非固體鉭電容器圓柱形陽極電性能的影響因素研究.pdf

1、非固體鉭電容器的開發(fā)和研究仍在不斷進(jìn)行中。非固體鉭電容器的技術(shù)進(jìn)步，一方面，需要封裝形式的改變;另一方面，則需要內(nèi)部的陽極設(shè)計(jì)也跟上時(shí)代的步伐。本文對影響非固體鉭電容器圓柱形陽極電性能的因素進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并依據(jù)研究所得結(jié)論對非固體鉭電容器圓柱形陽極的設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論闡述。主要內(nèi)容如下:
　　1.對不同體積的陽極的電性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明:芯子體積越大，容量隨頻率的衰減越快。本文依據(jù)鉭電容器結(jié)構(gòu)中存在著RC(電阻和容量)階梯這一

2、事實(shí)，提出高頻下剩余的容量可以等效地看作僅來自于芯子外部的一層等厚外皮（厚度定義為陰極電荷的等效穿透深度），該外皮所含容量被全部引出的假設(shè)。依據(jù)這一假設(shè)，建立了關(guān)于陰極電荷的等效穿透深度與容量保持率關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照此數(shù)學(xué)模型計(jì)算得出的陰極電荷的等效穿透深度主要由測試頻率決定，而與陽極體積關(guān)系不大，印證了假設(shè)的正確性。
　　2.對不同徑高比（直徑高度比）的陽極的電性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明:芯子越是細(xì)長，容量隨頻率的

3、衰減越慢，ESR越小。本文根據(jù)1中提出的假設(shè)和數(shù)學(xué)模型，計(jì)算得出了陰極電荷的等效穿透深度。發(fā)現(xiàn)該深度首先主要由測試頻率決定;其次，同體積下，芯子的外表面積越大，該深度越大。該研究指出，在芯子設(shè)計(jì)時(shí)，一定體積的陽極芯子，應(yīng)當(dāng)使其外表面積盡量大。
　　3.對鉭電容器陽極CV（容量和電介質(zhì)形成電壓的乘積）進(jìn)行了分析研究，表明鉭陽極CV隨形成電壓升高而減小是因?yàn)殛枠O金屬表面積的減小。對漏電流K值（直流漏電流與CV的比值）進(jìn)行了分析研究，表

4、明當(dāng)單位電壓所長成的五氧化二鉭電介質(zhì)層平均厚度一致時(shí)，只有保持測試電壓與形成電壓的比值固定，才能夠保證測試漏電流K值的電場強(qiáng)度一致。
　　4.對不同鉭粉制造的陽極的電性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明:片狀粉在耐燒結(jié)、耐形成電壓，絕緣電阻等方面優(yōu)于粒狀粉，而粒狀粉在燒結(jié)溫度和形成電壓不是很高時(shí)體積比容（單位體積內(nèi)的CV）有優(yōu)勢。本文根據(jù)片狀粉和粒狀粉的微觀形貌，分別提出餅狀模型和球狀模型，對兩種鉭粉的性能差別作出了解釋。
　　5.對不

5、同壓制密度的陽極的電性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明:1）當(dāng)形成電壓較低時(shí)，增大壓制密度，可以增大體積比容，但隨著形成電壓的升高，此種趨勢逐漸減弱，最后甚至反了過來，即體積比容隨壓制密度增加而減少。2）壓制密度大，質(zhì)量比容(單位質(zhì)量鉭粉的CV)小，形成后的產(chǎn)品ESR大。本文認(rèn)為產(chǎn)生如此現(xiàn)象的原因是:壓制密度大使得內(nèi)部孔洞被擠占多，形成時(shí)孔洞易被堵死。鉭粉顆粒結(jié)合更緊密，燒結(jié)時(shí)鉭粉顆粒容易熔合而導(dǎo)致表面積損失更多。
　　6.對不同的陽極鉭絲