Failure Modes: Διάφορα φαινόμενα αποτυχίας και οι εκδηλώσεις τους.
Μηχανισμός αστοχίας: είναι η φυσική, χημική, θερμοδυναμική ή άλλη διεργασία που οδηγεί σε αστοχία.
1. Οι κύριοι τρόποι αστοχίας και οι μηχανισμοί αστοχίας των αντιστάσεων είναι:
1) Ανοικτό κύκλωμα: Ο κύριος μηχανισμός αστοχίας είναι ότι η μεμβράνη αντίστασης καίγεται ή πέφτει σε μεγάλη περιοχή, το υπόστρωμα σπάει και πέφτουν το καπάκι του ηλεκτροδίου και το σώμα της αντίστασης.
2) Η μετατόπιση αντίστασης υπερβαίνει τις προδιαγραφές: η μεμβράνη αντίστασης είναι ελαττωματική ή υποβαθμισμένη, η μήτρα έχει κινητά ιόντα νατρίου και η προστατευτική επίστρωση είναι κακή.
3) Θραύση μολύβδου: ελαττώματα στη διαδικασία συγκόλλησης του σώματος της αντίστασης, μόλυνση των αρμών συγκόλλησης και ζημιά μηχανικής καταπόνησης στα καλώδια.
4) Βραχυκύκλωμα: μετανάστευση αργύρου, εκκένωση κορώνας.
2. Πίνακας αναλογίας λειτουργίας αστοχίας προς συνολική αστοχία
3. Ανάλυση μηχανισμού αστοχίας
Ο μηχανισμός αστοχίας των αντιστάσεων είναι-πολύπλευρος. Διάφορες φυσικές και χημικές διεργασίες που συμβαίνουν υπό συνθήκες εργασίας ή περιβαλλοντικές συνθήκες είναι οι λόγοι για τη γήρανση των αντιστάσεων.
(1) Δομικές αλλαγές αγώγιμων υλικών
Το στρώμα αγώγιμου φιλμ των αντιστάσεων λεπτής μεμβράνης λαμβάνεται γενικά με εναπόθεση ατμού και έχει μια άμορφη δομή σε κάποιο βαθμό. Από θερμοδυναμική άποψη, οι άμορφες δομές έχουν την τάση να κρυσταλλώνονται. Υπό συνθήκες εργασίας ή περιβαλλοντικές συνθήκες, η άμορφη δομή στο στρώμα αγώγιμου φιλμ τείνει να κρυσταλλώνεται με μια ορισμένη ταχύτητα, δηλαδή, η εσωτερική δομή του αγώγιμου υλικού τείνει να συμπυκνώνεται, γεγονός που μπορεί συχνά να προκαλέσει μείωση της τιμής αντίστασης. Ο ρυθμός κρυστάλλωσης αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
Το σύρμα αντίστασης ή το φιλμ αντίστασης θα υποστεί μηχανική καταπόνηση κατά τη διαδικασία προετοιμασίας, η οποία θα παραμορφώσει την εσωτερική του δομή. Όσο μικρότερη είναι η διάμετρος του σύρματος ή όσο πιο λεπτό είναι το στρώμα μεμβράνης, τόσο πιο σημαντική θα είναι η τάση. Γενικά, η εσωτερική τάση μπορεί να εξαλειφθεί με θερμική επεξεργασία και η υπολειπόμενη εσωτερική τάση μπορεί να εξαλειφθεί σταδιακά στη διαδικασία μακροπρόθεσμης-χρήσης και η τιμή αντίστασης της αντίστασης μπορεί να αλλάξει ανάλογα.
Τόσο η διαδικασία κρυστάλλωσης όσο και η διαδικασία εσωτερικής ανακούφισης του στρες επιβραδύνονται με την πάροδο του χρόνου, αλλά είναι απίθανο να τερματιστούν κατά τη διάρκεια ζωής της αντίστασης. Αυτές οι δύο διαδικασίες μπορεί να θεωρηθεί ότι προχωρούν με περίπου σταθερό ρυθμό κατά τη λειτουργία της αντίστασης. Οι αλλαγές αντίστασης που σχετίζονται με αυτές αντιπροσωπεύουν περίπου το ένα χιλιοστό της αρχικής αντίστασης.
Γήρανση του ηλεκτρικού φορτίου σε υψηλή-θερμοκρασία: Σε κάθε περίπτωση, το ηλεκτρικό φορτίο θα επιταχύνει τη διαδικασία γήρανσης της αντίστασης και η επίδραση του ηλεκτρικού φορτίου στην επιτάχυνση της γήρανσης της αντίστασης είναι πιο σημαντική από αυτήν της αύξησης της θερμοκρασίας. Ο λόγος είναι ότι η θερμοκρασία του τμήματος επαφής του σώματος της αντίστασης και του καλύμματος του ηλεκτροδίου είναι Η άνοδος υπερβαίνει τη μέση αύξηση θερμοκρασίας του σώματος της αντίστασης. Συνήθως, η διάρκεια ζωής μειώνεται στο μισό για κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 βαθμούς. Εάν η υπερφόρτωση κάνει την αύξηση της θερμοκρασίας της αντίστασης να υπερβεί το ονομαστικό φορτίο κατά 50 μοίρες, η διάρκεια ζωής της αντίστασης είναι μόνο το 1/32 της διάρκειας ζωής υπό κανονικές συνθήκες. Η σταθερότητα λειτουργίας των αντιστάσεων σε μια περίοδο 10 ετών μπορεί να εκτιμηθεί μέσω μιας επιταχυνόμενης δοκιμής ζωής μικρότερη των τεσσάρων μηνών.
Ηλεκτρόλυση φορτίου DC-: Υπό τη δράση φορτίου συνεχούς ρεύματος, η ηλεκτρόλυση προκαλεί τη γήρανση της αντίστασης. Η ηλεκτρόλυση λαμβάνει χώρα στο αυλακωτό στοιχείο αντίστασης και τα ιόντα αλκαλιμετάλλου που περιέχονται στη μήτρα αντίστασης μετατοπίζονται στο ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των κυψελών για να δημιουργήσουν ένα ιοντικό ρεύμα. Η διαδικασία της ηλεκτρόλυσης είναι πιο σοβαρή παρουσία υγρασίας. Εάν η μεμβράνη αντίστασης είναι φιλμ άνθρακα ή μεταλλική μεμβράνη, είναι κυρίως ηλεκτρολυτική οξείδωση. εάν το ωμικό φιλμ είναι φιλμ οξειδίου μετάλλου, είναι κυρίως ηλεκτρολυτική αναγωγή. Για αντιστάσεις λεπτού-υμενίου υψηλής-αντίστασης, το αποτέλεσμα της ηλεκτρόλυσης μπορεί να αυξήσει την τιμή αντίστασης και μπορεί να προκληθεί ζημιά στο φιλμ κατά μήκος της μίας πλευράς της σπείρας του αυλακιού. Η δοκιμή φορτίου DC στο περιβάλλον ζεστού φλας μπορεί να αξιολογήσει διεξοδικά την αντι{3}}αντιοξειδωτική ή αντι- απόδοση του υλικού βάσης της αντίστασης και του στρώματος φιλμ, καθώς και την απόδοση προστασίας από την υγρασία- του προστατευτικού στρώματος.
(2), βουλκανισμός
Μετά τη χρήση μιας παρτίδας οργάνων πεδίου σε ένα χημικό εργοστάσιο για ένα χρόνο, τα όργανα έχουν αποτύχει το ένα μετά το άλλο. Μετά από ανάλυση, διαπιστώθηκε ότι η τιμή αντίστασης της αντίστασης τσιπ παχιάς μεμβράνης που χρησιμοποιείται στο όργανο έχει γίνει μεγαλύτερη και ακόμη γίνεται ανοιχτό κύκλωμα. Όταν η αποτυχημένη αντίσταση παρατηρήθηκε με μικροσκόπιο, διαπιστώθηκε ότι μια μαύρη κρυσταλλική ουσία εμφανίστηκε στην άκρη του ηλεκτροδίου της αντίστασης. Περαιτέρω ανάλυση της σύνθεσης διαπίστωσε ότι η μαύρη ουσία ήταν κρύσταλλοι θειούχου αργύρου. Αποδείχθηκε ότι η αντίσταση είχε διαβρωθεί από το θείο από τον αέρα.
(3) Προσρόφηση και εκρόφηση αερίου
Η μεμβράνη αντίστασης της αντίστασης μεμβράνης μπορεί πάντα να προσροφά μια πολύ μικρή ποσότητα αερίου στο όριο του κόκκου ή στα αγώγιμα σωματίδια και στο συνδετικό τμήμα, που αποτελούν το ενδιάμεσο στρώμα μεταξύ των κόκκων και εμποδίζουν την επαφή μεταξύ των αγώγιμων σωματιδίων. επηρεάζουν σημαντικά την τιμή αντίστασης.
Οι αντιστάσεις συνθετικής μεμβράνης κατασκευάζονται υπό κανονική πίεση. Όταν εργάζεστε σε κενό ή χαμηλή πίεση, μέρος του αερίου θα εκροφηθεί, γεγονός που βελτιώνει την επαφή μεταξύ των αγώγιμων σωματιδίων και μειώνει την τιμή αντίστασης. Ομοίως, όταν η θερμικά αποσυντεθειμένη αντίσταση μεμβράνης άνθρακα που κατασκευάζεται σε κενό λειτουργεί απευθείας υπό κανονικές περιβαλλοντικές συνθήκες, μέρος του αερίου θα απορροφηθεί λόγω της αύξησης της πίεσης του αέρα, η οποία θα αυξήσει την τιμή αντίστασης. Εάν το μη χαραγμένο ημι-προϊόν είναι προρυθμισμένο υπό κανονική πίεση για κατάλληλο χρόνο, η σταθερότητα αντίστασης του τελικού προϊόντος 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 και η θέρμανση μπορεί να αυξήσει την ποσότητα της προσρόφησης. Επειδή η προσρόφηση και η εκρόφηση αερίου συμβαίνουν στην επιφάνεια του σώματος της αντίστασης. Επομένως, η επίδραση στις αντιστάσεις μεμβράνης είναι πιο σημαντική. Η αλλαγή αντίστασης μπορεί να φτάσει το 1 τοις εκατό 2 τοις εκατό.
(4), οξείδωση
Η οξείδωση είναι ένας μακροπρόθεσμος-παράγοντας (διαφορετικός από την προσρόφηση) και η διαδικασία οξείδωσης ξεκινά από την επιφάνεια του σώματος της αντίστασης και σταδιακά πηγαίνει βαθιά μέσα. Εκτός από τις αντιστάσεις φιλμ πολύτιμων μετάλλων και κράματος, οι αντιστάσεις άλλων υλικών επηρεάζονται από το οξυγόνο του αέρα. Το αποτέλεσμα της οξείδωσης είναι η αύξηση της αντίστασης. Όσο πιο λεπτό είναι το στρώμα αντίστασης μεμβράνης, τόσο πιο εμφανές είναι το αποτέλεσμα της οξείδωσης.
Το θεμελιώδες μέτρο για την πρόληψη της οξείδωσης είναι η σφράγιση (ανόργανα υλικά όπως μέταλλα, κεραμικά, γυαλί κ.λπ.). Η χρήση οργανικών υλικών (πλαστικά, ρητίνες, κ.λπ.) για επικάλυψη ή γλάστρα δεν μπορεί να αποτρέψει εντελώς το προστατευτικό στρώμα από το να είναι-διαπερατό από την υγρασία ή να αναπνέει. Αν και μπορεί να καθυστερήσει την οξείδωση ή να προσροφήσει αέρια, θα φέρει επίσης μερικές νέες καινοτομίες που σχετίζονται με το οργανικό προστατευτικό στρώμα. παράγοντας γήρανσης.
(5), η επίδραση του οργανικού προστατευτικού στρώματος
Κατά τον σχηματισμό του οργανικού προστατευτικού στρώματος απελευθερώνονται πτητικά ή ατμοί διαλύτη πολυσυμπύκνωσης. Η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας κάνει μέρος των πτητικών να διαχέονται στο σώμα της αντίστασης, προκαλώντας αύξηση της τιμής αντίστασης. Αν και αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει για 1 έως 2 χρόνια, ο χρόνος για να επηρεαστεί σημαντικά η τιμή της αντίστασης είναι περίπου 2 έως 8 μήνες. Προκειμένου να διασφαλιστεί η σταθερότητα της τιμής αντίστασης του τελικού προϊόντος, είναι καταλληλότερο να αφήνετε το προϊόν στην αποθήκη για ένα χρονικό διάστημα πριν φύγετε από το εργοστάσιο.
(6), μηχανική βλάβη
Η αξιοπιστία μιας αντίστασης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις μηχανικές ιδιότητες της αντίστασης. Το σώμα της αντίστασης, το καπάκι του μολύβδου και το καλώδιο μολύβδου πρέπει να έχουν επαρκή μηχανική αντοχή. Τα ελαττώματα στο σώμα βάσης, η ζημιά στο καπάκι του ηλεκτροδίου ή η θραύση του ηλεκτροδίου μπορεί να προκαλέσουν αστοχία της αντίστασης.