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浸沒式冷卻系統為何仍需要導熱墊片?關鍵散熱機制解析

加州鋰電池儲能廠火災事件再次凸顯大型儲能系統的安全挑戰。當電池發生熱失控時,可能引發連鎖反應並釋放可燃或有害氣體,對周邊環境與居民健康造成影響。透過完善的熱管理設計與安全防護措施,可有效降低事故發生風險。
Immersion cooling system using thermal pads to improve heat transfer efficiency in AI servers and high-performance computing applications

浸沒式冷卻系統並非只靠冷卻液即可完成高效散熱

冷卻液導熱係數低

冷卻液的導熱能力遠低於金屬或高導熱固體材料。因此,為了讓熱量能有效傳導到大面積的散熱結構,元件與散熱結構之間仍需要高導熱的材料來填補縫隙、增加接觸面積,確保熱量能快速傳導出去。

保護敏感部位

某些元件可能不適合長期直接接觸冷卻液。導熱墊片除了能提升熱傳導,也能作為隔離層,為敏感零件提供額外保護,提高系統的安全性。

邊界層與對流限制​

在單相浸沒系統中,熱量傳導主要依賴強制對流。然而,元件表面的冷卻液流速可能因遮蔽而受限,形成邊界層,影響散熱效率。藉由導熱墊片將熱量導向流動更充分的散熱器表面,可以有效降低熱點溫度。

替代傳統導熱膏

傳統導熱膏在浸沒環境中容易溶解或流失,而Engineered Fluids認證的DTT61-s導熱墊片則能長期耐受冷卻液,且不會污染液體,能維持穩定的高導熱效果。

結論

即使在將伺服器完全「泡」在液體中的浸沒式冷卻方案裡,導熱墊片依然不是一個多餘的零件。它從優化熱傳導路徑、解決複雜機構的散熱死角,到提供電氣絕緣和機械保護等多個方面,發揮著不可或缺的作用,確保整個系統即使在高功率密度下也能穩定、高效地運行。

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N800C 非矽型導熱墊片符合 ASTM E595 測試

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