文档介绍：电容的失效模式和失效机理分析时间:2011 年 09月 08日字体:大中小关键词: 电容失效模式失效机理电容器的常见失效模式有: ――击穿短路;致命失效――开路;致命失效――电参数变化( 包括电容量超差、损耗角正切值增大、绝缘性能下降或漏电流上升等; 部分功能失效――漏液;部分功能失效――引线腐蚀或断裂;致命失效――绝缘子破裂;致命失效――绝缘子表面飞弧;部分功能失效引起电容器失效的原因是多种多样的。各类电容器的材料、结构、制造工艺、性能和使用环境各不相同, 失效机理也各不一样。各种常见失效模式的主要产生机理归纳如下。 1 失效模式的失效机理 引起电容器击穿的主要失效机理①电介质材料有疵点或缺陷,或含有导电杂质或导电粒子; ②电介质的电老化与热老化; ③电介质内部的电化学反应; ④银离子迁移; ⑤电介质在电容器制造过程中受到机械损伤; ⑥电介质分子结构改变; ⑦在高湿度或低气压环境中极间飞弧; ⑧在机械应力作用下电介质瞬时短路。 引起电容器开路的主要失效机理①引线部位发生“自愈“,使电极与引出线绝缘; ②引出线与电极接触表面氧化,造成低电平开路; ③引出线与电极接触不良; ④电解电容器阳极引出箔腐蚀断裂; ⑤液体电解质干涸或冻结; ⑥机械应力作用下电介质瞬时开路。 引起电容器电参数恶化的主要失效机理①受潮或表面污染; ②银离子迁移; ③自愈效应; ④电介质电老化与热老化; ⑤工作电解液挥发和变稠; ⑥电极腐蚀; ⑦湿式电解电容器中电介质腐蚀; ⑧杂质与有害离子的作用; ⑨引出线和电极的接触电阻增大。 引起电容器漏液的主要原因①电场作用下浸渍料分解放气使壳内气压上升; ②电容器金属外壳与密封盖焊接不佳; ③绝缘子与外壳或引线焊接不佳; ④半密封电容器机械密封不良; ⑤半密封电容器引线表面不够光洁; ⑥工作电解液腐蚀焊点。 引起电容器引线腐蚀或断裂的主要原因①高温度环境中电场作用下产生电化学腐蚀; ②电解液沿引线渗漏,使引线遭受化学腐蚀; ③引线在电容器制造过程中受到机械损伤; ④引线的机械强度不够。 引起电容器绝缘子破裂的主要原因①机械损伤; ②玻璃粉绝缘子烧结过程中残留热力过大; ③焊接温度过高或受热不均匀。 引起绝缘子表面飞弧的主要原因①绝缘子表面受潮,使表面绝缘电阻下降; ②绝缘子设计不合理③绝缘子选用不当④环境气压过低电容器击穿、开路、引线断裂、绝缘子破裂等使电容器完全失去工作能力的失效属致命性失效,其余一些失效会使电容不能满足使用要求,并逐渐向致命失效过渡; 电容器在工作应力与环境应力综合作用下, 工作一段时间后, 会分别或同时产生某些失效模式。同一失效模式有多种失效机理, 同一失效机理又可产生多种失效模式。失效模式与失效机理之间的关系不是一一对应的。 2 电容器失效机理分析 潮湿对电参数恶化的影响空气中湿度过高时,水膜凝聚在电容器外壳表面,可使电容器的表面绝缘电阻下降。此处, 对于半密封结构电容器来说, 水分还可渗透到电容器介质内部, 使电容器介质的绝缘电阻绝缘能力下降。因此, 高温、高湿环境对电容器参数恶化的影响极为显著。经烘干去湿后电容器的电性能可获改善, 但是水分子电解的后果是无法根除的。例如: 电容器工作于高温条件下,水分子在电场作用下电解为氢离子( H+ )和氢氧根离