電容器的失效機理
發(fā)布時間:2015/6/29 21:43:36 訪問次數(shù):850
電容器的失效機理是多種多樣的,它與材料、結(jié)構(gòu)、制造工藝、性能、使用環(huán)境、 M27C1001-10F1工作應力條件等有著極其密切的關系,下面就電容器的主要失效機理,結(jié)合產(chǎn)品類型分別做一些分析。
(1)潮濕引起電容器電參數(shù)漂移失效
對于非密封的固體介質(zhì)電容器,潮溫是引起電參數(shù)漂移失效的主要原因。這是因為水分子具有很強的滲透和擴散能力,而水的介質(zhì)系數(shù)很大(介電常數(shù)為80),損耗很大,從而導致電容器的電氣性能急劇惡化,如絕緣電阻及耐壓強度下降,介質(zhì)損耗角正切值和電容量增加。特別是當環(huán)境溫度升高時,水分子的滲透和擴散能力增強,因此,高溫高濕環(huán)境對電容器的電氣性能影響更為顯著,從而導致產(chǎn)品失效率增加,可靠性降低。但是,潮濕
對電容器的電性能影響一般是可逆的,即潮氣去除后電性能可以恢復,只有在高濕和電壓作用下發(fā)生電解作用后才不可逆。
潮氣對電容器的影響主要有兩種方式:一種是以水膜狀態(tài)附著在產(chǎn)品表面上,另一種是滲透到介質(zhì)材料內(nèi)部或表面上。當電容器表面涂覆的漆層不是疏水性材料或介質(zhì)材料存在縫隙、微孔等缺陷時,其影響更加顯著。
(2)陶瓷電容器、獨石電容器和云母電容器的銀離子遷移。
以金屬銀為電極的陶瓷電容器、獨石電容器和云母電容器在高濕度環(huán)境下,當加電負荷時,由于表面凝聚有水膜,水分能通過微孔和隙縫進入電容器發(fā)生電解而產(chǎn)生(OH)_1,在電場和氫氧根離子的作用下離解生成銀離子(Ag+1),銀離子和氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化銀,氫氧化氧又分解成氧化銀和水。這種反應促便銀離子從陽極移向陰極,并在陰極邊界上形成金屬銀。由于銀離子遷移,形成樹枝狀“導電枝”,構(gòu)成一低阻通道,并依靠水膜
形成導電通路,導致漏電增大,并最終使極板間短路。當電容器的內(nèi)電極不采用銀而采用鈀(Pd)時,如果水不純,含有氯離子(Cl-l),鈀也會沿此特殊通道遷移,導致漏電流增大而失效。
電容器的失效機理是多種多樣的,它與材料、結(jié)構(gòu)、制造工藝、性能、使用環(huán)境、 M27C1001-10F1工作應力條件等有著極其密切的關系,下面就電容器的主要失效機理,結(jié)合產(chǎn)品類型分別做一些分析。
(1)潮濕引起電容器電參數(shù)漂移失效
對于非密封的固體介質(zhì)電容器,潮溫是引起電參數(shù)漂移失效的主要原因。這是因為水分子具有很強的滲透和擴散能力,而水的介質(zhì)系數(shù)很大(介電常數(shù)為80),損耗很大,從而導致電容器的電氣性能急劇惡化,如絕緣電阻及耐壓強度下降,介質(zhì)損耗角正切值和電容量增加。特別是當環(huán)境溫度升高時,水分子的滲透和擴散能力增強,因此,高溫高濕環(huán)境對電容器的電氣性能影響更為顯著,從而導致產(chǎn)品失效率增加,可靠性降低。但是,潮濕
對電容器的電性能影響一般是可逆的,即潮氣去除后電性能可以恢復,只有在高濕和電壓作用下發(fā)生電解作用后才不可逆。
潮氣對電容器的影響主要有兩種方式:一種是以水膜狀態(tài)附著在產(chǎn)品表面上,另一種是滲透到介質(zhì)材料內(nèi)部或表面上。當電容器表面涂覆的漆層不是疏水性材料或介質(zhì)材料存在縫隙、微孔等缺陷時,其影響更加顯著。
(2)陶瓷電容器、獨石電容器和云母電容器的銀離子遷移。
以金屬銀為電極的陶瓷電容器、獨石電容器和云母電容器在高濕度環(huán)境下,當加電負荷時,由于表面凝聚有水膜,水分能通過微孔和隙縫進入電容器發(fā)生電解而產(chǎn)生(OH)_1,在電場和氫氧根離子的作用下離解生成銀離子(Ag+1),銀離子和氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化銀,氫氧化氧又分解成氧化銀和水。這種反應促便銀離子從陽極移向陰極,并在陰極邊界上形成金屬銀。由于銀離子遷移,形成樹枝狀“導電枝”,構(gòu)成一低阻通道,并依靠水膜
形成導電通路,導致漏電增大,并最終使極板間短路。當電容器的內(nèi)電極不采用銀而采用鈀(Pd)時,如果水不純,含有氯離子(Cl-l),鈀也會沿此特殊通道遷移,導致漏電流增大而失效。