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行業(yè)技術(shù)|帶你了解金屬化薄膜電容的基礎(chǔ)材料

2023-02-28
MENTRONIX

金屬化薄膜電容的基礎(chǔ)材料

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薄膜是電容器主要介質(zhì)材料,而在其上的蒸鍍的金屬材料是電容器的極板,對(duì)于低壓電力電容器,基膜與蒸鍍極板是決定金屬化電容器性能的2個(gè)至關(guān)重要的因素。薄膜金屬化層的設(shè)計(jì)與加工對(duì)于制造各類(lèi)金屬化薄膜電容器尤為重要。

目前國(guó)內(nèi)外基本上采用  金屬化膜  鋁金屬化膜 2種薄膜。

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金屬化膜電極鍍層的金屬以鋅和鋁為主,其中金屬鋅具有良好的導(dǎo)電性能,當(dāng)鋅層暴露在空氣中能在很短的時(shí)間內(nèi)氧化成ZnO。ZnO是一種半導(dǎo)體物質(zhì),并且很疏松,在溫濕條件下,會(huì)加速鍍層氧化,往往幾天內(nèi)就破壞整個(gè)鍍層。但鋅金屬化膜,在直流高壓大電流下工作,其容量的損失及損耗的增加幾乎可忽略不計(jì)。

金屬鋁在薄膜基材上的附著力強(qiáng),生產(chǎn)過(guò)程易于處理,由于鋁層表面與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)了致密的氧化物,這種以Al2O3為主要成分的致密層阻值了內(nèi)層被繼續(xù)氧化,所以鍍鋁金屬化薄膜能存放相當(dāng)常的時(shí)間,也不會(huì)因氧化引起其電特性參數(shù)的變化,因而Al金屬化得到廣泛的應(yīng)用。但是Al金屬化膜的耐壓強(qiáng)度低,在直流電場(chǎng)的作用下,基膜易發(fā)生擊穿,導(dǎo)致容量衰減,損耗增大,其缺點(diǎn)也日益暴露出來(lái)。

因此出現(xiàn)了鋅鋁復(fù)合膜。現(xiàn)在薄膜介質(zhì)表面蒸鍍上鋁,確保金屬鍍層和基材的結(jié)合力,再蒸鍍鋅,得到以金屬鋁為底層,鋅鋁混合物為表層的復(fù)合膜。
復(fù)合金屬化膜則顯著提高了電容器的耐壓性能,大大減少了電容器的容量衰減值和損耗增加值。目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的交流和低壓電力電容器用戶(hù)選用Zn-Al復(fù)合金屬化膜,而AL金屬化膜則主要用于制造交流薄膜電容器,鋅鋁復(fù)合膜兼具了鋅膜和鋁膜的優(yōu)點(diǎn),先鍍鋁是保證符合金屬層與基膜有良好的附著力,后鍍鋅是為了保持鋅層良好的耐壓特性。
鋅鋁金屬化膜必須嚴(yán)格控制鋅、鋁比例,如果含鋁量偏大,就會(huì)失去鍍鋅金屬化薄膜的良好電特性;如果含鋁量偏小,又會(huì)造成氧化保護(hù)不夠,影響金屬化膜存放等。另外,復(fù)合鋅鋁金屬化薄膜所需含鋁量對(duì)少還決定于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐臍夂?,或者生產(chǎn)、存放薄膜的環(huán)境,總的來(lái)說(shuō),如果環(huán)境溫度低、濕度小,含鋁量可以小些,反之則應(yīng)稍大些。




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