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液冷电子设备乙二醇型冷却液腐蚀性浅析
作者：白振岳杨明明郭建平董进喜来源：《中国科技博览》2014年第03期
摘要：电子产品功耗及热流密度的不断增加，而温度控制对电子产品可靠性具有至关重要的作用，元器件温度每升高10℃，其可靠性就会降低50，因此使较传统风冷效率更高的液体冷却得以越来越广泛的应用。冷却液作为冷却系统的传热介质，除了具有冷却的作用外，还具有防腐、防垢以及防冻的作用，但由于乙二醇在高温热负荷运转条件下会氧化，生成以甲酸为主具有侵蚀作用的混合酸，这样比没加冷却液的自来水更加具有腐蚀性。本文以乙二醇型冷却液为例，说明冷却液对液冷产品的腐蚀性危害，并提出预防和维护建议。
关键词：液冷；冷却液；腐蚀
中图分类号：TB37
1引言
自晶体管问世以来，随着电子技术的不断发展和应用，电子元器件得以迅猛发展，越来越大器件功率和越来越小器件体积以及高度集成化形成了大量高热流密度的电子设备，热流密度通常达到传统风冷设备的7～10倍。据美军整体计划分析报告里指出：电子设备的失效有55是由温度引起的，而元器件温度每升高10℃，其可靠性就会降低50。因此，元器件温度控制对电子设备可靠性具有至关重要的作用。由于液体的导热系数及比热均比空气大，因而可以大大减小各有关换热环节热阻，提高换热效率，因此液冷技术正得到越来越广泛的应用。冷却液作为冷却系统中的传热介质，其主要功能之一是将冷板及芯片温度控制在许可的极限内。乙二醇由于具有优异的降低冰点的效果，其水溶液在冷却液中普遍使用，乙二醇型冷却液普遍应用于发动机冷却系统及军用飞机冷却系统。冷却系统使用冷却液后，冷却系统的金属部件表面会形成一层具有钝化作用的保护膜，可延缓或阻止腐蚀进一步发展。但由于乙二醇在高温热负荷运转条件下会氧化，冷却系统充气及使用大量的铜和铜合金元件均会促进乙二醇氧化生成以甲酸为主具有侵蚀作用的混合酸。这种溶液比没加防冻剂的自来水更加具有腐蚀性。本文以乙二醇型冷却液为例，说明冷却液对液冷产品的腐蚀性危害，并提出预防和维护建议。
2乙二醇型冷却液
21冷却液组成
冷却液是冷却系统中的传热介质，具有冷却、防腐、防垢以及防冻等作用。乙二醇型冷却液的主要组成成分为水、乙二醇、缓蚀剂等其他添加剂。
水是冷却液的重要组成部分，不但因为水具有良好的导热性能，而且乙二醇防冻剂只有配成一定浓度的水溶液才能发挥其防冻作用。但一般的水中含有r