1. 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯電容器 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯電容器(polyethleneterephthalate c […]
1. 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯電容器
聚對(duì)苯二甲酸乙二酯電容器(polyethleneterephthalate capacitor)簡稱聚酯電容器(polyeste capacitor),也叫滌綸電容器,聚酯薄膜的英文縮寫為PET。它是以極性的聚對(duì)苯二甲酸乙二甲酸乙二酯薄膜為介質(zhì)制成的,電極有箔式和金屬化兩種。
高介電常數(shù)和介質(zhì)強(qiáng)度(絕緣破壞電壓40V/um)為金屬化聚酯薄膜電容器提供了好的體質(zhì)效率,其金屬化聚酯薄膜電容器有優(yōu)秀的自動(dòng)回復(fù)性能。聚酯電容器的電容量和電壓范圍很寬,電容量可從一百皮法到數(shù)百微法,電壓可由幾十伏到上萬伏,因此既有小型低壓電容器,又有高壓大容量電容器(較適用作貯能電容器)。聚酯電容器的比電容大,耐熱性好,可長期在12°-130°C溫度下工作。但它的損耗較大,電參數(shù)溫度頻率特性不穩(wěn)定,一般不適合在高頻下適用。
聚酯電容器有浸涂包封、灌注包封等半密封形式和金屬外殼封裝等全密封形式。在極性有機(jī)介質(zhì)電容器中,聚酯電容器產(chǎn)量最大,應(yīng)用廣,現(xiàn)在基本上取代了紙介電容器。
2. 聚對(duì)萘二甲酸乙二酯電容器
聚對(duì)萘二甲酸乙二酯電容器(poiyethylonenaphthalate capacitor)。這種介質(zhì)也是聚酯類,由于已經(jīng)有了聚酯電容器,因此,這種電容器則簡稱聚乙酯電容器,聚乙酯薄膜的英文縮寫為PEN。
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是聚酯家族中的重要成員之一,由,2,6-萘二甲酸(NDC)或2,6-萘二甲酸二甲酸(DMN)與乙二醇縮聚而成,是性能優(yōu)良的熱塑性樹脂。PEN化學(xué)結(jié)構(gòu)與PET相似,不同之處在于分子鏈中PEN由剛性更大的萘環(huán)代替了PET中的苯環(huán),萘環(huán)結(jié)構(gòu)使PEN具有比PET更高的物理機(jī)械性能、氣體阻隔性能、化學(xué)穩(wěn)定性及耐熱、耐紫外線、耐輻射等性能。
而PEN薄膜具有突出的耐熱性,尺寸穩(wěn)定性、長期耐用而且具有氣密性,由于各方面性能表現(xiàn)均衡,因而應(yīng)用起來非常容易。PEN薄膜可以承受160°C的高溫,大大超過了聚酯薄膜120°C的水平,而氣體滲透性和吸水性則低于聚酰亞胺薄膜。
PEN薄膜與普通聚酯薄膜的電特性基本一致。由于PEN薄膜在電容器中的應(yīng)用主要是高溫環(huán)境,如疊片薄膜電容器,大多是聚苯硫醚薄膜電容器或聚乙酯薄膜電容器。
3. 聚丙烯電容器
聚丙烯電容器(polypyopylenecapacitor)是以非極性的聚丙烯薄膜(英文縮寫為PP)為介質(zhì)制成的,電極有箔式和金屬化兩種。它的電性能優(yōu)良,基本上與聚苯乙烯電容器相似,具有低損耗、低介質(zhì)吸收、高介質(zhì)強(qiáng)度、非常高的絕緣電阻和電容量的負(fù)溫度系數(shù)特點(diǎn)。由于聚丙烯的絕緣強(qiáng)度比聚苯乙烯高,所以比電容大;電容量溫度穩(wěn)定性比聚苯乙烯電容器稍差。這種電容器的耐熱性較好,能耐100°C以上的溫度??梢杂糜谡袷幤鳌V波器、采樣保持電路、脈沖整形電路、電力電子線路的緩沖電路等。由于聚丙烯薄膜的電容量的負(fù)溫度系數(shù)而常與其他正溫度系數(shù)的介質(zhì)復(fù)合制成溫度系數(shù)很低的復(fù)合介質(zhì)電容器。
不僅如此,在聚丙烯薄膜上生成的金屬化電極不僅比較牢固,而且還可以做得比較厚,因此,在需要紋波電流比較大的應(yīng)用場合往往需要聚丙烯介質(zhì)電容器的原因。甚至人們通常還會(huì)有一個(gè)錯(cuò)覺,即聚丙烯介質(zhì)電容器(CBB電容器)都可以承受比較高的電流。盡管這樣理解比較偏頗,但是卻說明聚丙烯介質(zhì)電容器承受電流能力比較高的事實(shí)。
4. 聚碳酸酯電容器
聚碳酸酯電容器(poiycarbonatecapacitor)是以極性的聚碳酸酯薄膜為介質(zhì)制成的。這種電容器的電性能比聚酯電容器好一些,電容量穩(wěn)定性較高,具有低的溫度系數(shù),損耗較小,耐熱性方面與聚酯電容器相比,具有很寬的工作溫度范圍,可在120-130°C下長期工作??梢詰?yīng)用于定時(shí)器和濾波器以及很高的溫度環(huán)境。這種電容器有箔式和金屬化兩種。
5. 聚苯硫醚電容器
聚苯硫醚電容器(polyphenylenesulphide capacitor)是新型介質(zhì)材料電容器,聚苯硫醚英文縮寫為PPS。它具有低損耗,寬泛的溫度控制范圍,低溫度系數(shù)和好的穩(wěn)定性的特點(diǎn)。適于應(yīng)用在計(jì)數(shù)器和濾波器、自動(dòng)化和其他高溫環(huán)境中。
6. 聚苯乙烯電容器
聚苯乙烯(polystyrenecapacitor)電容器時(shí)目前廣泛應(yīng)用的一種非極性有機(jī)介質(zhì)電容器。它是以非極性的聚苯乙烯薄膜為介質(zhì)制成的電容器。這種電容器的電性能優(yōu)良,有極低的介質(zhì)損耗,低介質(zhì)吸收,好的長期穩(wěn)定性,非常高的絕緣電阻和小的負(fù)溫度系數(shù),絕緣電阻很高,電參數(shù)隨溫度和頻率變化很小,大容量的溫度系數(shù)約為+100*106/°C,電容量精度高,最高可達(dá)±0.05%。因此,聚苯乙烯電容器可在很寬的頻帶特別是高頻和對(duì)電容量要求極高的電路(如定時(shí)電路和各種高通、低通、帶通以及帶阻濾波器)的應(yīng)用條件下使用,并可部分地代替云母電容器。但這種電容器的工作溫度不高,上限為+70-+75°C。
7. 聚四氟乙烯電容器
聚四氟乙烯電容器(polytetrafluoroethylenecapacitor)是以非線性的聚四氟乙烯薄膜為介質(zhì)制成的。這種電容器的主要特點(diǎn)是電性能優(yōu)異,損耗小,絕緣電阻高,電參數(shù)的溫度、頻率特性十分穩(wěn)定,耐化學(xué)腐蝕性極好,吸濕性極低,尤其突出的是它的耐熱性很高,工作溫度上限可達(dá)250°C,這一點(diǎn)在非極性有機(jī)介質(zhì)電容器中時(shí)十分難得的,同時(shí)低溫下不發(fā)脆,可在液氦的負(fù)溫下適用,因此工作溫度范圍很寬。缺點(diǎn)是耐電暈性差。
此外,聚四氟乙烯成膜工藝復(fù)雜,成本高,所以這種電容器一般只適宜在高溫、高頻等要求較高的場合下適用。
聚四氟乙烯電容器有箔式金屬化兩種。
金屬化聚四氟乙烯電容器(metallized polytetrafiuoroethylenecapacitor)是用金屬化的聚四氟乙烯薄膜制作的電容器。聚四氟乙烯薄膜,由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),必須對(duì)薄膜表面先進(jìn)行處理再金屬化,金屬膜才具有良好的附著力。金屬化聚四氟乙烯電容器也具有自愈特征,體積小,電性能優(yōu)良,可長期在200°C下工作。
8. 聚砜電容器
聚砜電容器(poiysulphonecapacitor)是以極性的聚砜薄膜為介質(zhì)制成的電容器,電極有箔式和金屬化兩種。聚砜電容器電性能良好,耐熱性高,工作溫度范圍寬,可在-50—+150°C范圍內(nèi)可靠地工作。此外,它的化學(xué)穩(wěn)定性較好,單吸濕性較大,為0.2%,因此,必須采用全密封結(jié)構(gòu)。
9. 聚乙烯電容器
聚乙烯電容器(polyethylenecapacitor)是以非極性的聚乙烯薄膜為介質(zhì)制成的電容器。其電性能和耐熱性基本上與聚苯乙烯電容器相似。單電容器穩(wěn)定性較差,電容量溫度系數(shù)約為-100*10-6—400*10-6/°C。電容量精度可以達(dá)到±2%。由于聚乙烯耐熱性和機(jī)械穩(wěn)定性難以滿足一定的要求,機(jī)械強(qiáng)度較低,因此難以制成薄而均勻的膜,這就限制了此電容器的發(fā)展。
10. 聚酰亞胺電容器
聚酰亞胺電容器(poiyimidecapacitor)是用極性的聚酰亞胺膜作介質(zhì)制成的。這是一種較新型的電容器,在電性能方面基本上與聚酯電容器相似。它的主要特點(diǎn)是耐熱性很高,可長期在130°C下工作。此外,介質(zhì)薄膜可在液氦的負(fù)溫下保持柔軟性,所以工作溫度下限很低,并且耐輻射,耐燃燒。因此,聚酰亞胺電容器可以滿足高溫、低溫、輻射等環(huán)境條件下工作的要求。
11. 聚對(duì)二甲苯薄膜電容器
聚對(duì)二甲苯薄膜電容器(polyparaxylenefilm capacitor)是由輝光發(fā)電法或氣相法使二甲苯在導(dǎo)電基片表面縮聚成聚對(duì)二甲苯嗎、薄膜而制得,也可用真空蒸發(fā)法制取。它是一種非極性有機(jī)薄膜電容器,電性能優(yōu)良,介質(zhì)損耗低,約在10-4左右,介電常數(shù)為2.63,與聚苯乙烯電容器相似。這種電容器屬于耐高溫電容器,但薄膜在空氣中在約100°C下易于氧化,因此需要密封,密封型電容器可在200°C下穩(wěn)定地工作。
這種材料除直接用作薄膜電容器介質(zhì)外,還可做成一般分立元件電容器,用作混合集成電路的外貼元件等。
12. 復(fù)合介質(zhì)電容器
復(fù)合介質(zhì)電容器(compcsiedielectric capacitor)的介質(zhì)時(shí)用不同材料組合在一起制成的。在電容器制造中,已采用的復(fù)合介質(zhì)有極性薄膜與電容器紙組合、非極性薄膜與電容器紙組合和極性薄膜與非極性薄膜組合等。采用前兩種復(fù)合介質(zhì)的目的是為了提高電容器的絕緣強(qiáng)度,而采用后一種則可以降低電容器的電容量溫度系數(shù)。
與電容器紙組合的極性薄膜,常用的有聚酯膜和聚碳酸薄膜等。用聚酯薄膜與電容器紙組合的復(fù)合介質(zhì)所制造的電容器,除了體積小外,還有較好的耐濕性。與紙介電容器相比,復(fù)合介質(zhì)電容器的高溫時(shí)間常數(shù)大,壽命更長。與薄膜電容器相比,在較高溫度下,復(fù)合介質(zhì)電容器的損耗較小,電暈電壓較高。
與電容器紙組合的非極性薄膜,常用的有聚苯乙烯薄膜和聚丙烯薄膜等。電容器紙-聚苯乙烯電容器,比聚苯乙烯電容器易于浸漬,其絕緣強(qiáng)度和耐熱性都有提高,電容量溫度系數(shù)也有所改善。如果將聚苯乙烯薄膜換成聚丙烯薄膜,則不僅可以提高電容器的擊穿電壓和耐熱性,而且還可以降低成本。
13. 可調(diào)電容器
在收音機(jī)等需要頻繁調(diào)節(jié)電容器電容量的應(yīng)用場合,需要電容器的電容量時(shí)可調(diào)的,這就是可調(diào)電容器或稱為可變電容器。在真空管時(shí)代和晶體管時(shí)代的早期,由于沒有提及的嚴(yán)酷限制,受當(dāng)時(shí)的電容器制造水平的制約,通常的可變電容器為空氣介質(zhì)可變電容器。隨著收音機(jī)體積的大幅度縮小,要求可變電容器的體積較小,空氣介質(zhì)可變電容器將不再適合于這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,為了減小體積,同事避免空氣介質(zhì)電容器的擦片現(xiàn)象,需要在電容器的兩個(gè)極板間置放介質(zhì)膜。這就是薄膜可調(diào)電容器。
由于可調(diào)電容器的電極與介質(zhì)在調(diào)節(jié)電容量時(shí)經(jīng)常發(fā)生摩擦,因此薄膜可調(diào)電容器的介質(zhì)不僅要耐磨,還要在摩擦?xí)r盡可能地少產(chǎn)生靜電,以防止由于靜電而產(chǎn)生的令人討厭的噪聲。
隨著薄膜可調(diào)電容器制造技術(shù)的提高,在一個(gè)可調(diào)電容器中可以同時(shí)存在4個(gè)可調(diào)電容器,即通常稱之為四聯(lián)可變電容器(簡稱四聯(lián)),除此以外,還有兩個(gè)微調(diào)電容器。這種電容器多用于調(diào)頻調(diào)幅收音機(jī)。其中兩聯(lián)用于調(diào)幅接受及混頻部分,另外兩聯(lián)則用在調(diào)頻接收與混頻部分。
14. 漆膜電容器
漆膜電容器(lacquerfilm capacitor)是小型化的有機(jī)介質(zhì)電容器。它以很薄的漆膜作介質(zhì)(最薄達(dá)1.2um),用蒸發(fā)金屬膜作電極。其特點(diǎn)是體積小、性能好、適于制作低壓大容量電容器。
漆膜電容器有兩種主要結(jié)構(gòu)形式:剝離載體型和非剝離載體型(保留載體型),剝離型是將漆涂在載體上,蒸發(fā)上金屬電極,然后在卷繞前或卷繞時(shí),從載體上剝離下來卷成電容器。非剝離型是連同載體、漆膜、蒸發(fā)電極一齊繞成電容器。常用的載體是電容器紙盒塑料薄膜。采用鋁箔作載體的非剝離型結(jié)構(gòu),鋁箔基座載體又作電極。
剝離型漆膜電容器體積小,但工藝復(fù)雜。非剝離型工藝較容易,但體積大。從發(fā)展來看,非剝離型正逐漸為剝離型所取代。
漆膜材料可采用聚苯乙烯、醋酸纖維素、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚對(duì)二甲苯、聚異氰酸等,使用較普遍的是醋酸纖維素和聚碳酸酯。
15. 陶瓷-有機(jī)材料混合薄膜電容器
陶瓷-有機(jī)材料混合薄膜電容器(ceramic-loadedplastic dielectric ca-pacitor)。有機(jī)合成薄膜具有絕緣強(qiáng)度高、損耗小和體積電阻率高等優(yōu)點(diǎn),但介電常數(shù)小,因而電容器的比電容小,而有些陶瓷類材料具有很高的介電常數(shù)。因此,將兩者結(jié)合起來,可使電容器既具有有機(jī)薄膜優(yōu)良的電性能和簡便的工藝性能,又具有較大的比電容?,F(xiàn)有的有機(jī)合成材料是聚碳酸酯、聚酯、醋酸纖維等;陶瓷材料是鈦酸鍶、鐵酸鋇等;溶劑是丙酮、三氯甲烷等。制造方法是先將陶瓷制成檸檬酸活性絡(luò)和物(這樣有利于控制粒子的大小),然后制成填料-樹脂-溶劑的混合體(使陶瓷材料均勻地分布于有機(jī)合成材料中),通過專用設(shè)備澆鑄成膜。用這種方法制成的薄膜與有機(jī)合成膜相比,介電常數(shù)有較大的提高,但體積電阻率和絕緣強(qiáng)度較差。