Seleção Cuidadosa de Matérias-Primas
Além da composição do material cerâmico em si, a otimização do processo de fabricação e o controle rigoroso dos parâmetros do processo são fatores cruciais que influenciam a qualidade dos capacitores cerâmicos de alta-tensão. Portanto, ao selecionar matérias-primas, deve-se considerar tanto a relação custo-benefício quanto a pureza; especificamente, ao escolher matérias-primas industrialmente puras, deve ser dada especial atenção à sua adequação à aplicação pretendida.
Preparação de Frita
A qualidade da frita preparada impacta significativamente a finura do pó cerâmico após a moagem de bolas, bem como o processo de queima subsequente. Por exemplo, se a temperatura de síntese da frita for demasiado baixa, a síntese será incompleta, o que é prejudicial para os processos a jusante. Se os íons Ca²⁺ residuais permanecerem no material sintetizado, eles poderão dificultar o processo de-fundição da fita (formação-do filme). Por outro lado, se a temperatura de síntese for muito alta, a frita resultante torna-se excessivamente dura, reduzindo assim a eficiência da moagem-de bolas. Além disso, a introdução de impurezas dos meios de moagem pode diminuir a reatividade do pó, necessitando de uma temperatura de queima mais elevada para os componentes cerâmicos.
Processo de formação
Durante o estágio de conformação, é essencial evitar a distribuição desigual da pressão em toda a espessura do componente e evitar a formação excessiva de poros celulares-fechados dentro do corpo verde. A presença de poros grandes ou laminações internas pode comprometer a rigidez dielétrica (resistência à ruptura elétrica) do corpo cerâmico acabado.
Processo de queima
O cronograma de queima deve ser rigorosamente controlado, utilizando equipamentos de controle de temperatura de alto-desempenho e móveis de forno com excelente condutividade térmica.
Encapsulamento
A seleção dos materiais de encapsulamento, o controle do processo de encapsulamento e o tratamento de limpeza superficial dos componentes cerâmicos têm um impacto profundo nas características do capacitor. Consequentemente, é imperativo selecionar materiais de encapsulamento que apresentem excelente resistência à umidade, formem uma ligação forte com a superfície cerâmica e possuam alta resistência dielétrica. Atualmente, a resina epóxi é o material mais escolhido, embora um pequeno número de produtos utilize resina fenólica para encapsulamento. Alguns fabricantes também empregam um método de duas-etapas envolvendo um revestimento inicial de verniz isolante seguido de encapsulamento com resina fenólica; esta abordagem oferece certas vantagens em termos de redução de custos. Em linhas de produção em grande-escala, a tecnologia de encapsulamento de pó é frequentemente empregada.
Para aumentar a tensão de ruptura dos capacitores cerâmicos, uma camada de esmalte de vidro é frequentemente aplicada ao redor da periferia da interface entre os eletrodos e a superfície dielétrica. Essa técnica melhora efetivamente a capacidade de suportar tensão e o desempenho de carga de alta-temperatura de capacitores cerâmicos usados em circuitos de alta-tensão, como aqueles encontrados em aparelhos de televisão. Por exemplo, a aplicação de um esmalte de vidro de borosilicato de chumbo pode aumentar a tensão de ruptura do capacitor por um fator de 1,4 sob um campo elétrico CC e por um fator de 1,3 sob um campo elétrico CA.