خازن های خود ترمیم صنعتی (self healing) ساختار، عملکرد ، کاربرد ها (برق _ الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : خازن خود ترمیم خازنی که پس از شکست ناشی از ولتاژ بیش از حد ، خود را ترمیم می کند خازنهای هوایی ، بعضی از خازنهای الکترولیتی مرطوب و بعضی از خازنهای پوسه پلاستیکی فلزی شده دارای این ویژگی هستند.
خواص الکتریکی یک دی الکتریک می تواند به طور قابل توجهی از نقص ها تأثیر بگذارد. چنین نقص هایی عمدتاً در اثر گذر ولتاژ خارجی ، نقص در دی الکتریک یا سوراخ های سوراخ ایجاد می شود. هنگامی که یک خازن در معرض بار الکتریکی سنگین قرار دارد ، به دلیل چنین نقص در مواد دی الکتریک ممکن است خرابی رخ دهد. بعضی از خازن ها می توانند چنین نقص هایی را کاهش دهند. فرآیندی که از طریق آن یک خازن یک ناحیه گسل را برداشته یا کاهش می دهد ، به خود بهبودی گفته می شود. توانایی یک خازن برای بهبودی خود به طور عمده به مواد دی الکتریک و الکترود یک جزء بستگی دارد. برخی از خازن هایی که خاصیت بهبودی خود را دارند شامل خازن های آلومینیومی مرطوب ، خازن های تانتالوم ، خازن های آلومینیومی مبتنی بر پلیمر و خازن های فیلم فلزی هستند.
در یک خازن فیلم فلزی ، یک فیلم پلاستیکی با یک لایه نازک از روی یا آلومینیوم ، به طور معمول از ضخامت 0.02 تا 0.1 میکرون پوشش داده می شود. لایه فلزی از طریق فرآیندی که به عنوان رسوب خلاء شناخته می شود ، روی فیلم پلاستیکی قرار می گیرد. ضخامت لایه فلزی میزان انرژی لازم برای فرآیند خود درمانی را تعیین می کند.دی الکتریکهای پلاستیکی فیلم که معمولاً در ساخت خازنهای فیلم فلزی استفاده می شوند شامل پلی پروپیلن (PP) ، پلی فنیلن سولفید (PPS) ، پلی استر و کاغذ فلز شده است. این مواد دی الکتریک قابلیت خود درمانی مختلفی دارند.هنگامی که خرابی در یک خازن فیلم متالیزه رخ می دهد ، قوس الکتریکی باعث تبخیر لایه نازک فلزی در اطراف ناحیه گسل می شود. این فرآیند تبخیر ، لایه فلز رسانا در ناحیه اطراف نقص را از بین می برد. از آنجا که ماده رسانا برداشته می شود ، اتصال کوتاه بین صفحات نمی تواند رخ دهد. این مانع از خرابی قطعه می شود.توانایی بهبودی خود از خازن فیلم فلزی به بسیاری از عوامل از جمله خواص مواد دی الکتریک و ضخامت لایه فلزی بستگی دارد. فرآیند تبخیر نیاز به تأمین کافی اکسیژن دارد و مواد دی الکتریک با محتوای اکسیژن سطح بالا خواص درمانی خوبی دارند. برخی از دی الکتریکهای پلاستیکی فیلم که دارای خاصیت بهبودی خوبی هستند عبارتند از: پلی پروپیلن ، پلی استر و پلی کربنات. از طرف دیگر ، دی الکتریکهای پلاستیکی فیلم با محتوای اکسیژن سطح پایین ، ویژگیهای بهبودی ضعیفی دارند. پلی فنیلن سولفید (PPS) یکی از این مواد دی الکتریک است.
موارد استفاده از خازن های خود ترمیم صنعتی
موارد استفاده از خازن های خود ترمیم صنعتی در الکترو موتور های صنعتی و مدارات صنعتی الکترونیک (پمپ ها و دستگاه های صنعتی) بالابر ها مورد استفاده قرار میگیرد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)