纸介电容器是怎样制成的？

在一般的广播收音机里，用得最多的零件之一就是固定电容器；而固定电容器中用得最多的又要算纸介电容器。纸介电容器是一种用纸作电介质和铝箔（电极）一起缠卷而成的一种电容器。

电容器用的纸具有很多优点，例如纤维结构很紧密，纸的介电常数较高，厚度极小（一般自7微米至14微米），以及具有较高的抗张强度与抗电强度，因此纸介电容器大量生产方便而质量好。

纸介电容器的容量可自100微微法到100微法，电压自100伏至100千伏的范围，与其他容量相同的电容器比较起来，是体积最小而且价格最便宜的一种电容器。

纸介电容器的构造大致上可分为两类，即非密封纸介电容器与密封纸介电容器。

电容器的构成部分，可分为元件（或称芯子，即纸和金属箔），保护外壳与出头三个部分。密封与非密封的区别表现在保护外壳的型式上。图1中外壳的二端是开口的，制造时元件周围被沥青灌封．沥青除了能固定元件位置与防止元件受机械损伤外，其主要目的是防止潮气的混入而使元件性能变劣（如抗电强度与绝缘电阻降低）。有的保护外壳采用塑料，纸等材料，在外壳的开口处用沥青、地腊、火漆等材料灌封，这类构造都称为非密封结构。非密封结构一般为低电压，使用环境（气候）较好，价格便宜的电容器用（如华北无线电器材厂出品的212 一1型212 一2型与212 一4型等）。密封结构用来制造高电压，使用环境较恶劣（如高湿度、低温）的纸介电容器（如KSRГ－И与ＫБＰ－M各型）。这种结构它的外壳用金属（或瓷与玻璃）制成，并用玻璃或瓷绝缘子作为出头，外壳本身以及外壳与出头之间的连接都是用合金焊料密焊起来，元件在保护外壳内与外界空气完全相隔绝。

一个普通的纸介电容器，不过指头那么大，可是在工厂里大批制造时却要经过十几道甚至几个道工序。这些工序简略些说吧，大概是先准备原料，再进行原件的卷烧、浸渍，然后装配，最后进行测试 、包装就算整个制造过程完成（请参阅图2）。

在密封式电容器中则装配工序是在浸渍工序以前进行的。

卷绕 卷绕是整个电容器制造中的第一步工作。将已经裁切好的成卷的铝箔与电容器纸放置在卷绕机（有人工操作的和机器半自动操作的）的架子上（请参阅所附照片①），铝箔与纸按一定的次序叠合在一起，然后开始卷绕，卷到一定圈数时插入引出铜箔条，再绕到规定圈数剪断从卷轴上取下。

卷绕分为有电感绕法与无电感绕法两种（见图3）。有电感绕法为一般运用的方法。一圈一圈之间没有接触，电极在这里像一个线圈，有电感存在，在高频电路中使用不适宜。无电感绕法专门用来制造使用在高频电路中的纸介电容器，这种卷绕是将铝箔的一边伸出在纸外使每边都相接而绕成的（见图3右）。

浸渍电容器纸内只有80%的体积是纤维组织，其余20％是水分与空气，这对电容器的性能很有害，因此必须用油、腊等绝缘材料来浸渍，以填充纸纤维间的空隙与毛细孔，使元件的电容量增加，抗电强度与绝缘性能提高。浸渍是在气压小于4毫米水银柱的真空设备中进行。浸渍前，电容器芯先在真空设备中干燥。浸渍温度一般达到材料熔化，粘度降低时即可（约12O℃）。浸渍材料有液体与固体两种，液体浸渍料如电容器油用来浸渍高电压密封电容器。固体浸渍料（如地腊、氯化萘、树脂等）用来浸渍非密封的低电压纸介电容器。密封的低电压纸介电容器中也常用凡士林浸渍。

装配电容器的芯子和其他另件（如外壳、接线等）预先由各个工作单位制成，然后集中进行焊接，紧固，装入外壳，灌封等工序。在装配车间里各操作是分别进行然后接合在一起的。

成品测试装配成的电容器需经性能的测试，测试分电性能测试与非电性能测试。电性能测试分下列项目：电容量、绝缘电阻、抗电强度、介质损耗角tgδ等 （一般不测）。非电性能测试下列项目：密封测试、外观、出头拉力、耐振性等。

电容器经测试后，将合格品贴上商标或打上标志，然后包装入库。

纸介电容器的性能，常用下列主要参数来衡量：1．绝缘电阻；2．电容量；3．正切损耗角；4．抗电强度。

纸介电容器的绝缘电阻

纸介电容器由于介质易于吸潮、结构的型式与各种浸渍材料等关系在使用中，绝缘电阻会逐渐下降，（俗称“漏电”）。在正常的条件下（温度+20℃，相对温度80%以下），一个良好的纸介电容器的绝缘电阻应大于1000兆欧以上。（小容量）与20兆欧／微法。密封纸介电容器中则为100000兆欧与 1000兆欧／微法以上。

潮湿对电容器的绝缘强度影响很大。特别是非密封纸介电容器、外壳或灌封材料是用塑料、纸、沥青、火漆等材料制成，这类材料都是比较粗松的。在水蒸气压较大的情况下，实际是一种多孔性物质，水分子很容易渗透进去。“非密封”的定义也在于此。在国内市场上一般管形电容器是用火漆浇铸成形的，火漆是松香、树脂与滑石料的混合物，防潮性很差，不适合使用于相对湿度较高的地方。华北无线电器材厂出品的212－1型与212一2型纸介电容器，采用了玻璃管做外壳，二端用沥青灌封，防潮性要比用火漆的好得多。

任何—种非密封电容器，由于其灌封材料不能与外壳及引出线有良好的接触，往往由于扭动或温度的变化而产生隙缝与裂纹，这是影响电容器绝缘强度的一个重要因素。当湿度升高时，纸介电容器的绝缘电阻也随着下降。

密封纸介电容器具有极良好的防潮性，电容器长期在高湿度（接近于相对湿度100％时）的情况下，也不致降低电容器的绝缘强度。

纸介电容器的容量

纸介电容器的容量范围为100微微法至100微法，误差可达到±5% 的精度。一般误差分三级：I极（±5% ）II级（±10%）及Ⅲ极（±20％）。电容器纸的介电常数是以温度升高而升高的，电容量也随着温度上升而增加。但在纸介电容器中，由于浸渍材料与电容器元件受温度的澎涨与收缩等关系，电容量随温度的变化是不稳定的，一般纸介电容器在温度-60℃至+70℃的范围内电容量的变化不超过±10%。

纸介电容器的正切损耗角tgδ

纸介电容器的正切损耗角tgδ,取决于电容器纸，浸渍材料的性能与卷绕方法，一般电容器的正切损耗角在频率为800周／秒时tgδ不小于10×10-8至15×10-9，随着频率的增高，tgδ也显著的增大，在频率高于1兆周／秒时纸介电容器的tgδ实际上接近于φ（Q接近于零），所以纸介电容器不能用作高频耦合与配合等用途。

纸介电容器的抗电强度

纸介电容器的抗电强度用工作电压与测试电压来标志，工作电压的定义是指电容器能长期工作的电场强度。测热电压是用短时间来测定电容器抗电强度的电压值，一般称为“耐压伏数”。一般测试电压为工作电压的2至3倍，时间为1分或10秒，实际上纸介电容器的电击穿往往高于工作电压的5一6倍以上。

纸介电容器一般使用在有直流电压并带有微量交流电压的脉动电流的电路中，电容器上注明的工作电压是指直流电压，如在脉动电流电路中使用，则电路中的交流电压的峰值与直流电压的总和不应超过规定的工作电压。

在正常使用中电路上的电压不应超过电容器规定的工作电压。若在气候干燥的地方（华北地区）使用非密封的纸介电容器足可胜任，约在几年之内不致发生故障。倘在气候环境较差的西藏地区或海洋、高空等，则必须采用密封式，而一般在华东与华南地区的无线电设备中运用非密封的也可，但在雨季时最好经常开启无线电设备，使周围的空气保持干燥。

华北无线电器材厂是我国最大型的综合性无线电另件制造厂，纸介电容器为该厂主要产品之一，该厂现能生产各种型号的非密封与密封纸介电容器，性能都已能达到国家标准的要求，非密封纸介电容器可适用于温度- 15℃至+ 60℃的范围，相对湿度在80％以下；密封纸介电容器可适用于温度-60℃至+70℃范围，相对湿度达95一98% ，以及大气压力低于90毫米水银柱与振动的条件。

该厂的212－2型是一种防潮性较好价格便宜的管形非密封纸介电容器，体积较市场其他型国内产品为小 ，电压分200伏、400伏、600伏三种，电容量自4700微微法至0.5微法，误差为±10％、±20% ，可用于一般无线电电路内作耦合与傍路等用。

（房天骥）