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  • 靜電[自然物理現象]

    靜電是一種處于靜止狀態的電荷。在干燥和多風的秋天,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。

    編輯摘要

    基本信息 編輯信息模塊

    中文名: 靜電 英文名: static electricity
    類型: 自然物理現象 危害: 電子設備會故障;對心臟有傷害
    利用: 除塵 復印 凈化空氣 簡介: 是一種處于靜止狀態的電荷
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    目錄

    詳細介紹/靜電[自然物理現象] 編輯

    所謂靜電,就是一種處于靜止狀態的電荷或者說不流動的電荷(流動的電荷就形成了電流)。當電荷聚集在某個物體上或表面時就形成了靜電,而電荷分為正電荷和負電荷兩種,也就是說靜電現象也分為兩種即正靜電和負靜電。當正電荷聚集在某個物體上時就形成了正靜電,當負電荷聚集在某個物體上時就形成了負靜電,但無論是正靜電還是負靜電,當帶靜電物體接觸零電位物體(接地物體)或與其有電位差的物體時都會發生電荷轉移,就是我們日常見到火花放電現象。例如北方冬天天氣干燥,人體容易帶上靜電,當接觸他人或金屬導電體時就會出現放電現象。人會有觸電的針刺感,夜間能看到火花,這是化纖衣物與人體摩擦人體帶上正靜電的原因。(有基本物理知識我們就知道橡膠棒與毛皮摩擦,橡膠棒帶負電,毛皮帶正電)。

    靜電并不是靜止的電,是宏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,而橡膠和塑料薄膜行業的靜電更是可高達10多萬伏。

    靜電產生過程 靜電產生過程

    物質都是由分子構成,分子是由原子構成,原子由帶負電荷的電子和帶正電荷的質子構成。在正常狀況下,一個原子的質子數與電子數量相同,正負平衡,所以對外表現出不帶電的現象。但是電子環繞于原子核周圍,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后再分離,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余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后分離就會帶上靜電。通常在從一個物體上剝離一張塑料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。

    產生原因/靜電[自然物理現象] 編輯

    靜電現象(圖2) 靜電現象(圖2)

    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后再分離,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,所以可以這么說,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,但可以采取一些措施控制靜電使其不產生危害。

    靜電是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。一般情況下原子核的正電荷與電子的負電荷相等,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并且相互摩擦時,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,而另一個體得到一些剩余電子的物體而帶負電,物體帶上了靜電。

    現象/靜電[自然物理現象] 編輯

    靜電(圖2) 靜電(圖2)

    在公元前六世紀,人類就發現琥珀摩擦后,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后,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,因為云層累積的正負電荷劇烈中和,所產生的電光、雷聲、熱量。

    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、在制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,只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注意到。因為,電荷會被入陷于那表面,在那里度過很長一段時間,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。

    古代人/靜電[自然物理現象] 編輯

    人類對電的認識是從靜電開始的。對靜電現象的發現和認識,和西方一樣,我國也是很早的。西漢末年的《春秋緯·考異郵》中就有“(玳)瑁吸芥”的記載。王充的《論衡·亂龍篇》中有進一步的記載:“頓牟(即玳瑁)掇芥,磁石引針,皆以其真是,不假他類。他類肖似,不能掇取者,何也?氣性異殊,不能相感動也。” [1]  意思是在說,經過摩擦了的玳瑁(琥珀)能吸引芥籽,磁石能吸引鋼針,這是因為它們之間的“氣性”相同,能相互感動;其他看起來與芥籽、鋼針相似的東西,但因與玳瑁、磁石的“氣性”不同,所以不能相互感動。東晉的《山海經圖贊》中,也有類似的記載,即“慈石吸鐵,玳瑁取芥,氣有潛感,數有冥會。”也把靜電和靜磁并列,同時認為是某種“數”在起作用。西晉時張華(232—300)撰寫的《博物志》中有這樣的記載:“今人梳頭、脫著衣時,有隨梳、解結有光者,也有咤聲。”意思是說梳頭、穿脫衣服時,常發生摩擦起電,有時還能看到小火星和聽到微弱的響聲。古希臘是西方電磁學的發源地。在古希臘的文獻中記載了一些電磁現象。柏拉圖(前427—前347)曾提到“關于琥珀和磁石的吸引是觀察到的奇事”。表明公元前三百多年古希臘人就發現了琥珀吸引小物體的現象。琥珀是松柏類植物的樹脂流入地下后而成的化石,多為具有黃色光澤的透明固體,古希臘人習慣把琥珀當作高貴的裝飾品,經常帶在身上,這樣就容易發現它有吸引輕小物體的現象。2500年前左右,古希臘哲學家塔勒斯在研究天然磁石的磁性時發現用絲綢、法蘭絨摩擦琥珀之后也有類似于磁石能吸引輕小物體的性質。所以,塔勒斯成為有歷史記載的第一個靜電實驗者。  

    危害/靜電[自然物理現象] 編輯

    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,如果不采取措施,將會嚴重干擾飛機無線電設備的正常工作,使飛機變成聾子和瞎子;在印刷廠里,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;在制藥廠里,由于靜電吸引塵埃,會使藥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。但在手術臺上,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,采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,這樣可以把電荷引入大地,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,為了防止乘客下飛機時被電擊,飛機起落架上大都使用特制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。潮濕的天氣里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。只要摸透了它的脾氣,揚長避短,也能讓它為人類服務。比如,靜電印花、靜電噴涂、靜電植絨、靜電除塵和靜電分選技術等,已在工業生產和生活中得到廣泛應用。靜電也開始在淡化海水,噴灑農藥、人工降雨、低溫冷凍等許多方面大顯身手,甚至在宇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干擾人的內分泌系統。隨著人民生活水平的提高,以及環保防護意識的增強,防靜電金屬布的應用范圍也日益擴大,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,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,后處理要過關。第三,要在寬幅織機上織造。以日本、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。

    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,造成電磁干擾。

    (2) 擊穿集成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,造成集成電路和半導體元件的污染,大大降低成品率。

    (2)膠片和塑料工業: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,人們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,制定相應的對策。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。

    對孕婦的危害

    持久性的靜電可引起人體血液的pH值升高,尿中鈣排泄量增加,血鈣減少,對孕產婦的健康危害最大,靜電可致孕產婦體內孕激素水平下降,讓她們容易感到疲勞、煩躁和頭痛等,因此有必要適當防范。

    靜電對寶寶的危害

    首先,它會使血液的堿性濃度升高,而鈣質減少,這對于正處在生長發育期的嬰幼兒來說實在是大忌諱。還有,靜電吸附的大量塵埃中含有多種病毒、細菌與有害物質,它們會使寶寶的皮膚起斑發炎,抵抗力弱的寶寶甚至有可能引發氣管炎、哮喘和心律失常等等!

    對人體的危害

    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,皮膚干燥、紅斑、皮膚瘙癢等癥狀。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,這是由于電腦屏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。

    對心臟

    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,因為對心臟電擊能除顫。可見一定量的電流能起到救人的作用,但是正常的人并不需要電流。若是人體所帶的靜電在數千伏甚至萬伏,它會嚴重干擾以至改變人體內所固有的電位差,特別是影響到心臟的正常工作,有可能引起心率異常和心臟早搏。冬季有1/3的心血管疾病與靜電有關,查不出病因的心臟病人、神經衰弱的人十之八九是因為長期受靜電干擾所至。

    對大腦

    醫學專家解釋:干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。

    消除防止方法/靜電[自然物理現象] 編輯

    日常生活中防靜電

    1.出門前去洗個手,或者先把手放墻上抹一下去除靜電,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)、棉抹布等先觸碰大門、門把、水龍頭、椅背、床欄等消除靜電,再用手觸及。

    3.穿全棉的內衣。

    4.準備下車的時候,用右手握住檔,然后用手指碰著下面鐵的部位,然后開車門,把左手放在車門有鐵的位置,但是左手別松,然后把右手放掉,下車,這時候再用右手抓著門就不會被電到了

    5.對付靜電,我們可以采取“防”和“放”兩手。“防”,我們應該盡量選用純棉制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料為表面材料的家具,以防止摩擦起電。盡可能遠離諸如電視機、電冰箱之類的電器,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,離開電腦以后,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),一頭放在水里,一頭搭在暖氣上,這樣一晝夜可以向屋里蒸發大約三升水。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,地毯與鞋底摩擦后可能產生靜電,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后,可采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鑰匙,然后,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。如果拿出來口袋里的鑰匙,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。

    2.下出租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,而下車后關門時,手突然碰鐵門就會遭電擊。

    這種情況常發生時,最好注意: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,而不至于下車后突然手碰鐵門時放電。

    孕婦防靜電

    孕婦預防靜電“騷擾”,可以在室內多種些適宜的花花草草,或者選擇使用合適的加濕器,讓居住環境保持適當的濕度。毛質或化纖質地的衣服容易產生靜電,孕產婦最好多準備些純棉質衣物。

    避免長時間與電腦接觸,看電視或電腦時打開窗戶,看完之后應洗手、洗臉,使用保濕性能好的護膚品,以保證皮膚的水分,同時長期在靜電場環境生活的孕產婦,因其體內靜電的積蓄而導致血液PH值偏堿性,所以要適當增加含維生素C、A、E和酸性食物的攝取,如胡蘿卜、卷心菜、西紅柿可以提高血液的酸度,維持人體正常的電解質平衡。

    工業生產中防靜電

    工業生產中,特別是電子生產加工和易燃易爆生產場所,靜電防護應該非常重視。

    ESD20.20、IEC 61340、SJT 10694、MT 520等國際國內行業標準執行能夠有效防范靜電危害。

    從標準角度來看,工業生產中防靜電主要工作有:1.根據生產制定控制方案;2.人員培訓;3.基礎設施和防護產品;4.方案執行監管、設施和防護的檢驗監測。

    常見防護手段例舉:

    1、環境危險程度控制

    2.工藝控制

    3.接地

    4.增加濕度

    5.抗靜電添加劑

    6.靜電中和器

    7.使用防靜電器具

    8.加強靜電安全管理。

    最有效的措施是讓人體與大地相“連接”即“接地”。因此,人要穿上防靜電鞋。要保持人體與大地相連,這就要求地面也是防靜電的才可以將人體的靜電導入大地,所以地面可以用防靜電地墊,防靜電復合膠板,并用防靜電接地線接好地,如經費充足,可選用防靜電活動地板,特別是在規劃設計機房廠房時可以考慮選用防靜電活動地板,如果機房廠房已定且設備也已安裝好,又不想因裝防靜電器材對這些設備造成停產等影響時,還可選用既價格低廉施工簡單的防靜電地墊,防靜電復合膠板等。

    人穿防靜電鞋并有防靜電地墊、防靜電復合膠板或防靜電活動地板時就一定能起到好的防靜電效果?人穿防靜電鞋并有防靜電地墊、防靜電復合膠板或防靜電活動地板時還不一定能起到好的防靜電效果。通常人們還要穿襪子和墊鞋墊,年青人腳易出汗,這些襪子和墊鞋墊也能導靜電,但在中老年人在干燥的季節時因鞋內干燥,這襪子和墊鞋墊就不能導靜電,而且很多廠家只要求工作人員穿防靜電服和防靜電鞋,忽視了襪子和鞋墊的不利影響,使得這此防靜電鞋和防靜電地面不能發揮防靜電作用。因此在機房或廠房的入口處放置“人體綜合電阻檢測儀”,它能迅速準確檢測那些穿用不合格的防靜電鞋、襪子和墊鞋墊的人。

    穿戴防靜電服,配帶防靜電有繩手腕帶,通過手腕帶接地線泄放人體靜電。

    控制生產車間靜電

    電子加工企業經常因無法把握靜電源的發生而頭痛,建議工作人員對于靜電不用怕,只要工作人員做好各方面的防護措施完全可以控制靜電的,靜電釋放或靜電耗散工作表面是一個靜電安全工作站必不可少的一部份,特別是那些用人工組裝的生產車間,當使用防靜電手腕帶,對于干凈工作表面并且合適地接到一個公共點上接地是必要的,且要經常檢測接地是否導通。

    1、接地

    接地對于減少在導體上產生的靜電荷是非常重要的,人體是導體,并且是靜電源發生地。因此,我們必須減少在接觸敏感防靜電元件或組件的人身上產生的靜電荷。人體產生的靜電最好是通過人體接地,且要確保接地良好有效。

    幾種個人接地裝置

    在工業中,手腕帶是最常用的接地裝置。手腕帶將安全且有效地排走人身體上的靜電荷,合理地發揮一個手腕帶的作用需要合理地接觸皮膚。一個臟的或松的手腕帶可能保留著漏走的靜電荷,使防靜電控制失效皮膚干燥的工人必須擦拭防靜電潤手霜,使人體與手腕帶之間達到更好釋放靜電的路徑。導電的鞋類或腳接地可以被使用或補充手腕帶不足。工作站接地裝置

    2、隔離

    下一個概念是在儲存或運輸過程中隔離元氣件和組件。從帶電物體或帶電靜電場中隔離出來。在儲存或運輸過程中,絕緣體是最好的方式來阻止靜電釋放損傷發生。既然接地不能排走靜電荷或絕緣體,它是有必要從他們中隔離敏感元氣件和組件。在靜止工作、出貨、搬運區域減少常規塑膠和其它類型的絕緣體是最好方法從絕緣體中隔離產品。隔離也可通過限止進入整個工作區域或工作站來完成。最后,我們利用這個事實,靜電荷不能進入由導體材料或導體層做成的容器。這個效應被稱作法拉第杯效應。在儲存和運輸電子元氣件或裝載線路板時,確保有近似法拉第杯特性的容器被使用,這些容器將會從靜電釋放擊傷當中隔離出來。

    法拉第杯

    這種類型法拉第杯通常用在控制靜電釋放,它是金屬袋、導電袋、有蓋的周轉盒,這些法拉第杯可以攜帶這些在表面上的靜電荷并且在打開之前將它移走。

    3、中和

    由于接地和隔離將不能從絕緣體諸如人工合成的布或常規塑膠當中釋放電荷,所以中和就顯得重要了。從絕緣體中中和或移走在制程工作中自然產生的電荷,稱之為電離。離子是存在于空氣中簡單帶電物質,離子是由于自然能源物質產生的,它包括太陽光、照明、露天為焰和輻射。我們可以通過離子發生器人造成上萬億的離子,離子發生器使用高電壓產生一個平衡的混合帶電離子,并且用風扇幫助離子漂移到物體上或區域里中和。離子化可以在五秒鐘內中和在絕緣體上的靜電荷,因此可以減少他們潛在的引起的傷害。通過離子化中合不是接地或隔離的替代品,離子化僅減少靜電釋放事故發生的可能性或風險。

    4、預防

    預防是你另外一個重要措施或重要裝置。這是在靜電釋放控制中最關鍵的因素。其它人或你在與電子元氣件接觸的工作中必須意識到靜電釋放的危險,理解它們,適應它們將比任何靜電釋放控制材料都值得注意最重要的事情。

    靜電學/靜電[自然物理現象] 編輯

    靜電學主要研究靜電應用技術,如靜電除塵、靜電復印、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、微電子技術的廣泛應用及電磁環境越來越復雜,靜電放電的電磁場效應如電磁干擾(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料,橡膠等的制品的廣泛應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, 火藥, 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后果和損失。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,干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飛機上的導彈突然點火,造成了7200萬美元的損失,并損傷了134人,調查結果是導彈屏蔽接頭不合格,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并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,靜電研究和應用的范圍也越來越廣,科研隊伍不斷壯大。

    靜電工程學/靜電[自然物理現象] 編輯

    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應用技術的專門科學。其主要研究內容有靜電應用技術如靜電除塵、靜電復印、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。

    利用/靜電[自然物理現象] 編輯

    靜電儀器 靜電儀器

    靜電的利用;靜電除塵、靜電噴涂、靜電植絨、靜電復印、凈化空氣等。

    靜電除塵:可以消除煙氣中的煤塵。

    靜電復印:可以迅速、方便的把圖書、資料、文件復印下來。

    高壓靜電還能對白酒生產、酸醋和醬油的陳化有促進作用。陳化后的白酒、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促進陳化。

    防靜電產品/靜電[自然物理現象] 編輯

    防靜電膜 防靜電膜

    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,廣泛應用于:精密電子產品生產;電子組裝線,微電子生產,光電;醫藥制造組裝線、印刷、包裝;細小產品成型,塑料薄膜的剪切,圓圈和覆膜,以及模具產品的脫模等。如何選用除靜電器材1。什么是最常見的靜電源?人在活動如行走,站起等活動中都會產生靜電,人體是最為常見的靜電源,因此人體的靜電防護是最為重要的。2。要控制人體靜電,最有效的措施是什么?要控制人體靜電。

    靜電是在生產、生活中普遍存在的一種自然現象。早在20世紀50年代初,歐美各國已經開始在半導體器件生產中加以防范,我國在60年代末期才開始注意,80年代初真正用在半導體器件生產中,目前隨著現代電子信息產業的迅速發展,使微電子技術的發展突飛猛進,大規模集成電路和超大規模集成電路被廣泛的應用在航天、航空、計算機、程控交換機遙控技術領域。因此我國在改革開放,尤其是在90年代初期,對防靜電技術的要求,提出了更高的要求。經過近十年的努力工作,使人們對靜電在微電子領域中的危害有了一定的認識。由于微電子器件中集成度越來越高刻線寬度越來越窄,因此,在生產過程中每一道工序都要防止靜電放電造成的擊穿而造成大量報廢,美國每年因靜電放電致使半導體器件的損失達100億美元,英國達20億美元,日本的微電子產品報廢損失中有70%是因靜電放電造成的,更可怕的是有些超大規模集成電路在出廠時已被部分傷擊傷,但未完全斷開,當裝在航天器上則可能造成不可挽回的事故,即便是在地面上,在計算機房、程控交換機房、航空航天指揮中心,由于靜電放電的干擾,也會造成失真、噪音、失控、亂碼等危害,這是在微電子應用領域中非常嚴重的問題。值得慶幸的是隨著對靜電的危害的認識不斷提高,我國的防靜電產品也形成了一個完整的體系,僅生產鋼地板的廠家已有十多個,年需要量是均幾百萬平方米,每年防靜電產品銷售額達到15~17億元,而且部份產品打入國際市場,增長速度在10%以上。但是隨著本行業的飛速發展,在本行業中存在著大量的質量方面的隱患,也就不斷暴露出來。首先是在微電子應用產品中,在設計生產時考慮防靜電的因素不夠,對整機的使用環境中防靜電的要求不夠明確,因此使用戶引不起重視,在工程設計中對防靜電的要求也不夠嚴格,整個防靜電系統得不到保證。其次是防靜電產品質量有不少還是低劣的,尤其表現在防靜電地板材料上,有的復合地板其基板材料有的使用普通木板代替創花板,有的用普通白乳膠代替導電膠,用普通橡膠條代替導電膠條,以求低的成本占領市場,而其面層使用的三聚氰胺,也是一種代用品,其耐磨性比較差,用在鋼地板上,是對鋼基板的浪費,要用進口貼面或換用PVC板成本很高,雖然提高產品質量,但給市場銷售造成困難,這種在價格上互相殘殺其結果是使防靜電產品質量下降,防靜電產品起不到防靜電的作用。

    意義/靜電[自然物理現象] 編輯

    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頓,使防靜電流于形式,這就使現代微電子的應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有必要采取一系列措施,使防靜電行業能夠健康發展。首先是通過媒體宣傳,使本行業及用戶的管理者,充分認識防靜電的重要性和靜電產生的原因,使用戶由被動到主動采用防靜電技術。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的質量控制系統加強對產品質量監督執行,推行質量認證制度,不具備合格的產品認證書不準在市場上銷售,對一些不規范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,使其規范化、制度化。干燥的氣候,化纖、塑料的廣泛應用。

    靜電感應/靜電[自然物理現象] 編輯

    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。

    靜電干擾

    人體產生的靜電干擾可以改變人體體表的正常電位差,影響心肌正常的電生理過程及心電在無干擾下的正常傳導。這種靜電能使病人加重病情或誘發早搏等,持久的靜電還會使血液的堿性升高,導致血清中的鈣含量下降,鈣的排泄增加,從而引起皮膚瘙癢、色素沉著,影響人的機體生理平衡,干擾人的情緒等。 [2] 

    不少電腦工作者臉部多發紅斑、色素沉著等面部疾病,由于電腦屏幕產生的靜電吸引大量懸浮的灰塵,使面部受到刺激引起的。此外,由于老年人的皮膚比年輕人相對干燥,加上心血管系統老化、抗干擾能力減弱等因素,更容易受靜電的危害,引發心血管疾病。 [2] 

    放電及過載/靜電[自然物理現象] 編輯

    設備漏電,尤其是不會對人造成觸電傷害的微小漏電并不屬于靜電。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。

    特殊性/靜電[自然物理現象] 編輯

    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制,沒有合適的材料將它隔離并傳輸,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,采取的手段大多是安裝屏蔽罩、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傷害的也并不表現為立即報廢,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,以后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。

    相關標準/靜電[自然物理現象] 編輯

    靜電的測試標準分為器件級和系統級。器件級ESD分為HBM,MM,CDM,其中HBM的相關規范包括MIL-STD-833H Method 3015.8(美國軍標),JS-001-2012(ESDA-JEDEC發布的聯合規范),AEC-Q100(汽車電子協會)。CDM相關規范包括STM5.3.1-2009(美國靜電協會),JEDEC EIA/JESD22-C101-E(電子工程協會),不過上述兩個標準已經被JS-002-2014(ESDA和JEDEC發布的聯合標準)所取代。汽車行業的CDM測試規范為AEC-Q100-011-B。MM目前已棄用。

    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)。

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    參考資料
    [1]^引用日期:2013-12-11
    [2]^引用日期:2014-03-10
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