
【电】 condenser breakdown
capacitor
【化】 capacitor; condenser
【医】 capacitor; condenser
breach; burst; outburst; rive; rupture
【化】 breakage
【医】 disrupt; ecphlysis; effraction; rhegma; rhexis; ruptio; rupture
电容器破裂(Capacitor Rupture)指电容器内部介质或外壳因过压、过热、老化等因素导致物理性结构破坏的现象。该术语在电子工程领域具有明确的汉英对应关系,常见于电路故障分析与元器件失效研究。
根据国际电气与电子工程师协会(IEEE)标准定义,电容器破裂包含三层核心特征:(1)电解质泄漏或固体介质分层;(2)金属外壳产生可见裂纹;(3)伴随瞬时电流突增与介质损耗角正切值异常。美国国防部可靠性分析中心数据显示,电容器破裂在工业设备故障中占比达17%,主要诱因包括电压浪涌(42%)、温度循环应力(35%)和制造缺陷(23%)。
在失效机理层面,东京工业大学材料实验室通过扫描电子显微镜观测证实,铝电解电容器破裂多始于阳极箔与电解液界面处的电化学腐蚀,这种腐蚀过程会生成氢气并引发壳体膨胀。当内部压力超过2.5MPa时,防爆阀即会启动泄压机制。值得参考的权威文献包括《IEEE Transactions on Device and Materials Reliability》期刊中关于电解质分解动力学的数学模型推导,该研究建立了温度与破裂概率的指数关系式:
$$ P(t) = 1 - e^{-lambda t} $$
其中λ为失效率系数,与工作电压平方成正相关。
电容器“破裂”通常有两种理解:电击穿导致的性能失效和物理结构损坏,以下是具体解释:
电容器两极板间的绝缘介质因电压过高或长期损耗而失去绝缘性,导致电流直接通过介质。此时电容器失去储能功能,可能伴随漏电流或短路现象。主要原因包括:
指电容器外壳或内部结构因外力、温度变化等发生物理性断裂,常见于以下情况:
电学领域更常用“击穿”描述介质失效(如、4所述),而“破裂”多指物理结构损坏(如的词义解析)。实际使用中需结合上下文判断具体含义。若电容器出现鼓包、漏液等现象,通常属于物理破裂的征兆,需及时更换。
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