陶瓷電容器的介質(zhì)老化與去老化方法

陶瓷電容器(ceramic capacitor)以電子陶瓷為介質(zhì)材料，具有使用溫度高，比容量大，耐潮濕性好，介質(zhì)損耗較小，電容溫度系數(shù)可在大范圍內(nèi)選擇等優(yōu)點，在電子電路中應(yīng)用廣泛。但隨時間延長，陶瓷電容器會出現(xiàn)介質(zhì)老化現(xiàn)象，使用時須引起注意。

電介質(zhì)的老化

電路應(yīng)用中，我們使用的大多是2類陶瓷電容器，老化主要是介質(zhì)特性(NP0、X7R、Z5U、Y5V)所致。介質(zhì)老化是鐵電類介質(zhì)材料(主要成分為鈦酸鋇)的一種效應(yīng)，主要表現(xiàn)為介電常數(shù)隨時間延長而緩慢降低，老化率是介電常數(shù)隨時間遞減的變化率，與時間成對數(shù)關(guān)系。

老化率和容值在t小時后的關(guān)系可用公式表示：

Ct=C10×(1-A/100lgt)

其中：

Ct：t小時以后的容值;

C10：t0時刻容值，通常選取生產(chǎn)加工完成24h后的容值作為老化時間軸的起點t0時刻時的容值;

A：介質(zhì)老化常數(shù)(老化率);

t：電容器所經(jīng)歷的老化時間，從生產(chǎn)過程中最后一次加熱結(jié)束開始，單位為小時。

因此，在設(shè)計低漂移的線路時，要選用低老化率或無老化電容。并且設(shè)計師要根據(jù)老化率和溫度特性(TCC)來選擇電容器的最小容值。

電容器去老化

如果電容器儲存時間超過1000h后，或經(jīng)過老化篩選試驗后進行檢測，電容值超出規(guī)范要求時應(yīng)進行去老化處理：即將電容器加熱至高于居里溫度的某一溫度，則會起到去老化作用，電容器的老化現(xiàn)象消失;當(dāng)電容器再次冷卻時，老化會重新開始。

去老化的常用方法是：在上極限溫度(或高于極限溫度，最高溫度可至150℃)下放置1h，然后室溫下保持24h后，再進行檢測。

電容器被安裝到設(shè)備后，如果長期處于未通電狀態(tài)，電容器也會有老化現(xiàn)象，即電容量會緩慢減少。在設(shè)備開機通電瞬間，電容器在電源電場的作用下，介質(zhì)電耦極子極性因放置時間的延長而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的部分會瞬間被扭正，即極性排列狀態(tài)將接近該電容器出廠的狀態(tài)，電容量將得到一定程定的恢復(fù)。

電容器儲存

為了減緩老化，陶瓷電容器應(yīng)應(yīng)該存放在溫度(5～40)℃，相對濕度70%以下環(huán)境。只有使用時才打開防潮包裝袋，要避免將電容器存放在含二氧化硫和酸性氣體等腐蝕性環(huán)境中。

如果電容器在發(fā)貨超過一年后才使用，必須重新檢測電容器的電性能，并對可焊性進行檢測，合格后才能使用。

審核編輯：湯梓紅