ข้อมูลทางเทคนิค เครื่องทำความเย็น 1-2. ของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนเป็นหลัก

ส่วนนี้อธิบายประเภท คุณสมบัติ และการใช้งานหลักของของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนเป็นส่วนประกอบ

ของเหลวเฉื่อยที่ใช้ฟลูออรีนคืออะไร?

คำทั่วไปสำหรับสารละลายอินทรีย์ที่มีฟลูออรีน ประกอบด้วยสารละลาย เช่น เปอร์ฟลูออโรโพลีอีเทอร์ (PFPE) เปอร์ฟลูออโรคาร์บอน (PFC) และไฮโดรฟลูออโรอีเทอร์ (HFE)
ผลิตภัณฑ์ที่จำหน่าย เช่น FluorinertTM ของ 3M และ Solvay's Garden® มีฉนวนไฟฟ้าสูงและมีความเฉื่อยทางเคมีและปลอดสารพิษ ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้หลากหลาย

・ฟลูออรีน ^TM
คำทั่วไปสำหรับของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนที่ผลิตโดย 3M โครงสร้างพื้นฐานคือเพอร์ฟลูออโรคาร์บอน (PFC) นอกจากประสิทธิภาพการเป็นฉนวนที่สูงแล้ว ยังมีการนำความร้อนสูง ดังนั้นจึงใช้เป็นตัวทำความเย็นสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า

・GARDEN®
คำทั่วไปสำหรับของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนที่ผลิตโดย Solvay โครงสร้างพื้นฐานคือเพอร์ฟลูออโรโพลีอีเทอร์ (PFPE) ด้วยอุณหภูมิการทำงานที่หลากหลาย สามารถใช้งานได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 200 °C ขึ้นอยู่กับรูปแบบ

คุณสมบัติของของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนเป็นส่วนประกอบ

・ฉนวนไฟฟ้าสูง

・ความหนาแน่นสูง (1650～1900 [kg/m3])

・ความหนืดต่ำ

・การนำความร้อนสูง

・เสถียรภาพทางความร้อนสูง

・ความเสถียรทางเคมีสูงและเฉื่อย

・มีความเป็นพิษต่ำและมีความปลอดภัยสูงเนื่องจากไม่ติดไฟ

การใช้งานทั่วไปของของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนเป็นส่วนประกอบ

เนื่องจากคุณสมบัติข้างต้น ของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนจึงถูกนำมาใช้ในการใช้งานหลายอย่าง แต่มีการแนะนำการใช้งานทั่วไปบางส่วนที่นี่

(1) การทดสอบความแน่นหนา

เพื่อป้องกันการแทรกซึมโดยความชื้นและปฏิกิริยาทางไฟฟ้าของชิป อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องมีโครงสร้างที่ปิดสนิท ของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบมีความหนืดต่ำและนอกจากจะยอดเยี่ยมสำหรับการประเมินความแน่นของอากาศแล้ว ยังเฉื่อยอีกด้วย ดังนั้นจะไม่กัดกร่อนหรือเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์

(2) ตัวทำละลายและสารทำความสะอาด

ของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนมีแรงตึงผิวและความหนืดต่ำ ทำให้สามารถเจาะช่องว่างเล็กๆ เพื่อล้างทุกซอกมุมได้ ใช้สำหรับล้างไขมันและทำความสะอาดหลังการแปรรูปผลิตภัณฑ์

(3) คูลลิ่ง

การแช่เย็นโดยตรง

ของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบนำความร้อนสูงและมีลักษณะเป็นฉนวนไฟฟ้าและคุณสมบัติเฉื่อย ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถจุ่มลงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยตรงเพื่อระบายความร้อน ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเทียบกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศ และสามารถลดพื้นที่การติดตั้งและการใช้พลังงานที่จำเป็นสำหรับการระบายความร้อนได้อย่างมาก
ตัวอย่าง) การระบายความร้อนด้วยของเหลวของเซิร์ฟเวอร์
ว่ากันว่าจะมีการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์มากกว่า 100 ล้านล้านตัวกับอินเทอร์เน็ตภายในปี 2573 ส่งผลให้มีการรวบรวมข้อมูลจำนวนมาก แทนที่จะใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบเดิม อุปกรณ์ทั้งหมดจะถูกแช่อยู่ในของเหลวเพื่อทำให้เย็นลงและลดการใช้พลังงาน ทำให้ระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องอย่างมีนัยสำคัญ และในบางกรณี วิธีการระบายความร้อนนี้ยังได้รับการแนะนำเพื่อทำให้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เย็นลงซึ่งมีกำลังการผลิตเพิ่มขึ้น

การระบายความร้อนทางอ้อม

ของเหลวเฉื่อยที่มีฟลูออรีนเป็นส่วนประกอบจะหมุนเวียนในขณะที่รักษาอุณหภูมิให้คงที่ด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อน โดยทำให้วัตถุมีอุณหภูมิคงที่โดยทางอ้อม เนื่องจากประสิทธิภาพของฉนวนสูง จึงง่ายต่อการบำรุงรักษา และมีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันการกัดกร่อนจากไฟฟ้า เนื่องจากไม่ติดไฟและมีความปลอดภัยสูง จึงเหมาะสำหรับอุปกรณ์ทำความเย็นในห้องคลีนรูม
ตัวอย่าง) การควบคุมอุณหภูมิของอุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต่างๆ
อุปกรณ์รับแสง, อุปกรณ์กัดแห้ง (อิเล็กโทรด), อุปกรณ์สปัตเตอร์, อุปกรณ์ CVD ฯลฯ
ด้วยฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและความสามารถในการบำรุงรักษาที่ดีขึ้น ทำให้สามารถรองรับอุณหภูมิได้หลากหลาย ตั้งแต่อุณหภูมิต่ำมากไปจนถึงสูง

รายการก่อนหน้า: 1-1. ทำไมต้องใช้น้ำระบายความร้อน?
รายการถัดไป: 2-1 เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ (ของเหลวเป็นแก๊ส)