Mode d'error: diversos fenòmens d'error i les seves manifestacions.
Mecanisme de fallada: és el procés físic, químic, termodinàmic o qualsevol altre que condueix a la fallada.
1. Els principals modes de fallada i mecanismes de fallada de les resistències són
1) Circuit obert: el principal mecanisme de fallada és que la pel·lícula resistiva es crema o cau en una àrea gran, es trenca el substrat i es cau el tap de plom i el cos de la resistència.
2) La resistència a la deriva està fora de l'especificació: la pel·lícula resistiva és defectuosa o degradada, el substrat té ions de sodi mòbils i el recobriment protector no és bo.
3) Trencament de plom: defecte del procés de soldadura del cos de la resistència, contaminació de les articulacions de soldadura, danys per estrès mecànic de plom.
4) Curtcircuit: migració de plata, descàrrega de corona.
2. Taula de la proporció de modes de fallada en fallades totals
3. Anàlisi del mecanisme de fallades
El mecanisme de fallada de les resistències té múltiples facetes i diversos processos físics i químics que es produeixen en condicions de treball o ambientals són les causes de l'envelliment de les resistències.
(1) Canvis estructurals de materials conductors
La capa de pel·lícula conductora de la resistència de la pel·lícula prima s’obté generalment per deposició de vapor i hi ha una estructura amorf fins a un cert punt. Des del punt de vista termodinàmic, les estructures amorfes tenen tendència a cristal·litzar. En condicions de treball o ambientals, l’estructura amorfa de la capa de pel·lícula conductora tendeix a cristal·litzar a una velocitat determinada, és a dir, l’estructura interna del material conductor tendeix a ser densa, cosa que sovint pot provocar una disminució del valor de resistència. La velocitat de cristal·lització augmenta amb l’augment de la temperatura.
El cable de resistència o la pel·lícula de resistència estaran sotmesos a tensions mecàniques durant el procés de preparació i la seva estructura interna es veurà distorsionada. Com més petit sigui el diàmetre del filferro o més fina sigui la pel·lícula, més significatiu serà l’efecte de tensió. En general, el tractament tèrmic es pot utilitzar per eliminar l’estrès intern. L'estrès intern residual es pot eliminar gradualment durant un ús a llarg termini i la resistència de la resistència pot canviar en conseqüència.
Tant el procés de cristal·lització com el procés d’eliminació de la tensió interna s’alenteixen amb el pas del temps, però és impossible finalitzar durant l’ús de la resistència. Es pot considerar que aquests dos processos es desenvolupen a una velocitat aproximadament constant durant el període de treball de la resistència. El canvi de resistència relacionat amb ells representa aproximadament unes mil·lèsimes del valor de resistència original.
Envelliment a alta temperatura de la càrrega elèctrica: En qualsevol cas, la càrrega elèctrica accelerarà el procés d’envelliment de les resistències i l’efecte de la càrrega elèctrica a l’hora d’accelerar l’envelliment de les resistències és més significatiu que l’augment de temperatura. El motiu és la temperatura de la part de contacte del cos de la resistència i del tap de plom. La pujada supera la pujada de temperatura mitjana de la resistència. En general, la durada de la vida es redueix a la meitat per cada augment de temperatura de 10 ℃. Si la sobrecàrrega fa que l’augment de temperatura de la resistència superi la càrrega nominal en 50 ° C, la vida útil de la resistència és només 1/32 de la vida útil en condicions normals. Pot superar la prova de vida accelerada de menys de quatre mesos per avaluar l'estabilitat de treball de la resistència durant 10 anys.
Càrrega-electròlisi de CC: sota càrrega de CC, l’electròlisi fa que la resistència envelleixi. L’electròlisi es produeix a la ranura de la resistència ranurada i els ions de metalls alcalins continguts a la matriu de la resistència es desplacen al camp elèctric entre les ranures per generar corrent iònic. Quan hi ha humitat, el procés d’electròlisi es fa més sever. Si la pel·lícula resistiva és una pel·lícula de carboni o una pel·lícula de metall, es tracta principalment d’oxidació electrolítica; si la pel·lícula resistiva és una pel·lícula d’òxid de metall, és principalment una reducció electrolítica. Per a les resistències de pel·lícula prima d’alta resistència, l’efecte de l’electròlisi pot augmentar la resistència i es poden produir danys a la pel·lícula al llarg de l’espiral de la ranura. La realització d’una prova de càrrega de CC en un entorn de flaix calent pot avaluar de manera exhaustiva la resistència a l’oxidació o reducció del material base i de la pel·lícula de la resistència, així com la resistència a la humitat de la capa protectora.
(2), vulcanització
Després d’utilitzar un lot d’instruments de camp en una planta química durant un any, els instruments van fallar un darrere l’altre. Després de l'anàlisi, es constata que el valor de resistència de la resistència de xip de pel·lícula gruixuda que s'utilitza al mesurador s'ha fet més gran i fins i tot es converteix en un circuit obert. Quan s’observa la resistència fallida al microscopi, es pot trobar que apareix material cristal·lí negre a la vora de l’elèctrode de la resistència. Una anàlisi posterior de la composició revela que el material negre són cristalls de sulfur de plata. Va resultar que la resistència estava corroïda pel sofre de l’aire.
(3) Adsorció i desorció de gasos
La pel·lícula resistiva de les resistències de pel·lícula al límit del gra, o les partícules conductores i la part aglutinant, sempre poden adsorbir una quantitat molt petita de gas. Formen la capa intermèdia entre els grans de cristall i dificulten el contacte entre les partícules conductores, cosa que afecta òbviament la resistència.
La resistència de la pel·lícula sintètica es realitza a pressió normal. Quan es treballa al buit o a baixa pressió, la part desorbida s’uneix al gas, cosa que millora el contacte entre les partícules conductores i redueix el valor de resistència. De la mateixa manera, quan les resistències de film de carboni descomponibles tèrmicament fabricades al buit funcionen directament en condicions ambientals normals, absorbiran una mica de gas a causa de l'augment de la pressió de l'aire, augmentant el valor de resistència. Si el producte semielaborat sense gravar està predefinit a pressió normal durant un temps adequat, es millorarà l'estabilitat de la resistència de la resistència acabada.
La temperatura i la pressió de l’aire són els principals factors ambientals que afecten l’adsorció i la desorció dels gasos. Per a l’adsorció física, el refredament pot augmentar la capacitat d’adsorció d’equilibri, mentre que l’escalfament és el contrari. A mesura que es produeix adsorció i desorció de gasos a la superfície de la resistència. Per tant, l’impacte sobre les resistències de pel·lícules és més significatiu. El canvi de resistència pot arribar a l'1% ~ 2%.
(4) Oxidació
L’oxidació és un factor a llarg termini (diferent de l’adsorció). El procés d’oxidació comença des de la superfície de la resistència i s’aprofundeix gradualment cap a l’interior. A excepció de les resistències de pel·lícules de metalls preciosos i aliatges, les resistències d'altres materials es veuen afectades per l'oxigen de l'aire. El resultat de l’oxidació és un augment de la resistència. Com més fina és la pel·lícula resistiva, més evident és l’efecte de l’oxidació.
La mesura fonamental per evitar l’oxidació és segellar (metall, ceràmica, vidre i altres materials inorgànics). El recobriment o embotit amb materials orgànics (plàstics, resines, etc.) no pot evitar que la capa protectora impregni la humitat o l’aire. Tot i que pot retardar l’oxidació o adsorber gasos, també aportarà algunes idees noves relacionades amb la capa protectora orgànica. Factors d’envelliment.
(5) La influència de la capa protectora orgànica
Durant la formació de la capa protectora orgànica, s’alliberen volàtils de polimerització per condensació o vapors de dissolvents. El procés de tractament tèrmic fa que part dels volàtils es difonguin cap a la resistència, provocant un augment de la resistència. Tot i que aquest procés pot durar d’1 a 2 anys, el temps per afectar significativament la resistència és d’uns 2 a 8 mesos. Per tal d’assegurar l’estabilitat de la resistència del producte acabat, és més adequat deixar el producte al magatzem durant un període de temps abans de sortir de la fàbrica.
(6) Danys mecànics
La fiabilitat de la resistència depèn en gran mesura de les propietats mecàniques de la resistència. Els cossos de resistència, els taps de plom i els cables de plom haurien de tenir una resistència mecànica suficient. Els defectes de la matriu, el dany del tap de plom o les ruptures de plom poden provocar un fracàs de la resistència.