靜電 -自然物理現象

靜電

自然物理現象
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靜電 是一種處于靜止狀態的電荷。在幹燥和多風的秋天,在日常生活中,人們常常會碰到這種現象:晚上脫衣服睡覺時,黑暗中常聽到噼啪的聲響,而且伴有藍光,見面握手時,手指剛一接觸到對方,會突然感到指尖針刺般刺痛,令人大驚失色;早上起來梳頭時,頭發會經常"飄"起來,越理越亂,拉門把手、開水龍頭時都會"觸電",時常發出"啪、啪、啪"的聲響,這就是發生在人體的靜電。

  • 中文名稱
    靜電
  • 外文名稱
    static electricity
  • 危害
    引起電子設備的故障或誤動作
  • 簡介
    是一種處于靜止狀態的電荷
  • 利用
    除塵 影印 凈化空氣
  • 益處
    緩解皮膚病

​概念

靜電並不是靜止的電,是巨觀上暫時停留在某處的電。人在地毯或沙發上立起時,人體電壓也可高1萬多伏,而橡膠和塑膠薄膜行業的靜電更是可高達10多萬伏。

物質都是由分子構成,分子是由原子構成,原子由帶正電荷的原子核和帶負電荷的電子構成。在正常狀況下,一個原子的正負電荷數量相同,正負平衡,所以對外表現出不帶電的現象。但是電子受原子核吸引,環繞于原子核周圍做高速運動,一經外力即脫離軌道,離開原來的原子A而侵入其他的原子B,A原子因減少電子數而帶有正電現象,稱為陽離子;B原子因增加電子數而呈帶負電現象,稱為陰離子。造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道,這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學能等)在日常生活中,任何兩個不同材質的物體接觸後再分離,即可產生靜電。當兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷如電子轉移到另一個物體使其帶正電,而另一個物體得到一些剩餘電子的物體而帶負電。若在分離的過程中電荷難以中和,電荷就會積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸後分離就會帶上靜電。通常在從一個物體上剝離一張塑膠薄膜時就是一種典型的“接觸分離”起電,在日常生活中脫衣服產生的靜電也是“接觸分離”起電。固體、液體甚至氣體都會因接觸分離而帶上靜電。這是因為氣體也是由分子、原子組成,當空氣流動時分子、原子也會發生“接觸分離”而起電。我們都知道摩擦起電而很少聽說接觸起電。實質上摩擦起電是一種接觸又分離的造成正負電荷不平衡的過程。摩擦是一個不斷接觸與分離的過程。因此摩擦起電實質上是接觸分離起電。在日常生活,各類物體都可能由于移動或摩擦而產生靜電。另一種常見的起電是感應起電。當帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導體的兩端分別感應出負電和正電。

靜電

產生原因

任何物質都是由原子組合而成,而原子的基本結構為質子、中子及電子。科學家們將質子定義為正電,中子不帶電,電子帶負電。在正常狀況下,一個原子的質子數與電子數量相同,正負電平衡,所以對外表現出不帶電的現象。但是由于外界作用如摩擦或以各種能量如動能、位能、熱能、化學能等的形式作用會使原子的正負電不平衡。在日常生活中所說的摩擦實質上就是一種不斷接觸與分離的過程。有些情況下不摩擦也能產生靜電,如感應靜電起電,熱電和壓電起電、亥姆霍茲層、噴射起電等。任何兩個不同材質的物體接觸後再分離,即可產生靜電,而產生靜電的普遍方法,就是摩擦生電。材料的絕緣性越好,越容易產生靜電。因為空氣也是由原子組合而成,所以可以這麽說,在人們生活的任何時間、任何地點都有可能產生靜電。要完全消除靜電幾乎不可能,但可以採取一些措施控製靜電使其不產生危害。

靜電

通過摩擦引起電荷的重新分布而形成的,也有由于電荷的相互吸引引起電荷的重新分布形成,具體說就是因為物質都由原子組成,原子中有帶負電的電子和帶正電荷的原子核。一般情況下原子核的正電荷與電子的負電賀相等,正負平衡,所以不顯電性。 但是如果電子受外力而脫離軌道,造成不平衡電子分布,比如實質上摩擦起電就是一種造成正負電荷不平衡的過程。當兩個不同的物體相互接觸並且相互摩擦時,一個物體的電子轉移到另一個物體,就因為缺少電子而帶正電,而另一個物體得到一些剩餘電子的物體而帶負電,物體帶上了靜電。

防止靜電

人體活動時,皮膚與衣服之間以及衣服與衣服之間互相摩擦,便會產生靜電。隨著家用電器增多以及冬天人們多穿化纖衣服,家用電器所產生的靜電荷會被人體吸收並積存起來,加之居室內牆壁和地板多屬絕緣體,空氣幹燥,因此更容易受到靜電幹擾。由于老年人的皮膚相對比年輕人幹燥以及老年人心血管系統的老化、抗幹擾能力減弱等因素,因此老年人更容易受靜電的影響。心血管系統本來就有各種病變的老年人,靜電更會使病情加重或誘發室性早搏等心律失常。過高的靜電還常常使人焦躁不安、頭痛、胸悶、呼吸困難、咳嗽。為了防止靜電的發生,室內要保持一定的濕度,室內要勤拖地、勤灑些水,或用加濕器加濕;要勤洗澡、勤換衣服,以消除人體表面積聚的靜電荷。發現頭發無法梳理時,將梳子浸入水中片刻,等靜電消除之後,便可以將頭發梳理服帖了。脫衣服之後,用手輕輕摸一下牆壁,摸門把手或水龍頭之前也要用手摸一下牆,將體內靜電“放”出去,這樣靜電就不會傷你了。對于老年人,應選擇柔軟、光滑的棉紡織或絲織內衣、內褲,盡量不穿化纖類衣物,以使靜電的危害減少到最低限度。

靜電

1.出門前去洗個手,或者先把手放牆上抹一下去除靜電,還有盡量不穿化纖的衣服。

2.為避免靜電擊打,可用小金屬器件(如鑰匙)、棉抹布等先碰觸大門、門把、水龍頭、椅背、床欄等消除靜電,再用手觸及。

3.穿戴天然纖維織成的衣物(如:棉、絲、麻等)。

4.準備下車的時候,用右手握住檔,然後用手指碰著下面鐵的部位,然後開車門,把左手放在車門有鐵的位置,但是左手別松,然後把右手放掉,下車,這時候你再用右手抓著門就不會被電到了接下去,用力一關,搞定。

5.對付靜電,我們可以採取“防”和“放”兩手。“防”,人們應該盡量選用純棉製品作為衣物和家居飾物的面料,盡量避免使用化纖地毯和以塑膠為表面材料的家具,以防止摩擦起電。盡可能遠離諸如電視機、電冰櫃之類的電器,以防止感應起電。“放”,就是要增加濕度,使局部的靜電容易釋放。當你關上電視,離開電腦以後,應該馬上洗手洗臉,讓皮膚表面上的靜電荷在水中釋放掉。在冬天,要盡量選用高保濕的化妝品。常用加濕器。有人喜歡在室內飼養觀賞魚和水仙花也是調節室內濕度的一種好方法。另外,推薦一個經濟實用的加濕方法:在暖氣下放置一盆水,用一條舊毛巾(或吸水好的布),一頭放在水裏,一頭搭在暖氣上,這樣一晝夜可以向屋裏蒸發大約三升水。如果每個暖氣都這樣做,整個房間就會感到濕潤宜人。您不妨試試。

6.勤洗澡、勤換衣服,能有效消除人體表面積聚的靜電。下面是兩個小竅門,有助于防止這種電擊。

(1)在房屋內,地毯與鞋底摩擦後可能產生靜電,在屋外也可能由于刮風導致身上帶電。這時進出要碰鐵門時小心,手可能挨電打。反復遇到這樣的情況後,可採取如下辦法避免電擊:在碰鐵門時,不要直接用手直接接觸鐵門,而是用手先大面積抓緊一串你口袋裏的鑰匙(通常這並不會遭電擊),然後,用一個鑰匙的尖端去接觸鐵門,這樣,身上的電就會被放掉,而且不會遭電擊。原理:手上放電的疼痛是由于高壓放電,由于放電時手與鐵門突然接觸時是極小面積的接觸,因而產生瞬間高壓。如果拿出來口袋裏的鑰匙,先大面積握住鑰匙(一串鑰匙本身不能傳走多少電荷因而這時也不會有電擊),再用一把鑰匙的尖端去接觸大的導體,這時,放電的接觸點就不是手皮膚上的某個點,而是鑰匙尖端,因此手不會感到疼痛(也許鑰匙會!-如果它有疼感的話)。2

(2)下計程車時也常發生電擊現象。主要由于下車時身體與座位摩擦產生靜電積累,而下車後關門時,手突然碰鐵門就會遭電擊。這種情況常發生時,最好註意:下車時,即在身體與座位摩擦時,就提前手扶金屬的車門框,可以在摩擦產生靜電時,隨時把身上的靜電排掉,而不至于下車後突然手碰鐵門時放電。

靜電現象

在公元前六世紀,人類就發現琥珀摩擦後,能夠吸引輕小物體的“靜電現象”。這是自由電荷在物體之間轉移後,所呈現的電性。此外絲綢或毛料摩擦時,產生的小火花,是電荷中和的效果。“雷電”則是大自然中,因為雲層累積的正負電荷劇烈中和,所產生的電光、雷聲、熱量。

靜電

靜電現象包括許多大自然例子,像塑膠袋與手之間的吸引、似乎是自發性的谷倉爆炸、在製造過程中電子元件的損毀、影印機的運作原理等等。當一個物體的表面接觸到其它表面時,電荷集結于這物體表面成為靜電。雖然電荷交換是因為兩個表面的接觸和分開而產生的,隻有當其中一個表面的電阻很高時,電流變的很小,電荷交換的效應才會被註意到。因為,電荷會被入陷于那表面,在那裏度過很長一段時間,足夠讓這效應被觀察到的一段時間。

靜電現象是由點電荷彼此相互作用的靜電力產生的。庫倫定律專門描述靜電力的物理性質。在氫原子內,電子與質子彼此相互作用的靜電力超大于萬有引力,靜電力的數量級大約是萬有引力的數量級的40 倍。

工業中的危害

靜電的產生在工業生產中是不可避免的,其造成的危害主要可歸結為以下兩種機理:

其一:靜電放電(ESD)造成的危害:

(1)引起電子設備的故障或誤動作,造成電磁幹擾。

(2) 擊穿積體電路和精密的電子元件,或者促使元件老化,降低生產成品率。

(3)高壓靜電放電造成電擊,危及人身安全。

(4) 在多易燃易爆品或粉塵、油霧的生產場所極易引起爆炸和火災。

其二,靜電引力(ESA)造成的危害:

(1) 電子工業:吸附灰塵,造成積體電路和半導體元件的污染,大大降低成品率。

(2)膠片和塑膠工業:使膠片或薄膜收卷不齊;膠片、CD塑盤沾染灰塵,影響品質。

(3) 造紙印刷工業:紙張收卷不齊,套印不準,吸污嚴重,甚至紙張黏結,影響生產。

(4)紡織工業:造成根絲飄動、纏花斷頭、紗線糾結等危害。

靜電的危害有目共睹,現在越來越多的廠家已經開始實施各種程度的防靜電措施和工程。但是,要認識到,完善有效的防靜電工程要依照不同企業和不同作業對象的實際情況,製定相應的對策。防靜電措施應是系統的、全面的,否則,可能會事倍功半,甚至造成破壞性的反作用。

危害  

靜電的危害很多,它的第一種危害來源于帶電體的互相作用。在飛機機體與空氣、水氣、灰塵等微粒摩擦時會使飛機帶電,如果不採取措施,將會嚴重幹擾飛機無線電設備的正常工作,使飛機變成聾子和瞎子;在印刷廠裏,紙頁之間的靜電會使紙頁粘合在一起,難以分開,給印刷帶來麻煩;在製葯廠裏。由于靜電吸引塵埃,會使葯品達不到標準的純度;在放電視時熒屏表面的靜電容易吸附灰塵和油污,形成一層塵埃的薄膜,使圖像的清晰程度和亮度降低;就在混紡衣服上常見而又不易拍掉的灰塵,也是靜電搗的鬼。靜電的第二大危害,是有可能因靜電火花點燃某些易燃物體而發生爆炸。漆黑的夜晚,人們脫尼龍、毛料衣服時,會發出火花和“叭叭”的響聲,這對人體基本無害。但在手術台上,電火花會引起麻醉劑的爆炸,傷害醫生和病人;在煤礦,則會引起瓦斯爆炸,會導致工人死傷,礦井報廢。總之,靜電危害起因于用電力和靜電火花,靜電危害中最嚴重的靜電放電引起可燃物的起火和爆炸。人們常說,防患于未然,防止產生靜電的措施一般都是降低流速和流量,改造起電強烈的工藝環節,採用起電較少的設備材料等。最簡單又最可靠的辦法是用導線把設備接地,這樣可以把電荷引人大地,避免靜電積累。細心的乘客大概會發現;在飛機的兩側翼尖及飛機的尾部都裝有放電刷,飛機著陸時,為了防止乘客下飛時被電擊,飛機起落架上大都使用特製的接地輪胎或接地線;以泄放掉飛機在空中所產生的靜電荷。我們還經常看到油罐車的尾部拖一條鐵鏈,這就是車的接地線。適當增加工作環境的濕度,讓電荷隨時放出,也可以有效地消除靜電。潮濕的天氣裏不容易做好靜電試驗,就是這個道理。科研人員研究的抗靜電劑,則能很好地消除絕緣體內部的靜電。然而,任何事物都有兩面性。對于靜電這一隱蔽的搗蛋鬼。隻要摸透了它的脾氣,揚長避短,也能讓它為人類服務。比如,靜電印花、靜電噴塗、靜電植絨、靜電除塵和港電分選技術等,已在工業生產和生活中得到廣泛套用。靜電也開始在淡化海水,噴灑農葯、人工降雨、低溫冷凍等許多方面大顯身手,甚至在字宙飛船上也安裝有靜電加料器等靜電裝置。

靜電的累積不可避免。靜電嚴重時會灼傷人的皮膚,各種電器電磁波和有害射線超量時會幹擾人的內分泌系統。隨著人民生話水準的提高,以及環保防護意識的增強,防靜電金屬布的套用範圍也日益擴大,防靜電金屬布的服裝如職業裝、工裝、防護服日見普及,防靜電金屬布也因此異軍突起,成為面料市場上的明星產品。最新市場動態顯示,目前,許多發達國家的防靜電布已經用于家紡用品領域,例如床上蓋的、鋪的、墊的都用上了防靜電金屬布。需求量十分龐大,定單不斷。但是,生產廠家要有三個條件。第一,產品要達到進口商的指標要求。第二,後處理要過關。第三,要在寬幅織機上織造。目前,日本、歐洲的定單居多。國內北方市場也有了一定銷量。毫無疑問,防靜電金屬布的市場前景十分廣闊。

靜電危害

對皮膚

長期處于開著的電視、電腦和微波爐等環境下,就常常可能有毛孔變大,皮膚幹燥、紅斑、皮膚瘙癢等症狀。而天天操作電腦的辦公室白領臉部紅斑、色素沉著等面部疾病的發病概率遠遠高于不用電腦者,這是由于電腦螢幕所產生的靜電吸引了大量懸浮的灰塵,使面部受到刺激引起的。對于皮膚敏感的人更是如此。

對心髒

在臨床上,當某些人病危時,可能使用一種電擊的方式挽救病人生命,因為對心髒電擊能除顫。可見一定量的電流能起到救人的作用,但是正常的人並不需要電流。若是人體所帶的靜電在數千伏甚至萬伏,它會嚴重幹擾以至改變人體內所固有的電位差,特別是影響到心髒的正常工作,有可能引起心率異常和心髒早搏。冬季有1/3的心血管疾病與靜電有關,查不出病因的心髒病人、神經衰弱的人十之八九是因為長期受靜電幹擾所至。

對大腦

醫學專家解釋:幹燥產生的靜電對大腦的確會有影響,它會引起神經細胞膜電流傳導異常,影響人的中樞神經,使人感到疲勞、煩躁、失眠、頭痛。

靜電作用

人類身體帶電是一種常見的事情,從現代科學的角度看來,人類身體帶電也不是什麽壞事情。以往,人們是望電生畏,“電”在人們的心目中是那麽的可怕恐懼。尤其是看到雷鳴電閃時就嚇的心驚膽顫、抱頭鼠竄,恐怕是被雷電擊中。這也難怪,對于沒有接觸過“電”這個詞兒的人,尤其是那麽的可怕。然而,人的這種恐懼心理是有一定科學道理的,強大的電荷一旦流通人的身體,輕者被燒傷,重者則一命嗚呼。其強大的正負電荷放電和瞬間的弧光閃耀以及強烈的閃電沖擊波,真是使人震耳欲聾。這強大的電荷放電,給自然界和人類帶來了多少重大的災難,建築物被擊毀,高大的樹木被一劈兩半。而在每年的夏季,又有多少人和動物被閃電擊中而身亡,全世界各地區每年因帶電積雨雲電荷放電,所造成的直接經濟損失卻高達數億美元。

咱們再說說平常的“電”現象,在日常生活中,我們用梳子在理頭發的時候,常常會發現毛發在高壓靜電場力的作用下形成射線狀。我們在每天夜晚脫衣服的時候,也常常會發現一種閃光效應和劈了啪啦的閃光聲響。有時,我們在觸摸“貓或狗”的皮毛時,你會受到微量的“電擊”。還有,你用梳子理一下你的頭發,你就可以將碎紙屑吸引起來,這就是我們常說的“電”現象。有很多種物體在運動中,都可生成兩邊的端點帶有正負電荷的電場效應,當電荷量聚集達到數萬伏的高壓時,它就會向四周的其它物體產生電荷放電,這就是物體的摩擦起電狀態。

“閃電”就是由高電荷量的正負電場間絕緣物被擊穿的放電機理,當強大的正負電荷粒子相互碰撞時瞬間產生湮滅,在正負電荷相互撞擊的一剎那就會形成光輻射和高溫氣體的膨脹效應,這種瞬間的氣體快速膨脹會與空氣產生共鳴而形成巨大的聲響,這就是自然界雷鳴閃電形成的過程原因。

關于靜電對人體皮膚疾病的影響一定存在什麽玄機,在這裏我們共同剖析它的內在機能。人體是由大化學分子式構成的細胞組合,細胞是由空間物質粒子組成的,物質粒子的運動形成了大千世界的電場力能,帶有不同電荷的粒子製造了空間物質的運動機製。人體的電現象是大自然的傑作,到處都呈現出電場和磁場的轉換作用。人體病態,呈現的是細胞膜電位的變化,健康的人體,呈現了人體細胞的電位平衡。外加電場的刺激作用,提升了在病態下細胞分子間點電位的平衡,從而使人體處于在健康的狀態下運作。

人類平時所穿的衣服,分為不同的纖維製品著裝,而自然界植物細胞和動物的皮毛纖維組織以及化學纖維之間的帶電量是有所不同的。另外,化學纖維和動物的毛發靜電荷量值最大,一般來講,我們人類所穿衣服的材料纖維種類繁多,主要以動物的皮毛和化學纖維為主。這也是人體帶電的主要成因,不同纖維組織的物質成分其攜帶的電荷量也有所不同,關于衣服攜帶電荷的成因主要是由物質材料之間的摩擦運動產生的。當人體衣服攜帶有高電位時,它就會形成人體皮膚與服裝之間數千伏的靜電電位差或者更高,在這種電場力的作用下,人體的皮膚細胞表層始終處于在高電壓場力的影響之下。然而在這種高電位場的力學作用中,可導致病態細胞的正常機能恢復,這隻是一種科學的推理,也是有根據的,人體的帶電現象已早有發現。隨著化纖和毛料製品的衣服著裝越來越普遍,而人體所攜帶的靜電電位也將會隨其升高。

通過調查,人體表層所攜帶的靜電電荷量越大,患皮膚病的機會就越小。在我國民間有這麽一句傳言:“一電一激靈,保證你沒有病。”這句話的含義是:“如果人體抽不冷的被電擊一下,你就會去掉很多的病態。”然而,這句話也是很有科學道理的,如人體在遭受高電位瞬間的刺激作用時,可形成瞬間的精神緊張狀態,使人體在瞬間形成整體的抽動。因為人體神經網路的信息傳遞,是由于細胞分子間電位的電子流傳導產生的,所以可提高健康與病態細胞的電位平衡作用,使病態細胞得到及時的恢復。

為什麽會這樣說嗎?在民間,對于人體所遭受到的弱電擊問題,以及電擊對人體病態細胞是否可產生什麽機理作用,恐怕還沒有人來研究之。然而,這也是一種巧合的發現,有一位同志,他身體的局部皮膚細胞帶有一種病態,也是季節性的,每到秋季、冬季和春季,局部就會發生類似于黃水瘡的皮膚病,一片片的。一旦到了夏季,這種皮膚病自然而然的也就好了,而在其它的季節,他的頭部前額和後背的局部,就會出現成片的黃水瘡。這種狀態延續了幾十年都是這個樣子,而這些病區時不時的發癢,而且還有一層很薄的結痂,當用手去撓時,結痂層就會被撓掉,隨後就會流出粘糊糊的分泌物。按著醫學的觀點來說,這是一種季節性的皮膚病,因為秋、冬、春三季氣候幹燥,汗液分泌又少,衛生狀況又不太好,所以很容易發生皮膚性疾病。

以往,這位同事很少穿貼身的化纖衣物,由于服裝行業新品種的不斷研發,一種適合冬季穿的保暖內衣出產了。這種內衣是夏季男人平時所穿的白色單層襯衫,之後,廠家又在這種內衣的基礎上,又增加了一層由化纖材料製作的毛茸茸襯裏。由于現代服裝,大部分都是化纖衣料,很容易在服裝之間產生摩擦生電現象,每當你脫去衣服睡覺時,都會感覺到有一種高壓靜電場對皮膚的刺激作用。此時,身上被電的麻麻的,還會在衣服和人體間產生火花放電現象。平時,他也沒在意,偶然間,他發現了以往身上的皮膚病沒有了,他一時的感覺到奇怪。後來才發現他是由于穿了這種帶有絨毛襯裏的內衣起了作用。

這一發現,非同小可,靜電本身不是什麽好事,但對于人體的皮膚病來說還是有一定醫療作用的。平常,人體所穿的衣服被帶電,是一件很糟糕的事情,人們會在水中增加靜電消除液,來去除衣服上面的靜電反應。但是,如果人體沒有不正常的皮膚病,你就將衣物上面的靜電去除,以防止靜電給人體造成的諸多不便。如果你的皮膚不太好,還是建議你暫時的不要去除衣物上面的靜電,或者增添些用毛料和化纖等材料製成的容易產生靜電的衣服。

在自然界中,人體很難處于在高壓靜電場中,而發電廠所輸送的是高壓交流電,不會形成靜電場力。高壓交流電也會產生電荷的放電現象,但與高壓靜電荷的放電來比較,還是存在著不同的形態。高壓交流電的放點電弧是連續不間斷線狀的絕緣物擊穿狀態,而靜電荷放電是瞬間的絕緣物擊穿,電弧線間斷不連續,並伴隨著巨大的空氣共振聲波傳送,這也就是我們平常所聽到的雷聲。

為什麽交流高壓放電會存在連續的電弧絕緣物擊穿狀態呢?因為在交流高電位場下,空間介質會形成對電荷的交變轉換形式,也稱其為電容量,所以電容對于交流電來說,是電的傳導器件。交流電場兩個端點的電壓極性會隨時間在做不斷的變換,當空間絕緣物的耐壓值達到其擊穿電壓時,空間絕緣物質就會被電荷擊穿導通並在交流高壓電場下形成的絕緣物擊穿時連續的電弧導電狀態,此時在電路中,會形成強大連續的短路電流。而高壓靜電場放電,則是瞬間間斷性的大電荷量積累對介質的擊穿放電,也就是人們所聽到的“啪啪”放電聲音。雷電,就是這種強電荷高電場的放電成因,也就是電荷的積累過程釋放在積累在釋放。氯綸棉毛衫褲帶的靜電據說對風濕性關節炎有一定療效。但合成纖維因靜電作用吸附的大量灰塵被吸入呼吸道後, 可能會使支氣管哮喘病人夜間突發哮喘。有些發生期前收縮早搏的人, 並未發現患有心髒病, 也無吸煙、嗜酒或服葯等引起心律失常的原因, 但發現他們中很多病人是習慣穿化纖類衣服。這些人由于對化纖變態反應, 體內釋出組胺類物質, 而引起心律失常。

如果那一天,我們人類製造出了一個能夠適合不同人群的空間高壓靜電場區,讓人們盡情的享受到高壓靜電場給人們帶來的生命延續和疾病的治療。到那時,靜電就會造福于人類,人們不再懼怕高壓靜電場所產生的弧光閃耀。

如何利用

靜電的利用;靜電除塵、靜電噴塗、靜電植絨、靜電影印、凈化空氣等

靜電

靜電除塵:可以消除煙氣中的煤塵。

靜電影印:可以迅速、方便的把圖書、資料、檔案影印下來.

高壓靜電還能對白酒生產、酸醋和醬油的陳化有促進作用。陳化後的白酒、酸醋和醬油的品味會更純正。部分白酒、酸醋和醬油用高壓靜電。

防靜電產品:

專業生產防靜電產品和電子輔助產品,系列有:離子風機、離子風槍、離子風棒、離子風嘴、離子風蛇、靜電除塵機、板面除塵機等,

廣泛套用于:精密電子產品生產;電子組裝線,微電子生產,光電;醫葯製造組裝線、印刷、包裝;細小產品成型,塑膠薄膜的剪下,圓圈和覆膜,以及模具產品的脫模等。

靜電意義

在施工質量中,有的施工隊根本不懂得防靜電知識,接地線亂接甚至有的不接地等等。以上問題若不及時整飭,使防靜電流于形式,這就使現代微電子的套用造成非常大的損失,起著阻礙作用。因此防靜電行業協會和有關政府部門在近期將採取一系列措施,使防靜電行業能夠健康發展。首先是通過媒體宣傳,使本行業及使用者的管理者,充分認識防靜電的重要性和靜電產生的原因,使使用者由被動到主動採用防靜電技術。其次,對接觸微電子技術的人員及廣大從事防靜電業務人員真正認識防靜電的意義。第三,通過ISO9000的質量控製系統加強對產品質量監督執行,推行質量識別製度,不具備合格的產品識別書不準在市場上銷售,對一些不規範的企業生產產品要進行取諦。第四,要加強對防靜電環境的測量,使其規範化、製度化。幹燥的氣候,化纖、塑膠的廣泛套用。

靜電感應

靜電感應是一種導體因受外電場的影響而在表面不同的部分出現正負電荷的現象。一般在其附近帶電體的電場作用下,導體中的自由電子進行重新分布,直至導體內的電場的強度減小到零為止。結果靠近帶電體的一端出現與它異號的電荷,另一端出現與它同號的電荷。當發生靜電感應時,由靜電感應所得的感應電荷,必為同時產生,且正、負電量相等。當帶電體被移開時,導體上的電荷將恢復原來不帶電的狀態。

靜電工程學

靜電工程學系指從十九世紀初到現在形成的以靜電學為基礎而研究靜電危害及其防護和靜電套用技術的專門科學。其主要研究內容有靜電套用技術如靜電除塵、靜電影印、靜電生物效應等以及靜電防護技術如電子工業、石油工業、兵器工業、紡織工業、橡膠工業以及航天與軍事領域等防靜電危害問題。

相關標準

。國際電工委員會的IEC 61000-4-2

Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4: Testing and measurement

techniques - Section 2: Electrostatic discharge immunity test. Basic

EMC Publication

(電磁兼容性(EMC)- 第4部分:試驗和

測量

技術- 第2節:靜電放電抗擾度試驗。

基本

EMC出版物)

.我國國家標準GB/T 17626.2《電磁兼容試驗和測試技術靜電放電抗擾度試驗》

IEC 61000-4-2和GB/T 17626.2規定要求的最高試驗電壓是接觸放電8kV,空氣放電15kV(

不包括開放等級的特殊電壓

放電及過載

設備漏電,尤其是不會對人造成觸電傷害的微小漏電並不屬于靜電。雖然大多數情況下人們幾乎感覺不到,但由于其普遍性(任何電器設備多少總有些漏電)和高內阻的特點,產生最高近似于電源電壓(100~400V),時間很短的尖峰電脈沖,仍足以對靜電敏感器件造成電氣過載(EOS)損害,所以也是靜電防護體系中極為重要的一個方面。靜電放電(ESD)及電氣過載(EOS)對電子元器件造成損害的主要機理有:熱二次擊穿;金屬鍍層熔融;介質擊穿;氣弧放電;表面擊穿;體擊穿等。

靜電靜電

特殊性

到目前為止,人類能夠區分的電能大概分為三類;交流電、直流電和靜電。

靜電,在當前技術條件下還無法得到有效的控製,沒有合適的材料將它隔離並傳輸,很難區分它的正負極所在位置,電壓電流的大小無法改變等,採取的手段大多是安裝禁止罩、或接地線將其釋放,達到對其它設備進行防護的目的。

靜電可以在絕緣材料中活動和儲存能量,在物理學的理論中沒有合理地解釋這種自然現象。

? ESD/EOS的特殊性:一是靜電的產生和積累要一定的條件和過程,所以未加保護也不見得件件產品都會受到ESD/EOS傷害,有一定的偶然性;二是由于多數情況下ESD/EOS能量都較小,所以受到ESD/EOS傷害的也並不表現為立即報廢,有些僅表現為漏電增加,工作不穩定,甚至在出廠測試中一時表現不明顯,以後發現問題易歸咎為材料不良或設計不良而不自省,因此常使人們認識不到ESD/EOS的危害,抱有僥幸心理。

套用技術

靜電學主要研究靜電套用技術,如靜電除塵、靜電影印、靜電生物效應等。更主要的是靜電防護技術,如電子工業、石油工業、兵器工業、紡織工業、橡膠工業以及興航與軍事領域的靜電危害,尋求減少靜電造成的損失近年來隨著科學技術的飛速發展、微電子技術的廣泛套用及電磁環境越來越復雜,靜電放電的電磁場效應如電磁幹擾(EMI)及電磁兼容性(EMC)問題,已經成為一個迫切需要解決的問題。一方面,一些電阻率很高的高分子材料如塑膠,橡膠等的製品的廣泛套用以及現代生產過程的高速化, 使得靜電能積累到很高的程度,另一方面,靜電敏感材料的生產和使用, 如輕質油品, 火葯, 固態電子器件等, 工礦企業部門受靜電的危害也越來越突出,靜電危害造成了相當嚴重的後果和損失。它可以在不經意間將昂貴的電子器件擊穿,造成電子工業年損失達上百億美元。在興航工業,靜電放電造成火箭和衛星發射失敗,幹擾興航飛行器的運行。1967年7月29日,美國Forrestal航空母艦上發生嚴重事故,一架A4飛機上的飛彈突然點火,造成了7200萬美元的損失,並損傷了134人,調查結果是飛彈禁止接頭不合格,靜電引起了點火。1969年底在不到一個月的時間內荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙時產生的靜電引起相繼發生爆炸。

我國近年來在石化企業曾發生30多起因靜電造成了嚴重火災爆炸事故。許多工業發達國家都建立了靜電研究機構,我國從60年代末開始開展了一些靜電研究工作,80年代開始以來, 我國的靜電研究發展極為迅速。1981年成立了中國物理學會靜電專業委員會並召開了第一次全國靜電學術會議,全國性的和各地方的靜電學術會議不斷召開,靜電研究和套用的範圍也越來越廣,科研隊伍不斷壯大。    

放電及過載

設備漏電,尤其是不會對人造成觸電傷害的微小漏電並不屬于靜電。雖然大多數情況下人們幾乎感覺不到,但由于其普遍性(任何電器設備多少總有些漏電)和高內阻的特點,產生最高近似于電源電壓(100~400V),時間很短的尖峰電脈沖,仍足以對靜電敏感器件造成電氣過載(EOS)損害,所以也是靜電防護體系中極為重要的一個方面。靜電放電(ESD)及電氣過載(EOS)對電子元器件造成損害的主要機理有:熱二次擊穿;金屬鍍層熔融;介質擊穿;氣弧放電;表面擊穿;體擊穿等。

工業防護

1.使用防靜電材料

金屬足導體,因導體的漏放電流大,會損壞器件。另外由于絕緣材料容易產生摩擦起電,因此不能採用金屬和絕緣材料作防靜電材料。而是採用表面電阻1×105Ω.cm以下的所謂靜電導體,以及表面電阻1×105×108Ω.cm的靜電亞導體作為防靜電材料。

2.泄漏與接地

對可能產生或已經產生靜電的部位進行接地,提供靜電釋放通道。採用埋大地線的方法建立“獨立”地線。使地線與大地之間的電阻<10Q。

3.導體帶靜電的消除

導體上的靜電可以用接地的方法使靜電泄漏到大地。放電體上的電壓與釋放時間可用下式表示UT=U0L1/RC式中UT——T時刻的電壓(V)U0——起始電壓(V)R——等效電阻(Ω)C——導體等效電容(pf)一般要求在1s內將靜電泄漏。即1s內將電壓降至100V以下的安全區。這樣可以防止泄漏速度過快、泄漏電流過大對SSD造成損壞。若U0=500V,C=200pf,想在1s內使UT達到100V則要求R=1.28×109Ω。因此靜電防護系統中通常用1MΩ的限流電阻,將泄放電流限製在5mA以下。這是為操作安全設計的。如果操作人員在靜電防護系統中,不小心觸及到220V工業電壓,也不會帶來危險。

4.非導體帶靜電的消除

對于絕緣體上的靜電,由于電荷不能在絕緣體上流動,因此不能用接地的方法消除靜電。可採用以下措施:

(a)使用離子風機——離子風機產生正、負離子,可以中和靜電源的靜電。可設定在空間和貼裝機貼片頭附近。

(b)使用靜電消除劑——靜電消除劑屬于表面活性劑。可用靜電消除劑擦洗儀器和物體表面,能迅速消除物體表面的靜電。

(c)控製環境濕度——增加濕度可提高非導體材料的表面電導率,使物體表面不易積聚靜電。例如北方幹燥環境可採取加濕通風的措施。

(d)採用靜電禁止——對易產生靜電的設備可採用禁止罩(籠),並將禁止罩(籠)有效接地。

5.工藝控製法

為了在電子產品製造中盡量少的產生靜電,控製靜電荷積聚,對已經存在的靜電積聚迅速消除掉,即時釋放,應從廠房設計、設備安裝、操作、管理製度等方面採取有效措施。

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