ორგანომეტალური ფირის კონდენსატორების ყველაზე დიდი უპირატესობა მათი თვითაღდგენაა, რაც ამ კონდენსატორებს დღეს ერთ-ერთ ყველაზე სწრაფად მზარდ კონდენსატორად აქცევს.
მეტალიზებული ფირის კონდენსატორების თვითაღდგენის ორი განსხვავებული მექანიზმი არსებობს: ერთი არის განმუხტვის თვითაღდგენა; მეორე კი ელექტროქიმიური თვითაღდგენა. პირველი ხდება უფრო მაღალი ძაბვის დროს, ამიტომ მას ასევე მაღალი ძაბვის თვითაღდგენას უწოდებენ; რადგან ეს უკანასკნელიც ძალიან დაბალ ძაბვაზე ხდება, მას ხშირად დაბალი ძაბვის თვითაღდგენას უწოდებენ.
გამონადენის თვითგანკურნება
განმუხტვის თვითგანკურნების მექანიზმის საილუსტრაციოდ, ვივარაუდოთ, რომ ორ მეტალიზებულ ელექტროდს შორის ორგანულ ფენაში არის დეფექტი R წინაღობით. დეფექტის ბუნებიდან გამომდინარე, ეს შეიძლება იყოს მეტალის დეფექტი, ნახევარგამტარი ან ცუდად იზოლირებული დეფექტი. ცხადია, როდესაც დეფექტი პირველია, კონდენსატორი დაბალი ძაბვის დროს თავად განმუხტავს თავს. მხოლოდ ამ უკანასკნელ შემთხვევაში ხდება ე.წ. მაღალი ძაბვის განმუხტვა თავისით აღდგენილი.
განმუხტვის თვითგანკურნების პროცესი გულისხმობს, რომ მეტალიზებული ფირის კონდენსატორზე V ძაბვის გამოყენებისთანავე, დეფექტში გადის ომური დენი I=V/R. შესაბამისად, მეტალიზებულ ელექტროდში გადის დენის სიმკვრივე J=V/Rπr2, ანუ რაც უფრო ახლოსაა არე დეფექტთან (მით უფრო მცირეა r) და მით უფრო მაღალია მისი დენის სიმკვრივე მეტალიზებულ ელექტროდში. დეფექტით გამოწვეული ენერგომოხმარების W=(V2/R)r გამო, ნახევარგამტარული ან იზოლაციის დეფექტის წინააღმდეგობა R ექსპონენციალურად მცირდება. შესაბამისად, დენი I და ენერგომოხმარება W სწრაფად იზრდება, შედეგად, დენის სიმკვრივე J1= J=V/πr12 მკვეთრად იზრდება იმ რეგიონში, სადაც მეტალიზებული ელექტროდი ძალიან ახლოსაა დეფექტთან და მის ჯოულურ სითბოს შეუძლია ამ რეგიონში მეტალიზებული ფენის დნობა, რაც იწვევს ელექტროდებს შორის რკალის აქეთ გაფრენას. რკალი სწრაფად აორთქლდება და გადაყრის გამდნარ ლითონს, ქმნის იზოლირებულ იზოლაციის ზონას ლითონის ფენის გარეშე. რკალი ქრება და მიიღწევა თვითგანკურნება.
განმუხტვის თვითაღდგენის პროცესში წარმოქმნილი ჯოულის სითბოს და რკალის გამო, დეფექტის გარშემო დიელექტრიკი და დიელექტრული ზედაპირის იზოლაციის იზოლაციის არე გარდაუვლად ზიანდება თერმული და ელექტრული დაზიანებით, და ამგვარად ხდება ქიმიური დაშლა, გაზიფიკაცია და კარბონიზაცია და მექანიკური დაზიანებაც კი.
ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, იდეალური განმუხტვის თვითგანკურნების მისაღწევად, აუცილებელია დეფექტის გარშემო შესაფერისი ლოკალური გარემოს უზრუნველყოფა, ამიტომ მეტალიზებული ორგანული ფირის კონდენსატორის დიზაინი უნდა იყოს ოპტიმიზირებული, რათა დეფექტის გარშემო იყოს გონივრული გარემო, მეტალიზებული ფენის შესაფერისი სისქე, ჰერმეტული გარემო და შესაბამისი ბირთვის ძაბვა და სიმძლავრე. ე.წ. იდეალური განმუხტვის თვითგანკურნება არის: თვითგანკურნების დრო ძალიან მოკლეა, თვითგანკურნების ენერგია მცირეა, დეფექტების შესანიშნავი იზოლაცია, მიმდებარე დიელექტრიკის დაზიანება არ ხდება. კარგი თვითგანკურნების მისაღწევად, ორგანული ფირის მოლეკულები უნდა შეიცავდეს ნახშირბადის და წყალბადის ატომების დაბალ თანაფარდობას და ზომიერ რაოდენობას ჟანგბადს, ისე, რომ როდესაც ფირის მოლეკულები თვითგანკურნებად განმუხტვაში დაიშლება, არ წარმოიქმნება ნახშირბადი და არ ხდება ნახშირბადის დეპონირება, რათა თავიდან იქნას აცილებული ახალი გამტარი გზების წარმოქმნა, არამედ წარმოიქმნება CO2, CO, CH4, C2H2 და სხვა აირები რკალის ჩასაქრობად გაზის მკვეთრი მატებით.
იმისათვის, რომ დეფექტის გარშემო არსებული გარემო თვითაღდგენის დროს არ დაზიანდეს, თვითაღდგენის ენერგია არ უნდა იყოს ძალიან დიდი და არც ძალიან მცირე. დეფექტის გარშემო მეტალიზაციის ფენის მოსაშორებლად, იზოლაციის (მაღალი წინააღმდეგობის) ზონის წარმოქმნის მიზნით, დეფექტი იზოლირებული იქნება თვითაღდგენის მისაღწევად. ცხადია, საჭირო თვითაღდგენის ენერგია მჭიდრო კავშირშია მეტალიზაციის ფენის ლითონთან, სისქესთან და გარემოსთან. ამიტომ, თვითაღდგენის ენერგიის შესამცირებლად და კარგი თვითაღდგენის მისაღწევად, ხორციელდება ორგანული ფირების მეტალიზაცია დაბალი დნობის წერტილის მქონე ლითონებით. გარდა ამისა, მეტალიზაციის ფენა არ უნდა იყოს არათანაბრად სქელი და თხელი, განსაკუთრებით ნაკაწრების თავიდან ასაცილებლად, წინააღმდეგ შემთხვევაში, იზოლაციის იზოლაციის არე გახდება ტოტისებრი და ვერ მიაღწევს კარგ თვითაღდგენით პროცესს. CRE კონდენსატორები იყენებენ ჩვეულებრივ ფირებს და ამავდროულად მკაცრ შემომავალი მასალების შემოწმების მართვას, რაც ბლოკავს დეფექტურ ფირებს კართან, რათა კონდენსატორის ფირების ხარისხი სრულად იყოს გარანტირებული.
განმუხტვის თვითგანკურნების გარდა, არსებობს კიდევ ერთი, ელექტროქიმიური თვითგანკურნება. მოდით, ეს მექანიზმი შემდეგ სტატიაში განვიხილოთ.
გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 18 თებერვალი
