什么是静电.docVIP

A、静电现象 一、静电的益与害： 益：静电成像、静电喷涂、静电除尘已被 广泛应用。 害：1、第一艘阿波罗载人宇宙飞船，由于静电放电(ESD)导致火灾和爆炸，三名宇航名全部丧生。 2、日本IC生产中的不合格器件有45%是由静电造成的。 3、88年美国因ESD影响损失50亿美元。 4、90年代初北京某公司试生产的高档数字万用表，由于IC没注意防静电，使其产品大部分不合格。 二、何为静电？ 一般来说，塑料的电阻非常高，因此塑料能长时间保持带静电。而金属的电阻非常低，接地的金属带静电的时间极短。 静电通常用伏特表示。虽然220伏交流电源的是危险的，但100 kV的静电是则很普通的。 物体中的电压由两个因素决定：物体的带电量和物体的电容。可以用简单的关系式表示，即Q=CV，其中Q代表电量、V代表电压、C代表物体的电容。 如果给定物体的电量，那么电容越低，则电压越高，反之亦然。塑料一般来说电容非常低，因此很少的电量就可以产生很高的电压。相反，金属的电容非常高，因此较多的电量只产生较低的电压。这就是在实际应用中，使用塑料产生的静电问题更加受人重视的原因。高电压会吸引尘土、导致操作员受电击或导致物体性状改变。 静电有两种主要类型：体静电和表面静电。体静电指分布在物体内部的电荷。表面电荷指物体最外层表面的电荷。 在实际应用中，静电问题基本上都与表面静电有关。虽然没有方法能中和体静电，但体静电很少造成问题。通常，与表面静电相比，体静电的影响很微小。 1、静电就是物体表面存在过剩或不足的静电荷，它是一种电能。 静电是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果，静电是通过电子或离子转移而形成的。 2、静电就是物体所带相对静止不动的电荷。 三、静电放电(ESD)现象： 1、有机玻璃与棉布摩擦后吸小纸屑。 2、脱下合成纤维上衣时产生劈啪声，夜间可见火花(空气击穿 场强为30KV/cm)。 四、静电的产生方式： 接触、摩擦、冲流、压电、温差、冷冻、电解 五、静电的特点： 高电位：可达数万至数十万伏，操作时常达数百和数千伏。 低电量：静电流多为微安级(mA)。 作用时间短：微秒级 受环境影响大：特别是湿度，湿度上升、静电下降。 六、静电电荷单位： 库仑(C)、毫库仑(mC)、微库仑(mC)、微微库(rrC) 七、面电荷密度： C/㎡ s= (q=电荷量；s=表面积) 八、从静电学来区分材料的导电情况： 静电导体：小于1×106Wcm(体电阻) 例：金属 静电亚导体：大于1×106Wcm而小于1×1010Wcm 防静电器材 静电绝缘体：大于1×1010Wcm 硬塑料 注意：由于静电的特点(电位高，电量小)，因此它与普通电工学中导体和绝缘 体划分有所不同。 B、静电产生的物理过程 一、静电起电现象： 毛皮摩擦胶木棒，各自带极性相反，数量相同的电荷，一个失掉电子或空穴带电 ，如毛皮带正电，另一得到电子成为电子带电，如胶木棒－－负电荷。 二、静电序： 空气→人手→石棉→兔毛→玻璃→云母→人发→尼龙→羊毛→铝→丝绸→铝→纸→棉花→钢铁→木→琥珀→蜡→硬橡胶→镍、铜→黄铜、银→金、铂→硫黄→人造丝→聚酯→赛璐珞→奥轮→聚氨酯→聚乙稀→聚丙稀→聚氯乙稀→二氧化硅→聚四氟乙稀 其中，任意两种物质摩擦后前者带正电，后为负。但也不是绝对的，与材料表面清洁程度、环境条件、接触压力、光洁程度、表面大小、分离速度等有关。 三、固体起电： 与电子逸出功(功函数)、温度、电荷载体浓度有关。 形式：1、断裂带电 材料因机械破裂使带电粒子分离，使两侧带等量、异性电荷。 2、压电效应：石英 0.5V电位差，如：电光鞋、煤气打火器 3、热电效应：压电晶体加热时，一端带正电，一端带负电；冷却时，反极性 4、剥离起电：相互密切结合的物体剥离时，会引起电荷分离，引起分离物体双方带电，如叠在一起的塑料袋分离时，二次电流绝缘膜。 四、粉体起电： 粉体与器壁、粉体与粉体碰撞，接触分离、摩擦、碎裂而引起的静电颗粒越小，相互作用越强烈，碰撞面积越大，起电越强裂。 五、液体起电： 1、液体的偶电层 液相与固相界面亦能形成偶电层：液体(石油)中的可电离杂质和其它离子被吸引到金属壁上。正负离子对金属不可能具有相同的亲和力，亲和力大的就被金属表面所吸引并吸附着，而液体中电荷量相等的异号离子留在液相内，并聚集在界面附近。在界面处形成偶电层，内层是紧贴在固体表面上的离子称固定层，而外层离子是可动的称活动层或扩散层。 2、流动带电 当液体流动时，流动层的带电粒子随液体流动形成流动电流，异号带电粒子留在管道中，如管道接地则流入大地，流动的电荷形成流动电流，稳态时，带电粒子不断被流动液体所带走，固定层电荷经接地管道而被中和。此现象有点像电解。不