当自愈情况出现时会出现一些特殊现象。在某些 情况中,薄弱点和体击穿面积可以减少。在实验室实验中,热击穿可以被测量,而元件装置不被毁坏;电击穿可以被观测到,而只出现最小的损坏。辅助自愈过程也可以被推导出;氧元素可从二氧化锰负极中释放出来,允许钽二氧化物的再生或消除电子陷阱(类似于阳极化处理或钝化过程),使在介质层中的薄弱点减少。
钽电容器的故障模式的讨论基本包括两方面:标准二氧化锰负极类型和新导电聚合物(CP)类型。标准钽电容器在正常工作模式下,由于电脉冲和电压水平,使沟道(通道)中电导增加,而导致电击穿。这会导致随后的热击穿,将电容器击毁。在相反模式下,我们已经通报过:在相对低的电压水平下,焦耳热会引起导电增加,从而触发热击穿。最终导致反馈循环,包括:温度-电导 -电流-焦耳热,最终形成电击穿。这两种击穿模式具有随机特征,很难提前定位。相对于标准钽电容器而言,导电聚合物(CP)电容器则显示了稍微不同的电流导电机理。导电聚合物的介质击穿近似于雪崩击穿和场致发射击穿。是由于两电极之间的引力,电化学衰变,枝状结晶组织等原因导致的机电崩塌。然而,也出现了某些负极膜发生自愈现象报告。这可能源于膜蒸发,碳化和再氧化过程。但并非所有的电容器击穿会导致自愈现象或开路状态。可能也会出现短路情况。
根据报告,导电聚合物材料有两种自愈途径。第一个理论基于蒸发过程。聚合物的熔化和蒸发温度相当低。如电流错误足以使聚合物加热,则其可蒸发和消除掉其与该处的联系。自愈的第二个理论则认为当导电聚合物在故障处被加热时,聚合物吸收氧元素,从而形成一个高电阻帽,封住了电流向该故障处的通路,与二氧化锰MnO2的自愈方式大致相同。介质层的击穿过程并不十分确定。我们的薄氧化膜实验表明电击穿并不在施加电场的定义值精确(高)时出现。击穿过程是随机过程的结果,最终的击穿个案,多数情况下都为独立事件。
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