Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα των πυκνωτών οργανομεταλλικών φιλμ είναι ότι αυτοθεραπεύονται, γεγονός που καθιστά αυτούς τους πυκνωτές έναν από τους ταχύτερα αναπτυσσόμενους πυκνωτές σήμερα.

Υπάρχουν δύο διαφορετικοί μηχανισμοί για την αυτο-ίαση των πυκνωτών μεταλλοποιημένου φιλμ: ο ένας είναι η αυτο-ίαση εκφόρτισης.το άλλο είναι η ηλεκτροχημική αυτοθεραπεία.Το πρώτο εμφανίζεται σε υψηλότερη τάση, επομένως αναφέρεται επίσης ως αυτοίαση υψηλής τάσης.Επειδή το τελευταίο εμφανίζεται και σε πολύ χαμηλή τάση, αναφέρεται συχνά ως αυτοίαση χαμηλής τάσης.

Εκφόρτωση Αυτοίαση

Για να επεξηγήσετε τον μηχανισμό της αυτο-ίασης της εκκένωσης, υποθέστε ότι υπάρχει ένα ελάττωμα στην οργανική μεμβράνη μεταξύ δύο επιμεταλλωμένων ηλεκτροδίων με αντίσταση R. Ανάλογα με τη φύση του ελαττώματος, μπορεί να είναι μεταλλικό ελάττωμα, ημιαγωγός ή κακή μονωμένο ελάττωμα.Προφανώς, όταν το ελάττωμα είναι ένα από τα πρώτα, ο πυκνωτής θα έχει εκφορτιστεί σε χαμηλή τάση.Μόνο στην τελευταία περίπτωση η λεγόμενη εκφόρτιση υψηλής τάσης αυτοθεραπεύεται.

Η διαδικασία αυτο-επούλωσης εκφόρτισης είναι ότι αμέσως μετά την εφαρμογή τάσης V σε πυκνωτή μεταλλοποιημένου φιλμ, ένα ωμικό ρεύμα I=V/R διέρχεται από το ελάττωμα.Επομένως, η πυκνότητα ρεύματος J=V/Rπr2 ρέει μέσω του επιμεταλλωμένου ηλεκτροδίου, δηλαδή, όσο πιο κοντά είναι η περιοχή στο ελάττωμα (τόσο μικρότερο είναι το r) και τόσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα ρεύματός του μέσα στο επιμεταλλωμένο ηλεκτρόδιο.Λόγω της θερμότητας Joule που προκαλείται από την κατανάλωση ισχύος ελαττώματος W=(V2/R)r, η αντίσταση R ενός ελαττώματος ημιαγωγού ή μόνωσης μειώνεται εκθετικά.Επομένως, το ρεύμα I και η κατανάλωση ισχύος W αυξάνονται γρήγορα, ως αποτέλεσμα, η πυκνότητα ρεύματος J1= J=V/πr12 αυξάνεται απότομα στην περιοχή όπου το επιμεταλλωμένο ηλεκτρόδιο είναι πολύ κοντά στο ελάττωμα και η θερμότητα Joule του μπορεί να λιώσει το επιμεταλλωμένο στρώμα στην περιοχή, με αποτέλεσμα το τόξο μεταξύ των ηλεκτροδίων να πετάει εδώ.Το τόξο εξατμίζεται γρήγορα και πετάει το λιωμένο μέταλλο, σχηματίζοντας μια μονωμένη ζώνη απομόνωσης χωρίς μεταλλικό στρώμα.Το τόξο σβήνει και επιτυγχάνεται η αυτοθεραπεία.

Λόγω της θερμότητας και του τόξου Joule που παράγονται στη διαδικασία αυτο-ίασης εκκένωσης, το διηλεκτρικό γύρω από το ελάττωμα και η περιοχή μόνωσης της διηλεκτρικής επιφάνειας καταστρέφεται αναπόφευκτα από θερμική και ηλεκτρική ζημιά και επομένως χημική αποσύνθεση, αεριοποίηση και ενανθράκωση, ακόμη και προκύψει μηχανική βλάβη.

Από τα παραπάνω, για να επιτευχθεί μια τέλεια αυτο-ίαση εκφόρτισης, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ένα κατάλληλο τοπικό περιβάλλον γύρω από το ελάττωμα, επομένως ο σχεδιασμός του πυκνωτή μεταλλοποιημένου οργανικού φιλμ πρέπει να βελτιστοποιηθεί για να επιτευχθεί ένα λογικό μέσο γύρω από το ελάττωμα, κατάλληλο πάχος του μεταλλοποιημένου στρώματος, ερμητικό περιβάλλον και κατάλληλη τάση και χωρητικότητα πυρήνα.Η λεγόμενη αυτο-ίαση τέλειας εκφόρτισης είναι: ο χρόνος αυτο-ίασης είναι πολύ σύντομος, η ενέργεια αυτοθεραπείας είναι μικρή, εξαιρετική απομόνωση ελαττωμάτων, καμία ζημιά στο περιβάλλον διηλεκτρικό.Προκειμένου να επιτευχθεί καλή αυτοίαση, τα μόρια του οργανικού φιλμ θα πρέπει να περιέχουν χαμηλή αναλογία ατόμων άνθρακα προς υδρογόνο και μέτρια ποσότητα οξυγόνου, έτσι ώστε όταν η αποσύνθεση των μορίων του φιλμ συμβαίνει στην εκκένωση αυτοθεραπείας, όχι παράγεται άνθρακας και δεν εμφανίζεται εναπόθεση άνθρακα για να αποφευχθεί ο σχηματισμός νέων αγώγιμων μονοπατιών, αλλά μάλλον CO2, CO, CH4, C2H2 και άλλα αέρια για να σβήσουν το τόξο με απότομη αύξηση του αερίου.
Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι τα μέσα γύρω από το ελάττωμα δεν έχουν καταστραφεί κατά την αυτοίαση, η ενέργεια αυτοθεραπείας δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλη, αλλά ούτε και πολύ μικρή, προκειμένου να αφαιρεθεί το στρώμα επιμετάλλωσης γύρω από το ελάττωμα, ο σχηματισμός μόνωσης ζώνη (υψηλής αντίστασης), το ελάττωμα θα απομονωθεί, για να επιτευχθεί αυτοίαση.Προφανώς, η απαιτούμενη ενέργεια αυτοθεραπείας σχετίζεται στενά με το μέταλλο του στρώματος επιμετάλλωσης, το πάχος και το περιβάλλον.Επομένως, για να μειωθεί η ενέργεια αυτοθεραπείας και να επιτευχθεί καλή αυτοίαση, πραγματοποιείται επιμετάλλωση οργανικών μεμβρανών με μέταλλα χαμηλού σημείου τήξης. Επιπλέον, το στρώμα επιμετάλλωσης δεν πρέπει να είναι άνισα παχύ και λεπτό, ειδικά για να αποφευχθούν οι γρατσουνιές, διαφορετικά , η περιοχή απομόνωσης της μόνωσης θα γίνει σαν κλαδί και θα αποτύχει να επιτύχει καλή αυτοίαση.Οι πυκνωτές CRE χρησιμοποιούν κανονικά φιλμ και ταυτόχρονα αυστηρή διαχείριση επιθεώρησης εισερχόμενων υλικών, μπλοκάροντας τα ελαττωματικά φιλμ στην πόρτα, έτσι ώστε η ποιότητα των μεμβρανών πυκνωτών να είναι πλήρως εγγυημένη.

Εκτός από την αυτο-ίαση της εκφόρτισης, υπάρχει μια άλλη, η οποία είναι η ηλεκτροχημική αυτοθεραπεία.Ας συζητήσουμε αυτόν τον μηχανισμό στο επόμενο άρθρο.