在公元前六世纪,人类就发现琥珀摩擦后,能够吸引轻小物体的“静电现象”。这是自由电荷物体之间转移后,所呈现的电性。此外丝绸或毛料摩擦时,产生的小火花,是电荷中和的效果。“雷电”则是大自然中,因为云层累积的正负电荷剧烈中和,所产生的电光、雷声、热量。
静电现象包括许多大自然例子,像塑胶袋与手之间的吸引、似乎是自发性的谷仓爆炸、在制造过程中电子元件的损毁、影印机的运作原理等等。当一个物体的表面接触到其它表面时,电荷集结于这物体表面成为静电。虽然电荷交换是因为两个表面的接触和分开而产生的,只有当其中一个表面的电阻很高时,电流变的很小,电荷交换的效应才会被注意到。因为,电荷会被入陷于那表面,在那里度过很长一段时间,足够让这效应被观察到的一段时间。
静电现象是由点电荷彼此相互作用的静电力产生的。库伦定律专门描述静电力的物理性质。在氢原子内,电子与质子彼此相互作用的静电力超大于万有引力,静电力的数量级大约是万有引力的数量级的40 倍。
静电的危害很多,它的弟一种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;就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电捣的鬼。静电的弟二大危害,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,人们脱尼龙、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,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,会导致工人死伤,矿井报废。总之,静电危害起因于用电力和静电火花,静电危害中极为严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说,防患于未然,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。非常简单又极为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��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,任何事物都有两面性。对于静电这一隐蔽的捣蛋鬼。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。
静电的累积不可避免。静电严重时会灼伤人的皮肤,各种电器电磁波和有害射线超量时会干扰人的***系统。随着人民生活水平的提高,以及环保防护意识的增强,防静电金属布的应用范围也日益扩大,防静电金属布的服装如职业装、工装、防护服日见普及,防静电金属布也因此异军突起,成为面料市场上的明星产品。目前新市场动态显示,许多发达国家的防静电布已经用于家纺用品领域,例如床上盖的、铺的、垫的都用上了防静电金属布。需求量十分庞大,定单不断。但是,生产厂家要有三个条件。弟一,产品要达到进口商的指标要求。弟二,后处理要过关。弟三,要在宽幅织机上织造。以日本、欧洲的定单居多。国内北方市场也有了一定销量。毫无疑问,防静电金属布的市场前景十分广阔。工业中的危害
静电的产生在工业生产中是不可避免的,其造成的危害主要可归结为以下两种机理:
其一:静电放电(ESD)造成的危害:
(1)引起电子设备的故障或误动作,造成电磁干扰。
(2) 击穿集成电路和精密的电子元件,或者促使元件老化,降低生产成品率。
(3)高压静电放电造成电击,危及人身可靠。
(4) 在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。
其二, 静电引力(ESA)造成的危害:
(1) 电子工业:吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率。
(2)胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、CD塑盘沾染灰尘,影响品质。
(3) 造纸印刷工业:纸张收卷不齐,套印不准,吸污严重,甚至纸张黏结,影响生产。
(4)纺织工业:造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。
静电的危害有目共睹,人们已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。但是,要认识到,完善有效的防静电工程要依照不同企业和不同作业对象的实际情况,制定相应的对策。防静电措施应是系统的、**的,否则,可能会事倍功半,甚至造成破坏性的反作用。
对孕妇的危害
持久性的静电可引起人体血液的pH值升高,尿中钙排泄量增加,血钙减少,对孕产妇的健康危害很大,静电可致孕产妇体内孕**水平下降,让她们容易感到疲劳、烦躁和**等,因此有必要适当防范。
静电对宝宝的危害
首先,它会使血液的碱性浓度升高,而钙质减少,这对于正处在生长发育期的婴幼儿来说实在是大忌讳。还有,静电吸附的大量尘埃中含有多种病毒、**与有害物质,它们会使宝宝的皮肤起斑发炎,抵抗力弱的宝宝甚至有可能引发气管炎、**和心律失常等等!
对人体的危害
对皮肤
长期处于开着的电视、电脑和微波炉等环境下,就常常可能有毛孔变大,皮肤干燥、红斑、皮肤瘙痒等症状。而天天操作电脑的办公室白领脸部红斑、色素沉着等面部**的发病概率远远高于不用电脑者,这是由于电脑屏幕所产生的静电吸引了大量悬浮的灰尘,使面部受到刺激引起的。对于皮肤敏感的人更是如此。
对心脏
在临床上,当某些人病危时,可能使用一种电击的方式挽救病人生命,因为对心脏电击能除颤。可见一定量的电流能起到救人的作用,但是正常的人并不需要电流。若是人体所带的静电在数千伏甚至万伏,它会严重干扰以至改变人体内所固有的电位差,特别是影响到心脏的正常工作,有可能引起心率异常和心脏早搏。冬季有1/3的心血管**与静电有关,查不出病因的心脏病人、神经衰弱的人十之**是因为长期受静电干扰所至。
对大脑
医学专家解释:干燥产生的静电对大脑的确会有影响,它会引起神经细胞膜电流传导异常,影响人的**神经,使人感到疲劳、烦躁、**、**。
消除防止静电的方法:
日常生活中防静电
1.出门前去洗个手,或者先把手放墙上抹一下去除静电,还有尽量不穿化纤的衣服。
2.为避免静电击打,可用小金属器件(如钥匙)、棉抹布等先触碰大门、门把、水龙头、椅背、床栏等消除静电,再用手触及。
3.穿全棉的内衣。
4.准备下车的时候,用右手握住档,然后用手指碰着下面铁的部位,然后开车门,把左手放在车门有铁的位置,但是左手别松,然后把右手放掉,下车,这时候再用右手抓着门就不会被电到了
5.对付静电,我们可以采取“防”和“放”两手。“防”,我们应该尽量选用纯棉制品作为衣物和家居饰物的面料,尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具,以防止摩擦起电。尽可能远离诸如电视机、电冰箱之类的电器,以防止感应起电。“放”,就是要增加湿度,使局部的静电容易释放。当你关上电视,离开电脑以后,应该马上洗手洗脸,让皮肤表面上的静电荷在水中释放掉。在冬天,要尽量选用高保湿的化妆品。常用加湿器。有人喜欢在室内饲养观赏鱼和水仙花也是调节室内湿度的一种好方法。
另外,推荐一个经济实用的加湿方法:在暖气下放置一盆水,用一条旧毛巾(或吸水好的布),一头放在水里,一头搭在暖气上,这样一昼夜可以向屋里蒸发大约三升水。如果每个暖气都这样做,整个房间就会感到湿润宜人。您不妨试试。
6.勤洗澡、勤换衣服,能有效消除人体表面积聚的静电。
下面是两个小窍门,有助于防止这种电击。
1.在房屋内,地毯与鞋底摩擦后可能产生静电,在屋外也可能由于刮风导致身上带电。这时进出要碰铁门时小心,手可能挨电打。反复遇到这样的情况后,可采取如下办法避免电击:
在碰铁门时,不要直接用手直接接触铁门,而是用手先大面积抓紧一串钥匙,然后,用一个钥匙的**去接触铁门,这样,身上的电就会被放掉,而且不会遭电击。
原理:手上放电的疼痛是由于高压放电,由于放电时手与铁门突然接触时是极小面积的接触,因而产生瞬间高压。如果拿出来口袋里的钥匙,先大面积握住钥匙(一串钥匙本身不能传走多少电荷因而这时也不会有电击),再用一把钥匙的**去接触大的导体,这时,放电的接触点就不是手皮肤上的某个点,而是钥匙**,因此手不会感到疼痛。
2.下出租车时也常发生电击现象。主要由于下车时身体与座位摩擦产生静电积累,而下车后关门时,手突然碰铁门就会遭电击。
这种情况常发生时,一定要好好的注意:下车时,即在身体与座位摩擦时,就提前手扶金属的车门框,可以在摩擦产生静电时,随时把身上的静电排掉,而不至于下车后突然手碰铁门时放电。
孕妇防静电
孕妇预防静电“骚扰”,可以在室内多种些适宜的花花草草,或者选择使用合适的加湿器,让居住环境保持适当的湿度。毛质或化纤质地的衣服容易产生静电,孕产妇一定要多准备些纯棉质衣物。
避免长时间与电脑接触,看电视或电脑时打开窗户,看完之后应洗手、洗脸,使用保湿性能好的护肤品,以保证皮肤的水分,同时长期在静电场环境生活的孕产妇,因其体内静电的积蓄而导致血液PH值偏碱性,所以要适当增加含维生素C、A、E和酸性食物的摄取,如胡萝卜、卷心菜、西红柿可以提高血液的酸度,维持人体正常的电解质平衡。
工业生产中防静电
工业生产中,特别是电子生产加工和易燃易爆生产场所,静电防护应该非常重视。
ESD20.20、IEC 61340、SJT 10694、MT
520等国��国内行业标准执行能够有效防范静电危害。
从标准角度来看,工业生产中防静电主要工作有:1.根据生产制定控制方案;2.人员培训;3.基础设施和防护产品;4.方案执行监管、设施和防护的检验监测。
常见防护手段例举:
1、环境危险程度控制
2.工艺控制
3.接地
4.增加湿度
5.抗静电添加剂
6.静电中和器
7.使用防静电器具
8.加强静电可靠管理。
较有效的措施是让人体与大地相“连接”即“接地”。因此,人要穿上防静电鞋。要保持人体与大地相连,这就要求地面也是防静电的才可以将人体的静电导入大地,所以地面可以用防静电地垫,防静电复合胶板,并用防静电接地线接好地,如经费充足,可选用防静电活动地板,特别是在规划设计机房厂房时可以考虑选用防静电活动地板,如果机房厂房已定且设备也已安装好,又不想因装防静电器材对这些设备造成停产等影响时,还可选用既价格低廉施工简单的防静电地垫,防静电复合胶板等。
人穿防静电鞋并有防静电地垫、防静电复合胶板或防静电活动地板时就一定能起到好的防静电效果?人穿防静电鞋并有防静电地垫、防静电复合胶板或防静电活动地板时还不一定能起到好的防静电效果。通常人们还要穿袜子和垫鞋垫,年青人脚易出汗,这些袜子和垫鞋垫也能导静电,但在中老年人在干燥的季节时因鞋内干燥,这袜子和垫鞋垫就不能导静电,而且很多厂家只要求工作人员穿防静电服和防静电鞋,忽视了袜子和鞋垫的不利影响,使得这此防静电鞋和防静电地面不能发挥防静电作用。因此在机房或厂房的入口处放置“人体综合电阻检测仪”,它能迅速准确检测那些穿用不合格的防静电鞋、袜子和垫鞋垫的人。
穿戴防静电服,配带防静电有绳手腕带,通过手腕带接地线泄放人体静电。
控制生产车间静电
电子加工企业经常因无法把握静电源的发生而**,建议工作人员对于静电不用怕,只要工作人员做好各方面的防护措施完全可以控制静电的,静电释放或静电耗散工作表面是一个静电可靠工作站必不可少的一部份,特别是那些用人工组装的生产车间,当使用防静电手腕带,对于干净工作表面并且合适地接到一个公共点上接地是必要的,且要经常检测接地是否导通。
1、接地
接地对于减少在导体上产生的静电荷是非常重要的,人体是导体,并且是静电源发生地。因此,我们必须减少在接触敏感防静电元件或组件的人身上产生的静电荷。人体产生的静电是通过人体接地,且要确保接地良好有效。
几种个人接地装置
在工业中,手腕带是较常用的接地装置。手腕带将可靠且有效地排走人身体上的静电荷,合理地发挥一个手腕带的作用需要合理地接触皮肤。一个脏的或松的手腕带可能保留着漏走的静电荷,使防静电控制失效皮肤干燥的工人必须擦拭防静电润手霜,使人体与手腕带之间达到更好释放静电的路径。导电的鞋类或脚接地可以被使用或补充手腕带不足。工作站接地装置
2、隔离
下一个概念是在储存或运输过程中隔离元气件和组件。从带电物体或带电静电场中隔离出来。在储存或运输过程中,绝缘体是较好的方式来阻止静电释放损伤发生。既然接地不能排走静电荷或绝缘体,它是有必要从他们中隔离敏感元气件和组件。在静止工作、出货、搬运区域减少常规塑胶和其它类型的绝缘体是较好方法从绝缘体中隔离产品。隔离也可通过限止进入整个工作区域或工作站来完成。我们利用这个事实,静电荷不能进入由导体材料或导体层做成的容器。这个效应被称作法拉弟杯效应。在储存和运输电子元气件或装载线路板时,确保有近似法拉弟杯特性的容器被使用,这些容器将会从静电释放击伤当中隔离出来。
法拉弟杯
这种类型法拉弟杯通常用在控制静电释放,它是金属袋、导电袋、有盖的周转盒,这些法拉弟杯可以携带这些在表面上的静电荷并且在打开之前将它移走。
3、中和
由于接地和隔离将不能从绝缘体诸如人工合成的布或常规塑胶当中释放电荷,所以中和就显得重要了。从绝缘体中中和或移走在制程工作中自然产生的电荷,称之为电离。离子是存在于空气中简单带电物质,离子是由于自然能源物质产生的,它包括太阳光、照明、露天为焰和辐射。我们可以通过离子发生器人造成上万亿的离子,离子发生器使用高电压产生一个平衡的混合带电离子,并且用风扇帮助离子漂移到物体上或区域里中和。离子化可以在五秒钟内中和在绝缘体上的静电荷,因此可以减少他们潜在的引起的伤害。通过离子化中合不是接地或隔离的替代品,离子化仅减少静电释放事故发生的可能性或风险。
4、预防
预防是你另外一个重要措施或重要装置。这是在静电释放控制中比较关键的因素。其它人或你在与电子元气件接触的工作中必须意识到静电释放的危险,理解它们,适应它们将比任何静电释放控制材料都值得注意较重要的事情。
静电学
静电学主要研究静电应用技术,如静电除尘、静电复印、静电生物效应等。更主要的是静电防护技术,如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及兴航与**领域的静电危害,寻求减少静电造成的损失近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)问题,已经成为一个迫切需要解决的问题。一方面,一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度,另一方面,静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品,
火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出,静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿,造成电子工业年损失达上百亿美元。在兴航工业,静电放电造成火箭和卫星发射失败,干扰兴航飞行器的运行。1967年7月29日,美国Forrestal航空母舰上发生严重事故,一架A4飞机上的导弹突然点火,造成了7200万美元的损失,并损伤了134人,调查结果是导弹屏蔽接头不合格,静电引起了点火。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸。
我国近年来在石化企业曾发生30多起因静电造成了严重火灾爆炸事故。许多工业发达国家都建立了静电研究机构,我国从60年代末开始开展了一些静电研究工作,80年代开始以来, 我国的静电研究发展极为迅速。1981年成立了中国物理学会静电专业委员会并召开了弟一次国内静电学术会议,国内性的和各地方的静电学术会议不断召开,静电研究和应用的范围也越来越广,科研队伍不断壮大。
静电工程学
静电工程学系指从十九世纪初到现在形成的以静电学为基础而研究静电危害及其防护和静电应用技术的专门科学。其主要研究内容有静电应用技术如静电除尘、静电复印、静电生物效应等以及静电防护技术如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及航天与**领域等防静电危害问题
静电应用
静电的利用;静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印、净化空气等。
静电除尘:可以消除烟气中的煤尘。
静电复印:可以迅速、方便的把图书、资料、文件复印下来。
高压静电还能对白酒生产、酸醋和酱油的陈化有促进作用。陈化后的白酒、酸醋和酱油的品味会更纯正。部分白酒、酸醋和酱油用高压静电促进陈化。
专业生产防静电产品和电子辅助产品,系列有:离子风机/风枪、/风棒/风嘴/风蛇、静电除尘机、板面除尘机,防静电各种耗材等等,广泛应用于:精密电子产品生产;电子组装线,微电子生产,光电;医药制造组装线、印刷、包装;细小产品成型,塑料薄膜的剪切,圆圈和覆膜,以及模具产品的脱模等。如何选用除静电器材。什么是较为常见的静电源?人在活动如行走,站起等活动中都会产生静电,人体是较为常见的静电源,因此人体的静电防护是相对为重要的。2。要控制人体静电,较有效的措施是什么?要控制人体静电。