3.4.5. Оксидная изоляция

При окислении ряда металлов на их поверхности образуется плотная пленка оксидов, которая обладает электроизоляционными свойствами. Оксидная пленка создается путем химического или электрохимического окисления металлов. Например, на алюминии при окислении его в слабых электролитах образуется тонкая (δ≤1,0 мкм), плотная пленка оксида алюминия Al2O3 (ε = 10). Такие пленки используются в электролитических конденсаторах.

Электролитическим анодным окислением алюминия в сильных электролитах (например, в 20%-ном растворе H2SO4) можно получить пленки толщиной до 20 мкм. Их используют для изоляции алюминиевых проводов, работающих в сухом состоянии на воздухе. Пленка не теряет своих электроизоляционных свойств при нагреве до 550°С, Епр = 45 МВ/м.

В электролитических конденсаторах используется оксидированная фольга (алюминиевая, танталовая, титановая, ниобиевая). Наилучшими свойствами обладают танталовые конденсаторы. Их удельная емкость в 2-4 раза выше алюминиевых, так как пленка оксида Ta2O5 имеет ε = 30, а сама фольга, ввиду высокой прочности тантала, в 5-10 раз тоньше алюминиевой. Кроме того, эти конденсаторы характеризуются более широким диапазоном рабочих температур (от -75°С до 200°С), большей температурно-временной стабильностью свойств и меньшими токами утечки.

Ниобиевые конденсаторы по удельной емкости примерно такие же, как и танталовые (для пленки Nb2O5 ε = 30).

90