Бузургтарин бартарии конденсаторҳои плёнкаи органометаллӣ дар он аст, ки онҳо худтанзимшавандаанд, ки ин конденсаторҳоро яке аз конденсаторҳои босуръат рушдёбандаи имрӯза мегардонад.
Ду механизми гуногуни худшифоёбии конденсаторҳои плёнкавии металлӣ мавҷуданд: яке худшифоёбии разряд; дигаре худшифоёбии электрохимиявӣ. Аввалинаш дар шиддати баландтар рух медиҳад, аз ин рӯ онро худшифоёбии шиддати баланд низ меноманд; зеро дуюмаш низ дар шиддати хеле паст рух медиҳад, онро аксар вақт худшифоёбии шиддати паст меноманд.
Худшифоёбии ихроҷ
Барои нишон додани механизми худшифоёбии разряд, фарз кунед, ки дар плёнкаи органикӣ байни ду электроди металлӣ бо муқовимати R нуқсон вуҷуд дорад. Вобаста аз хусусияти нуқсон, он метавонад нуқсони металлӣ, нимноқил ё нуқсони изолятсияи бад бошад. Албатта, вақте ки нуқсон яке аз нуқсонҳои аввалия аст, конденсатор худро дар шиддати паст холӣ мекунад. Танҳо дар ҳолати охирин разряд бо шиддати баланд худшифо меёбад.
Раванди худшифоёбии разряди разрядӣ дар он аст, ки фавран пас аз истифодаи шиддати V ба конденсатори плёнкавии металлӣ, ҷараёни омӣ I=V/R аз нуқсон мегузарад. Аз ин рӯ, зичии ҷараёни J=V/Rπr2 аз электроди металлӣ мегузарад, яъне ҳар қадар минтақа ба нуқсон наздиктар бошад (r хурдтар аст) ва зичии ҷараёни он дар дохили электроди металлӣ баландтар аст. Аз сабаби гармии Ҷоул, ки аз истеъмоли қувваи нуқсон W=(V2/R)r ба вуҷуд меояд, муқовимати R-и нимноқил ё нуқсони изолятсия ба таври экспоненсиалӣ коҳиш меёбад. Аз ин рӯ, ҷараёни I ва истеъмоли қувваи W босуръат меафзояд, ки дар натиҷа зичии ҷараёни J1= J=V/πr12 дар минтақае, ки электроди металлӣ ба нуқсон хеле наздик аст, якбора меафзояд ва гармии Ҷоулии он метавонад қабати металлӣшударо дар минтақа об кунад ва боиси парвози камони байни электродҳо гардад. Камон зуд бухор мешавад ва металли гудохтаро мепартояд ва минтақаи изолятсияи изолятсияшударо бе қабати металлӣ ташкил медиҳад. Камон хомӯш мешавад ва худшифоёбӣ ба даст оварда мешавад.
Аз сабаби гармӣ ва камони Ҷоул, ки дар раванди худшифоёбии разряд ба вуҷуд меояд, диэлектрик дар атрофи нуқсон ва минтақаи изолятсияи изолятсияи сатҳи диэлектрик ногузир аз осеби гармӣ ва барқӣ осеб мебинад ва дар натиҷа таҷзияи кимиёвӣ, газификатсия ва карбонизатсия ва ҳатто осеби механикӣ ба амал меояд.
Аз гуфтаҳои боло, барои ноил шудан ба худшифоёбии комили разряди барқ, таъмини муҳити маҳаллии мувофиқ дар атрофи нуқсон зарур аст, аз ин рӯ тарҳи конденсатори плёнкаи органикии металлӣ бояд оптимизатсия карда шавад, то муҳити муносиб дар атрофи нуқсон, ғафсии мувофиқи қабати металлӣ, муҳити герметикӣ ва шиддат ва иқтидори мувофиқи аслӣ ба даст оварда шавад. Худшифоёбии комили разряди барқ чунин аст: вақти худшифоёбӣ хеле кӯтоҳ аст, энергияи худшифоёбӣ хурд аст, изолятсияи аълои нуқсонҳо, зарар ба диэлектрики атроф вуҷуд надорад. Барои ноил шудан ба худшифоёбии хуб, молекулаҳои плёнкаи органикӣ бояд таносуби пасти атомҳои карбон ба гидроген ва миқдори мӯътадили оксиген дошта бошанд, то ки ҳангоми таҷзияи молекулаҳои плёнка дар разряди худшифоёб рух диҳад, карбон ҳосил намешавад ва таҳшиншавии карбон барои пешгирӣ аз пайдоиши роҳҳои нави ноқилӣ ба амал намеояд, балки CO2, CO, CH4, C2H2 ва дигар газҳо барои хомӯш кардани камон бо афзоиши якбораи газ истеҳсол мешаванд.
Барои он ки ҳангоми худшифоёбии худмуҳофизатӣ муҳити атрофи нуқсон осеб набинад, энергияи худшифоёбӣ набояд хеле калон, балки хеле хурд низ бошад, то қабати металлизатсия дар атрофи нуқсон хориҷ карда шавад, минтақаи изолятсия (муқовимати баланд) ташаккул ёбад ва нуқсон ҷудо карда шавад, то худшифоёбӣ ба даст оварда шавад. Албатта, энергияи зарурии худшифоёбӣ бо металли қабати металлизатсия, ғафсӣ ва муҳити атроф зич алоқаманд аст. Аз ин рӯ, барои кам кардани энергияи худшифоёбӣ ва ба даст овардани худшифоёбии хуб, металлизатсияи плёнкаҳои органикӣ бо металлҳои нуқтаи обшавии паст анҷом дода мешавад. Ғайр аз ин, қабати металлизатсия набояд нобаробар ғафс ва тунук бошад, хусусан барои пешгирӣ аз харошидан, вагарна минтақаи изолятсия шохамонанд мешавад ва худшифоёбии хубро ба даст намеорад. Конденсаторҳои CRE ҳама плёнкаҳои муқаррариро истифода мебаранд ва дар айни замон назорати қатъии маводи воридшавандаро идора мекунанд, плёнкаҳои нуқсондорро дар назди дар масдуд мекунанд, то сифати плёнкаҳои конденсатор пурра кафолат дода шавад.
Илова бар худшифоёбии раҳоӣ, механизми дигаре низ вуҷуд дорад, ки худшифоёбии электрохимиявӣ мебошад. Биёед ин механизмро дар мақолаи оянда баррасӣ кунем.
Вақти нашр: 18 феврали соли 2022
