Необратимое изменение - емкость
Cтраница 1
Необратимые изменения емкости обычно связаны с небольшими остаточными изменениями размеров конденсатора. У конденсаторов с органическим диэлектриком они обычно больше, чем в случае неорганических диэлектриков, так как для органических веществ коэффициент линейного расширения примерно на один порядок величины выше, что легче приводит к необратимому изменению размеров при колебаниях температуры, тем более, что жесткость органических материалов невелика и они склонны к пластическим деформациям. [1]
Необратимые изменения емкости характеризуются остаточным относительным изменением емкости бС0ет, возникающим после возвращения конденсатора, подвергавшегося температурному воздействию, к исходной температуре. Они обусловлены небольшими остаточными изменениями размеров конденсатора, вызванными колебаниями температуры. Изменение емкости бСост называется также коэффициентом температурной нестабильности емкости ТКНЕ и обозначается ас. [2]
Необратимые изменения емкости конденсаторов с органическим диэлектриком обычно больше, чем в случае неорганических диэлектриков, так как для органических веществ коэффициент линейного расширения выше ( обычно порядка 50 - 5 - 100 - 10 - 6 град-1), что легче приводит к необратимому изменению размеров конденсатора, тем более, что жесткость органических материалов невелика и они склонны к пластическим деформациям. [3]
 |
Зависимость изменения сопротивления тонкопленочных ( 1 - 3 и проволочных ( 4 резисторов различных номиналов от длительности гамма-облучения при общей дозе 2 - 109Р. [4] |
Ионизирующее излучение вызывает обратимое или необратимое изменение емкости конденсаторов и обратимое ( в большинстве случаев) изменение величины утечки и тангенса угла потерь. [5]
С и выше 200 С, происходят необратимые изменения емкости и тангенса угла потерь. Взаимодействие между подложкой, обкладками и изолирующим слоем во время испытаний при высокой температуре было уменьшено за счет применения подложек из плавленого кварца и пленок алюминия или золота в качестве обкладок. Конденсаторы на основе широкого диапазона неорганических диэлектриков меняли свою емкость на 10 % при следующих температурах: 180 С ( SiO), 225 С ( ZnS), 350 С ( Yb2O3), 375 С ( Si02), 410 C ( А1203), 470 С ( Si3N4), 490 С ( СеО2), однако не установлено, вызваны эти изменения только температурной зависимостью емкости или же играли роль и необратимые изменения. Более полное исследование высокотемпературных свойств тонкопленочных конденсаторов на основе боросиликатов редкоземельных элементов, полученных напылением в вакууме Хакскайло и Смитом [40], показало, что пленки на основе бороси-ликата диспрозия, осажденные испарением смеси 80 вес. Атомы диспрозия могут препятствовать катионной проводимости в пленке при повышенной температуре, так как в диапазоне от комнатной температуры до 470 С температурный коэффициент емкости образцов с толщиной диэлектрика около одного микрона составляет лишь 1 2 Ю-4 1 / С. Как и ожидалось, электрическая прочность ум еньшает-ся с 4 106 В см - при комнатной температуре до примерно 1 7 х X 10е В см 1 при 500 С. Во время длительной термообработки при высоких температурах были обнаружены небольшие изменения емкости, однако то, что они имели величину порядка лишь нескольких процентов, указывает, что пленки боросиликатов редких земельных элементов должны быть полезны для применения в конденсаторах, работающих при высоких температурах. [6]
Однако повышение температуры может привести и к необратимым изменениям емкости. Например, в конденсаторе может произойти перегруппировка воздушных зазоров между обкладками и диэлектриком. Необратимое изменение емкости происходит также вследствие старения диэлектрика, которое заключается в изменении его диэлектрической проницаемости. [7]
Под влиянием изменения температуры могут происходить как обратимые, так и необратимые изменения емкости. Первые характеризуются температурным коэффицинтом емкости ( ТКС) а0, а вторые - коэффициентом температурной нестабильности ( К. ТНЕ) Рс, которые указывают относительное изменение емкости на 1 С. Для уменьшения ТКС используют диэлектрики с малым значением температурного коэффициента диэлектрической проницаемости и применяют термо-компенеацию. В зависимости от величины и знака ТКС конденсаторы делят на группы и соответствующим образом маркируют. [8]
Постоянство емкости в пределах 2 % о, а также отсутствие температурных необратимых изменений емкости обеспечиваются применением лучших сортов слюды и безупречными заклепочными контактами. [10]
Нагрев до более высокой температуры, приближающейся к точке плавления парафина, не только дает увеличенные значения ТКЕ по сравнению с указанными выше, но может приводить к заметным необратимым изменениям емкости. [12]
При слабом сжатии секций и недостаточно тщательной технологии изготовления конденсаторы с обкладками из фольги, пропитанные парафином, имеют совершенно неудовлетворительную стабильность емкости во времени ( колебания емкости порядка нескольких процентов), высокие значения ТКЕ ( доЗОО - 10 6 град 1 и выше) и заметное необратимое изменение емкости после нагрева. В связи с этим для слюдяных фольговых конденсаторов, спрессованных пластмассой, величина ТКЕ и стабильность нормами не оговариваются. [13]
Здесь мы рассматривали только обратимые изменения емкости конденсаторов, вызванные изменениями температуры. Воздействие повышенных или пониженных температур может приводить также ик необратимым изменениям емкости. Необратимую нестабильность емкости обычно характеризуют величиной ДСост - остаточным относительным изменением емкости ( в % от исходного значения) после возвращения к исходной температуре для конденсатора, подвергавшегося нагреву, охлаждению или воздействию нескольких температурных циклов. [14]
Недостатком органических материалов при их использовании в конденсаторостроении является повышенный коэффициент линейного расширения ад, который обычно в 10 раз превышает те значения, которые характерны для неорганических диэлектриков. В связи с этим усиливаются деформации диэлектрика при колебаниях температуры, что создает возможность появления остаточных деформаций и связанных с ними заметных необратимых изменений емкости. [15]
Страницы: 1 2