电容器的常见失效模式和失效机理【上】

电容器的常见失效模式和失效机理【上】

电容器的常见失效模式有

――击穿短路；致命失效

――开路；致命失效――电参数变化（包括电容量超差、损耗角正切值增大、绝缘性能下降或漏电流上升等；部分功能失效

――漏液；部分功能失效

――引线腐蚀或断裂；致命失效

――绝缘子破裂；致命失效

――绝缘子表面飞弧；部分功能失效

引起电容器失效的原因是多种多样的。各类电容器的材料、结构、制造工艺、性能和使用环境各不相同，失效机理也各不一样。

各种常见失效模式的主要产生机理归纳如下。

[url=]3.1[/url]失效模式的失效机理

3.1.1引起电容器击穿的主要失效机理

①电介质材料有疵点或缺陷，或含有导电杂质或导电粒子；

②电介质的电老化与热老化；

③电介质内部的电化学反应；

④银离子迁移；

⑤电介质在电容器制造过程中受到机械损伤；

⑥电介质分子结构改变；

⑦在高湿度或低气压环境中极间飞弧；

⑧在机械应力作用下电介质瞬时短路。

3.1.2引起电容器开路的主要失效机理

①引线部位发生“自愈“，使电极与引出线绝缘；

②引出线与电极接触表面氧化，造成低电平开路；

③引出线与电极接触不良；

④电解电容器阳极引出箔腐蚀断裂；

⑤液体电解质干涸或冻结；

⑥机械应力作用下电介质瞬时开路。

3.1.3引起电容器电参数恶化的主要失效机理

①受潮或表面污染；

②银离子迁移；

③自愈效应；

④电介质电老化与热老化；

⑤工作电解液挥发和变稠；

⑥电极腐蚀；

⑦湿式电解电容器中电介质腐蚀；

⑧杂质与有害离子的作用；

⑨引出线和电极的接触电阻增大。

3.1.4引起电容器漏液的主要原因

①电场作用下浸渍料分解放气使壳内气压上升；

②电容器金属外壳与密封盖焊接不佳；

③绝缘子与外壳或引线焊接不佳；

④半密封电容器机械密封不良；

⑤半密封电容器引线表面不够光洁；

⑥工作电解液腐蚀焊点。

3.1.5引起电容器引线腐蚀或断裂的主要原因

①高温度环境中电场作用下产生电化学腐蚀

②电解液沿引线渗漏，使引线遭受化学腐蚀；

③引线在电容器制造过程中受到机械损伤；

④引线的机械强度不够。

3.1.6引起电容器绝缘子破裂的主要原因

①机械损伤；

②玻璃粉绝缘子烧结过程中残留热力过大；

③焊接温度过高或受热不均匀。

3.1.7引起绝缘子表面飞弧的主要原因

①绝缘子表面受潮，使表面绝缘电阻下降；

②绝缘子设计不合理；

③绝缘子选用不当；

④环境气压过低；

电容器击穿、开路、引线断裂、绝缘子破裂等使电容器完全失去工作能力的失效属致命性失效，其余一些失效会使电容不能满足使用要求，并逐渐向致命失效过渡；

电容器在工作应力与环境应力综合作用下，工作一段时间后，会分别或同时产生某些失效模式。同一失效模式有多种失效机理，同一失效机理又可产生多种失效模式。失效模式与失效机理之间的关系不是一一对应的。