на главную
написать нам
В Одессе: тел. (048) 737-57-40

Поставка электронных компонентов

 
Популярные позиции
Статьи
Контакты
Новости
 

Керамика Kerafol
продукты Keraterm
Резисторы
Навесного монтажа
Общего применения
Прецизионные
Высокоомные
Поверхностного монтажа
Общего применения
Прецизионные
Высокоомные
ВЧ и СВЧ
Общего применения
Коаксиальные
Полосковые
Резистивные поглотители
ВЧ большой мощности
C естественным охлаждением
Воздухоохлаждаемые
Водоохлаждаемые
Нагрузки большой мощности
Воздухоохлаждаемые
Водоохлаждаемые
Охлаждаемые теплоотводом
Переменные
Непроволочные
Проволочные
Проволочные
Общего применения
Прецизионные
Малоиндуктивные
Потенциометры прецизионные
Резисторные блоки
Спутниковое TV

Статьи

Эксплуатационные факторы и старение резисторов.

Резисторы являются наиболее часто используемыми элементами электронных схем и применяются в аппаратуре различного назначения. Условия эксплуатации объектов с установленной на них аппаратурой разнообразны. Аппаратура может находиться и работать в условиях холодного, умеренного, сухого и влажного тропического климата, подвергаться действию радиация и факторов космического простран­ства. Условия окружающей среды различны при изменении климатиче­ских зон и времени года. Кроме того, на аппаратуру и ее элементы воздействуют механические нагрузки, вид и уровень которых опреде­ляется конструктивными особенностями аппаратуры и функциональ­ным назначением объекта, на котором она установлена.

Сложный комплекс разнообразных факторов, воздействию которых подвергаются при эксплуатации, резисторы, по своей природе можно разделить на следующие группы:

1. Климатические воздействия (температура и влажность окру­жающей среды, атмосферное давление, примеси в окружающей среде, биологические факторы и т. д.).

2. Механические нагрузки (вибрация, удары, постоянно действующее ускорение, акустические шумы).

3. Радиационные воздействия (поток нейтронов, гамма-лучи, кос­мические частицы, солнечная радиация и т. д.) и факторы космиче­ского пространства.

Климатические воздействия.

Наиболее существенное влияние на работоспособность резисторов оказывают повышенная температура и повышенная влажность окружающей среды. Наряду с внешней температурой на резисторы в составе аппаратуры дополнительно воздействует тепло, выделяемое другими сильно нагревающимися при работе аппаратуры изделиями, в частности мощными модуляторными и генераторными лампами, резисторами, трансформаторами и т. п. Повышенная температура вызывает тепловое старение проводниковых, контактных и изоляционных материалов, из которых изготовлены детали резисторов. При этом из-за изменения структуры изоляционных материалов и их химического разложения может снижаться сопротивление изоляции, разрушаться защитные покрытия, заливочные и опрессовочные материалы, материалы для установочных деталей.

При повышении температуры на поверхности проволочного резистивного элемента и подвижного контакта появляются изоляционные пленки, уменьшается упругость пружинящих материалов и снижается контактное давление, понижается износоустойчивость переменных резисторов и увеличивается их установленное сопротивление, повышается вероятность нарушения герметичности резисторов герметичной конструкции.

Сочетание электрической нагрузки и повышенной температуры усиливает локальные перегревы в дефектных участках проводящего элемента и контактных узлах резисторов, ускоряет процессы электролиза в керамическом основании, содержащем окислы щелочных металлов.

При воздействии низких температур ухудшаются механические свойства изоляционных материалов (повышается хрупкость, уменьшается эластичность), увеличивается вязкость смазочных материалов, что может вызвать нарушение герметичности и прочности контактных узлов, снижение механической прочности и износоустойчивости рези­сторов. Циклические воздействия температур (смена дневной жары ночными заморозками, чередование нагрева и охлаждения при подъеме и
посадке самолетов и т. п.) приводит к появлению трещин, пор и зазоров в деталях и узлах резисторов и способствует их росту при замерзании конденсированной в них влаги.

Значение относительной влажности окружающей среды и смачи­ваемость поверхности резисторов определяет количество влаги на ней. Конденсация влаги на резисторах происходит в условиях влажности при понижении температур (например, в ночной период, особенно в жарком климате, при подъеме летательных аппаратов и т. п.), в недостаточно герметизированных и уплотненных объемах циклическое изменение окружающей температуры приводит к накоплению влаги внутри блоков аппаратуры. Повышенная влажность среды вызывает коррозию металлических деталей и контактной арматуры резисторов, ухудшает электрические свойства изоляции, способствует развитию грибковой плесени. Во влаж­ной среде происходит перемещение и разобщение частиц резистивного элемента, набухание эмалевых защитных покрытий, что может явиться причиной отслаивания резиетивной пленки от изоляционной основа­ния, появляются коррозионные пленки на проволочных резистивных чивается и при температуре, равной точке росы, избыток влаги, содер­
жащейся в воздухе, сконденсируется на. поверхности резистора. При температуре резистора ниже нуля избыток влаги выпадет на его поверхность и в виде инея, а с повышением температуры будет происходить оттаивание инея с образованием росы на поверхности резистора, что приводит к снижению электрической прочности и уменьшению сопротивлений за счет шунтирующего действия поверхностной влаги. Продол­жительность восстановления характеристик резистора после испаре­ния влаги с его поверхности зависит от габаритов и теплоемкости резистора, его формы, влажности и температуры окружающей среды.

Пониженное атмосферное давление снижает электрическую проч­ность воздушного промежутка между металлическими деталями резисто­ров, находящимися под различным напряжением, создавая благоприят­ные условия для электрического пробоя воздуха или перекрытия по поверхности резисторов. Возникающая при этом ионизация воздуха способствует ускоренному старению изоляционных и проводниковых материалов.

В воздухе всегда содержится в большей или меньшей степени органическая и неорганическая пыль, песок, различные агрессивные примеси (сернистый газ, хлор, соли и т. д.). Пыль и песок способны про­никать в очень малые отверстия и зазоры даже при незначительном дви­жении воздуха. Солнечный свет может оказывать влияние на изделия за счет теплового и фотохимического эффекта. Наиболее интенсивна и продолжительна солнечная радиация в сухой тропической зоне, при этом с увеличением высоты интенсивность излучения возрастает.

Резисторы практически, не подвергаются непосредственному воз­действию солнечной радиации, атмосферных осадков, песка и пыли, поэ­тому эти эксплуатационные факторы не оказывают заметного влияния на работоспособность резисторов. Однако пыль и песок способствуют
коррозии металлических деталей и развитию плесени, а попадая в за­зоры между трущимися частями переменных резисторов, ускоряют их износ.

Присутствие в атмосфере водных растворов солей приводит к ин­тенсификации коррозионных процессов металлических деталей, процес­сов электролиза, к снижению сопротивления изоляции.

При эксплуатации и хранении резисторов в условиях влажного тропического климата наибольшую опасность представляет разруши­тельное действие плесени, развитию и росту которой благоприятствует сочетание высокой влажности и высоких температур. Появление пле­сени на поверхности резисторов приводит к обесцвечиванию и разруше­нию защитных покрытий, особенно органического происхождения, ухудшению изоляционных и механических свойств деталей, а также способствует образованию пленки влаги на поверхности резисторов, коррозии их металлических частей и химическому разложению мате­риалов.

Механические нагрузки.

В процессе эксплуатации резисторы подвергаются воздействию различных по характеру механических нагру­зок — вибрации, одиночным и многократным ударам, линейным (центробежным) нагрузкам и акустическим шумам. Наиболее опасными яв­ляются вибрационные и ударные нагрузки. В результате действия циклической нагрузки вибрации в материа­лах резисторов наблюдаются усталостные явления, приводящие к по­степенному снижению механической прочности отдельных деталей изделия и выходу его из строя вследствие обрыва выводов, повреждения элементах и подвижных контактах. Действие повышенной влажности в сочетании с электрической нагрузкой приводит к электрохимическому разрушению материалов и интенсификации процессов старения рези­стивного элемента.

Если резистор, имеющий температуру ниже температуры окружающей среды, поместить в эту среду, то воздух в результате соприкосновения контактного узла, нарушения контакта между подвижной системой и проводящим элементом переменных резисторов, потери герметичности и др. При этом наиболее опасными являются вибрационные нагрузки в области частот, совпадающих с собственными (резонансными) частотами, резисторов, величина которых зависит от способа крепления, рабочей длины выводов, диаметра вывода и массы резистора.

Удары приводят к деформации отдельных деталей резисторов, к по­явлению сколов, трещин и изломов, поломке корпусов, разрушению паяных соединений, потере герметичности и нарушению контактов. Особенно опасно воздействие ударов с возмущающими частотами, близ­кими к собственным частотам резистора, поскольку это приводит к воз­никновению больших разрушающих усилий, прикладываемых к его де­талям и узлам.

Радиационные воздействия и факторы космического пространства.

Запуск космических объектов, развитие атомной энергетики и ее исполь­зование в атомных двигателях выдвинули новые требования к работо­способности электронной и радиотехнической аппаратуры и комплек­тующих элементов, в том числе резисторов, в полях радиационных излучений, в условиях высокого и сверхвысокого вакуума и сверхниз­ких температур. Среди различных видов радиации (облучение нейтро­нами и протонами, воздействие электронов, альфа-частиц, осколков ядер и гамма-лучей) наиболее опасны гамма- и нейтронное излучение вследствие их высокой проникающей способности. Основными физико-химическими процессами, протекающими при этом в материалах и изме­няющими эксплуатационные характеристики резисторов, являются ра­диационный разогрев и химические процессы в материалах (структу­рирование и деструкция в полимерах, окисление и т. п.). Характер и скорость их протекания зависят от плотности потока нейтронов и мощ­ности дозы гамма-излучения, времени облучения, свойств материалов резистора и условий эксплуатации (температура, влажность окружаю­щей среды и т. д.).

Ионизирующие излучения могут вызывать обратимые (временные) и необратимые (остаточные) изменения параметров резисторов. Обратимые изменения, как правило, являются следствием ионизации материа­лов и окружающей среды, необратимые изменения связаны в основном с нарушением структуры проводящих и диэлектрических материалов.

Радиационные нарушения структуры материалов конструкции ре­зисторов и сопровождающие их процессы газовыделения и особенно окисления в ряде случаев могут приводить к ухудшению их основных эксплуатационных характеристик: надежности и долговечности, изно­соустойчивости, термо- и влагостойкости, механической и электриче­ской прочности.

В высоком вакууме в результате ухудшения условий отвода тепла от резистора нарушается тепловой режим его работы, происходит пере­грев резистора и выход его из строя. Экспериментально установлено, что для большинства типов резисторов допустимая электрическая на­грузка в условиях вакуума 0,00013 Па (106 мм рт. ст.) и ниже не должна превышать 30—40% номинальной.

При глубоком вакууме возможна также сублимация твердых мате­риалов особенно органического происхождения. Газовыделение из ма­териалов и потеря легколётучих компонентов при длительном пребы­вании материалов в вакууме, вызывают изменение свойств, связанных с объемными электрическими и теплофизическими характеристиками материалов (электропроводности, теплопроводности и др.), а также ухуд­шение их механической прочности.

Процесс сублимации представляет опасность для электронной аппа­ратуры при наличии в ней элементов, содержащих в незащищенном виде металлы с высоким давлением паров, такие как кадмий, магний, цинк (часто применяемые для гальванических покрытий). Сублимация и осаждение испарившихся частиц металла на более холодные поверх­ности окружающего диэлектрика может приводить к созданию прово­димости между токоведущими частями в блоках аппаратуры.

« к списку статей

НОВОСТИ

03.02.2006
На сайте опубликована новая статья в раздел Резисторы: "Переменные резисторы". Все электронные компоненты делятся на два класса активные и пассивные. К классу пассивных относятся резисторы. Переменный резистор как регулируемый делитель является универсальным изделием для различных приложений. »»
31.01.2006
На сайте опубликована новая статья "Биполярный транзистор". Биполярный транзистор - трёхэлектродный полупроводниковый прибор, разновидность транзистора. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости. По этому способу чередования различают npn и pnp транзисторы.  »»
22.11.2005
На сайте опубликована новая статья "Паразитные эффекты в конденсаторах". Часто возникает необходимость выбора того или иного типа конденсатора для конкретного применения, но не совсем понятны преимущества и недостатки различных типов. Выбор правильного типа конденсатора для конкретного применения в действительности не так уж сложен. »»
АРХИВ

2006
январь »»
2005
май »»
февраль »»
январь »»
2004
декабрь »»
август »»
июль »»
июнь »»
май »»
апрель »»

Програмирование и дизайн
интернет-агентство "Волекс"