• ббб

Металданған пленкалы конденсаторлардың өздігінен қалпына келуіне қысқаша кіріспе (1)

Органометалл пленкалы конденсаторлардың ең үлкен артықшылығы - олардың өздігінен қалпына келуі, бұл конденсаторларды бүгінгі таңда ең жылдам дамып келе жатқан конденсаторлардың біріне айналдырады.

Металданған пленкалы конденсаторлардың өздігінен жазылуының екі түрлі механизмі бар: бірі - разрядтың өздігінен жазылуы; екіншісі - электрохимиялық өздігінен жазылу. Біріншісі жоғары кернеуде жүреді, сондықтан оны жоғары кернеулі өздігінен жазылу деп те атайды; соңғысы өте төмен кернеуде де болатындықтан, оны көбінесе төмен кернеулі өздігінен жазылу деп атайды.

 

Өздігінен жазылу

Разрядтың өздігінен жазылу механизмін көрсету үшін, кедергісі R болатын екі металлданған электрод арасындағы органикалық қабықшада ақау бар деп есептейік. Ақаулықтың сипатына байланысты ол металл ақауы, жартылай өткізгіш немесе нашар оқшауланған ақау болуы мүмкін. Әрине, ақау біріншілерінің бірі болған кезде, конденсатор төмен кернеуде өзін-өзі разрядтайды. Тек соңғы жағдайда ғана жоғары кернеулі разряд өзін-өзі қалпына келтіреді.

Разрядтың өздігінен жазылу процесі металлдандырылған пленкалы конденсаторға V кернеуін бергеннен кейін бірден ақау арқылы I=V/R омдық тогы өтеді. Сондықтан, J=V/Rπr2 ток тығыздығы металдандырылған электрод арқылы ағады, яғни ақау аймағы неғұрлым жақын болса (r соғұрлым кішірек болса) және оның ток тығыздығы металлдандырылған электрод ішінде соғұрлым жоғары болады. W=(V2/R)r ақауының қуат тұтынуынан туындаған Джоуль жылуына байланысты жартылай өткізгіштің немесе оқшаулағыш ақаудың кедергісі R экспоненциалды түрде төмендейді. Сондықтан, I тогы және қуат тұтынуы W тез артады, нәтижесінде металлдандырылған электрод ақауға өте жақын орналасқан аймақта J1= J=V/πr12 ток тығыздығы күрт артады, ал оның Джоуль жылуы аймақтағы металлдандырылған қабатты ерітіп, электродтар арасындағы доғаның осында ұшып кетуіне әкелуі мүмкін. Доға тез буланып, балқытылған металды лақтырып жібереді, металл қабаты жоқ оқшауланған оқшаулау аймағын құрайды. Доға сөнеді және өздігінен жазылуға қол жеткізіледі.

Разрядтың өздігінен қалпына келу процесінде пайда болатын Джоуль жылуы мен доғасының әсерінен ақаудың айналасындағы диэлектрик және диэлектрлік беттің оқшаулау оқшаулау аймағы жылулық және электрлік зақымданулардан сөзсіз зақымдалады, осылайша химиялық ыдырау, газдану және көміртектену, тіпті механикалық зақымдану орын алады.

 

Жоғарыда айтылғандардан шығатын болсақ, мінсіз разрядтың өзін-өзі қалпына келтіруіне қол жеткізу үшін ақаудың айналасында қолайлы жергілікті ортаны қамтамасыз ету қажет, сондықтан металлданған органикалық пленкалы конденсатордың дизайнын ақаудың айналасында қолайлы ортаға, металлданған қабаттың қолайлы қалыңдығына, герметикалық ортаға және қолайлы өзек кернеуі мен сыйымдылығына қол жеткізу үшін оңтайландыру қажет. Мінсіз разрядтың өзін-өзі қалпына келтіруі деп аталатын нәрсе: өзін-өзі қалпына келтіру уақыты өте қысқа, өзін-өзі қалпына келтіру энергиясы аз, ақауларды тамаша оқшаулау, айналадағы диэлектрикке зақым келтірмейді. Жақсы өзін-өзі қалпына келтіруге қол жеткізу үшін органикалық пленканың молекулаларында көміртектің сутегі атомдарына қатынасы төмен және оттегінің орташа мөлшері болуы керек, сондықтан өздігінен қалпына келетін разрядта пленка молекулаларының ыдырауы кезінде көміртек түзілмейді және жаңа өткізгіш жолдардың пайда болуына жол бермеу үшін көміртек тұнбасы болмайды, керісінше, газдың күрт көтерілуімен доғаны сөндіру үшін CO2, CO, CH4, C2H2 және басқа газдар түзіледі.
Өздігінен жазылу кезінде ақаудың айналасындағы ортаның зақымдалмауын қамтамасыз ету үшін, өздігінен жазылу энергиясы тым үлкен болмауы керек, сонымен қатар тым кішкентай болмауы керек, ақаудың айналасындағы металлдану қабатын алып тастау үшін оқшаулау (жоғары кедергі) аймағын қалыптастыру үшін ақау оқшауланады, бұл өздігінен жазылуға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Әрине, қажетті өздігінен жазылу энергиясы металлдану қабатының металымен, қалыңдығымен және қоршаған ортасымен тығыз байланысты. Сондықтан, өздігінен жазылу энергиясын азайту және жақсы өздігінен жазылуға қол жеткізу үшін төмен балқу температурасы бар органикалық пленкаларды металлдандыру жүзеге асырылады. Сонымен қатар, металлдану қабаты біркелкі емес қалың және жұқа болмауы керек, әсіресе сызаттардың алдын алу үшін, әйтпесе оқшаулау оқшаулау аймағы тармақ тәрізді болып, жақсы өздігінен жазылуға қол жеткізе алмайды. CRE конденсаторларының барлығы кәдімгі пленкаларды пайдаланады және сонымен бірге кіретін материалдарды қатаң тексеруді басқарады, есік алдында ақаулы пленкаларды бұғаттайды, осылайша конденсатор пленкаларының сапасы толық кепілдендірілген.

 

Радиацияның өзін-өзі қалпына келтіруінен басқа, тағы бір механизм бар, ол электрохимиялық өзін-өзі қалпына келтіру. Бұл механизмді келесі мақалада талқылайық.


Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 18 ақпан

Хабарламаңызды бізге жіберіңіз: