全膜电容器的固体介质材料是聚丙烯薄膜,薄膜电容器是以有机塑料薄膜做介质

来源:未知作者:社会责任 日期:2020/02/04 20:09 浏览:

摘要:目前我国薄膜电容器用介质薄膜材料主要为聚酯薄膜和聚丙烯薄膜。   我国电容器用电子薄膜主要用到基膜、金属膜。电容器用电子薄膜产业链下游主要包括家用电器、通信设备、电子节能灯具、太阳能、风能、新能源汽车等。我国电容器用电子薄膜应用领域广泛,为其发展提供了广阔的市场空间。电容器为薄膜发展提供广阔市场空间  此外,目前我国手机用户逐渐增多,手机行业大力发展,进一步拉动了电容器用电子薄膜的发展。  目前我国薄膜电容器用介质薄膜材料主要为聚酯薄膜和聚丙烯薄膜。聚酯薄膜主要用于生产直流电容器,适用于电子集成度较高的电子产品;聚丙烯薄膜主要用于生产交流电容器,适用于电子、家电、通讯和电电力容器。 (来自:环球塑化网)

有机薄膜电容器是用聚丙烯薄膜、聚酯薄膜、聚苯疏醚薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯亚甲萘薄膜、聚偏二氟乙烯薄膜等作电介质材料制造的电容器,是性能优、品种多、应用面广的电子元件之一,经历了有感式、无感式、金属化,叠片式、表面安装等发展历程。

摘要:浙江众成公告,为贯彻落实公司的战略发展目标,丰富和拓展公司的产品结构,公司拟使用自有资金在浙江省嘉善县经济开发区公司现有厂区内投资建设“高性能功能性聚丙烯薄膜试制项目”,项目计划投资为不超过1亿元。   据悉,公司已自2011年起即对该高性能功能性聚丙烯薄膜产品进行研发试验,并于2013年就相关研发技术成果申请了20项发明专利。截至目前,该产品的研发阶段已基本完成,进入试制阶段。该试制产品与公司目前主营的POF聚烯烃热收缩膜在薄膜结构、原料配方、生产工艺及产品用途等方面存在根本性不同,属于一个全新的产品领域。  随着电子薄膜材料生产技术的提高及超薄化的发展,薄膜电容器的应用领域也在不断被拓展,并应用于混合动力汽车用电容器、节能灯电容器、风力发电电容器领域。目前薄膜电容器在整个电容器产业中的比重约为7~8%,随着应用范围的持续拓宽,其市场增长空间十分广阔。作为薄膜电容器的核心介质材料,电容器用电子薄膜产业也呈现了快速增长的趋势。    过去15年,国内电容器用聚丙烯膜需求量从0.6万吨/年发展到2010年5.6万吨,保守预计2011-2015年中国电容器用聚丙烯膜需求量保持7.9%复合增长率,到2015年中国电容器用聚丙烯膜的需求量将会达到8.20万吨,而截至目前,国内前五大企业总产能只有4万吨左右,处于供不应求状态。 (来自:中国塑料机械网)

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薄膜电容器是以有机塑料薄膜做介质,以金属箔或金属化薄膜做电极,通过卷绕方式制成,其中以聚酯膜介质和聚丙烯膜介质应用最广。

摘要: 从介质材料、结构、工艺等方面介绍了全膜电力电容器的发展及桂容厂全膜电容器生产技术特点,并结合实际工作经验提出了全膜电容器的技术重点研究方向。关键词:电力电容器 全膜 发展1 概述 20世纪60年代后期,随着聚丙烯电工薄膜的出现,电力电容器很快地从全纸介质经过纸膜复合介质向全膜介质发展,产生了全膜电力电容器。欧美发达国家在20世纪80年代初就已经实现了全膜化,而当时我国才开始进行全膜电容器研究。20世纪80年代中后期,我国的主要电容器生产企业分别从美国通用电气公司、爱迪生公司和西屋公司引进了全膜电容器制造技术和关键设备,经过消化吸收和改进,我国在20世纪90年代中期也实现了全膜化。 全膜电容器具有以下优点: ①击穿场强高,局部放电电压高,绝缘裕度大; ②介质损耗低,消耗有功少,发热少,节能,而且运行温升低,产品寿命长; ③比特性好,重量轻,体积小; ④运行安全可靠。由于薄膜一旦击穿,击穿点可靠短路,避免发生由于纸介质击穿碳化造成击穿点接触不良而反复放电造成电容器爆裂的严重故障。 由于全膜电容器的显著特点,因此,一出现就得到了的推广应用,产品也得到了不断的发展。目前,先进国家的全膜电容器的设计场强已达到了80MV/m,比特性已达到了0.1kg/kvar。我国的制造企业也正在努力研究、提高全膜电容器的技术水平。 本文就主要影响全膜电容器技术水平的三个主要因素,介质材料、结构、工艺进行简要分析。2 介质材料 全膜电容器的固体介质材料是聚丙烯薄膜,液体介质材料是芳香烃类的混合油,目前大多数企业使用苄基甲苯、苯基乙苯基乙烷,也有少数企业用二芳基乙烷。 2.1 聚丙烯薄膜 聚丙烯薄膜最早由GE公司在20世纪70年代初应用在电容器上,而且GE公司首创了电力电容器用聚丙烯薄膜生产技术。此后,西欧出现了平膜法生产技术。目前,我国引进了10多条管膜法和平膜法生产线,可以生产粗化膜和光膜,薄膜厚度最小可达4μm,全膜电容器所用的膜厚通常在10μm以上。 经过20多年的发展,国产的聚丙烯薄膜性能与先进国家的已经处于同一水平上,无论是电性能、机械性能还是工艺性能都基本接近,有的性能甚至超过先进国家的水平。以国内电容器生产企业常用的15μm厚的粗化膜为例,国产膜与进口膜性能比较列于表1。

摘要: 从采用新型耐高温聚丙烯材料入手,通过严格的工艺控制,开发了耐高温的聚丙烯膜电力电子电容器,扩展了聚丙烯膜电力电子电容器的应用范围。关键词:耐高温 聚丙烯膜 电力电子电容器1 前言 在上世纪60~80年代,聚丙烯膜作为电容器介质已被广泛应用;至上世纪末,聚丙烯膜的应用已经成为三大类薄膜电容器材料之一。其聚丙烯膜介质电容器广泛应用在电力电子设备中,但随着科技的进步,整机对聚丙烯膜电容器的要求也越来越高,其中要求在高温环境度下聚丙烯膜电容器能够长期、稳定地工作,就是一个比较重要的难题。目前,国内外聚丙烯膜电容器的额定温度为70℃或85℃,使用工作温度范围为-55℃~+85℃,由此研究适合高温的聚丙烯膜电容器,并结合聚丙烯膜的特点,不但能满足国内外各个整机领域的应用,还可以促进和提高高温有机介质电容器的生产、研制水平,具有十分重要的现实意义。2 介质材料的选定 聚丙烯材料作为目前国内外广泛应用的电容器有机薄膜,以其介质损耗低,稳定性好,体积电阻率高,吸水性小,热收缩率小等特点,已在电力电子设备电容器上广泛应用,尤其在20世纪80年代中后期全膜电力电子电容器开始大批量生产以来,聚丙烯膜也得到了空前发展。聚丙烯膜根据不同的使用要求,分为普通聚丙烯膜,经表面处理的 双向拉伸的聚丙烯膜,高温聚丙烯膜和等膜不规聚丙烯膜[贴片电容器用]。 2.1 PP、BSPP、GBSPP的区别 根据国内外有机聚丙烯膜发展的现状,其性能列于表1。

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随着全膜电容器技术水平的提高,厚度薄的聚丙烯薄膜的应用越来越大,例如12μm及以下的薄膜将占主导地位。厚度减少后,薄膜制造厂的质量控制难度将会增大,当然薄膜的性能稳定性也会受影响。从国家标准GB/T12802-1996《电容器用聚丙烯薄膜》的规定中可见,12μm膜的直流介电强度中值比15μm的低20MV/m,10μm膜的的比15μm膜的低30MV/m。更主要的是薄膜越薄,电弱点越多,接GB/T12802-1996的规定,12μm以上的薄膜电弱点≤0.5个/m2,而10μm的≤0.6个/m2。如果按2m2/kvar计算,则一台200kvar电容器可能会有多达200个的电弱点,即200个绝缘缺陷。对于高场强电容器,由于运行的场强提高了,选用更薄的薄膜,电容器的损坏几率也会提高。因此,聚丙烯薄膜的性能必须得到提高以后才能应用到更高电场强度的全膜电容器。实际上,某些厂家薄膜的性能指标,比如介电强度和电弱点远高于国标要求值,只是在质量稳定性上需加强控制,即可满足高场强电容器的要求。 从试验的统计得出,降低粗糙度可有效提高薄膜的电气强度,减少电弱点。随着电容器生产工艺的提高和液体介质的发展,浸渍问题已经得到解决。因此,为了提高薄膜的介电强度和减少电弱点,应该使用单面粗化膜或粗糙度更小的薄膜生产高场强全膜电容器。即薄膜制造企业今后应重点控制介电强度和电弱点这两个指标。 2.2 液体介质 液体介质应渗透到电容器固体介质内的所有空隙,消除产品内的残存气体,提高产品局放性能。因此,对液体介质的基本要求有三个方面: ①介电强度高,一般要求达到60kV/2.5mm以上; ②析气性好,能够溶解和吸收更多气体; ③粘

2.2 6μm聚丙烯膜电容器击穿电压的对比见表2

国内有机薄膜电容器生产以聚酯薄膜电容器,聚丙烯薄膜电容器等为主,生产企业百多家,国有、集体、三资企业并存,三资企业发展迅速,生产仍以传统直线型产品为主,小型,超小型次之,片式产品尚处于研发阶段。

2.3 热收缩率的对比见表3 由以上对比可以认为高温聚丙烯膜具有以下特点: 1)耐温特性好。 2)击穿场强高。 3)交流场合下长期使用的工作场强高。器应采用高温聚丙烯膜作为电容器介质。

有机薄膜电容器分类

3 金属极板的选择

1.按介质材料区分:我国现使用主要有聚酯膜和聚丙烯膜两种介质;

锌铝复合金属化薄膜对以上两种氧化反应程度与单一金属化薄膜相比要好。另外,也可以根据整机电力电子电容器的特殊要求,如安全防爆要求等采用锌铝合金加厚边区蒸镀内附保险丝的安全金属化聚丙烯膜制作安全防爆电容器,该电容器能在过负荷情况下,自动开路,宁静和无损害。由于该膜具有高耐压,在20℃,大约≥250 V/μm;所以用安全膜比用普通铝金属化聚丙烯膜可节省材料26%~46%,可省掉防爆器的成本,从而增强该电容器市场的竞争力。 锌铝复合边缘加厚波浪分切的高温聚丙烯膜可能是最佳的金属化方案。它最大程度地利用了两种金属的优点而又尽可能地避免了其各自的弱点。同时,锌铝复合边缘加厚波浪分切的聚丙烯膜有了更高的介电强度,平均比铝金属化聚丙烯膜高40%。

2.按卷绕方式区分:有有感卷绕和无感卷绕两种方式;

所以可用9μm Zn/AL GBSPP代替 12μm BSPP膜,节省材料44%;可用7μmZn/Al GBSPP代替10μm BSPP膜,节省材料50%;可用6μm Zn/AlGBSPP代替8μm BSPP膜,节省材料44%。另外,如有安全防爆要求,可采用安全膜。4 工艺研究 采用了锌铝复合边缘加厚波浪分切的高温聚丙烯膜,是研制高温聚丙烯膜电力电子电容器的最关键的一步,但有了这个关键,还需进行关键工艺的研究才能确保高温聚丙烯膜电力电子电容器的质量。 4.1 卷绕的控制 4.1.1 卷绕室尽量使用有温度、湿度、洁净度控制的净化间,其温度避免剧烈变化,温差≤10℃,湿度≤50%,洁净度≥10000级,防止金属化膜发生氧化和尘埃粒子的污染。 4.1.2 卷绕时尽量采用具有耐

3.按电极型式区分:有金属箔式和金属化薄膜两种结构。

有机薄膜电容器特性

由于陶瓷电容器在容量较大时(10000PF以上2类瓷-E、F特性),其稳定性和损耗都变差,在高性能要求的电路上只能选用薄膜电容器,下面将聚酯膜和聚丙烯膜电容器的特性做一对比说明: