空氣濕度對(duì)Zn－Al復(fù)合膜的影響與決策

1、空氣濕度對(duì)ZnAl復(fù)合膜的影響與決策摘要：表達(dá)了金屬化膜的開(kāi)展歷史，分析了濕度對(duì)ZnAl膜的影響，提出了減少水份吸附的對(duì)策和防止金屬化膜氧化的三種方法。在消費(fèi)過(guò)程中，采取有效的防潮措施，是關(guān)鍵工藝之一。ZnAl復(fù)合是一種自愈性能優(yōu)異的金屬化膜，只要采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，就能消費(fèi)出性能很好的電容器。關(guān)鍵詞：ZnAl復(fù)合膜影響濕度措施1前言20世紀(jì)80年代以來(lái)，金屬化膜電容器在我國(guó)得到了快速開(kāi)展，早期的金屬化膜是Zn金屬化膜，由于Zn沸點(diǎn)溫度低，不易在PP膜上沉積成膜。先在薄膜上鍍上熔點(diǎn)較高的錫和銅，用以敏化打底，形成凝聚核心，然后鍍Zn才能形成均勻膜，但由于純Zn膜極易氧化，工藝要求高，而后被Al

2、金屬化膜所替代，Al金屬化膜由于外表易形成致密的Al23保護(hù)層，工藝要求不高，便于消費(fèi)。但是由于電化學(xué)作用，Al金屬化膜電容器在長(zhǎng)期運(yùn)行中存在容量衰減的問(wèn)題。從九十年代后，一種新的金屬化膜AlZn復(fù)合膜得到快速開(kāi)展，由于它集中兩者之優(yōu)點(diǎn)：抗氧化才能比純Zn金屬化膜強(qiáng)，抗衰減才能那么優(yōu)于Al金屬化膜電容器。在AlZn復(fù)合膜中，Al含量不到10，其作用是：1敏化、打底，便于Zn的蒸鍍。2Al浸透到Zn的外表，形成Al23保護(hù)層，起保護(hù)作用。2潮濕空氣對(duì)ZnAl膜的影響我們?cè)鲞@樣的實(shí)驗(yàn)，把蒸鍍好的Al金屬化膜，在水中浸24h目測(cè)并無(wú)明顯變化，說(shuō)明了Al金屬化膜對(duì)水的穩(wěn)定性較好。同樣把蒸鍍好的AlZ

3、n金屬化膜與水直接接觸，結(jié)果，數(shù)秒鐘內(nèi)即可出現(xiàn)空白點(diǎn)。數(shù)分鐘后，那么薄膜幾乎透明，完全不見(jiàn)AlZn金屬層的存在，它充分說(shuō)明了AlZn金屬化膜對(duì)水的敏感程度。實(shí)際上它發(fā)生了如下化學(xué)反響：反響1、2是同時(shí)存在的，其中反響2更為劇烈，這是一種氧化反響，被氧化后的AlZn膜方阻增大，tg增加，影響產(chǎn)品壽命，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)造成產(chǎn)品的早期失效，我們?cè)鴮掖谓馄蔬^(guò)早期失效產(chǎn)品，其中多為金屬化膜被氧化所引起。所以我們?cè)谙M(fèi)工藝中必須防止AlZn膜的氧化與腐蝕。從以上的反響式看，其關(guān)鍵是：盡量減少消費(fèi)環(huán)境的濕度。3水蒸氣的存在形式要減少空氣中水蒸氣的含量，我們就有必要對(duì)水汽在空氣中的形式與規(guī)律作一討論。空氣中的水汽是

4、以氣體形式存在的，實(shí)際上，我們平時(shí)周?chē)h(huán)境的空氣應(yīng)當(dāng)為濕空氣。即表示為：濕空氣干空氣水蒸汽我們平時(shí)所說(shuō)的濕度一般指相對(duì)濕度。它只是表示與飽和水蒸汽的相比照例。飽和水蒸汽壓的定義為：當(dāng)濕空氣與液體水處于飽和狀態(tài)時(shí)，這時(shí)空氣中水蒸汽的壓力即為這一溫度時(shí)的飽和水蒸氣壓。相對(duì)濕度的定義為：空氣中的實(shí)際水汽分壓與一樣溫度下水的飽和氣壓之比值的百分率。相對(duì)濕度PvPT100其中，Pv為空氣中實(shí)際水蒸氣壓，P為此溫度時(shí)的飽和水蒸氣壓。實(shí)驗(yàn)和資料說(shuō)明，飽和水蒸氣壓與溫度有關(guān)。它是一個(gè)與溫度有關(guān)的函數(shù)，溫度越高，水蒸發(fā)的速率也越高，到達(dá)飽和時(shí)的水蒸氣壓也越高。不同溫度下的飽和汽壓對(duì)應(yīng)列表如下。4水蒸汽的凝結(jié)與防

5、止假如元件從低溫處移到高溫潮濕的空氣中，很快我們就可以看到它的外表出現(xiàn)一些小水珠。這是因?yàn)榄h(huán)境空氣溫度較高，含水量高，當(dāng)接觸到低溫元件的外表時(shí)，由于元件外表溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度，空氣中的水汽就凝聚成小水珠，這就是結(jié)露現(xiàn)象。露點(diǎn)溫度的定義是：當(dāng)空氣中的水汽分壓大于該溫度下的飽和汽壓時(shí)，空氣中的水汽就有可能轉(zhuǎn)為液相而結(jié)為露珠，這一溫度，我們稱為露點(diǎn)溫度。對(duì)于我們消費(fèi)電容器的實(shí)際過(guò)程來(lái)說(shuō)，結(jié)露現(xiàn)象是絕對(duì)不允許發(fā)生的。因?yàn)?，這將會(huì)造成金屬化膜致命的損害。那么，我們?cè)趺磥?lái)防止呢？根據(jù)結(jié)露的特點(diǎn)，只有當(dāng)產(chǎn)品溫度較低，而空氣濕度又大于產(chǎn)品溫度的飽和水蒸氣壓時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。比方，溫度為25的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到

6、環(huán)境溫度為30的環(huán)境時(shí)，由于兩者的飽和蒸汽壓分別為296kPa和3973kPa，當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度大于2963973745度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，所以，我們要防止結(jié)露現(xiàn)象出現(xiàn)的方法，一是防止從低溫向高溫處挪動(dòng)時(shí)的溫差過(guò)大，并可根據(jù)高溫處的絕對(duì)溫度來(lái)得到最大允許的溫差；二是減低高溫處的濕度，如對(duì)于以上的例子，只要我們把溫度30環(huán)境的相對(duì)濕度降低到745度時(shí)，也就可以防止出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，所以，只要我們?cè)谙M(fèi)過(guò)程中，采取科學(xué)有效的方法，結(jié)露現(xiàn)象的防止并不困難。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.5水份的吸附與對(duì)策由于ZnAl膜的氧化是在水份的吸附后進(jìn)展的，所以我們有必要來(lái)討論一下水份的吸附與哪些條件有關(guān)。首先看一下在溫

7、度一定時(shí)，水蒸氣壓與吸附量的關(guān)系。當(dāng)溫度一定時(shí)，水蒸氣壓越高，單位時(shí)間內(nèi)吸附在AlZn膜外表的水分子就越多，到達(dá)吸附與擴(kuò)散平衡時(shí)的水份吸附量就越大。如圖1表示。當(dāng)水蒸氣壓一定時(shí)，水的吸附量與溫度的關(guān)系為：溫度越高，相對(duì)濕度越小，水的吸附量越少，如圖2表示。51減少水吸附量的對(duì)策根據(jù)以上所述，只要減少空氣的絕對(duì)濕度或相對(duì)溫度，就可以減少水的吸附量。采取的方法有：一是除濕，即減少空氣含水量，減少水蒸氣壓的方法。二是升溫，在空氣絕對(duì)濕度不變時(shí)，通過(guò)升高溫度的方法來(lái)到達(dá)降低相對(duì)濕度減少吸附量的目的。三是綜合一二的優(yōu)點(diǎn)，既升溫，又除濕。52除濕的方法1空調(diào)器除濕的方法，當(dāng)空調(diào)機(jī)在制冷降溫工作時(shí)，熱濕空氣

8、經(jīng)蒸發(fā)器外表而受到冷卻后，濕空氣溫度低于其露點(diǎn)溫度，所以空氣中水凝聚成水滴而排出，起到除濕作用。由于其在除濕的同時(shí)，將使室溫降低。根據(jù)這一特點(diǎn)，空調(diào)器除濕更適用于炎熱的夏季有人工作的環(huán)境中。2用去濕機(jī)除濕，其工作原理與空調(diào)器除濕非常相似，但由于其在除濕的同時(shí)，將使室溫升高。所以，更適用于氣溫較低的冬天。3高壓冷凝去濕，其工作原理是先將空氣壓縮，再經(jīng)過(guò)冷凝去水的方法。其優(yōu)點(diǎn)是去水率高，缺點(diǎn)是投資大，工藝復(fù)雜。其適用于對(duì)枯燥要求程度較高的環(huán)境。如金屬化膜集中保存，且周期相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)。升溫減少吸附量的方法比擬簡(jiǎn)單，但是既要升溫又要除濕的工藝較為復(fù)雜，因?yàn)楸匦枰紤]到除濕機(jī)的工作溫度，一般在32以下。所以要考慮把壓縮機(jī)與冷熱交換器別離，讓高溫不影響到壓縮機(jī)工作。理論說(shuō)明，采取以上的防潮工藝措施都是很有效的，但是假如消費(fèi)周期過(guò)長(zhǎng)，金屬化膜還是要被氧化的，所以我們?cè)谧⒁夥莱钡耐瑫r(shí)，還必須盡可能縮短消費(fèi)周期，防止產(chǎn)品氧化?？偠灾?，AlZn復(fù)合是一種自愈性能優(yōu)異的金屬化膜，只要我們能采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，就能消費(fèi)出性能很好的電