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導電材料的結構變化為什么讓電阻器失效?

來源:Chinese website      發布日期: 2022年08月16日
提到電阻器的失效機理,想必很多人都不知道,其實就是導致電阻失效的物理、化學、熱力學或其他過程,電阻失效機理是多方面的,工作條件或環境條件下所發生的各種理化過程是引起電阻老化的原因,其中導電材料的結構是導致其失效的重要原因。接下來我為大家進行詳細分析。
薄膜電阻器的導電膜層一般是通過氣相沉積得到的,有一定程度的非結晶結構。從熱力學的角度來看,無定形結構有結晶的趨勢。在T工作條件或環境條件下,導電膜層中的非晶結構趨于以一定的速率結晶,即導電材料的內部結構趨于致密,這往往會導致電阻值下降。結晶速率隨溫度升高而增加。

  電阻絲或電阻膜在制備過程中會受到機械應力,其內部結構會發生變形。線徑越小或薄膜越薄,張力的影響越顯著。一般可采用熱處理去除內應力。在長期使用過程中,殘余內應力可逐漸消除,電阻的阻值可相應變化。

  隨著時間的推移,結晶過程和內部應力消除過程都會減慢,但在使用電阻器時不可能完成??梢哉J為這兩個過程在電阻I 操作期間以近似恒定的速度進行,與它們相關的電阻變化代表原始電阻值的千分之幾。

  電荷的高溫老化: 無論如何,電荷都會加速電阻的老化過程,電荷對電阻加速老化的影響比增加的加速老化影響更顯著的溫度。原因是電阻體與電纜帽接觸部分的溫升超過了電阻的平均溫升。一般來說,溫度每升高10C,使用壽命就會減少一半。如果電阻器因過載而溫升超過額定負載。
溫升50時,電阻的使用壽命僅為正常情況下壽命的1/32??赏ㄟ^不到四個月的加速壽命測試,評估10年續航的工作穩定性。直流負荷一電解作用:直流電荷的作用下,電解導致電阻老化。電解發生在開槽電阻的槽內,電阻基體中所含的堿金屬離子在槽間的電場中移動,產生離子電流。當有水分時,電解過程變得更加嚴重。如果電阻膜是碳膜或金屬膜,則主要是電解氧化;如果電阻膜是金屬氧化膜,則主要是電解還原。對于高強度薄膜電阻,電解的作用會使電阻增加,沿凹槽螺旋側會發生薄膜損壞。在熱閃光環境下進行直流負載測試,可以綜合評估電阻器基材和薄膜的抗氧化或還原能力,以及保護層的防潮性能。
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