图1 机架内液冷二次回路上图为典型的液冷二次回路的示意图，包括从 CDU 流入机架歧管并从机架歧管流入各个节点的流体，以及从各个节点流入歧管机架并返回 CDU 的回流。图2为 SPCP 使用的典型冷板设计。对于钎焊冷板，带有切削翅片的底座和顶盖均由铜制成，例如 C1100，并使用兼容的填充材料（例如 BCuP-2/3/4/5）钎焊在一起。
图2 SPCP 冷板和内部铲齿结构在典型的 SPCP 液冷系统中，通常使用 DI 水或含有抑制剂的 DI 水作为工作液体。在 SPCP 液体冷却的所有风险中，泄漏和腐蚀导致冷板散热性能下降或失效的主要风险。中文重点介绍冷板腐蚀。铝或铜制成的冷板在使用冷却液时，腐蚀模式包括电偶腐蚀、点蚀和磨损腐蚀。当两种不同的金属在导电溶液中电连接时，就会发生电偶腐蚀。点蚀是指在形成空腔的小位置处金属的腐蚀。根据研究表明，点蚀在未镀层的铝表面上迅速发展，随后在几天内形成氧化物，当铜被引入液体回路时会引发电偶腐蚀。目前，关于铜制冷板腐蚀的研究很少，具有以下特点，包括：1、含高体积百分比抑制丙二醇的冷却液2、制造工艺（特别是钎焊工艺）对铜基冷板腐蚀风险的影响3、替代制造工艺（例如 FSW 和冷板镀镍）在降低腐蚀风险方面的有效性
A 用于冷板腐蚀研究的DOE因素通过设计关键参数的试验方法，对后续铜冷板制造工艺的抗腐蚀效果进行了试验研究。各因素分别进行液体冲洗和注入新冷却剂。1、标准钎焊工艺，2、优化钎焊工艺，3、钎焊过程中，对钎焊冷板内外进行镀镍，4、用于冷板制造的摩擦搅拌焊接（FSW）。这些 DOE 参数可以转换为下面列出的表1。表1 腐蚀研究的 DOE 参数
钎焊和搅拌摩擦焊是用于连接铜冷板各部件的制造技术。在冷板钎焊过程中，通常对整个冷板施加高达约 700-900°C 的高温，并使用钎焊填料将底板与切削翅片和顶盖粘合在一起。这种高加工温度会导致钎焊中的铜退火，导致用于冷板的铜的屈服强度大幅下降，并对使用中的冷板的结构完整性造成潜在风险。相反，由于高达约 400°C 的温度，局部搅拌摩擦焊接区域会受到机械力的局部加热，而冷板的其余大部分不会受到影响。因此，铜的屈服强度在冷板上保持不变，并有助于实现冷板的高结构完整性。同时，与冷板制造中需要钎焊填料的钎焊工艺相比，无需额外消耗品的整体结构有助于消除材料缺陷导致接头不完整和腐蚀风险的风险。因此，与钎焊相比，FSW 在冷板制造过程中具有很大的优势，可以减轻数据中心长期使用冷板的腐蚀风险。这就是我们将 FSW 制造工艺纳入冷板腐蚀 DOE 研究的原因。镀镍是一种保护母材免受磨损和腐蚀的常用方法。如果有人认为母材在钎焊或 FSW 过程中受到损害，它可以用在铜冷板上以提供额外的防腐蚀保障。请注意，相关的 DOE 和结果将详细讨论。B 实验过程和结果对于所有因素，每个因素的冷板进行为期 30 天的腐蚀测试。如前所述和图3所示，通过标准钎焊工艺钎焊的冷板出现冷却液变色。调查显示，即使在30天加速腐蚀试验之前的时间0，钎焊冷板的顶盖和基翅组也出现了变暗区域，如图7所示。这种铜变色被认为是铜在高温冷板钎焊过程中的氧化，没有以下先决条件，包括控制钎焊的惰性气体环境和冷板上的连续钝化过程。在30天加速试验中，氧化水在高温下与丙二醇/水相互作用，导致冷却液变色。另一个潜在风险是铜与银基钎料（如BCuP-3、BCuP-5和Cu/Ag/Sn钎料）的电偶腐蚀风险。本专题不包括在本文的范围内。
