热循环过程中温度对陶瓷电容影响

陶瓷电容就是介质材料为陶瓷的电容器，根据陶瓷材料的不同，可以分为低频陶瓷电容器和高频陶瓷电容器两类，按结构形式分类，又可分为圆片状电容器、管状电容器、矩形电容器、片状电容器、穿心电容器等多种。陶瓷电容在工作时的热循环过程中会使陶瓷电容的温度升高，那么温度升高了对陶瓷电容的容量有影响吗？

我们进行了热循环试验，以102陶瓷电容为例，电容量变化率随温度变化曲线。从20℃降低到-100℃的冷冰阶段，随着温度的下降，其电容量变化率负向增大。然后进行加热阶段，随着温度的升高到0℃，其电容量变化率正向增大，随着温度继续升高到100℃，其电容量变化率负向增大，然后随着电容器自然冷冰回到30℃，其电容量变化率正向增大。由此可以得出：在温度从-100℃升高到100℃当过程中，温度低于℃，陶瓷封装电容器具有正的温度系数，当温度高于℃，陶瓷封装电容器具有负的温度系数。

然后再一次的热循环试验中经不同次数热循环后发现对于102陶瓷电容的前400次热循环电容量变化率比较缓慢，在400次热循环以后，随着热循环次数的增加，其电容量变化率大幅度的的向负方向漂移。根据电容器技术条件规定为: D小于0.04，小于百分之二十的失效标准，102陶瓷电容已经失效，随着循环次数的增加，其电容量变化率变化幅度和速率逐渐增大。

由于陶瓷电容的电容量变化率主要取决于电介质的温度特性，通常介电常数都在几千以上，随着温度的降低钛酸钡从立方顺电体相转变为正方形的铁电体相，再转变为正交相，对应这两个转变，钛酸钡的介电常数随温度变化的曲线上有两个峰值。添加物的存在使钛酸钡基陶瓷的介电常数变化的峰值明显减小，并却向低温方向偏移，这类介质具有铁电特性。

关键词：陶瓷电容

摘要：由在温度从-100℃升高到100℃当过程中，温度低于℃，陶瓷封装电容器具有正的温度系数，当温度高于℃，陶瓷封装电容器具有负的温度系数。陶瓷电容的电容量变化率主要取决于电介质的温度特性，通常介电常数都在几千以上，随着温度的降低钛酸钡从立方顺电体相转变为正方形的铁电体相，再转变为正交相，对应这两个转变，钛酸钡的介电常数随温度变化的曲线上有两个峰值。