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陶瓷电容妨碍?综合剖析这七个缘故原由

关于银电极陶瓷电容器,大概会呈现以下妨碍形式。 1.湿度对电参数劣化的影响 当氛围中的湿渡过高时,水膜固结在电容器外壳外表,会低落电容器外表的绝缘电阻。别的,关于半密封电容器,水也可以浸透到电容器介质中,低落电容器介质的绝缘电阻和绝缘容量。因而,低温高湿对电容器参数劣化的影响十分明显。电容器的电功能在枯燥和除湿后可以失掉改进,但水分子电解的后果不克不及消弭。好比电容器在低温下事情,水分子在电场作用下被电解成氢离子(h+)和氢氧根离子(oh-)等,铅根发生电化学腐化。即便枯燥除湿,也不行能规复铅。 2.银离子迁徙的结果 无机介质电容器大多是银电极,半密封电容器在低温下事情时,水分子渗透电容器内会发生电解。阳极发生氧化反响,银离子与氢氧化合天生氢氧化银;复原反响在阴极发生,氢氧化银与氢离子反响天生银和水。由于电极反响,阳极的银离子被复原到阴极构成不一连的金属银颗粒,树经过水膜延伸到阳极。银离子迁徙不但产生在无机介质外表,还会分散到无机介质中,招致泄电流增长。严峻时可使用两个银电极之间的短路,招致电容器击穿。 离子迁徙会严峻毁坏正极外表的银层。电极外表的铅焊点和银层器具有半导体性子的氧化银离隔。无介质电容器的等效串联电阻增大,金属局部消耗增大,电容器消耗角正切值明显增大。 由于正电极无效面积的减小,电容器的电容将减小。无机电介质电容器的两个电极之间的电介质外表上的氧化银半导体的存在低落了外表绝缘电阻。当银离子迁徙严峻时,在两个电极之间创建起相似银桥的分支,使电容器的绝缘电阻大大低落。 总之,银离子迁徙不但使非密封无机介质电容器的电功能好转,并且大概招致介质击穿场强低落,终极招致电容器击穿。 值得一提的是,由于银离子的迁徙,银电极低频陶瓷全体电容器的妨碍比其他陶瓷介质电容器严峻得多。缘故原由是电容器的低级烧制工艺和多层层压布局是次要缘故原由。在银电极与陶瓷介质的第一次烧结历程中,银到场了陶瓷介质外表的固体反响,并浸透到陶瓷与银打仗构成的界面层中。假如陶瓷介质不敷致密,银离子不但会在陶瓷介质外表产生迁徙,还会在水浸透后穿透陶瓷介质层。多层层叠布局的间隙更大,电极地位不容易正确,电介质外表残留的边沿量小。当外电极涂覆在叠层的两头时,银浆浸透到间隙中,低落了介质外表的绝缘电阻,延长了电极之间的途径,银离子挪动时容易产生短路征象。


3.陶瓷电容器低温击穿机理 半密封陶瓷电容器在高湿度情况下事情时会产生妨碍,这是一个广泛存在的严峻题目。击穿征象可分为两品种型:介质击穿和外表对极电弧击穿。介质击穿按产生工夫可分为晚期击穿和老化击穿。晚期击穿表露了电容器介质在质料和消费历程中的缺陷。这些缺陷招致陶瓷介质的介电强度明显低落,使电容器在高湿度情况下的电场作用下,在耐压实验或运转初期会发生电击穿。老化击穿多为电化学击穿。由于银在陶瓷电容器中的迁徙,陶瓷电容器的击穿曾经成为一个广泛的题目。银迁徙构成的导电枝晶部分增长泄电流,可惹起热击穿,使电容器击穿或废弃。热击穿产生在管状或圆形片状的小型陶瓷介质电容器中。由于部分受热,薄壁或较小的瓷体容易熄灭或决裂。 别的,二氧化钛的复原反响大概是在陶瓷介质中负载的条件下发生的,这使得钛离子从四价变为三价。陶瓷质料的老化明显低落了电容器的介电强度,这大概招致电容器的击穿。因而,这种陶瓷电容器的击穿征象比不含二氧化钛的陶瓷介质电容器更严峻。 银离子迁徙招致电容器边沿电场畸变严峻。由于高湿度情况下陶瓷介质外表有水膜,电容器边沿电晕放电电压明显低落,在事情条件下发生极间外表电弧征象。严峻的招致电容器外表电极间闪络。外表击穿与电容布局、极距、负载电压、掩护层的疏水性和透湿性有关。边沿闪络的次要缘故原由是介质中残留的边沿量少。由于银离子迁徙的发生和开展,在湿润情况中银离子迁徙和外表水膜的构成使得电容器边沿外表绝缘的绝缘必要一段工夫。因而,在耐压实验的初始阶段,生效形式次要是介质击穿,直到500小时后,只要边沿外表对极对极电弧击穿的生效形式是过分的。 4.电极质料的改良 银电极已用于陶瓷电容器。陶瓷电容器生效的次要缘故原由是银离子的迁徙和含钛陶瓷介质的减速老化。一些制造商曾经用银电极取代镍电极消费陶瓷电容器,并在陶瓷基底上利用化学镀镍工艺。陶瓷电容器的功能和牢靠性失掉进步,由于它比银具有更好的化学波动性和更低的迁徙率。 比方,带银电极的单石低频陶瓷介质电容器,由于陶瓷质料在900 ℃烧成时没有烧结,以是孔隙率很大;别的,氧化钡是银电极常用的溶剂,会渗透陶瓷体内。在低温下,依托氧化钡和银之间精良的“互熔”才能,形成电极和介质中的热分散征象,即微观上看到的“瓷银吸取”征象。随着氧化钡进入陶瓷体,银大大低落了介质的无效厚度,招致绝缘电阻低落,牢靠性低落。为了进步全体电容器的牢靠性,利用银钯电极取代通常含有氧化钡的电极,并在质料配方中参加1%的5 #玻璃粉。在下一次低温烧结中,消弭了金属电极向陶瓷介质层的热分散征象,使陶瓷质料致密,进步了产品的功能和牢靠性。与原工艺和介质质料相比,电容器的牢靠性进步了1-2个数目级。


5.叠层陶瓷电容器的决裂 叠层陶瓷电容器最罕见的妨碍是断裂,这是由叠层陶瓷电容器的电介质的脆性决议的。由于叠层陶瓷电容器间接焊接在电路板上,以是它间接接受来自电路板的种种机器应力,而引线陶瓷电容器可以经过引脚吸取来自电路板的机器应力。因而,关于叠层陶瓷电容器,差别热收缩系数或电路板弯曲惹起的机器应力将是叠层陶瓷电容器决裂的次要要素。 6.叠层陶瓷电容器断裂剖析 叠层陶瓷电容器机器断裂后,断裂处的电极绝缘间隔会低于击穿电压,招致两个或多个电极之间产生电弧放电,使叠层陶瓷电容器完全破坏。 避免叠层陶瓷电容器机器断裂的办法次要有:尽大概减小电路板的弯曲,减小陶瓷片式电容器对电路板的应力,减小叠层陶瓷电容器与电路板热收缩系数差别惹起的机器应力。 怎样低落电路板上叠层陶瓷电容器的应力,在上面一节会有形貌,这里就不形貌了。为了低落叠层陶瓷电容器和电路板热收缩系数差别惹起的机器应力,可以经过选择小封装尺寸的电容器来减缓。好比铝基电路板,应该只管即便接纳小于1810的封装。假如电容不敷,可以利用多种并联办法或层压办法来办理题目,也可以利用带引脚的陶瓷电容器来办理题目。 7.叠层陶瓷电容器的电极度是熔化的 当经过波峰焊接来焊接叠层陶瓷电容器时,电极末了大概会被焊料熔化。次要缘故原由是叠层陶瓷电容器与低温焊料打仗的工夫过长。如今市场上的叠层陶瓷电容器分为合适回流焊和波峰焊的。假如接纳合适回流焊接的叠层陶瓷电容器举行波峰焊接,很大概会呈现叠层陶瓷电容器电极度熔化征象。在叠层陶瓷电容器的利用留意事变中,细致形貌了差别焊接工艺下叠层陶瓷电容器电极度所能接受的低温焊料的工夫特征。这里不触及这个。 消弭的办法很复杂,便是在利用波峰焊工艺时,只管即便利用切合波峰焊接工艺的叠层陶瓷电容器;大概,只管即便不接纳波峰焊接工艺。

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