
【電】 condenser breakdown
capacitor
【化】 capacitor; condenser
【醫】 capacitor; condenser
breach; burst; outburst; rive; rupture
【化】 breakage
【醫】 disrupt; ecphlysis; effraction; rhegma; rhexis; ruptio; rupture
電容器破裂(Capacitor Rupture)指電容器内部介質或外殼因過壓、過熱、老化等因素導緻物理性結構破壞的現象。該術語在電子工程領域具有明确的漢英對應關系,常見于電路故障分析與元器件失效研究。
根據國際電氣與電子工程師協會(IEEE)标準定義,電容器破裂包含三層核心特征:(1)電解質洩漏或固體介質分層;(2)金屬外殼産生可見裂紋;(3)伴隨瞬時電流突增與介質損耗角正切值異常。美國國防部可靠性分析中心數據顯示,電容器破裂在工業設備故障中占比達17%,主要誘因包括電壓浪湧(42%)、溫度循環應力(35%)和制造缺陷(23%)。
在失效機理層面,東京工業大學材料實驗室通過掃描電子顯微鏡觀測證實,鋁電解電容器破裂多始于陽極箔與電解液界面處的電化學腐蝕,這種腐蝕過程會生成氫氣并引發殼體膨脹。當内部壓力超過2.5MPa時,防爆閥即會啟動洩壓機制。值得參考的權威文獻包括《IEEE Transactions on Device and Materials Reliability》期刊中關于電解質分解動力學的數學模型推導,該研究建立了溫度與破裂概率的指數關系式:
$$ P(t) = 1 - e^{-lambda t} $$
其中λ為失效率系數,與工作電壓平方成正相關。
電容器“破裂”通常有兩種理解:電擊穿導緻的性能失效和物理結構損壞,以下是具體解釋:
電容器兩極闆間的絕緣介質因電壓過高或長期損耗而失去絕緣性,導緻電流直接通過介質。此時電容器失去儲能功能,可能伴隨漏電流或短路現象。主要原因包括:
指電容器外殼或内部結構因外力、溫度變化等發生物理性斷裂,常見于以下情況:
電學領域更常用“擊穿”描述介質失效(如、4所述),而“破裂”多指物理結構損壞(如的詞義解析)。實際使用中需結合上下文判斷具體含義。若電容器出現鼓包、漏液等現象,通常屬于物理破裂的征兆,需及時更換。
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