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1、根據(jù)鉭電解電容器的陰極引出的電解質(zhì)形態(tài)不同分為固體和非固體電解質(zhì)鉭電容器非固體電解質(zhì)鉭電容密封較難,根據(jù)其密封形式又分全密封和半密封產(chǎn)品;固體電解質(zhì)鉭能承受小量的反向電壓, 因此又做出了雙極性電解電容器。
2、 根據(jù)陰、陽(yáng)極引出端引出方向不同,又可分為軸向引出電容器和同向引出電容器。
3、在鉭電解電容的生產(chǎn)中,因執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不同,A、B、C 組檢驗(yàn)嚴(yán)酷程度不同,又分為國(guó)軍標(biāo)產(chǎn)品、七專(zhuān)產(chǎn)品和國(guó)標(biāo)企標(biāo)產(chǎn)品。
固體的結(jié)構(gòu)如圖一所示。它的正極的制造過(guò)程為:用非常細(xì)的鉭金屬粉壓制而成塊,在高溫及真空條件下燒結(jié)成多孔形基體,然后再對(duì)燒結(jié)好的基體進(jìn)行陽(yáng)極氧化,在其表面生成一層TaO5膜,構(gòu)成以TaO5膜為絕緣介質(zhì)的鉭粉燒結(jié)塊正極基體。固體鉭電解電容器負(fù)極的制造過(guò)程是:在鉭正極基體上浸漬硝酸錳,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而形成固體電解質(zhì)MnO2,再經(jīng)過(guò)工藝處理形成負(fù)極石墨層,接著再在石墨層外噴涂鉛錫合金等導(dǎo)電層,便構(gòu)成了電容器的芯子??梢钥闯觯腆w鉭電解電容器的正極是鉭粉燒結(jié)塊,絕緣介質(zhì)為T(mén)aO5,負(fù)極為MnO2固體電解質(zhì)。將電容器的芯子焊上引出線后再裝人外殼內(nèi),然后用橡膠塞封裝,便構(gòu)成了固體鉭電解電容器。有的電容器芯子采用環(huán)氧樹(shù)脂包封的形式以構(gòu)成固體鉭電解電容器。
圖一 固體鉭電解電容器的結(jié)構(gòu)示意圖
液體鉭電解電容器的制造工藝比固體鉭電解電容器較為簡(jiǎn)單,電容器的芯子直接由鉭粉燒結(jié)塊經(jīng)陽(yáng)極氧化制成,如圖二a所示。再把電容器芯子裝入含有硫酸水溶液或凝膠體硫酸硅溶液的銀外殼中,然后用氟橡膠密封塞進(jìn)行卷邊密封而成,如圖二b所示。硫酸水溶液等液體電解質(zhì)為電容器的負(fù)極。
圖二 液體鉭電解電容器的結(jié)構(gòu)示意圖
1、由于鉭電解電容器采用顆粒很細(xì)的鉭粉燒結(jié)成多孔的正極,所以單體積內(nèi)的有效面積大,而且鈕氧化膜的介電常數(shù)比鋁氧化膜的介電常數(shù)大因此在相同耐壓和電容量的條件下,鉭電解電容器的體積比鋁電解電容器的體積要小得多。
2、由于鉭粉燒結(jié)塊是先由模壓而成的,因此鉭電解電容器的外形可以制成多種形式。
3、使用溫度范圍寬。一般鈕電解電容器都能在40℃ ~ + 85℃環(huán)境溫度范圍內(nèi)工作,有的還能在+155℃ 下工作。
4、漏電流小,損耗低,絕緣電阻大,頻率特性好。
5、容量大,壽命長(zhǎng),可制成超小型元件。
6、由于鉭氧化膜化學(xué)性能穩(wěn)定,而且耐酸、耐堿,因而鉭電解電容器性能穩(wěn)定,長(zhǎng)時(shí)間工作仍能保持良好的電性能。
7、由于鉭電解電容器采用鈕金屬材料,再加上工藝原因,因而成本高、價(jià)格貴。
8、鉭電解電容器是有極性的電容器,且耐壓低。鉭電解電容器主要用于鋁電解電容器性能參數(shù)難以滿足要求的場(chǎng)合,如要求電容器體積小、上下限溫度范圍寬、頻率特性及阻抗特性好、產(chǎn)品穩(wěn)定性高的軍用和民用整機(jī)電路。
選擇時(shí),一般優(yōu)先考慮應(yīng)用需求的最重要特性,然后選擇和協(xié)調(diào)其他特性。幾個(gè)最重要因素如下,并給出列為最重要因素的原因。
1、溫度溫度影響:(A)電容量介電常數(shù)的變化引起導(dǎo)體面積或間距變化引起? (B)漏電流:通過(guò)阻抗變化影響? (C)高溫?fù)舸╇妷汉皖l率對(duì)發(fā)熱的影響 (D)額定電流,當(dāng)發(fā)熱產(chǎn)生影響時(shí) (E)電解液從密封處泄漏
2、濕度濕度影響:(A)漏電流? (B)擊穿電壓? (C)對(duì)功率因數(shù)或品質(zhì)因數(shù)的影響
3、低氣壓低氣壓影響:(A)擊穿電壓? (B)電解液從密封處泄漏
4、外加電壓外加電壓影響:(A)漏電流? (B)發(fā)熱及伴隨的影響? (C)介質(zhì)擊穿:頻率影響? (D)電暈? (E)對(duì)外殼或底座的絕緣
5、振動(dòng)振動(dòng)影響:(A)機(jī)械振動(dòng)引起的電容量變化? (B)電容器芯子、引出端或外殼發(fā)生機(jī)械變形
6、電流電流影響:(A)對(duì)電容器的內(nèi)部升溫和壽命的影響? (B)導(dǎo)體某發(fā)熱點(diǎn)的載流能力
7、壽命所有環(huán)境和電路條件對(duì)其都有影響。
8、穩(wěn)定性所有環(huán)境和電路條件對(duì)其都有影響。
9、恢復(fù)性能電容量變化后,能否恢復(fù)到初始條件。
10、尺寸、體積和安裝方法在機(jī)械應(yīng)力下,當(dāng)產(chǎn)品安裝固定不當(dāng)時(shí),容易導(dǎo)致引線承受較大應(yīng)力或共振,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生引線斷裂待現(xiàn)象。