陶瓷电容器的老化原理

陶瓷电容已经被广泛应用于各个领域了，在我们身边的电器、电子产品里都有陶瓷电容，虽然应用已经很广泛了，但还是会老化的。在陶瓷电容器中，尤其是高诱电率系列电容器(B/X5R、R/X7R特性)，具有静电容量随时间延长而降低的特性，经过的时间越长，其实效静电容量越低。那么陶瓷电容的老化原理是怎样的呢？下面为大家讲解。

陶瓷电容器中的高诱电率系列电容器，现在主要使用以BatiO3(钛酸钡)作为陶瓷电容主要成分的电介质。BaTiO3具有钙钛矿形的晶体结构，在居里温度以上时，为立方晶体(cubic)，Ba2+离子位于顶点，O2-离子位于表面中，Ti4+离子位于立方体中的位置。

作为Ti4+离子在结晶单位的延长方向上发生了偏移的结果产生极化，这个极化即使在没有外部电场或电压的情况下也会产生，这也称为自发极化。像这样具有自发极化，而且可以根据外部电场转变自发极化的朝向的特性，被特称为强诱电型。

当将BaTiO3加热到居里温度以上时，晶体结构将从正方晶体向立方晶体进行相转移，伴随此变化自发极化将消失，并且畴也将不存在。当将其冰冷到居里温度以下时，在居里温度附近，从立方晶体向正方晶体发生相转移，并且C轴方向将延长约百分之一，其它轴将略微缩短，自发极化及畴将生成，同时晶粒将受到因变形而产生的压力。

在此时晶粒内生成多个微小的畴，各个畴所具有的自发极化处于即使在低电场的情况下也很容易发生相转变的状态。如果在居里温度以下，以无负载的状态放置，随着时间的延长会朝着随机方向生成的畴将具有更大的尺寸，并且向着的量更趋稳定的形态逐渐进行再配列，从而释放由于晶体的变形而带来的压力。

除此之外，晶界层的空间电荷将发生移动，并产生空间电荷的极化，空间电荷的极化将对自发极化产生作用，阻碍自发极化的相转变。所以，自发极化从生成开始随着时间的延长，逐渐向着自发极化趋于稳定的状态进行再配列，与此同时，在晶界层产生空间电荷极化，并使自发极化的相转变受到阻碍。

在这种状态下，为了使各畴所具有的自发极化发生相转变，需要有更强的电场。与单位体积内的自发极化的相转变相同的是陶瓷电容的电容率，因此如果减少在弱电场下发生相转变的畴，静电容量将降低。

关键词：陶瓷电容

摘要：陶瓷电容器中的高诱电率系列电容器，现在主要使用以BatiO3(钛酸钡)作为陶瓷电容主要成分的电介质。BaTiO3具有钙钛矿形的晶体结构，在居里温度以上时，为立方晶体(cubic)，Ba2+离子位于顶点，O2-离子位于表面中，Ti4+离子位于立方体中的位置。