您当前的位置:五五电子网电子知识变频技术变频器基础导电高分子钽电解电容器研究进展 正文
导电高分子钽电解电容器研究进展

导电高分子钽电解电容器研究进展

点击数:7449 次   录入时间:03-04 11:58:51   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

  用聚吡咯代替氧化锰作为钽电解电容器的阴极材料,可以使电容器具有极低的凡8和阻抗,在1以上的频率范围内,其凡8低于传统02钽电解电容器的15,这就大大减小了高频时的噪声,并可容许更大的纹波电流,另外也具有较小的漏电流,其原因是聚吡咯钽电解电容器从局部温度升高到3001就开始绝缘,而,02钽电解电容器则要待局部温度升高到6000左右才开始绝缘。

  为了寻求最佳的聚吡咯被覆工艺,1995年NEC公司的M.Sat0h等人3试验了多种在钽阳极体上被覆聚吡咯的方法电化学聚合法化学氧化聚合法,以及电化学聚合和化学氧化聚合相结合的方法。

  1电化学聚合法3.将钽阳极体和电解液相接触,把金丝放在钽阳极体上作为工作电极,用凡1板作对电极。用含有0.25吡略0.1瓜,1几的乙基铵盐甲苯磺酸的乙腈溶液作为电解液,采用2步法进容器的归化电容量和损耗角正切的频率特性比较电解电容器的且抗和等效串联电阻的频率特性比较3电化学聚合和化学氧化聚合相结合3的方法。具体的结合方法有2种。第种是在化学氧化聚合的基础上再进行电化学聚合,所制得电容器的高频凡8,加。这可能是由于用作电极的聚吡咯在电化学聚合过程中受到了损伤。第种复合方法是在电化学聚合的基础上进行化学氧化聚合,所制得电容器的高频减小。阁6给出。用屯化学聚合法和化学氧化聚合法制备的屯容器的阻抗和凡5的频率特性。这些聚介反应的条件同每种方法所述的样。在1到10频率范围,屯容器的兄8低达6且达到6行电化学聚合。第步,在高电压下进行,电压为时间为2.开始时吡咯仅在金丝进行电化学聚合,随后在钽阳极体上也有聚吡咯生成,并形成树枝状或不规则碎片形结构,在2 1内扩展到钽阳极体介质面。由这种被覆了树枝状或不规则碎片形聚啦咯的钽阳极体制成的电容器,电界量小内附大。第步,在低电压下进行,电压为2.5时间为12,目的是使在第1步中所得的树枝状或不规则碎片形聚啦咯进步扩展。研宄明,随着聚合电压的减小,电容量则增大。在3.75聚合时,电容量就可以增大到80的设计值,这意味着在电容器介质面形成了相当完好的聚吡咯被覆层。

  批咯作对电极的钽电解电容器的电容量损耗角正切等效串联电阻和阻抗的频率特性。在这里,电容量和15是从电阻和电抗计算得到的,因此这些参数在共振频率以上是尤效的。由阁可,这种电界器显出理想电容器的特点具有恒定的电容量,而且电v作景随阻抗成比例K降至共振频率。从3kHz的札s,计,其内阻为6,1 2化学氧化聚合法35.用磺酸铁络合物作为氧化剂,在700低温下溶解吡咯和氧化剂,再将同似度17的旦1划本入其,然以1温度进厅化学氧化反应,形成聚吡咯层。这种方法成功地用于聚啦略钽电容器对电极的形成。研究明,聚吡咯的电导率随着单体浓度和氧化剂浓度增加而增大。这种均相反应所得聚吡咯的电导率要高于非均相反应。聚合温度和聚合时间对聚吡咯的电导率也有影响。4和5给出了聚吡咯钽电容器和传统,02电解质电容器合法样,由化学氧化聚合法制得的电容器也显出埋想电矜器的特征。聚吡咯代替02作阴极材料后,其高频,从2,降到10.这种极佳的频率特性与聚吡咯薄膜的高导电性和高均性有关。

  声聚合方法得到的聚吡咯作对电极的钽电解电容器的电。

  50.化叫3告作对电极的钽电解电容器的阻抗和等效串联电阻的频率特性但是采用上述的电化学聚合法在形成,层时,必须对每个电容器设置外部电极。采用上述的化学氧化聚合法在形成,层时,必须701极低温度的聚介溶液中进行,这对于目前屯极越来越小型化以及大量生产这种高性能的电容器都是不利的条件。为此,1995年,Matsushita研究院的YasuoKudoh6等人在室温和大气压下,在水溶液中通过化学聚合在钽阳极体上形成,首先制谷含有0.751血13的硫酸亚铁和质量分数为3.3的面活性剂平均分子量为338的烷基萘磺酸钠,有效成分40的水溶液,及0.75,1加3的硫酸亚铁和含有上述3.3气压浸入吡咯单体溶液后,再浸氧化剂济液,使之发生化学聚合,7.反复进行这操作,直到目视认为钽阳极体完全被,所覆盖,为止。所得电容器具有极佳的频率特性7和8.

  6打13此1等7采用族磺酸杜作为拷,剂,用两种方法制备了聚吡咯钽电解电容器。第种方法是先将钽阳极体在含有0.03,此吡咯0.07 1氯化铁和0.,此芳族磺酸盐的去离十水中浸渍,由化学氧化生成聚合吡咯,然后用蒸馏水洗钽阳极体,并在80,下干燥15,接着再在1托,4或0.1几芳族磺酸无机酸电解液中氧化钽阳极体。

  随后又用0.加1几吡咯和0.,1几甲苯磺酸钠丁08水溶液作为电解液,并在钽阳极体上波覆体的电流密度下,使吡咯进行电化学聚合,直到钽阳极体元全被聚啦略被覆时为止。第种方法是通过多次重复第种方法中的化学氧化聚合,在钽阳极体上合成聚吡咯,循环伏安测试叫化7氧化聚;和电化学聚合得到的聚吡咯的电化学性质相似。两种方法所得到的钽电容器的性能也相似。用聚吡咯代替氧化猛可以使钽电解电容器的高频等效串联电阻降低约50.阳极化的条件对于电容器的稳定性很重要,用芳族磺酸无机酸作电解液时,聚吡咯的掺杂度不受影响。在聚吡咯合成中添加对硝基酚和作低温进合成,都有助于获得更高的电导率,使电容器的凡史低。

  13,2的电容量频率特性的比较2.2聚乙撑氧噻吩钽电解电容器最近口,0丁由于其良好的环境稳定性,引起了人们的关注1516.8此尬3研究院的38如以如等人8在含有印01尸628043烷基萘磺酸钠和对硝基苯的水溶液中合成了,00丁。烷基萘磺酸钠和对硝基苯分别用作乳化剂和,强环境稳定性的添加剂。

  所得,00丁的最初电导率是35加1.并比较了00丁和他们通过化学氧化聚介以到的设稳定的聚吡咯的环境稳定性9.尽矜,印0丁的耐湿性与聚吡咯的相差不大,但,001的热稳定性则远远优于聚吡咯。由于它们的聚合方式相似,在两种聚合物中,烷基萘磺酸离子似乎都是主要的掺杂剂。,00丁具有更好的环境稳定性是因为噻吩环的万位被乙氧基阻塞,使,00丁基体的氧化反应受到了阻碍。而结构大的烷基萘磺酸离子又阻止了它的热脱掺杂。

上一页  [1] [2] [3]  下一页


本文关键字:电容器  高分子  变频器基础变频技术 - 变频器基础