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yexuqing木虫之王 (文学泰斗)
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如此之薄却不会破 已有2人参与
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如此之薄却不会破 2011/10/27 00:00 本文要介绍的可不是0.02mm厚的“超薄”安全套（尽管这种技术也十分了不起）。而是不久前《日经汽车技术》7月号刊登的、配备在混合动力车（HEV）等的逆变器上使用的日本指月电机公司的薄膜电容器。这是以约30km/h的时速将厚度为3μm（0.003mm）左右的“超薄”薄膜卷绕数千次制造而成的。 目前HEV等的逆变器所使用的平滑电容器中主流是薄膜电容器。作为大容量电容器，铝电解电容器因价格便宜得到了广泛使用（第一代“普锐斯”采用的就是这种产品），但如果用于需要在数十kHz频率下接通或断开100A以上电流的HEV，铝电解电容器的响应性较低，离子出入时间较长，因此额定容量需要高出很多，达到1万μF左右（而且HEV逆变器的输出功率还在不断提高）。 薄膜电容器的响应性优于铝电解电容器。原因是，薄膜可使用耐压与频带较高、ESR（等效串联电阻）较低的PPC（聚丙烯）材料制造。尽管1法拉的成本高于铝电解电容器，但实际使用容量只有500～1000μF，因此可在成本上与铝电解电容器竞争。 薄膜电容器使用的薄膜越薄，性能就越高。这是因为，需要在薄膜上蒸镀金属电极之后，将其卷绕起来制成电容器元件，薄膜越薄，电极间的距离就越短，容量也就越大。当然，要扩大容量，必须先增加薄膜的卷绕次数。所以快速卷绕薄膜的技术不断被开发出来。 当然，光靠卷绕薄膜，并不能制成电容器。在不损伤薄膜的情况下进行卷绕就已经很困难，更何况还要一边在真空状态下在薄膜的一个面上蒸镀锌（Zn）及铝（Al）等金属一边卷绕薄膜，而且必须以均匀的厚度蒸镀金属。如果厚度不均就会影响耐热性。实际制造时，对薄膜施加了不会对其造成损伤的压力，并将其贴在冷却后的金属滚筒上，一边蒸镀一边让滚筒高速旋转来卷绕薄膜。 指月电机的技术是通过一边以各种传感器监控滚筒上的薄膜压力、温度及表面状况等数值，一边对滚筒的旋转速度及贴膜角度等进行最佳控制来实现的。堪称达到了艺术的境界。指月电机目前正考虑使用厚度更薄的2.3μm薄膜。厚度究竟会减薄到什么程度呢？这正是笔者希望各位读者关注之处。（记者：清水 直茂，《日经汽车技术》） ■日文原文 こんなに薄いのに破れない |
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