1概述PPy（聚吡咯）鋁電解電容器有小型化、大容量、高頻段低阻抗等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)如所示（卷繞式），把陰、陽極箔和電容器紙卷繞成芯子。芯子中含有高電導(dǎo)率的PPy和電解液，這種PPy和電解液的混合物也就是電容器的“電解質(zhì)”，它實(shí)際上就是電容器的陰極。比較后，將芯子封裝并進(jìn)行老練。

　　這種電容器和通常人們所提及的“全固態(tài)”的PPy鋁電解電容器略有不同，它使用的是一種混合電解質(zhì)，SANYO公司稱其為“HybridElectrolyte*.使用混合電解質(zhì)既可發(fā)揮電解液良好的氧化膜修復(fù)功能，又能發(fā)揮導(dǎo)電高分子的作用，大幅降低阻抗和損耗。而”全固態(tài)“的PPy鋁電解電容器通常的缺點(diǎn)就是自我修復(fù)性能差，漏電流較大。

　　卷繞式的PPy鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)目前，就國(guó)內(nèi)情況而言，合成高電導(dǎo)率的PPy并不困難，但怎樣才能使PPy在電容器芯子內(nèi)部很好地形成卻是一個(gè)難題。將PPy制成溶液后浸漬芯子，然后蒸發(fā)溶劑的方法在此并不適用，因?yàn)镻Py很難溶。

　　男，江蘇南京人，研究生，從事導(dǎo)電高分子及電容器方面的研究。Tel：（025）51743436；E-mail：chenyongpoly163.com.封裝、老練，得到一只普通鋁電解電容器。作為空白了高頻段，電容量下降很快。PPy2和PPy3的電容量穩(wěn)定性與Liquid123相差不大。如所示，PPyl和PPy2的損耗與Liquid123相比，并沒有明顯降低，而PPy3的損耗比Liquid123要小了許多。如所示，PPyl和PPy2的高頻段阻抗比Liquid123大，而PPy3的高頻段阻抗比Liquid123要小。綜合起來比較，工藝方法一、二制得的電容器的性能不是很理想，電容器的損耗和阻抗并沒有降低，而工藝方法三制得的電容器的各項(xiàng)性能均較好。于是將用工藝方法一、二制作的電容器拆開，發(fā)現(xiàn)PPy并沒有完全在芯子內(nèi)部形成，只是在芯子外層有一些黑色的PPy，芯子的兩端也只有少量PPy形成。

　　使用不同工藝方法制作的電容器的容量-頻率特性（330卟）使用不同工藝方法制作的電容器的損耗-頻率特性（330工藝方法一的初衷是想采用化學(xué)氧化聚合法，在電容器芯子內(nèi)部形成PPy，并使PPy保持在陰、陽極所以，可以考慮米用氧化劑溶液和單體溶液交替反復(fù)浸漬芯子來形成PPy電解質(zhì)；也可以考慮采用氧化劑和單體的混合液浸漬芯子來形成PPy電解質(zhì)；還可以考慮先在電容器紙和陰、陽極箔上分別形成PPy電解質(zhì)，然后再將其卷繞成芯子。

　　黑色的PPy只是在芯子外表面和兩端形成，白色部分是沒有形成PPy的區(qū)域。

　　使用不同工藝方法制作的電容器的阻抗-頻率特性（330卟）工藝方法二的初衷是對(duì)方法一的改進(jìn)，此方法降低了氧化劑的濃度，并且降低反應(yīng)溫度，目的是想降低聚合速度。氧化劑和單體都是小分子，容易進(jìn)入電容器芯子內(nèi)部，等氧化劑和單體小分子都進(jìn)入芯子內(nèi)部后，聚合反應(yīng)才在芯子內(nèi)部緩慢發(fā)生，那么PPy就在芯子內(nèi)部形成了。但是此方法并沒有達(dá)到預(yù)期的效果，PPy仍無法在芯子的內(nèi)部形成。拆開芯子發(fā)現(xiàn)了和中的情況類似的現(xiàn)象。

　　（A）芯子的外部（B）芯子的內(nèi)部PPy鋁電解電容器芯子的狀態(tài)工藝方法三的不同之處就在于多了一個(gè)碳化工藝，電容器紙經(jīng)過高溫碳化后，芯子變得很松，孔隙變得很大，使得PPy可以在芯子內(nèi)部形成，芯子內(nèi)部有了高電導(dǎo)率的PPy，電容器的性能就得到了提高。拆開芯子后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的陰、陽極箔上有黑色的PPy形成。

　　PPy4的各項(xiàng)性能較用于對(duì)比的Liquid4均有所提高。如所示，PPy4的電容量隨頻率增加而下降的速度很慢，說明其電容量穩(wěn)定性好。PPy4在150kHz下的電容量為初始值的66%，而用于對(duì)比的Liquid4此時(shí)已降為初始值的23%使用不同工藝方法制作的電容器的容量-頻率特性（22…）由損耗-頻率曲線（）看出，無論是在低頻段，還是在高頻段，PPy4的損耗都小于Liquid4.使用不同工藝方法制作的電容器的損耗-頻率特性（22卟）通過阻抗-頻率曲線（）可以看出，PPy4在高頻段的阻抗比Liquid4小得多。100kHz時(shí)，前者僅為后者得19%.這都是因?yàn)楦唠妼?dǎo)率的PPy在起作用。

　　使用不同工藝方法制作的電容器的阻抗-頻率特性（22F）工藝方法四所制得的PPy4的各項(xiàng)性能較Liquid4好，這是因?yàn)橄仍陔娙萜骷埡完?、陽極箔上形成了PPy，再將其卷繞成芯子，這樣就不存在PPy無法在芯子內(nèi)部形成的問題，于是高電導(dǎo)率PPy的作用就發(fā)揮出來了。但是，這種工藝方法需要生產(chǎn)廠家進(jìn)行較大的設(shè)備調(diào)整，因?yàn)橐仍陔娙萜骷埡完帯㈥枠O箔上都形成PPy，再將其裁減并卷繞成芯子。

　　結(jié)論相吻合。

　　由前面的分析知道，鐵電薄膜越厚，淀積時(shí)間越長(zhǎng)，下電極處形成的界面層厚度就越大。在上電極工藝相同的條件下，對(duì)不同厚度的鐵電薄膜樣品，矯頑電壓的偏移量應(yīng)該正比于薄膜厚度。同時(shí)，在相同的時(shí)間間隔內(nèi)，界面層厚度越大，由它所引發(fā)的電荷的注入也就越多，矯頑電壓的偏移量也就越大。表1是筆者制作的四種厚度的樣品在新鮮狀態(tài)下和放置六個(gè)月后的矯頑電壓的偏移量，以及偏移量的增加量與薄膜厚度之間的關(guān)系。這四種樣品的工藝除鐵電薄膜的厚度不同之外，其它的工藝條件完全一樣。

　　表1薄膜厚度與矯頑電壓偏移量的關(guān)系樣品厚度/矯頑電壓的新鮮狀態(tài)偏移量/V六個(gè)月后偏移量的增加量/V從表1可以看出：①樣品在新鮮狀態(tài)時(shí)便存在印跡，且矯頑電壓的偏移量隨厚度的增加而增大；②放置六個(gè)月后，矯頑電壓的偏移量變大，但是偏移量依然是隨厚度的增加而增大；③偏移量的增加也隨厚度的增加而增大。表中的數(shù)據(jù)的變化規(guī)律很好地符合了筆者前面的分析結(jié)論。

　　3結(jié)論筆者通過對(duì)不同厚度的PZT薄膜的印跡行為進(jìn)行了詳細(xì)的分析后知道，在鐵電電容中鐵電薄膜與電極之間的缺陷，對(duì)鐵電薄膜表面極化的釘扎狀態(tài)不同是造成鐵電電容印跡的根本原因，而這種差異是電極與鐵電薄膜之間的界面層厚度的不同造成的，不同厚度鐵電薄膜的矯頑電壓偏移量的厚度依賴關(guān)系很好地驗(yàn)證了筆者的分析結(jié)論。