AI液冷系統軟管材料比較:橡膠、矽膠該如何選擇?

AI液冷系統軟管材料比較:橡膠、矽膠該如何選擇?

 

隨著 AI 伺服器功耗持續提升,液冷技術(Liquid Cooling)已成為現代數據中心的重要散熱方案。從 CDU(Coolant Distribution Unit)到機櫃內部冷卻迴路,軟管系統負責輸送冷卻介質並連接各項設備,其可靠性直接影響整個液冷系統的運行穩定性。

目前 AI 液冷系統最常見的軟管材料主要包括:

  • EPDM 橡膠軟管
  • 矽膠軟管(Silicone Hose)

不同材料具有不同的耐溫性、化學相容性、潔淨度及成本結構。本文將從工程角度分析兩種材料的差異與適用場景。

AI液冷系統對軟管有哪些要求?

相較於傳統工業管路,AI 液冷系統通常更重視:

1. 長時間連續運轉:數據中心全年運行時間通常超過 8,000 小時。因此要求軟管具備:長期耐熱、抗老化、穩定密封性能。

2. 低洩漏風險:液冷系統最大的風險之一就是冷卻液洩漏。尤其在 GPUCPU 等高價值設備附近,任何微量洩漏都可能造成設備損壞或停機。

3. 冷卻液相容性:常見冷卻介質包括:純水(RO Water去離子水(DI WaterWater-Glycol(乙二醇混合液)

4. 狹小空間安裝:AI 機櫃內部空間有限。軟管需兼顧:柔軟度、彎曲半徑、安裝便利性。

 

EPDM橡膠軟管

EPDM三元乙丙橡膠是目前液冷系統中最常見的軟管材料之一。

優點

  • 優異的耐乙二醇性能
  • 成本較低
  • 良好的機械強度

缺點

  • 潔净度較低可能存在較高的析出物(Extractables)。若系統要求極低離子污染,EPDM 並非最佳選擇。

矽膠軟管(Silicone Hose

矽膠軟管在半導體、醫藥及高潔淨流體系統中相當常見。近年也逐漸應用於高階液冷設備。

優點

  • 極佳柔軟性(小彎曲半徑)
  • 極低析出物
  • 耐高低溫能力優異(-60~+180°C
  • 低流阻 (内壁平滑,降低壓降)

缺點

  • 高成本
  • 低機械强度

AI數據中心液冷系統該如何選擇?

如果是一般 AI 數據中心冷卻系統EPDM橡膠通常是最具成本效益的選擇。如果重視安裝柔軟度、和低析出物矽膠軟管通常更適合機櫃內部應用。