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发布时间:2021-09-16 18:16:35 阅读: 来源:毛毡厂家

几种常见吸氢剂与吸氢效果

中图分类号:TM535.2 文献标识码:A 文章编号:(1999) 作为铝电解电容器实际阴极的工作电解液,性能的好坏直接影响着电容器的使用温度范围、寿命和电容器的可靠性。当今,电解电容器正向小型化和长寿命方向发展,对工作电解液的要求也越来越高。电容器经过寿命试验后,其失效模式主要表现在三方面:①电容器芯子干涸,表现在电性能上是电容量负向超标,损耗角正切值超标;②电容器内部压力过大,防爆阀打开;③高压电容器的阳极腐蚀造成电容器的电容量为零。这三种失效模式分别表现在不同系列的电容器中,对小型化的高压电容器而言,以第二种为主。因此,工作电解液的吸氢能力尤为重要。本文介绍笔者对工作电解液用吸氢剂的研究结果,对比了几种常见吸氢剂的吸氢效果,并采用了一种新型的吸氢剂——对位苯醌。1 电容器中气体的来源 铝电解电容器的老练过程是对介质氧化膜的修补和再形成过程。在直流电压的作用下,阳极铝被氧化,与此同时,阴极不可避免地要放出氢气,其基本反应式如下:2Al+3H2O-6e→Al2O3+6H+(阳极)

6H++6e→3H2↑(阴极) 同时,低压工作电解液中通常含有5%~10%的水,电容器在寿命试验或使用过程中,这些水也会在直流电压作用下发生电解,从而放出氢气。因为水的电解电压只有10 V左右。

另外,电容器在高温 (+85℃、+105℃) 长寿命 (3 000 h以上)试验中,电解液也会发生各种各样的化学反应也不可避免放出气体。如:

(1)热解反应:RCOONH4→RCOOH+NH3

(2)酰胺化反应:NH4OOC(CH2)nCOONH4→NH2OC(CH2)nCONH2+2H2O(3)酯化反应:RCOOH+HO(CH2)2OH→RCOO(CH2)2COOR+2H2O 因此,加入吸氢剂,将电容器内部的气体吸收,对降低电容器内部的压力,延长电容器的使用寿命是很必要的。对高压工作电解液来说,吸氢剂的研究至关重要。2 常见吸氢剂 常见吸氢剂见表1。表1 常见吸氢剂吸氢剂分子式熔点沸点常温性状溶解性能对硝基苯甲醇93℃185℃

(1 600发展航材物流 Pa)浅黄色单斜结晶溶于水、乙醇、乙醚、丙酮等2,4-二硝基苯酚113℃高温分解浅黄色单斜结晶溶于热水、乙醇、乙醚、丙酮等对硝基苯酚113.4℃279℃分解无色或浅黄色晶体溶于热水、乙醚对位苯醌116℃高温分解黄色晶体,可燃,易氧化变黑溶于乙醚、乙醇并将继续引领全球市场需求、热水对硝基苯甲酸242℃242℃黄白色晶体溶于乙醇、乙醚等2,4,6-三硝基苯酚121.8℃>300℃爆炸淡黄色有毒晶体或粉末溶于乙醇、乙醚等3 吸氢效果的对比试验 3.1 不同吸氢剂的吸氢效果对比

目前,市场上所售的吸所谓的除气测试氢剂品种繁多,纯度也大不相同,鉴于材料的纯度对电容器的性能影响很大〔1〕,我们仅选取了几种电容器级的吸氢剂进行对比。考虑的前提是吸氢剂加入电解液后电容器的电性能要保持良好,而后再对比吸氢效果。我们选取了四种吸氢剂进行对比,对比结果列于表2。#1为没有加吸氢剂的参比电解液,#2~#5是在#1的基础上添加0.1%的吸氢剂;电容器选用450 V 100 μF。气体的压差ΔP是通过测量电容器老练后电容器内部的压力而得,压差ΔP越大,说明电容器放出的气体越多。ΔP1、ΔP2是同批电解液,用两批电容器芯子的重复试验结果,电容器制作过程相同,老练升压电流相同,漏电流的测试条件为460 V 10 s。表2 不同吸氢剂的吸氢效果对比编号吸氢剂w(吸氢剂)/%气体的压差

ΔP1/Pa气体的压差

ΔP2/Pa20℃下漏电流

IL/μΑ90℃下漏电流

IL/μΑ吸氢剂的纯度#1无0 1 3261 -#2对硝基苯甲醇0.电容器级#32,4-二硝基苯酚0. 570分 析 纯#4对硝基苯酚0.电容器级#5对位苯醌0.电容器级#6对硝基苯甲醇0.品牌知名度进1步扩大420电容器级 由表2可见,添加吸氢剂后电容器的放气量差别明显,但电

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