Lo strato sigillante esterno dei condensatori ceramici ad alta tensione, in particolare lo strato epossidico, non serve solo come materiale incapsulante ma ha anche un impatto significativo sulla qualità e sulle caratteristiche complessive del condensatore stesso.
Innanzitutto, il legame tra i trucioli di ceramica e lo strato epossidico è un punto di giunzione critico. Un legame debole può portare a una capacità inferiore. Pertanto, la densità di questi siti di legame influisce direttamente sull'integrità dello strato epossidico, con un legame più denso che determina un numero minore di scariche parziali.
In secondo luogo, durante il funzionamento dei condensatori ceramici in condizioni di alta tensione o di scarica, si verifica uno stress indotto dal calore. Questo stress termico ripetuto provoca un disadattamento tra espansione e contrazione tra i componenti principali, portando alla delaminazione della resina. La capacità di dissipazione del gas all'interno del condensatore diminuisce in modo significativo, mentre la sollecitazione sullo strato epossidico aumenta notevolmente, rendendo il condensatore suscettibile a guasti.
Inoltre, è comunemente riconosciuto che, dopo il processo di sinterizzazione ad alte temperature, i condensatori necessitano di un periodo di recupero per alleviare lo stress termico attraverso processi naturali. Più lungo è il tempo di recupero, maggiore sarà la capacità dei condensatori di resistere alla tensione, garantendo una qualità superiore. Ad esempio, confrontando i condensatori di nuova produzione con quelli che hanno subito quasi due mesi di recupero, questi ultimi mostrano una tolleranza alla tensione molto più elevata, raggiungendo livelli di 80 kV o più anche se testati inizialmente a 60 kV.
Inoltre, la scelta dei materiali epossidici può influire sulle prestazioni dei condensatori a temperature diverse. Alcuni condensatori ceramici ad alta tensione potrebbero presentare un'efficacia ridotta alle basse temperature. Ad esempio, se sottoposto a temperature di congelamento fino a -30 gradi Celsius, potrebbero formarsi crepe a causa delle scarse proprietà epossidiche a temperature così basse o dell'incompatibilità con l'espansione e la contrazione dei trucioli di ceramica. Di conseguenza, lo stress inconsistente causato dal freddo estremo non riesce a ridurre il volume nella stessa misura, portando a tensioni strutturali.
Affrontando questi fattori e garantendo la qualità dello strato epossidico, i produttori possono migliorare le prestazioni complessive e l'affidabilità dei condensatori ad alta tensione.
