钽电解电容器

　　钽电解电容器作为电解电容器中的一类，是一种用金属钽（Ｔa）作为阳极材料而制成的，按阳极结构的不同可分为箔式和钽烧粉结式两种，在钽粉烧结式钽电容中，又因工作电解质不同，分为固体电解质的钽电容和非固体电解质的钽电容。广泛应用于通信、航天和军事工业、海底电览和高级电子装置、民用电器、电视机等多方面。

　　1、根据钽电解电容器的阴极引出的电解质形态不同分为固体和非固体电解质钽电容器非固体电解质钽电容密封较难，根据其密封形式又分全密封和半密封产品;固体电解质钽能承受小量的反向电压， 因此又做出了双极性电解电容器。

　　2、 根据阴、阳极引出端引出方向不同，又可分为轴向引出电容器和同向引出电容器。

　　3、在钽电解电容的生产中，因执行标准不同，A、B、C 组检验严酷程度不同，又分为国军标产品、七专产品和国标企标产品。

　　固体的结构如图一所示。它的正极的制造过程为：用非常细的钽金属粉压制而成块，在高温及真空条件下烧结成多孔形基体，然后再对烧结好的基体进行阳极氧化，在其表面生成一层TaO5膜，构成以TaO5膜为绝缘介质的钽粉烧结块正极基体。固体钽电解电容器负极的制造过程是：在钽正极基体上浸渍硝酸锰，经高温烧结而形成固体电解质MnO2，再经过工艺处理形成负极石墨层，接着再在石墨层外喷涂铅锡合金等导电层，便构成了电容器的芯子。可以看出，固体钽电解电容器的正极是钽粉烧结块，绝缘介质为TaO5，负极为MnO2固体电解质。将电容器的芯子焊上引出线后再装人外壳内，然后用橡胶塞封装，便构成了固体钽电解电容器。有的电容器芯子采用环氧树脂包封的形式以构成固体钽电解电容器。

　　图一　固体钽电解电容器的结构示意图

　　液体钽电解电容器的制造工艺比固体钽电解电容器较为简单，电容器的芯子直接由钽粉烧结块经阳极氧化制成，如图二a所示。再把电容器芯子装入含有硫酸水溶液或凝胶体硫酸硅溶液的银外壳中，然后用氟橡胶密封塞进行卷边密封而成，如图二b所示。硫酸水溶液等液体电解质为电容器的负极。

　　图二　液体钽电解电容器的结构示意图

　　1、由于钽电解电容器采用颗粒很细的钽粉烧结成多孔的正极，所以单体积内的有效面积大，而且钮氧化膜的介电常数比铝氧化膜的介电常数大因此在相同耐压和电容量的条件下，钽电解电容器的体积比铝电解电容器的体积要小得多。

　　2、由于钽粉烧结块是先由模压而成的，因此钽电解电容器的外形可以制成多种形式。

　　3、使用温度范围宽。一般钮电解电容器都能在40℃ ~ + 85℃环境温度范围内工作，有的还能在+155℃ 下工作。

　　4、漏电流小，损耗低，绝缘电阻大，频率特性好。

　　5、容量大，寿命长，可制成超小型元件。

　　6、由于钽氧化膜化学性能稳定，而且耐酸、耐碱，因而钽电解电容器性能稳定，长时间工作仍能保持良好的电性能。

　　7、由于钽电解电容器采用钮金属材料，再加上工艺原因，因而成本高、价格贵。

　　8、钽电解电容器是有极性的电容器，且耐压低。钽电解电容器主要用于铝电解电容器性能参数难以满足要求的场合，如要求电容器体积小、上下限温度范围宽、频率特性及阻抗特性好、产品稳定性高的军用和民用整机电路。

　　选择时，一般优先考虑应用需求的最重要特性，然后选择和协调其他特性。几个最重要因素如下，并给出列为最重要因素的原因。

　　1、温度温度影响：(A）电容量介电常数的变化引起导体面积或间距变化引起 (B）漏电流:通过阻抗变化影响 (C）高温击穿电压和频率对发热的影响 (D）额定电流，当发热产生影响时 （E）电解液从密封处泄漏

　　2、湿度湿度影响：(A）漏电流 (B）击穿电压 (C）对功率因数或品质因数的影响

　　3、低气压低气压影响：(A）击穿电压 (B）电解液从密封处泄漏

　　4、外加电压外加电压影响：(A）漏电流 (B）发热及伴随的影响 (C）介质击穿：频率影响 (D）电晕 (E）对外壳或底座的绝缘

　　5、振动振动影响：(A）机械振动引起的电容量变化 (B)电容器芯子、引出端或外壳发生机械变形

　　6、电流电流影响：(A）对电容器的内部升温和寿命的影响 (B）导体某发热点的载流能力

　　7、寿命所有环境和电路条件对其都有影响。

　　8、稳定性所有环境和电路条件对其都有影响。

　　9、恢复性能电容量变化后，能否恢复到初始条件。

　　10、尺寸、体积和安装方法在机械应力下，当产品安装固定不当时，容易导致引线承受较大应力或共振，严重时会产生引线断裂待现象。