高分子材料在液冷服务器中的应用

液冷服务器通过液体介质直接或间接接触热源，实现对CPU、GPU等高功耗芯片的高效散热。其主要技术路径分为间接接触式冷板液冷与直接接触式浸没液冷。不论采用何种路径，系统均面临液体兼容性、长期密封性、电气绝缘性与复杂结构成型等多重挑战。金属材料（如铜、铝）虽具有优异的导热性，但在加工灵活性、绝缘性及成本方面存在明显局限。

高性能高分子材料凭借其独特的综合性能（优异的绝缘性、密封性、化学兼容性与加工灵活性），有效弥补了这些技术缺口，成为液冷系统中不可或缺的关键材料。

冷板式液冷是目前最成熟、应用最广泛的液冷方案。其核心是通过内置精密流道的冷板将芯片热量传导至冷却液，实现高效散热。

1、冷板结构件

应用场景：用于制造冷板的盖板、密封框架及集成流道等核心承压与密封部件，与金属底板共同构成封闭液流通道。

关键材料：

（1）PPS（聚苯硫醚）：具备卓越的耐热性（长期使用温度＞200℃）、尺寸稳定性及耐化学性，成为主流选择。

PPS聚苯硫醚，来源：Chemical Book

（2）PEEK（聚醚醚酮）：性能接近金属的特种工程塑料，具备极高的强度、耐热性和耐腐蚀性，但成本昂贵。通常用于要求苛刻的高端液冷系统，或作为金属与塑料连接的关键适配件。

PEEK聚醚醚酮，来源：立光工业股份有限公司

（3）PP（改性聚丙烯）：成本较低，通过玻纤增强后可提升刚性和耐热性。主要用于对强度要求不高的冷板盖板、外壳或辅助结构件，需确保其与冷却液（如水、乙二醇溶液）的长期相容性。

PP聚丙烯，来源：深圳市恩欣龙特种材料股份有限公司

（4）PA（改性尼龙）：通过玻纤或碳纤增强后，具有优异的力学强度、耐油性和一定的耐热性。适用于冷板的框架、支撑结构，甚至在部分设计中可替代金属作为流道的一部分。

PA改性尼龙，来源：百度百科

上述材料常通过玻璃纤维（GF）增强以提升机械强度。

玻璃纤维，来源：Chemical Book

核心作用：实现复杂流道结构的一次成型，兼顾结构强度与密封性能，具备轻量化、低成本及电气绝缘等多重优势。

2、导热界面材料

在芯片与冷板金属底座之间，导热界面材料用于填充微观缝隙、排出空气，建立高效热流通道。该类材料以高分子为基体的复合材料为主导。

• 主要类型与材料：

（1）导热凝胶/硅脂：以硅油为基础，具备优异浸润性和流动性，适用于CPU/GPU与冷板之间，实现最低热阻。

（2）导热相变材料：基体为特定熔点的聚合物或蜡，室温为固态便于安装，工作温度下相变为类液态，兼具施工便利与高可靠性。

导热相变材料，来源：傲川科技

（3）导热垫片：以硅橡胶为基体，呈片状固体，适用于存在公差或需绝缘的区域，如内存散热等。

核心功能：高分子基体作为导热填料的载体，提供浸润性、柔韧性及电气绝缘性，是实现高效热传导的关键。

3、绝缘与密封材料

在冷板式液冷中，电气绝缘与流体密封同等重要，高分子材料在此发挥关键作用。

• 结构绝缘件：

应用场景：用于固定冷板或隔离高压元件的支架、垫片等。

关键材料：PPS、PBT、PA等增强工程塑料，兼具结构强度与高绝缘性。

PBT，来源：UKPACK

• 密封件：

应用场景：管路接头、冷板盖板、泵接口等。

关键材料：氟橡胶、硅橡胶、EPDM等弹性体，提供密封与绝缘双重保障。

• 灌封与涂覆材料：

应用场景：电源模块或敏感电路的绝缘保护。

关键材料：环氧树脂、有机硅凝胶，形成坚固绝缘层，具备防潮、抗震等功能。

核心作用：构建系统内可靠的电气隔离与流体密封，保障长期运行安全。

4、管路与连接系统

应用场景：构成冷却液输送网络，包括柔性管路与刚性连接件。

关键材料：

（1）柔性管路：TPU（热塑性聚氨酯）与PA（尼龙），提供柔韧性、耐压性与抗疲劳性。

TPU聚氨酯，来源：路博润

（2）刚性连接件：PPS与PBT，确保结构稳固与尺寸精确。

核心作用：实现冷却液回路的可靠密封与耐久连接，保障系统在压力与振动环境下长期稳定运行。

5、分配单元

应用场景：作为冷却系统的“流量调度中心”，负责将冷却液精确分配至各支路。

关键材料：PPS与PPA（聚邻苯二甲酰胺），具备极低的吸湿率与优异的尺寸稳定性。

核心作用：维持流道结构长期稳定，实现各支路流量与压力的精确控制，优化系统散热能效。

浸没式液冷将服务器主板直接浸没于绝缘冷却液中，其对高分子材料的要求更为严苛，涉及绝缘防护、结构支撑及材料兼容性等多方面。

1、绝缘与防护材料

应用场景：对主板高压区域、敏感元器件及接插件进行涂覆或灌封保护。

关键材料：

（1）有机硅凝胶：质地柔软，抗冲击与振动，便于返修。

（2）环氧树脂：固化硬度高，附着力强，提供“硬质铠甲”式保护。

（3）聚氨酯：性能介于二者之间，耐磨性与耐化学性良好。

核心作用：彻底隔绝电路与冷却液，防止短路与电化学腐蚀，提升系统在恶劣环境下的可靠性。

有机硅凝胶，来源：上海希奈新材料

2、系统结构件

• 槽体与观察窗：

关键材料：PMMA（亚克力）与PC（聚碳酸酯），兼具高透明度、刚性及冷却液兼容性。

PMMA材料

• 内部结构件：

关键材料：玻璃纤维增强PA与PPS，确保在热浸没环境下的尺寸稳定性与抗蠕变性。

核心作用：提供稳定的物理支撑与可视化运维条件，保障设备长期安全运行。

3、元器件与互连系统

• 接插件与插座：

关键材料：PPS、LCP（液晶聚合物），具备低吸湿率与溶出率，维持长期绝缘强度。

LCP材料，来源：SMARTMolding

• 线缆绝缘层：

关键材料：交联聚乙烯（XLPE）、氟塑料及特种弹性体，确保长期浸泡后绝缘性能不下降。

核心作用：实现元器件在浸没环境下的本征兼容，保障电气连接的可靠性。

4、密封系统

应用场景：槽体盖板、穿板接头、泵与传感器接口等。

关键材料：氟橡胶、全氟醚橡胶（FFKM）、氢化丁腈橡胶等高端弹性体。

全氟醚橡胶，来源：中化蓝天

核心作用：防止冷却液蒸汽逸出与外部空气进入，维持系统密闭性，是浸没式液冷安全运行的基石。

5. 冷却液兼容性

• 单相浸没冷却液：

特性：矿物油、合成油或氟化液，依靠显热吸热。

兼容性挑战：易引起溶胀与萃取，需选用氟橡胶、PPS、PEEK及交联聚烯烃等兼容材料。

• 相变浸没冷却液：

特性：电子氟化液，化学惰性高，通过沸腾吸热。

兼容性挑战：需防范渗透引起的材料增塑与性能变化，构建以全氟醚橡胶、PPS、PCTFE、PTFE等为核心的“全氟化”兼容体系。

核心作用：冷却液与高分子材料的兼容性是系统设计的核心，直接决定系统的使用寿命与运行可靠性。

高分子材料在液冷服务器中已从辅助材料演进为关键技术支撑。在冷板式与浸没式液冷中，高分子材料通过其优异的绝缘性、密封性、化学兼容性与加工灵活性，构建了高效、可靠的热管理系统。未来，随着液冷技术的进一步发展，高分子材料将在高导热、高兼容、绿色环保等方向持续创新，为数据中心的高效散热与能源优化提供核心材料保障。

资料来源：傲川科技、中氟纳米科技、中化蓝天、上海希奈新材、Chemical Book

等官网

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二、参会名单（10月28日更新）

姓名	公司	岗位
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李**	中国联通国际有限公司	产品与解决方案中心售前工程师
黄**	华为	结构材料工程师
何**	武汉长江计算科技有限公司	整机系统工程师
趙**	富士康	總經理
范**	富士康	項目經理
周**	富士康	產品經理
余**	富士康	制程經理
曾**	富士康	品質經理
黄**	富士康	总顾问
李**	深圳市同泰怡信息技术有限公司	华南区负责人
江**	浪潮计算机科技有限公司	散热研发经理
邵**	浪潮信息产业股份有限公司	工程师
何**	新华三集团	解决方案架构师
彭**	新华三技术有限公司	深圳商业技术部负责人
胡**	杭州云酷智能科技有限公司	市场品牌部部长
张**	杭州云酷智能科技有限公司	技术经理
阮**	杭州云酷智能科技有限公司	市场经理
王**	兰洋（宁波）科技有限公司	联合创始人/COO
吴**	三河同飞制冷股份有限公司	智算中心事业部/南区销售总监
孟**	深圳市英维克科技股份有限公司	可靠工程师
隋**	浙江银轮机械股份有限公司	AI芯片液冷产品线线长
苏**	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	研究院实验室主任
李**	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	主管
文**	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	总监
殷**	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	工程师
游**	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	工程师
莫**	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	工程师
王**	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	工程师
陈**	上海亚大汽车塑料制品有限公司	热管理系统工程师
张**	台達電子工業股份有限公司	经理
许**	台達電子工業股份有限公司	液冷系统事业部 专案经理
陈**	苏州市东拓应用材料有限公司	总经理
王**	东莞市铭能五金有限公司	总经理
李**	东莞市铭能五金有限公司	业务
李**	比特智算人工智能科技（深圳）有限公司	市场
蔡**	东阳光	市场主管
谭**	广东翊泽精密五金有限公司	业务经理
王**	合肥恒力装备有限公司	电热事业部研发总监
廖**	合肥恒力装备有限公司	电热事业部副总经理
孟**	合肥恒力装备有限公司	电热事业部销售部长
周**	合肥恒力装备有限公司	电热事业部华南大区经理
耿**	合肥华清高科表面技术股份有限公司	副总经理/技术总监
彭**	吉派液冷	销售总监
陈**	江阴天奋科技有限公司	总经理
陈**	江阴天奋科技有限公司	董事长
吴**	久久精工	市场总监
傅**	康瑞新材料科技(南通)有限公司	总经理
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李**	康瑞新材料科技(南通)有限公司	业务副总监
宋**	昆山艾科迅真空装备有限公司	副总经理
庄**	昆山艾科迅真空装备有限公司	产品经理
刘**	昆山艾科迅真空装备有限公司	销售工程师
王**	上海及瑞工业设计有限公司	总经理
蔡**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	项目总监
陈**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	总经理
刘**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	液冷事业部总经理
王**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	工程师
温**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	工程师
童**	深圳市富世达通讯有限公司	协理
韩**	深圳市华阳新材料科技有限公司	总经理/3D打印专家
郑**	深圳市华阳新材料科技有限公司	总经理助理兼市场部经理
周**	深圳市华阳新材料科技有限公司	研发
J**	數碼創業有限公司	客戶經理
梁**	苏州广林达电子科技有限公司	销售总监
王**	苏州广林达电子科技有限公司	经理
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杜**	珠海市晨辉科技有限公司	经理
林**	苏州UL美华认证有限公司	客户经理
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曹**	奇宏电子（深圳）有限公司	总监
韩**	广东龙丰精密铜管有限公司	技术经理
张**	广东龙丰精密铜管有限公司	销售经理
李**	广东龙丰精密铜管有限公司	销售经理
***	飞龙汽车部件股份有限公司	研究院副总
刘**	飞龙汽车部件股份有限公司	MKT
黄**	劳士领汽车配件(昆山)有限公司	主管
蒲**	三丰精密量仪（上海）有限公司	科长
肖**	湖南湘投金天钛金属股份有限公司	市场部长
何**	湖南湘投金天钛金属股份有限公司	市场开发
温**	九龍機械有限公司	销售经理
常**	祥博传热科技股份有限公司	热管理工程师
张**	施耐德电气（中国）有限公司	数据中心行业经理
孟**	施耐德电气	开放自动化平台OEM业务负责人
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程**	广东圆来科技有限公司	市场经理
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资料来源：https://mp.weixin.qq.com/s/pgeHRrcHRUDWrjbUcxbsUw

液冷技术通过冷却液直接/间接接触热源，核心结构包括：

• 热交换核心  ：冷板（CPU/GPU专用）、CDU（冷量分配单元）；
• 循环网络  ：Manifold分液器、EPDM/PTFE管路、快接头；
• 动力与控制  ：变频循环泵（如飞龙股份电子泵）、智能温控系统。

主流方案中，冷板式兼容现网改造（占存量市场80%），浸没式为超算首选（PUE逼近1.0）。 2025年AI服务器的产值超过4000亿美元，年增45%。随着英伟达从Hopper系列向Blackwell系列转换，整个AI服务器产值提升。预计今年AI服务器的市场占有率会从去年的66%突破到今年的70%以上；另外，液冷散热方案的渗透率也有望从去年的14%提升到今年的30%。 涉及的材料有：铜、铝、复合金属材料、金属焊接材料、不锈钢、氟塑料、橡胶材料、密封材料、特种工程塑料、导热散热材料，热界面材料等 按照部件来分有：冷却塔、管道、CDU 液冷换热单元、CDU 液冷板、接头、歧管、主泵和辅泵、流量控制系统、过滤系统等 系统集成方面有：空调、机柜、传感器、电源、泄漏检测、控制单元等 按照产业链来区分有：互联网企业，云服务器企业，代工企业、各个零部件企业、材料企业等； 欢迎大家加入我们，共绘服务器液冷散热未来！

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