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静电测量的主要参数

纯棉面料能防静电吗

一般认为穿纯棉工作服可防止服装静电积累，因而就可靠，实际这种观点具有片面性。只有当空气相对湿度高于50％时才基本如此；而当相对湿度比较低时，纯棉制品的带电量明显增大。试验表明，在相对湿度低于30％时，纯棉织物的带电量与涤纶相当；而当相对湿度低于20％时，棉织物的带电量甚至会高于某些化纤织物。所以在气候干燥地区，不能指望在任何情况下都能用纯棉制品消除服装静电危害。

基于以上原因，为有效防止人体静电的静电放电危害，操作者必须穿用防静电工作服。

防静电碳纤维发展历程

有机导电纤维产生于20世纪60年代末期。问世的是表面涂覆碳和黑的有机导电纤维。帝人公司、BASF公司自相继开发了此类纤维。碳黑涂覆型导电纤维的导电成分都分布在纤维表面，因此导电性能好，但纤维在受到摩擦或弯折时碳黑易于脱落，导电性能会下降。随后出现的是表面镀覆金属的导电纤维。Rohm and Haas公司用化学镀层方法在尼龙纤维表面镀银制成导电纤维X- Static, 东洋纺公司用低温融态金属浸渍制成具有金属皮层的导电纤维。Statex公司的Ex-Stat则采用非电解镀银技术制成导电纤维。纤维表面金属化的导电纤维，机械性能与普通纤维差异较大，使混纺较为困难，因而并未得到广泛的应用。

1975年，Du Pont公司采用复合纺丝技术制成含有碳黑导电芯的复合导电纤维Antron III，从此，各大化纤公司纷纷开始以碳黑为导电成分的复合纤维的研究与开发。孟山都公司制并列型Utron导电纤维，钟纺公司开发Belltron锦纶导电纤维，尤尼吉卡公司开发Megana III导电纤维，可乐丽公司Kuracarbo，东洋纺织KE－9导电纤维等，使碳黑复合型导电纤维得到了广泛的发展。到80年代末期，日本碳黑复合型导电纤维的年产量达到200吨。但由于碳黑复合型导电纤维以碳黑为导电成分，因此，纤维通常为灰黑色，独应用范围倒限制。

80年代开始了导电纤维的白色化研究。普遍采用的方法是用铜、银、镍和镉等金属的硫化物、碘化物或氧化物与普通高聚物共混或复合纺丝而制成导电纤维。如Rhone-poulence公司利用化学反应制成CuS导电层的Rhodiastat导电纤维；帝人公司制成表面含有Cul的导电纤维T-25；钟纺公司制成ZnO2导电的Belltron632、 Belltron638；尤尼吉卡公司开发了 Megana。以金属化合物或氧化物为导电物质的白色导电纤维导电性能较碳黑复合型导电纤维差。但其应用不受颜色的影响。

国内对导电纤维的研究与开发比较晚。 80年代开始生产金属纤维和碳纤维，但产量很小。不锈钢丝等金属纤维在油田工作服、抗静电工作服等特种防护服面料中有较广的应用。近年来，国内也开发成成功了多种有机导电纤维。例如表面镀Cu、Ni 的金属化PET 导电纤维、 CuI导电的腈纶导电纤维、CuI/PET 共混纺丝制成的导电纤维、碳黑复合导电纤维等等。以上导电纤维已有商品化产品，但由于产量低，质量不稳定，故价格高于国外同类产品。

被覆型和复合型有机导电纤维有优良的物理机械性能和耐化学试剂性能，可适应常规纺织染整加工，染色性能良好。纯涤纶平纹织物沿一个方向加入有机导电丝后有良好的抗静电效果，并且有较好的耐久型。

有机导电纤维的基本物理机械性能类似于普通纺织纤维，耐化学试剂性能和染色性能良好，导电性能持久优良。织物中添加有机导电纤维后不影响手感和光泽。今年5月1日，中国人民解放军全军装备的99式新一代衬衫即采用有机导电纤维作抗静电的材料，实践证明使用效果良好。

有机导电纤维除用于民用服装、地毯的防静电加工外。还可广泛应用于半导体工业、电子工业、医学工程、生物工程等领域所需的防静电、防尘、防爆工作服；应用于电磁波屏蔽和吸取材料、电热制品的发热元件以及工业滤材。因此，加快我国的有机导电纤维产业的发展步伐和有机导电纤维的应用开发，将具有重大意义。

静电测量的主要参数

一、电荷量

静电的实质是存在剩余电荷。电荷是所有的有关静电现象本质方面的物理量。电位、电场、电流等有关的量都是由于电荷的存在或电荷的移动而产生的物理量。在科研院所、高等院校、检测站和工矿企业等部门经常需要测量物体的电荷量或电荷密度。表示静电电荷量的多少用电量Ｑ表示，其单位是库仑Ｃ，由于库仑的单位太大通常用微库或纳库：

1库仑＝1000000微库 1微库＝1000000纳库

在测量粉体带电及其荷质比，测量防静电服的性能时都要测量其带电电荷量。

测量物体的带电电量从原理上说可用法拉弟简和静电计及静电电容测量，但这种方法测量繁琐，误差较大，而且对于非静电技术人员使用时更时因难。现有一种准确迅速测量物体电荷量的专用仪器－EST111数字电荷仪/EST112数字电量表。使用极为方便，受到广大科研单位和厂硫企业如防静电服生产的好评。其使用单位有：西北纺织工学院、劳动部劳保科学研究所、北京科技大学、中国矿业大学等。

二、静电电压

于在很多场合测量静电电位较容易，另一个常用的静电参数是静电电位，其单位为伏,但由于静电电压通常很高,因此常用一个较大的单位-千伏(kV)。

1kV=1000V

测量静电电压的仪表通常分为接触式和非接触式,对于测量有源带电体如静电发生器（高压电源）等的静电电压常用接触式，测量这类静电可用Ｑ－Ｖ系列静电表。但由于接触式仪器在与被测物体接触时会使带电物体的静电放电，而使而电荷量减少或使带电物体的电容增加，这两个因素都将使物体的静电电位降低，因而测出的结果与物体真实带电情况相差较大，所以这在测量许多物体的静电电压时更常用的方法是用非接触式静电电压表，这种仪表在测量时不与初测物体任何接触，因而对被测量物体的静电影响很小，常用的仪表有EST101型防爆静电电压表，这种仪表不但在一般场所能准确迅速测量出物体的静电电压，而且可在对防爆要求很高的场所使用，其重量轻、体积小，价格也很低，因而在国内得到广泛使用，如全军各油库、火工品、石油、化工、纺织、造纸、橡胶、印刷、计算机等行业等。

其它的一些物理量还有电场强度。

静电的利与弊

我们知道，摩擦可以起电，摩擦后的正负电荷是被束缚在带电体上的，它不能象电线中的电荷那样定向移动。所以，人们称之为静电荷，简称静电。

静电的危害很多，它的危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电，会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在放电视时荧光屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就连混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。静电的危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，我们脱尼龙，毛料衣服时，会发出火花和"叭叭"的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，静电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，导致工人死伤，矿井报废。谁能断言1997年12月29日挪威油轮"伊斯特拉"号突然爆炸不是静电闯的祸?谁能肯定1990年震惊哈尔滨亚麻厂车间爆炸不是静电火花引起的?

总之，静电危害起因于静电力和静电火花，静电危害中严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说，防患于未燃，防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。简单又可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引入大地，避免静电积累。细心的乘客大概会发现，在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，飞机着陆时，为了防止乘客下飞机时被电击，飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线，以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链，这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。

然而，作何事物都有两面性。对于静电，只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务。比如，静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和静电分选技术等，已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水，喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手，甚至在宇宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。

静电的起电机理及其防治的方法

不知道诸位是否有过这样的经历，当你用手去触摸一个金属物体的时候，手感到猛的麻了一下。对，是静电。试想一下，要是当时您触摸的不是其他的东西，而是您的CPU,内存或者是硬盘什么的，呵呵，怎么样,不止是手麻了一下吧？

静电在我们的生活中可以说是无处不在。其实早在公元前600年，希腊的Thales就已经发现并记载了静电，只不过在那个时候人们称之为“鬼火”罢了。随着时间的推移，现在，人们进入了一个数字化的世界里，各式各样的电子设备充斥在各个领域，尤其是在PC高度普及的今天。我们知道，计算机包含有大量的微功耗、低电平、高集成度、高电磁灵敏度的电路和元器件，所以，计算机是容易受到静电危害的电子设备之一。

在讨论静电对计算机的危害之前，笔者认为有必要对静电的起电机理做一下简单的陈述。物体的静电带电现象也叫静电起电，按照伏特——赫姆霍兹假说，可以把静电起电机理分为接触、分离、摩擦三个过程。而我们日常生活中所遇见的静电现象也绝大多数是固体与固体的接触——分离起电。它的起电理论主要是指固体与固体之间的接触——分离起电机理，就是指两种不同的固体紧密接触、分离以后，将带上符号相反、电量相等的电荷，除去固体与固体接触——分离起电外，还有剥离起电、破裂起电、电解起电等等。

计算机在使用过程中能在元器件表面积聚大量的静电电荷。典型的就是显示器在使用过后用手去触摸显示屏幕就会发生剧烈的静电放电现象，这就是显示器屏幕上的电荷与我们人体上所带异号电荷发生中和时所产生的静电放电现象，至于静电放电的定义，这里就不再叙述，有兴趣的读者可以自行查阅资料。由于静电放电过程是电位、电流随机瞬间变化的电磁辐射，所以，不管是放电能量较小的电晕放电，还是放电能量较大的火花式放电，都可以产生电磁辐射。而我们在前面已经提到计算机本身包含有大量的高电磁灵敏度的电路以及元器件，所以，在使用过程中如果遇到静电放电现象（ESP），出现的后果是不可预测的。静电放电现象对计算机的危害可分为硬性损伤和软性损伤，硬性损伤就是指由于ESP过于强烈而导致的如显卡、CPU、内存等电磁灵敏度很高的元器件被击穿，从而无法正常工作甚至彻底报废。静电放电所造成的硬性损伤的破坏程度主要取决于静电放电的能量及元器件的静电敏感度，也和危害源与敏感器件之间的能量耦合方式，相互位置有关。软性损伤则是指由于静电放电时产生的电磁干扰（其电磁脉冲频谱可达Mhz～Ghz)造成的存储器内部存储错误、比特数位移位，从而产生如死机、非法操作、文件丢失、硬盘坏道产生等隐性错误，相对于硬性损伤，它更难被发现。

如何消除静电危害是工业领域十分重要的一个课题。而为了我们的爱机，我们也要努力的消除机器上的静电。首先，要消除我们自身的静电。静电具有电压高、电场强的特点，在干燥的低温环境下对地绝缘良好的人在脱掉衣服时，人体就带有数万伏的电压。有人曾经做过试验，当一个人在覆盖有PVC薄膜的椅子上面快速地坐下站立之后，他身体上所带静电电压为18Kv。这已经远远的超出了计算机芯片所能承受的抗静电放电的耐压值。特别是当人体对地泄漏电阻越大（如穿绝缘鞋底或地面绝缘）人体静电越容易积聚，形成较高的人体静电电位，这时人体的静电放电和静电危害就愈易发生。消除人体静电很简单，只要用手摸一下大地或与大地相连的导体就可以释放掉身体上的静电。而计算机上的静电如何消散？静电消散的结果是实现正负电荷的中和，实现静电消散的途径主要有两条：一是通过空气，使物体上的电荷与大气中的异号电荷中和，另一条就是通过带电体自身与大地相连的物体的传导作用使电荷向大地泄漏，与大地中的异号电荷发生中和，又称静电接地。说到这里大家可要注意了，尤其是生活在城市里居住在楼房上的朋友，请看：根据我国有关标准（JXB110-91,GJB2527-95)和文献对静电接地做了严格的定义：所谓的静电接地是指物体通过导电，防静电材料或其他制品与大地在电气上可靠连接，确保静电导体与大地的电位相近。好了，看看你自己所接的地线吧（没接的朋友就不用看了）符合国标吗？其实在静电学上，就是对静电接地的方法及用料要求也是有着严格的规定，譬如规定接地装置要有接地体，接地干线和接地支线组成，并对接地材料的长度，宽度都有很严格的规定，但对于我等DIYer来说，如果按照那些标准来实现接地的话，估计有点儿不太现实，我们只能因陋就简了。一根铁丝就是我们好的材料，具体的接地方法我就不在这里重复了。但是，不管我们怎样接地，有一点是必须要注意的，那就是一定要保证接地体与大地在电气上是相连的。对于居住在楼房里的朋友来说，直接把导体引入土壤是不太容易实现的，我们可以将做为导体的铁丝等材料接于自来水管壁上，现在有的楼房还布有专门的接地线，这样更好。至于暖气片，则要看它的管道是否与大地相通（笔者所在的楼房的暖气管道就架在空中）。也可能有的朋友就对这样的接法不太放心，比如说万一机器漏了电，或者地线遭了雷击（不会这么巧吧？），那我们的爱机岂不倒霉透了？那您就在您的地线上面串联一只开关好了，想让静电消散的时候只要一扳开关，真正的随心所欲。

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