陶瓷電容就是介質材料為陶瓷的電容器,根據陶瓷材料的不同,可以分為低頻陶瓷電容器和高頻陶瓷電容器兩類,按結構形式分類,又可分為圓片狀電容器、管狀電容器、矩形電容器、片狀電容器、穿心電容器等多種。陶瓷電容在工作時的熱循環過程中會使陶瓷電容的溫度升高,那么溫度升高了對陶瓷電容的容量有影響嗎?
我們進行了熱循環試驗,以102陶瓷電容為例,電容量變化率隨溫度變化曲線。從20℃降低到-100℃的冷冰階段,隨著溫度的下降,其電容量變化率負向增大。然后進行加熱階段,隨著溫度的升高到0℃,其電容量變化率正向增大,隨著溫度繼續升高到100℃,其電容量變化率負向增大,然后隨著電容器自然冷冰回到30℃,其電容量變化率正向增大。由此可以得出:在溫度從-100℃升高到100℃當過程中,溫度低于℃,陶瓷封裝電容器具有正的溫度系數,當溫度高于℃,陶瓷封裝電容器具有負的溫度系數。
然后再一次的熱循環試驗中經不同次數熱循環后發現對于102陶瓷電容的前400次熱循環電容量變化率比較緩慢,在400次熱循環以后,隨著熱循環次數的增加,其電容量變化率大幅度的的向負方向漂移。根據電容器技術條件規定為: D小于0.04,小于百分之二十的失效標準,102陶瓷電容已經失效,隨著循環次數的增加,其電容量變化率變化幅度和速率逐漸增大。
由于陶瓷電容的電容量變化率主要取決于電介質的溫度特性,通常介電常數都在幾千以上,隨著溫度的降低鈦酸鋇從立方順電體相轉變為正方形的鐵電體相,再轉變為正交相,對應這兩個轉變,鈦酸鋇的介電常數隨溫度變化的曲線上有兩個峰值。添加物的存在使鈦酸鋇基陶瓷的介電常數變化的峰值明顯減小,并卻向低溫方向偏移,這類介質具有鐵電特性。
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