固体钽电解电容器的失效机理
发布时间:2018/2/8 20:27:32 访问次数:748
但是,也发现产生电容量负超差失效的情况。特别在高温负荷工作(或试验)与高温储存试验的初期, HZICT51117814X0G电容量出现负变化,主要由于薄膜表面吸收的水分不断排出而代之以干燥空气。对于聚合不良的薄膜介质或表面吸湿严重的电容器,其容量减少更加明显。此外,由于电容器的引线与铝箔极板点焊不牢或点焊接触电阻过大也会引电容量负超差失效。
固体钽电解电容器的失效机理
固体钽电解电容器是将钽粉压制成型,在高温炉烧结而成阳极体,其电介质是将阳极体放入酸中赋能而形成多孔性非晶型的五氧化二钽( Ta。O。)介质膜,其工作电解质为硝酸锰溶液经高温热分解形成的二氧化锰(Mn0:),然后被石墨层作为引出连接用。固体钽屯解电容器的失效机理与其结构、材料及工艺特点有着密切的关系。其失效分为破坏性失效和劣化失效。前者主要是击穿失效,后者主要是参数超差(如容量超差、漏电流增大等)失效。
击穿失效
固体钽电解电容器的介质氧化膜五氧化二钽(Ta。O。),由于原材料不纯或工艺中的原因而存在杂质、裂纹、孔洞等疵点和缺陷,虽然钽块在高温烧结时,大部分被烧毁或蒸发掉,但仍有少量存在。在赋能、老练过程中,这些疵点在电压、温度的作用下成为场致晶化的发源地——晶核,在长期作用下,促使介质膜以较快的速度发生物理、化学变化,也就是应力的积累,到一定时候引起介质的局部击穿和过热。例如,在一定温度下(425~450℃)因Mn0。的热分解还原成电阻系数较大的Mn。O。和新生态氧而得到自愈;如果温度更高
(550~800℃)无定形的介质氧化膜还会转变成介电性能很差的结晶型氧化膜,通常把此转变称为热致晶化。如果介质中含有杂质,在强电场的作用下,即使在比较低的温度下(例如,在O~100℃)也能出现晶化,把此称为场致晶化。当介质中因工艺原因已出现晶核,则在电场和温度作用下,晶区不断扩大,而形成晶化的氧化膜,从而导致漏电流急剧增大而击穿。
但是,也发现产生电容量负超差失效的情况。特别在高温负荷工作(或试验)与高温储存试验的初期, HZICT51117814X0G电容量出现负变化,主要由于薄膜表面吸收的水分不断排出而代之以干燥空气。对于聚合不良的薄膜介质或表面吸湿严重的电容器,其容量减少更加明显。此外,由于电容器的引线与铝箔极板点焊不牢或点焊接触电阻过大也会引电容量负超差失效。
固体钽电解电容器的失效机理
固体钽电解电容器是将钽粉压制成型,在高温炉烧结而成阳极体,其电介质是将阳极体放入酸中赋能而形成多孔性非晶型的五氧化二钽( Ta。O。)介质膜,其工作电解质为硝酸锰溶液经高温热分解形成的二氧化锰(Mn0:),然后被石墨层作为引出连接用。固体钽屯解电容器的失效机理与其结构、材料及工艺特点有着密切的关系。其失效分为破坏性失效和劣化失效。前者主要是击穿失效,后者主要是参数超差(如容量超差、漏电流增大等)失效。
击穿失效
固体钽电解电容器的介质氧化膜五氧化二钽(Ta。O。),由于原材料不纯或工艺中的原因而存在杂质、裂纹、孔洞等疵点和缺陷,虽然钽块在高温烧结时,大部分被烧毁或蒸发掉,但仍有少量存在。在赋能、老练过程中,这些疵点在电压、温度的作用下成为场致晶化的发源地——晶核,在长期作用下,促使介质膜以较快的速度发生物理、化学变化,也就是应力的积累,到一定时候引起介质的局部击穿和过热。例如,在一定温度下(425~450℃)因Mn0。的热分解还原成电阻系数较大的Mn。O。和新生态氧而得到自愈;如果温度更高
(550~800℃)无定形的介质氧化膜还会转变成介电性能很差的结晶型氧化膜,通常把此转变称为热致晶化。如果介质中含有杂质,在强电场的作用下,即使在比较低的温度下(例如,在O~100℃)也能出现晶化,把此称为场致晶化。当介质中因工艺原因已出现晶核,则在电场和温度作用下,晶区不断扩大,而形成晶化的氧化膜,从而导致漏电流急剧增大而击穿。
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