דער גרעסטער נוץ פון אָרגאַנאָמעטאַלישע פילם קאַפּאַסיטאָרן איז אַז זיי זענען זיך-היילנדיק, וואָס מאַכט די קאַפּאַסיטאָרן איינער פון די שנעלסט וואַקסנדיקע קאַפּאַסיטאָרן הייַנט.
עס זענען דא צוויי פארשידענע מעכאניזמען פאר זעלבסט-היילונג פון מעטאליזירטע פילם קאפאציטארן: איינס איז אויסלאדונג זעלבסט-היילונג; די צווייטע איז עלעקטראכעמישע זעלבסט-היילונג. די ערשטע פאסירט ביי העכערע וואלטאזש, ממילא ווערט עס אויך באצייכנט אלס הויך-וואלטאזש זעלבסט-היילונג; ווייל די לעצטע פאסירט אויך ביי זייער נידריגע וואלטאזש, ווערט עס אפט באצייכנט אלס נידריגע-וואלטאזש זעלבסט-היילונג.
אָפּזאָגן זיך-היילונג
כדי צו אילוסטרירן דעם מעכאניזם פון זיך-היילן ביי אן אויסלאדונג, נעמט אן אז עס איז דא א דעפעקט אין דעם ארגאנישן פילם צווישן צוויי מעטאליזירטע עלעקטראדן מיט א קעגנשטאנד פון R. לויט דער נאטור פונעם דעפעקט, קען עס זיין א מעטאלישער דעפעקט, א האלב-קאנדוקטאר אדער א שלעכט איזאלירטער דעפעקט. קלאר, ווען דער דעפעקט איז איינער פון די ערשטע, וועט דער קאפאציטאר זיך אליין אויסלאדן ביי א נידריגער וואלטאזש. נאר אין דעם לעצטן פאל היילט זיך דער אזוי-גערופענער הויך-וואלטאזש אויסלאדונג אליין.
דער פּראָצעס פֿון אָפּלאָד זעלבסט-היילונג איז אַז גלייך נאָך אַפּלייינג אַ וואָולטאַזש V צו אַ מעטאַליזירטן פֿילם קאַפּאַסיטאָר, גייט אַן אָהמישער קראַנט I=V/R דורך דעם דעפֿעקט. דעריבער, פליסט די קראַנט געדיכטקייט J=V/Rπr2 דורך דעם מעטאַליזירטן עלעקטראָד, ד״ה, ווי נענטער די געגנט צום דעפֿעקט (אַלס קלענער איז r) און אַלץ העכער איז זיין קראַנט געדיכטקייט אין דעם מעטאַליזירטן עלעקטראָד. צוליב דער דזשאָול היץ געפֿירט דורך דעם דעפֿעקט מאַכט קאַנסאַמשאַן W=(V2/R)r, פֿאַרקלענערט זיך דער קעגנשטאַנד R פֿון אַ האַלב-קאָנדוקטאָר אָדער איזאָלירנדיקן דעפֿעקט עקספּאָנענציעל. דעריבער, וואַקסט דער קראַנט I און מאַכט קאַנסאַמשאַן W שנעל, ווי אַ רעזולטאַט, וואַקסט די קראַנט געדיכטקייט J1= J=V/πr12 שאַרף אין דעם געגנט וווּ דער מעטאַליזירטער עלעקטראָד איז זייער נאָענט צום דעפֿעקט, און זיין דזשאָול היץ קען צעשמעלצן די מעטאַליזירטע שיכט אין דעם געגנט, וואָס פֿאַראורזאַכט אַז דער בויגן צווישן די עלעקטראָדן זאָל אַהער פֿליִען. דער בויגן פֿאַרדאַמפּט שנעל און וואַרפֿט אַוועק דעם געשמאָלצן מעטאַל, שאַפֿנדיק אַן איזאָלירטע איזאָלאַציע זאָנע אָן מעטאַל שיכט. דער בויגן ווערט אויסגעלאָשן און זעלבסט-היילונג ווערט דערגרייכט.
צוליב דער דזשול היץ און בויגן וואָס ווערט גענערירט אין דעם זיך-היילונג פּראָצעס פֿון אָפּזאָגן, ווערט דער דיעלעקטרישער אַרום דעם דעפעקט און דער איזאָלאַציע-געגנט פֿון דער דיעלעקטרישער ייבערפלאַך אומפֿאַרמיידלעך געשעדיגט דורך טערמישן און עלעקטרישן שאָדן, און אַזוי פּאַסירט כעמישע דעקאָמפּאָזיציע, גאַזיפֿיקאַציע און קאַרבאָניזאַציע, און אפילו מעכאַנישע שאָדן.
פון דעם אויבנדערמאנטן, כדי צו דערגרייכן א פערפעקטע זעלבסט-היילונג ביים אויסלאדונג, איז נויטיג צו זיכער מאכן א פאסיגע לאקאלע סביבה ארום דעם דעפעקט, ממילא דארף מען אפטימיזירן דעם דיזיין פון דעם מעטאליזירטן ארגאנישן פילם קאפאציטאר כדי צו דערגרייכן א גלייכבארן מיטל ארום דעם דעפעקט, א פאסיגע גרעב פון דער מעטאליזירטער שיכט, א הערמעטישער סביבה, און א פאסיגע קערן וואלטאזש און קאפאציטעט. די אזוי גערופענע פערפעקטע אויסלאדונג זעלבסט-היילונג איז: זעלבסט-היילונג צייט איז זייער קורץ, זעלבסט-היילונג ענערגיע איז קליין, אויסגעצייכנטע אפגעזונדערטקייט פון דעפעקטן, קיין שאדן צו דער ארומיקער דיעלעקטריק. כדי צו דערגרייכן גוטע זעלבסט-היילונג, זאלן די מאלעקולן פון דעם ארגאנישן פילם אנטהאלטן א נידריגע פראפארציע פון קוילנשטאָף צו וואסערשטאָף אטאמען און א מעסיגע מאס זויערשטאָף, אזוי אז ווען די דעקאמפאזיציע פון די פילם מאלעקולן פאסירט אין דער זעלבסט-היילונג אויסלאדונג, ווערט קיין קוילנשטאָף נישט געשאפן און קיין קוילנשטאָף דעפאזיציע פאסירט נישט כדי צו פארמיידן די פארמאציע פון נייע קאנדוקטיוו וועגן, נאר CO2, CO, CH4, C2H2 און אנדערע גאזן ווערן געשאפן כדי צו פארלעשן דעם בויגן מיט א שאַרפן העכערונג אין גאז.
כּדי צו זיכער מאַכן אַז די מעדיע אַרום דעם דעפעקט ווערט נישט געשעדיגט ווען זי זעלבסט-היילנדיק, זאָל די זעלבסט-היילנדיקע ענערגיע נישט זיין צו גרויס, אָבער אויך נישט צו קליין, כּדי צו באַזייַטיקן די מעטאַליזאַציע שיכט אַרום דעם דעפעקט, די פאָרמירונג פון אַן איזאָלאַציע (הויך קעגנשטעל) זאָנע, וועט דער דעפעקט זיין אפגעזונדערט, צו דערגרייכן זעלבסט-היילנדיק. קלאָר, די פארלאנגטע זעלבסט-היילנדיקע ענערגיע איז ענג פארבונדן מיטן מעטאַל פון דער מעטאַליזאַציע שיכט, גרעב, און סביבה. דעריבער, כּדי צו רעדוצירן די זעלבסט-היילנדיקע ענערגיע און דערגרייכן גוטע זעלבסט-היילנדיקע, ווערט מעטאַליזאַציע פון אָרגאַנישע פילמען מיט נידעריקן שמעלץ-פּונקט מעטאַלן דורכגעפירט. אין דערצו, זאָל די מעטאַליזאַציע שיכט נישט זיין אומגלייך דיק און דין, ספּעציעל צו ויסמיידן קראַצן, אַנדערש וועט די איזאָלאַציע אפגעזונדערטקייט געגנט ווערן צווייַג-ווי און נישט דערגרייכן גוטע זעלבסט-היילנדיקע. CRE קאַפּאַסיטאָרן נוצן אַלע רעגולערע פילמען, און אין דער זעלביקער צייט שטרענגע אינקאַמינג מאַטעריאַל דורכקוק פאַרוואַלטונג, בלאָקירן דעפעקטיווע פילמען ביי דער טיר, אַזוי אַז די קוואַליטעט פון קאַפּאַסיטאָר פילמען איז גאָר געראַנטיד.
אין צוגאב צו זיך-היילן דורך אויסלאדונג, איז דא נאך איינס, וואס איז עלעקטראכעמישע זיך-היילן. לאמיר דיסקוטירן דעם מעכאניזם אין דעם קומענדיגן ארטיקל.
פּאָסט צייט: 18טן פעברואַר 2022
