Λειτουργία αποτυχίας: διάφορα φαινόμενα αποτυχίας και οι εκδηλώσεις τους.
Μηχανισμός αποτυχίας: Είναι η φυσική, χημική, θερμοδυναμική ή άλλη διαδικασία που οδηγεί σε αποτυχία.
1. Οι κύριοι τρόποι αστοχίας και οι μηχανισμοί αστοχίας των αντιστάσεων είναι
1) Ανοιχτό κύκλωμα: Ο κύριος μηχανισμός αστοχίας είναι ότι η αντίσταση μεμβράνης καίγεται ή πέφτει σε μεγάλη περιοχή, το υπόστρωμα είναι σπασμένο και το κάλυμμα μολύβδου και το σώμα της αντίστασης πέφτουν.
2) Η μετατόπιση αντίστασης είναι πέραν των προδιαγραφών: το ανθεκτικό φιλμ είναι ελαττωματικό ή υποβαθμισμένο, το υπόστρωμα έχει κινητά ιόντα νατρίου και η προστατευτική επικάλυψη δεν είναι καλή.
3) Θραύση μολύβδου: ελάττωμα διαδικασίας συγκόλλησης του σώματος της αντίστασης, ρύπανση των αρμών συγκόλλησης, ζημιά από μηχανικό στρες.
4) Βραχυκύκλωμα: μετανάστευση αργύρου, εκκένωση κορώνας.
2. Πίνακας του ποσοστού τρόπων αστοχίας στις συνολικές αστοχίες
3. Ανάλυση μηχανισμού αποτυχίας
Ο μηχανισμός αστοχίας των αντιστάσεων είναι πολύπλευρος και διάφορες φυσικές και χημικές διεργασίες που συμβαίνουν υπό συνθήκες εργασίας ή περιβαλλοντικές συνθήκες είναι οι αιτίες της γήρανσης της αντίστασης.
(1) Διαρθρωτικές αλλαγές αγώγιμων υλικών
Το αγώγιμο στρώμα της αντίστασης λεπτής μεμβράνης γενικά λαμβάνεται με εναπόθεση ατμών και υπάρχει μια άμορφη δομή σε κάποιο βαθμό. Από θερμοδυναμική άποψη, οι άμορφες δομές έχουν την τάση να κρυσταλλώνουν. Υπό συνθήκες εργασίας ή περιβαλλοντικές συνθήκες, η άμορφη δομή στο στρώμα αγώγιμης μεμβράνης τείνει να κρυσταλλώνεται με μια συγκεκριμένη ταχύτητα, δηλαδή, η εσωτερική δομή του αγώγιμου υλικού τείνει να είναι πυκνή, η οποία μπορεί συχνά να προκαλέσει μείωση της τιμής αντίστασης. Ο ρυθμός κρυστάλλωσης αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
Το καλώδιο αντίστασης ή το φιλμ αντίστασης θα υποβληθεί σε μηχανική καταπόνηση κατά τη διαδικασία προετοιμασίας και η εσωτερική δομή του θα παραμορφωθεί. Όσο μικρότερη είναι η διάμετρος του σύρματος ή όσο λεπτότερη είναι η μεμβράνη, τόσο πιο σημαντικό είναι το αποτέλεσμα της πίεσης. Γενικά, η θερμική επεξεργασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξάλειψη του εσωτερικού στρες. Η υπολειπόμενη εσωτερική πίεση μπορεί να εξαλειφθεί σταδιακά κατά τη μακροχρόνια χρήση και η αντίσταση της αντίστασης μπορεί να αλλάξει ανάλογα.
Τόσο η διαδικασία κρυστάλλωσης όσο και η διαδικασία αφαίρεσης της εσωτερικής πίεσης επιβραδύνονται με την πάροδο του χρόνου, αλλά είναι αδύνατο να τερματιστεί κατά τη χρήση της αντίστασης. Μπορεί να θεωρηθεί ότι αυτές οι δύο διεργασίες προχωρούν με περίπου σταθερή ταχύτητα κατά τη διάρκεια της περιόδου εργασίας της αντίστασης. Η αλλαγή αντίστασης που σχετίζεται με αυτούς αντιπροσωπεύει περίπου μερικές χιλιοστά της αρχικής τιμής αντίστασης.
Υψηλή θερμοκρασία γήρανσης ηλεκτρικού φορτίου: Σε κάθε περίπτωση, το ηλεκτρικό φορτίο θα επιταχύνει τη διαδικασία γήρανσης των αντιστάσεων και η επίδραση του ηλεκτρικού φορτίου στην επιτάχυνση της γήρανσης των αντιστάσεων είναι πιο σημαντική από εκείνη της αυξημένης θερμοκρασίας. Ο λόγος είναι η θερμοκρασία του μέρους επαφής του σώματος της αντίστασης και του καλύμματος μολύβδου. Η αύξηση υπερβαίνει τη μέση αύξηση θερμοκρασίας της αντίστασης. Γενικά, η διάρκεια ζωής μειώνεται κατά το ήμισυ για κάθε 10 every αύξηση της θερμοκρασίας. Εάν η υπερφόρτωση προκαλεί την αύξηση της θερμοκρασίας της αντίστασης να υπερβεί το ονομαστικό φορτίο κατά 50 ° C, η διάρκεια ζωής της αντίστασης είναι μόνο το 1/32 της διάρκειας ζωής υπό κανονικές συνθήκες. Μπορεί να περάσει το τεστ επιτάχυνσης ζωής μικρότερο από τέσσερις μήνες για να εκτιμήσει τη σταθερότητα λειτουργίας της αντίστασης κατά τη διάρκεια 10 ετών.
DC φορτίο-ηλεκτρόλυση: υπό DC φορτίο, η ηλεκτρόλυση προκαλεί γήρανση της αντίστασης. Η ηλεκτρόλυση συμβαίνει στην αυλάκωση της αυλακωτής αντίστασης και τα ιόντα αλκαλίων που περιέχονται στη μήτρα αντίστασης μετατοπίζονται στο ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των αυλακώσεων για να παράγουν ρεύμα ιόντων. Όταν υπάρχει υγρασία, η διαδικασία ηλεκτρόλυσης γίνεται πιο σοβαρή. Εάν το ανθεκτικό φιλμ είναι ένα φιλμ άνθρακα ή ένα μεταλλικό φιλμ, είναι κυρίως ηλεκτρολυτική οξείδωση. εάν το ανθεκτικό φιλμ είναι ένα φιλμ οξειδίου μετάλλου, είναι κυρίως ηλεκτρολυτική αναγωγή. Για αντιστάσεις λεπτής μεμβράνης υψηλής αντοχής, το αποτέλεσμα της ηλεκτρόλυσης μπορεί να αυξήσει την αντίσταση και μπορεί να προκληθεί ζημιά στο φιλμ κατά μήκος της πλευράς της σπείρας του αυλακιού. Η διεξαγωγή δοκιμής φορτίου DC σε περιβάλλον καυτού φλας μπορεί να εκτιμήσει διεξοδικά την αντίσταση στην οξείδωση ή τη μείωση του υλικού και του φιλμ της αντίστασης, καθώς και την αντίσταση υγρασίας του προστατευτικού στρώματος.
(2), βουλκανισμός
Αφού μια παρτίδα οργάνων πεδίου χρησιμοποιήθηκε σε ένα εργοστάσιο χημικών για ένα έτος, τα όργανα απέτυχαν το ένα μετά το άλλο. Μετά την ανάλυση, διαπιστώνεται ότι η τιμή αντίστασης της αντίστασης τσιπ παχιάς μεμβράνης που χρησιμοποιείται στο μετρητή έχει γίνει μεγαλύτερη και μάλιστα γίνεται ανοιχτό κύκλωμα. Όταν η αποτυχημένη αντίσταση παρατηρείται κάτω από ένα μικροσκόπιο, μπορεί να βρεθεί ότι μαύρο κρυσταλλικό υλικό εμφανίζεται στην άκρη του ηλεκτροδίου αντίστασης. Περαιτέρω ανάλυση της σύνθεσης αποκαλύπτει ότι το μαύρο υλικό είναι κρύσταλλοι θειούχου αργύρου. Αποδείχθηκε ότι η αντίσταση διαβρώθηκε από θείο από τον αέρα.
(3) Προσρόφηση και εκρόφηση αερίου
Η αντίσταση μεμβράνης των αντιστάσεων μεμβράνης στο όριο κόκκων, ή τα αγώγιμα σωματίδια και το συνδετικό τμήμα, μπορεί πάντα να προσροφά πολύ μικρή ποσότητα αερίου. Σχηματίζουν το ενδιάμεσο στρώμα μεταξύ των κρυσταλλικών κόκκων και εμποδίζουν την επαφή μεταξύ των αγώγιμων σωματιδίων, επηρεάζοντας έτσι προφανώς την αντίσταση.
Η αντίσταση της συνθετικής μεμβράνης κατασκευάζεται υπό κανονική πίεση. Όταν εργάζεστε σε κενό ή χαμηλή πίεση, το εκροφημένο τμήμα συνδέεται με αέριο, το οποίο βελτιώνει την επαφή μεταξύ αγώγιμων σωματιδίων και μειώνει την τιμή αντίστασης. Ομοίως, όταν οι θερμικά αποσυντιθέμενες αντιστάσεις μεμβράνης άνθρακα που κατασκευάζονται σε κενό λειτουργούν απευθείας υπό κανονικές περιβαλλοντικές συνθήκες, θα απορροφούν λίγο αέριο λόγω της αύξησης της πίεσης του αέρα, αυξάνοντας την τιμή αντίστασης. Εάν το μη χαραγμένο ημιτελές προϊόν έχει προεπιλεγεί υπό κανονική πίεση για κατάλληλο χρόνο, η σταθερότητα αντίστασης της τελικής αντίστασης θα βελτιωθεί.
Η θερμοκρασία και η πίεση του αέρα είναι οι κύριοι περιβαλλοντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την προσρόφηση και την εκρόφηση αερίων. Για φυσική προσρόφηση, η ψύξη μπορεί να αυξήσει την ικανότητα προσρόφησης ισορροπίας, ενώ η θέρμανση είναι το αντίθετο. Καθώς η προσρόφηση και η εκρόφηση αερίου εμφανίζονται στην επιφάνεια της αντίστασης. Επομένως, ο αντίκτυπος στις αντιστάσεις φιλμ είναι πιο σημαντικός. Η αλλαγή αντίστασης μπορεί να φτάσει το 1% ~ 2%.
(4) Οξείδωση
Η οξείδωση είναι ένας μακροπρόθεσμος παράγοντας (διαφορετικός από την προσρόφηση). Η διαδικασία οξείδωσης ξεκινά από την επιφάνεια της αντίστασης και βαθαίνει βαθιά στο εσωτερικό. Εκτός από τις αντιστάσεις μεμβράνης πολύτιμων μετάλλων και κραμάτων, οι αντιστάσεις άλλων υλικών επηρεάζονται από οξυγόνο στον αέρα. Το αποτέλεσμα της οξείδωσης είναι μια αύξηση της αντίστασης. Όσο πιο λεπτό είναι το ανθεκτικό φιλμ, τόσο πιο εμφανές είναι το αποτέλεσμα της οξείδωσης
Το θεμελιώδες μέτρο για την πρόληψη της οξείδωσης είναι η στεγανοποίηση (μέταλλο, κεραμικό, γυαλί και άλλα ανόργανα υλικά). Η επικάλυψη ή η γλάστρωση με οργανικά υλικά (πλαστικά, ρητίνες, κ.λπ.) δεν μπορούν να αποτρέψουν εντελώς το προστατευτικό στρώμα από τη διείσδυση υγρασίας ή αέρα. Αν και μπορεί να καθυστερήσει την οξείδωση ή να προσροφήσει αέριο, θα φέρει επίσης μερικές νέες ιδέες που σχετίζονται με το οργανικό προστατευτικό στρώμα. Παράγοντες γήρανσης.
(5) Η επίδραση του οργανικού προστατευτικού στρώματος
Κατά τον σχηματισμό του οργανικού προστατευτικού στρώματος, απελευθερώνονται πτητικά πολυμερισμού συμπύκνωσης ή ατμοί διαλύτη. Η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας προκαλεί διάχυση μέρους των πτητικών στην αντίσταση, προκαλώντας αύξηση της αντίστασης. Αν και αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει από 1 έως 2 χρόνια, ο χρόνος για να επηρεαστεί σημαντικά η αντίσταση είναι περίπου 2 έως 8 μήνες. Προκειμένου να διασφαλιστεί η σταθερότητα της αντίστασης του τελικού προϊόντος, είναι πιο κατάλληλο να αφήσετε το προϊόν στην αποθήκη για ένα χρονικό διάστημα πριν φύγετε από το εργοστάσιο.
(6) Μηχανική ζημιά
Η αξιοπιστία της αντίστασης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις μηχανικές ιδιότητες της αντίστασης. Τα σώματα αντιστάσεων, τα καλύμματα μολύβδου και τα καλώδια μολύβδου θα πρέπει όλα να έχουν επαρκή μηχανική αντοχή. Ελαττώματα στη μήτρα, ζημιά καλύμματος μολύβδου ή σπασίματα μολύβδου μπορούν όλα να οδηγήσουν σε αστοχία αντίστασης.