熱循環(huán)及Co-60γ輻照環(huán)境下陶瓷封裝電容器的性能退化.pdf

1、本文利用空間環(huán)境地面模擬設(shè)備和Co-60γ輻照裝置，研究了熱循環(huán)和輻照對陶瓷封裝電容器電容量和損耗角正切值的影響規(guī)律。利用掃描電鏡觀察了陶瓷封裝電容器結(jié)構(gòu)和失效形式，并利用能譜儀對金屬電極、陶瓷電介質(zhì)等進行了成分分析。建立了陶瓷封裝電容器橫截面二維有限元模型，分析了陶瓷封裝電容器電極和電介質(zhì)層的熱應(yīng)力分布規(guī)律。實驗結(jié)果表明，在熱循環(huán)過程中，隨著溫度的升高，陶瓷封裝電容器的電容量變化率存在一個峰值，電容量變化率與溫度呈Lorentz峰值函

2、數(shù)的變化關(guān)系；隨著溫度的升高，其損耗角正切值是單調(diào)遞減的。隨著循環(huán)次數(shù)(循環(huán)時間)的增加，電容器的電容量是減小的，瓷片電容器的電容量變化率與循環(huán)次數(shù)滿足拋物線函數(shù)變化關(guān)系；其損耗角正切值是單調(diào)遞增的，損耗角正切值與循環(huán)次數(shù)滿足線性的函數(shù)關(guān)系。在熱循環(huán)過程中，金屬電極發(fā)生氧化，引起電容量減小；電容器內(nèi)部電介質(zhì)和金屬電極之間的熱錯配應(yīng)力對其結(jié)構(gòu)造成損傷，當(dāng)這種損傷累積到一定程度，就表現(xiàn)為電介質(zhì)和電極層間開裂，導(dǎo)致電容體失效。在熱循環(huán)的上下限