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电容失效模式和失效机理 发布时间:2016-03-07

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
1.1、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。

1.2、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。

1.3、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;博客首页|?$ry]3j,@&[#Q(_
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。

1.4、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;Z7F;xY3~%Sw0
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。

1.5、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。

1.6、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。

1.7、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。





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