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钽电容的前世今生和显卡上的钽电容

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钽电容的前世今生和显卡上的钽电容

发布日期:2017-10-13 作者: 点击:

钽电容的前世今生和显卡上的钽电容

 

一、钽电容的前世今生

  面对办公桌上一堆堆的电容资料,我突然蹦出一个想法:在这个世界上如果还有一个军国主义国家的话,它的名字不是日本而是美国。电容这个玩意很常见,任何电子设备上都少不了它,家用板卡领域最常用的是铝电容,因为它便宜,容量大,性能也不错。钽电容一般会被用在通讯、汽车电子和航太、军用等要求比较苛刻的领域。和其它行业一样高端的铝、钽电容是被洋人的少数几个品牌霸占。前军国主义国家日本在铝电容的生产设计上美誉度很高,三洋、CHEMI-CON等都是执行业牛耳的大牌子,在板卡发烧友中如雷贯耳。说到这里大家奇怪一般来说电子工业最强的国家是美国啊,为何美国在铝电容领域内却没有建树呢?其实不然,山姆大叔根本不屑于铝电容的生产设计,他们认为那玩意是小儿科。美国国内两大电容品牌KEMET和AVX(现在被日本KYOCERA收购)已没有铝电解电容生产线,其电解电容生产线上的产品基本是钽电容。

KEMET钽电容图片.png

      有多少人真正了解显卡电容?

------一种略带蓝色的战略金属,英文名叫TANTALUM,具有2900度以上的熔点(仅次于钨和铼)和6.5的莫氏硬度(钻石是10)以及令人难以置信的耐酸碱性(王水对其都没用,而黄金碰到王水都会融化),以上特性给钽带来了难以加工的坏名声,不过其极高的介电常数(27是铝的4倍以上)和烧结后的海绵状态以及超稳定状态却让电子元件生产厂商忍受千难万苦也要把它应用在电容上,最终装备到军用电子设备中。美国的军事工业异常发达,是世界最大的军火出口商,只要你有兴趣打开那些军用电子设备无一例外都可以看到上面布满了大大小小黄色的钽电容(有趣的是美国的钽电容外壳都用黄色,而日本等则喜欢用黑色,钽电容外壳的颜色和性能无关。另外一些用于高温处的钽电容,由于要经历150度以上的熏烤,因此黄色的外壳可能会被熏黑,所以干脆涂成黑色)。世界上钽金属的产量一半被用在钽电容的生产上,美国的国防部后勤署则是钽金属最大的拥有者,曾一度买断了世界上三分之一的钽粉,而KEMET这个世界上最大的钽电容制造者则是钽电容的发明者之一,它与上世纪五十年代研制出了这种电容,其初始动机是开发一种可靠、体积小、容量大的产品来替代战斗机火控雷达内不可靠的铝电容。打开KEMET的钽电容产品手册竟然可以看到其民用产品都需要过最严苛的美军标,我给大家随便列举其中一个测试,是关于震动的:MIL-STD-202 方法213,条件1,在100G的冲击下保持电容ESR损耗角和漏电流初始状态。我的天,这种条件只有导弹、炸弹能碰到,一般其它国家的民用钽电容如果你让它参加这种测试不被厂商骂你神经才怪。在九十年代随着铝聚合物电容的发明和广泛应用在一些低端应用场合已有取代钽电容的趋势,但在军用等高端场合钽电容仍然是绝对王者,美国干脆停止了铝电容的生产,其两大公司KEMET和AVX全力生产钽电容,主要还是为了其庞大武库的需要,至于民用所需的铝电容则是捡便宜的买,试想如果一个国家为了军事需要就不惜工本的保持如此大的储藏、生产厂,而且生产厂的民品都符合军规,那么它不是军国主义国家谁是?以上都是戏说,虽然钽电容是为了杀人而生又广泛被用于杀人机器,可还是吸引了一个和平主义爱好者------我,一个显卡PM。

 


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