Anwendung der Flüssigkeitskühlungstechnologie für elektronische Chips
Die elektronische Chiptechnologie ist in unserem täglichen Leben weit verbreitet, und viele intelligente Produkte werden diese Technologie verwenden. Elektronische Chips spielen eine wichtige Rolle im Leben und in der Produktion der Menschen, aber ihr Kühlungsproblem stand schon immer im Mittelpunkt der Forschung von Experten. Elektronische Chips sind das Herzstück eines Produkts, und ihre Arbeitsintensität ist am größten. Je größer die Arbeitsbelastung, desto schneller steigt die Wärme der elektronischen Chips. Zwischen beiden besteht eine positive Korrelation. Die Kühltechnologie elektronischer Chips hat sich von der natürlichen Kühlung zu Beginn zur künstlichen Windkühlung und dann zur Flüssigkeitskühlung gewandelt. Dabei verkürzt sich die Abkühlzeit elektronischer Chips und die Kühlwirkung wird immer besser.
Seit der Erfindung des elektronischen Chips wurde sein technisches Niveau ständig erneuert. Um die Nutzungszeit des elektronischen Chips zu verlängern und die Qualität zu verbessern, haben Wissenschaftler viele Änderungen am Erscheinungsbild des elektronischen Chips vorgenommen. Diese Änderungen sind nachvollziehbar. Das Erscheinungsbild ist immer dünner geworden, und das Volumen und die Qualität sind immer kleiner geworden. Der Betrieb elektronischer Geräte ist untrennbar mit dem elektronischen Chip verbunden. Wenn der elektronische Chip ohne Erwärmung lange Zeit ununterbrochen arbeiten kann, wird dies sicherlich die Arbeitseffizienz der Menschen verbessern
Flüssigkeitsstrahl-Kühltechnologie:
Als eine übliche Art von Flüssigkeitskühlungstechnologie für elektronische Chips wurde die Flüssigkeitsstrahlkühlungstechnologie in den letzten Jahren weit verbreitet verwendet. Die Strahlkühltechnologie kann das Wärmeableitungsproblem elektronischer Geräte effektiv lösen. Die Verwendungsmethode dieser Technologie besteht darin, die Flüssigkeit durch ein spezielles Strahlinstrument auf die Oberfläche elektronischer Geräte zu sprühen, und die Flüssigkeit wird bald zu einem dünnen Film, sodass elektronische Geräte Wärmequellen isolieren und die Wärmeableitung beschleunigen können. Die Flüssigkeit, die durch die Strahlkühltechnologie effektiv verwendet werden kann, ist begrenzt, und nicht alle Flüssigkeiten können als Kühlmittel verwendet werden. Das Kühlmittel sollte nicht nur einen niedrigen Siedepunkt haben, sondern darf auch nicht mit elektronischen Geräten wie flüssigem Stickstoff und anderen Kältemitteln reagieren. Die Strahlkühltechnologie hat ein breites Anwendungsspektrum und kann in der allgemeinen Industrie, Metallurgie, Fertigung usw. eingesetzt werden. Obwohl sich diese Technologie in den letzten Jahren schnell entwickelt hat, gibt es jedoch auch einige Mängel, wie z. B. einen engen und langsamen Kältemittelauswahlbereich Kühlung. Wissenschaftler suchen auch nach weiteren Arten von Kühlmitteln, um die Kühleffizienz dieser Technologie zu verbessern.
Mikrokanal-Flüssigkeitskühltechnologie:
Entsprechend den unterschiedlichen Arbeitsprinzipien kann es in viele Typen unterteilt werden, und das Prinzip jeder Flüssigkeitskühlungstechnologie ist anders, und auch die Kühlwirkung ist unterschiedlich. Die Mikrokanal-Flüssigkeitskühlungstechnologie ist eine der weit verbreiteten Technologien. Diese Technologie wurde erstmals in den 1980er Jahren gefördert und in den folgenden Jahrzehnten kontinuierlich verbessert. Bis heute ist es in vielen Bereichen weit verbreitet. Die rasante Entwicklung dieser Technologie kann nicht von den Bemühungen von Experten und Wissenschaftlern getrennt werden. Die Mikrokanal-Kühltechnologie wurde anfangs nicht auf kleine elektronische Chips angewendet, aber erst mit der Erfindung der elektrischen Infiltrationspumpe wurde diese Technologie in kleinen elektronischen Chips populär. Wissenschaftliche Forscher fanden heraus, dass die Flüssigkeitskühlungstechnologie von Mikrokanälen von vielen Faktoren beeinflusst wird. Wenn die Form, das Material, die Länge, die Größe und andere Bedingungen von Mikrokanälen unterschiedlich sind, sind auch ihre Kühlwirkungen auf elektronische Chips unterschiedlich. Natürlich hängt der experimentelle Effekt dieser Technologie auch von der Strömungsgeschwindigkeit, der Temperatur und anderen Faktoren der Flüssigkeit in den Mikrokanälen ab.
Makro-Flüssigkeitskühlrohr-Kühltechnologie:
Die Makro-Flüssigkeitskühlrohr-Kühltechnologie kann durch die Verwendung von Wasser als Kältemittel die ideale Kühlwirkung erzielen. Die Erforschung dieser Technologie in China hat jedoch gerade erst begonnen, und die Anwendung ist nicht weit verbreitet. Diese Technologie hat die Vorteile, die die vorherigen Technologien nicht haben. Als die am leichtesten zugängliche Ressource der Natur ist Wasser sehr bequem zu beschaffen, die Kosten sind niedrig und es wurde in vielen Ländern gefördert.
Nanofluid-Kühltechnologie:
Mit der Entdeckung der Nanotechnologie und neuer Kühlmittel bereiten sich Wissenschaftler darauf vor, diese neuen Materialien als Kühlmittel zu verwenden, was auch ein revolutionärer Standard für die Entwicklung der Flüssigkeitskühltechnologie für elektronische Chips ist. Das Hinzufügen von Nanotröpfchen zu gewöhnlichen Kühlmitteln (Wasser, Ethanol usw.) kann deren Wärmeleitfähigkeit verbessern. Yanget al. untersuchten die Wirkung der Zugabe von Nanotröpfchen zu FC-72 (perfluorierte Chemikalien) auf seine Wärmeübertragungsfähigkeit, bei der der Tröpfchendurchmesser etwa 9,8 nm und der Volumenanteil 12 Prozent beträgt. Die gemessene effektive Wärmeleitfähigkeit hat sich um erhöht 52 Prozent. Da FC-72 häufig als Arbeitsmedium für die Immersions-Chipkühlung verwendet wird, wird erwartet, dass die Zugabe von Nanotröpfchen zu diesem Medium die Kühlwirkung des Chips verbessert. Nanofluide haben eine um ein Vielfaches höhere Wärmeleitfähigkeit als Wasser, und ihr Preis ist viel niedriger als der von Flüssigmetall. Daher sollten Nanofluide die erste Wahl von Kühlmittelmaterialien in zukünftigen Flüssigkeitskühlsystemen sein. Ihre Forschung sollte sich auf die Verbesserung der Systemstabilität und Wärmeleitfähigkeit konzentrieren.
Die Kühltechnologie für elektronische Chips ist eng mit dem wirklichen Leben der Menschen verbunden. Zusätzlich zu den oben genannten Technologien wurden weitere neue Prinzipien und Wirkungen vorgeschlagen und angewendet, und die Konnotation der Chipkühltechnologie ist reichhaltiger. Im Vergleich zu Industrieländern befindet sich die Forschung und Entwicklung der Kühltechnologie für elektronische Chips in China noch im Anfangsstadium, und es bedarf weiterer eingehender Forschung.
