電容器的失效機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2015/6/29 21:43:36 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):859
電容器的失效機(jī)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(yīng)力條件等有著極其密切的關(guān)系,下面就電容器的主要失效機(jī)理,結(jié)合產(chǎn)品類(lèi)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(duì)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?yàn)樗?/span>分子具有很強(qiáng)的滲透和擴(kuò)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(dǎo)致電容器的電氣性能急劇惡化,如絕緣電阻及耐壓強(qiáng)度下降,介質(zhì)損耗角正切值和電容量增加。特別是當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),水分子的滲透和擴(kuò)散能力增強(qiáng),因此,高溫高濕環(huán)境對(duì)電容器的電氣性能影響更為顯著,從而導(dǎo)致產(chǎn)品失效率增加,可靠性降低。但是,潮濕
對(duì)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(fù),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(duì)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(dāng)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(shí),其影響更加顯著。
(2)陶瓷電容器、獨(dú)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(dú)石電容器和云母電容器在高濕度環(huán)境下,當(dāng)加電負(fù)荷時(shí),由于表面凝聚有水膜,水分能通過(guò)微孔和隙縫進(jìn)入電容器發(fā)生電解而產(chǎn)生(OH)_1,在電場(chǎng)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(yīng)促便銀離子從陽(yáng)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(shù)枝狀“導(dǎo)電枝”,構(gòu)成一低阻通道,并依靠水膜
形成導(dǎo)電通路,導(dǎo)致漏電增大,并最終使極板間短路。當(dāng)電容器的內(nèi)電極不采用銀而采用鈀(Pd)時(shí),如果水不純,含有氯離子(Cl-l),鈀也會(huì)沿此特殊通道遷移,導(dǎo)致漏電流增大而失效。
電容器的失效機(jī)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(yīng)力條件等有著極其密切的關(guān)系,下面就電容器的主要失效機(jī)理,結(jié)合產(chǎn)品類(lèi)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(duì)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?yàn)樗?/span>分子具有很強(qiáng)的滲透和擴(kuò)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(dǎo)致電容器的電氣性能急劇惡化,如絕緣電阻及耐壓強(qiáng)度下降,介質(zhì)損耗角正切值和電容量增加。特別是當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),水分子的滲透和擴(kuò)散能力增強(qiáng),因此,高溫高濕環(huán)境對(duì)電容器的電氣性能影響更為顯著,從而導(dǎo)致產(chǎn)品失效率增加,可靠性降低。但是,潮濕
對(duì)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(fù),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(duì)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(dāng)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(shí),其影響更加顯著。
(2)陶瓷電容器、獨(dú)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(dú)石電容器和云母電容器在高濕度環(huán)境下,當(dāng)加電負(fù)荷時(shí),由于表面凝聚有水膜,水分能通過(guò)微孔和隙縫進(jìn)入電容器發(fā)生電解而產(chǎn)生(OH)_1,在電場(chǎng)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(yīng)促便銀離子從陽(yáng)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(shù)枝狀“導(dǎo)電枝”,構(gòu)成一低阻通道,并依靠水膜
形成導(dǎo)電通路,導(dǎo)致漏電增大,并最終使極板間短路。當(dāng)電容器的內(nèi)電極不采用銀而采用鈀(Pd)時(shí),如果水不純,含有氯離子(Cl-l),鈀也會(huì)沿此特殊通道遷移,導(dǎo)致漏電流增大而失效。
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