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国巨陶瓷电容失效是什么原因?

作者: 威人斯尼平台注册发表时间:2024-07-16 13:58:17浏览量:339

国巨陶瓷电容失效的原因可能涉及多个方面,这些原因可以归结为内部因素和外部因素两大类。以下是对这些原因的详细分析: 一、内部因素 1、内电场效应: 陶瓷电容器内部存在电场分布,当...
文本标签:国巨陶瓷电容

国巨陶瓷电容失效的原因可能涉及多个方面,这些原因可以归结为内部因素和外部因素两大类。以下是对这些原因的详细分析:


国巨陶瓷电容


一、内部因素


1、内电场效应


陶瓷电容器内部存在电场分布,当电压施加在电容器上时,电场会影响材料的结构和性能。长期作用下,电场会导致电容器内部电介质的极化效应,从而增加介质的损耗,减少电容器的绝缘阻值,甚至会导致短路。


晶粒之间的电子迁移也会加剧电容器的失效。


2、介质老化


陶瓷电容器材料如Z5U、X5R、X7R等在使用过程中会随着温度的变化而发生相变,导致晶体结构的变化,从而影响电容器的性能。


介质中的添加剂会随着时间的推移被耗尽,导致电容器的绝缘性能下降,损耗增加。


3、材料不均匀性


陶瓷电容器的制造过程中难以保证材料的均匀性,导致不同位置的电容器性能差异。例如,陶瓷材料中的含杂物、孔隙、晶体取向等不均匀因素会导致电容器的电容值、损耗因子等性能参数不一致。


材料的机械强度也会对电容器的压力性能产生影响,不均匀的材料容易引起电容器的破损。


4、电极与材料的界面反应


陶瓷电容器的电极主要由金属材料组成,如银、镍等。在使用过程中,电容器的电压、电流等参数会引起电极与材料之间的化学反应,这些反应会改变电极-材料界面的性质,例如增加界面的接触电阻、降低电容器的绝缘性能等。


银离子迁移是一个特别显著的问题,它会导致电容器内部的漏电流增加,甚至引发短路。


二、外部因素


1、电压超载


在电容器所能承受的电压范围之外工作,会导致电容器内部结构损坏,例如介质击穿等情况。


2、环境因素


高温、高湿环境会加速电容器的老化和失效。湿度过高时,水膜会凝结在陶瓷电容外壳表面,降低电容器的表面绝缘电阻;湿气还会渗入半密封电容中的电容介质,降低电容介质的绝缘电阻和绝缘能力。


高温条件下,水分子在电场作用下电解为氢离子和氢氧根离子,导致银电极发生氧化反应,银离子迁移加剧,最终可能导致电容器击穿。


3、外力作用


电容器经常受到外界的机械冲击、振动、压力或弯曲等力量的作用,导致其内部结构损坏,失效。


4、设计缺陷


一些电容器设计存在缺陷,导致在特定的工作条件下容易失效。


综上所述,国巨陶瓷电容失效的原因是多方面的,包括内部因素如内电场效应、介质老化、材料不均匀性和电极与材料的界面反应,以及外部因素如电压超载、环境因素、外力作用和设计缺陷等。为了减少电容器的失效,需要从材料选择、制造工艺、工作环境设计等多个方面进行综合考量和优化。

2024-07-16 339人浏览