器件及运行系统的散热的需要,发热电子元器件产生的热量需要通过水冷块吸收,再通过冷却液将热量传递到散热器中散发出去。在此过程中,水基型纳米氧化物冷却液将明显提高该冷却系统的换热及传热效率。权利要求1.一种适用于大功率CPU芯片等发热元器件及运行系统散热的水基型纳米氧化物冷却液,其组成特征在于,按质量百分比为纳米氧化物I. 00-5. 00 ;缓蚀剂0. 50-1. 00 ;分散剂 0. 10-0. 15%,高纯水 93. 85-98. 40。2.权利要求书I中的运行系统是指与大功率CPU芯片发热元器件有关的电子设备与仪器,例如计算机等。3.权利要求书I组成特征中的纳米氧 化物是指微粒的平均粒径<30纳米的Zn0、Si02、A1203、TiO2等氧化物。4.权利要求书I组成特征中的缓蚀剂是指商品名为乌洛托品的化合物,化学名为六次甲基四胺。5.权利要求书I组成特征中的分散剂是指一种非离子型表面活性剂,其商品名为0P-10。全文摘要一种适用于大功率CPU芯片等发热元器件及运行系统散热的水基纳米氧化物冷却液,由纳米氧化物,六次甲基四胺和高纯水组成。与由单一的高纯水组成的传统冷却液相比,它具有更高的换热和导热效率,以及更低的金属腐蚀性。文档编号C09K5/10GK102757769SQ20121027579公开日2012年10月31日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日专利技术者何秋生, 罗逸 申请人:何秋生, 罗逸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于大功率CPU芯片等发热元器件及运行系统散热的水基型纳米氧化物冷却液,其组成特征在于,按质量百分比为:纳米氧化物1.00?5.00;缓蚀剂0.50?1.00;分散剂0.10?0.15%,高纯水93.85?98.40。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何秋生罗逸
申请(专利权)人:何秋生罗逸
类型:发明
国别省市:

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