几种常见吸氢剂与吸氢效果0光通信器件

几种常见吸氢剂与吸氢效果

几种常见吸氢剂与吸氢效果 2011年12月09日 来源： 　　中图分类号:TM535.2　　文献标识码：A　　文章编号：1001-2028(1999)06-0018-03　　作为铝电解电容器实际阴极的工作电解液，性能的好坏直接影响着电容器的使用温度范围、寿命和电容器的可靠性。当今，电解电容器正向小型化和长寿命方向发展，对工作电解液的要求也越来越高。电容器经过寿命试验后，其失效模式主要表现在三方面：①电容器芯子干涸，表现在电性能上是电容量负向超标，损耗角正切值超标；②电容器内部压力过大，防爆阀打开；③高压电容器的阳极腐蚀造成电容器的电容量为零。这三种失效模式分别表现在不同系列的电容器中，对小型化的高压电容器而言，以第二种为主。因此，工作电解液的吸氢能力尤为重要。本文介绍笔者对工作电解液用吸氢剂的研究结果，对比了几种常见吸氢剂的吸氢效果，并采用了一种新型的吸氢剂——对位苯醌。1　电容器中气体的来源　　铝电解电容器的老练过程是对介质氧化膜的修补和再形成过程。在直流电压的作用下，阳极铝被氧化，与此同时，阴极不可避免地要放出氢气，其基本反应式如下：2Al+3H2O-6e→Al2O3+6H+（阳极）6H++6e→3H2↑（阴极）　　同时，低压工作电解液中通常含有5%～10%的水，电容器在寿命试验或使用过程中，这些水也会在直流电压作用下发生电解，从而放出氢气。因为水的电解电压只有10 V左右。　　另外，电容器在高温　（+85℃、+105℃）　长寿命　（3 000 h以上）试验中，电解液也会发生各种各样的化学反应也不可避免放出气体。如：（1）热解反应：RCOONH4→RCOOH+NH3（2）酰胺化反应：NH4OOC（CH2）nCOONH4→NH2OC（CH2）nCONH2+2H2O（3）酯化反应：RCOOH+HO（CH2）2OH→RCOO（CH2）2COOR+2H2O　　因此，加入吸氢剂，将电容器内部的气体吸收，对降低电容器内部的压力，延长电容器的使用寿命是很必要的。对高压工作电解液来说，吸氢剂的研究至关重要。2　常见吸氢剂　　常见吸氢剂见表1。表1　常见吸氢剂吸氢剂分子式熔点沸点常温性状溶解性能对硝基苯甲醇93℃185℃（1 600 Pa）浅黄色单斜结晶溶于水、乙醇、乙醚、丙酮等2，4-二硝基苯酚113℃高温分解浅黄色单斜结晶溶于热水、乙醇、乙醚、丙酮等对硝基苯酚113.4℃279℃分解无色或浅黄色晶体溶于热水、乙醚对位苯醌116℃高温分解黄色晶体，可燃，易氧化变黑溶于乙醚、乙醇、热水对硝基苯甲酸242℃242℃黄白色晶体溶于乙醇、乙醚等2，4，6-三硝基苯酚121.8℃＞300℃爆炸淡黄色有毒晶体或粉末溶于乙醇、乙醚等3　吸氢效果的对比试验 3.1　不同吸氢剂的吸氢效果对比　　目前，市场上所售的吸氢剂品种繁多，纯度也大不相同，鉴于材料的纯度对电容器的性能影响很大〔1〕,我们仅选取了几种电容器级的吸氢剂进行对比。考虑的前提是吸氢剂加入电解液后电容器的电性能要保持良好，而后再对比吸氢效果。我们选取了四种吸氢剂进行对比，对比结果列于表2。＃1为没有加吸氢剂的参比电解液，＃2～＃5是在＃1的基础上添加0.1%的吸氢剂；电容器选用450 V 100 μF。气体的压差ΔP是通过测量电容器老练后电容器内部的压力而得，压差ΔP越大，说明电容器放出的气体越多。ΔP1、ΔP2是同批电解液，用两批电容器芯子的重复试验结果，电容器制作过程相同，老练升压电流相同，漏电流的测试条件为460 V 10 s。表2　不同吸氢剂的吸氢效果对比编号吸氢剂w(吸氢剂)/%气体的压差ΔP1/Pa气体的压差ΔP2/Pa20℃下漏电流IL/μΑ90℃下漏电流IL/μΑ吸氢剂的纯度＃1无0　1 3261 476123270－＃2对硝基苯甲醇0.1200235133300电容器级#32，4-二硝基苯酚0.13733001831 570分 析 纯＃4对硝基苯酚0.1190170140310电容器级＃5对位苯醌0.170980143270电容器级＃6对硝基苯甲醇0.316620133420电容器级　　由表2可见，添加吸氢剂后电容器的放气量差别明显，但电

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