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行业技术|带你了解金属化薄膜电容的基础材料

2023-02-28
MENTRONIX

金属化薄膜电容的基础材料

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薄膜是电容器主要介质材料,而在其上的蒸镀的金属材料是电容器的极板,对于低压电力电容器,基膜与蒸镀极板是决定金属化电容器性能的2个至关重要的因素。薄膜金属化层的设计与加工对于制造各类金属化薄膜电容器尤为重要。

目前国内外基本上采用  金属化膜  铝金属化膜 2种薄膜。

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金属化膜电极镀层的金属以锌和铝为主,其中金属锌具有良好的导电性能,当锌层暴露在空气中能在很短的时间内氧化成ZnO。ZnO是一种半导体物质,并且很疏松,在温湿条件下,会加速镀层氧化,往往几天内就破坏整个镀层。但锌金属化膜,在直流高压大电流下工作,其容量的损失及损耗的增加几乎可忽略不计。

金属铝在薄膜基材上的附着力强,生产过程易于处理,由于铝层表面与空气中的氧发生化学反应生产了致密的氧化物,这种以Al2O3为主要成分的致密层阻值了内层被继续氧化,所以镀铝金属化薄膜能存放相当常的时间,也不会因氧化引起其电特性参数的变化,因而Al金属化得到广泛的应用。但是Al金属化膜的耐压强度低,在直流电场的作用下,基膜易发生击穿,导致容量衰减,损耗增大,其缺点也日益暴露出来。

因此出现了锌铝复合膜。现在薄膜介质表面蒸镀上铝,确保金属镀层和基材的结合力,再蒸镀锌,得到以金属铝为底层,锌铝混合物为表层的复合膜。
复合金属化膜则显著提高了电容器的耐压性能,大大减少了电容器的容量衰减值和损耗增加值。目前国内绝大多数的交流和低压电力电容器用户选用Zn-Al复合金属化膜,而AL金属化膜则主要用于制造交流薄膜电容器,锌铝复合膜兼具了锌膜和铝膜的优点,先镀铝是保证符合金属层与基膜有良好的附着力,后镀锌是为了保持锌层良好的耐压特性。
锌铝金属化膜必须严格控制锌、铝比例,如果含铝量偏大,就会失去镀锌金属化薄膜的良好电特性;如果含铝量偏小,又会造成氧化保护不够,影响金属化膜存放等。另外,复合锌铝金属化薄膜所需含铝量对少还决定于当时当地的气候,或者生产、存放薄膜的环境,总的来说,如果环境温度低、湿度小,含铝量可以小些,反之则应稍大些。




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