陶瓷電容器失效分析
對于陶瓷電容器失效，原因分析有幾下幾種
一：潮濕對電參數惡化的影響
空氣中濕度過高時，水膜凝聚在電容器外殼表面，可使電容器的表面絕緣電阻下降。此外，對于半密封結構電容器來說，水分還可滲透到電容器介質內部，使電容器介質的絕緣電阻絕緣能力下降。因此，高溫、高濕環境對電容器參數惡化的影響極為顯著。經烘干去濕后電容器的電性能可獲改善，但是水分子電解的后果是無法根除的。例如，電容器的工作于高溫條件下，水分子在電場作用下電解為氫離子（H+）和氫氧根離子（OH-），引線根部產生電化學腐蝕。即使烘干去濕，也不可能使引線復原。
二：銀離子遷移的后果
無機介質電容器多半采用銀電極，半密封電容器在高溫條件下工作時，滲入電容器內部的水分子產生電解。在陽極產生氧化反應，銀離子與氫氧根離子結合生產氫氧化銀；在陰極產生還原反應，氫氧化銀與氫離子反應生成銀和水。由于電極反應，陽極的銀離子不斷向陰極還原成不連續金屬銀粒，靠水膜連接成樹狀向陽極延伸。銀離子遷移不僅發生在無機介質表面，還能擴散到無機介質內部，引起漏電流增大，嚴重時可使用兩個銀電極之間完全短路，導致電容器擊穿。
離子遷移可嚴重破壞正電極表面銀層，引線焊點與電極表面銀層之間，間隔著具有半導體性質的氧化銀，使無介質電容器的等效串聯電阻增大，金屬部分損耗增加，電容器的損耗角正切值顯著上升。
由于正電極有效面積減小，電容器的電容量會因此而下降。表面絕緣電阻則因無機介質電容器兩電極間介質表面上存在氧化銀半導體而降低。銀離子遷移嚴重時，兩電極間搭起樹枝狀的銀橋，使電容器的絕緣電阻大幅度下降。
綜上所述，銀離子遷移不僅會使非密封無機介質電容器電性能惡化，而且可能引起介質擊穿場強下降，最后導致電容器擊穿。
三：高溫條件下陶瓷電容器擊穿機理
半密封陶瓷電容器在高濕度環境條件下工作時，發生擊穿失效是比較普遍的嚴重問題。所發生的擊穿現象大約可以分為介質擊穿和表面極間飛弧擊穿兩類。介質擊穿按發生時間的早晚又可分為早期擊穿與老化擊穿兩種，早期擊穿暴露了電容介質材料與生產工藝方面存在的缺陷，這些缺陷導致陶瓷介質介電強度顯著降低，以至于在高濕度環境的電場作用下，電容器在耐壓試驗過程中或工作初期，就產生電擊穿。老化擊穿大多屬于電化學擊穿范疇。由于陶瓷電容器銀的遷移，陶瓷電容器的電解老化擊穿已成為相當普遍的問題。銀遷移形成的導電樹枝狀物，使漏電流局部增大，可引起熱擊穿，使電容器斷裂或燒毀。熱擊穿現象多發生在管形或圓片形的小型瓷介質電容器中，因為擊穿時局部發熱嚴重，較薄的管壁或較小的瓷體容易燒毀或斷裂。
四：電極材料的改進
陶瓷電容器一直使用銀電極。銀離子遷移和由此而引起含鈦陶瓷介質的加速老化是導致陶瓷電容器失效的主要原因。有的廠家生產陶瓷電容器已不用銀電極，而改用鎳電極，在陶瓷基片上采用化學鍍鎳工藝。由于鎳的化學穩定性比銀好，電遷移率低，提高了陶瓷電容器的性能和可靠性。
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編輯：admin 最后修改時間：2018-02-26
