靜電產(chǎn)生的原理及消除方法.doc

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1、靜電產(chǎn)生的原理及防護(hù)1.靜電的形成所謂靜電，就是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷或者說不流動的電荷（流動的電荷就形成了電流）。當(dāng)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(fù)電荷兩種，也就是說靜電現(xiàn)象也分為兩種即正靜電和負(fù)靜電。當(dāng)正電荷聚集在某個物體上時就形成了正靜電，當(dāng)負(fù)電荷聚集在某個物體上時就形成了負(fù)靜電，但無論是正靜電還是負(fù)靜電，當(dāng)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(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，就是我們?nèi)粘Ｒ姷交鸹ǚ烹姮F(xiàn)象。物質(zhì)都是由分子構(gòu)成，分子是由原子構(gòu)成，原子由帶負(fù)電荷的電子

2、和帶正電荷的質(zhì)子構(gòu)成。在正常狀況下，一個原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同，正負(fù)平衡，所以對外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。但是電子環(huán)繞于原子核周圍，一經(jīng)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(shù)而帶有正電現(xiàn)象，稱為陽離子;B原子因增加電子數(shù)而呈帶負(fù)電現(xiàn)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(xué)能等)在日常生活中，任何兩個不同材質(zhì)的物體接觸后再分離（接觸分離起電），即可產(chǎn)生靜電。當(dāng)兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一

3、些電荷如電子轉(zhuǎn)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(fù)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。另一種常見的起電是感應(yīng)起電。當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導(dǎo)體的兩端分別感應(yīng)出負(fù)電和正電。2.靜電的危害第一種危害，來源于帶電體的互相作用；第二大危害，是有可能因靜電火花點(diǎn)燃某些易燃物體而發(fā)生爆炸；工業(yè)中的危害靜電的產(chǎn)生在工業(yè)生產(chǎn)中是不可避免的，其造成的危害主要可歸結(jié)為以下兩種機(jī)理：其一：靜電放電（ESD）造成的危害

4、：（1）引起電子設(shè)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(chǎn)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(chǎn)場所極易引起爆炸和火災(zāi)。其二，靜電引力（ESA）造成的危害：（1）電子工業(yè)：吸附灰塵，造成集成電路和半導(dǎo)體元件的污染，大大降低成品率。（2）膠片和塑料工業(yè)：使膠片或薄膜收卷不齊；膠片、CD塑盤沾染灰塵，影響品質(zhì)。（3）造紙印刷工業(yè)：紙張收卷不齊，套印不準(zhǔn)，吸污嚴(yán)重，甚至紙張黏結(jié)，影響生產(chǎn)。（4）紡織工業(yè)：造成

5、根絲飄動、纏花斷頭、紗線糾結(jié)等危害。3.靜電的工業(yè)防護(hù)（1）使用防靜電材料金屬是導(dǎo)體，因?qū)w的漏放電流大，會損壞器件。另外由于絕緣材料容易產(chǎn)生摩擦起電，因此不能采用金屬和絕緣材料作防靜電材料。而是采用表面電阻1×105Ω.cm以下的所謂靜電導(dǎo)體，以及表面電阻1×105×108Ω.cm的靜電亞導(dǎo)體作為防靜電材料。（2）泄漏與接地對可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生靜電的部位進(jìn)行接地，提供靜電釋放通道。采用埋大地線的方法建立“獨(dú)立”地線。使地線與大地之間的電阻＜10Ω。（3）導(dǎo)體帶靜電的消除導(dǎo)體上的靜電可以用接地的方法使靜電

6、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(dǎo)體等效電容(pf)一般要求在1s內(nèi)將靜電泄漏。即1s內(nèi)將電壓降至100V以下的安全區(qū)。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(nèi)使UT達(dá)到100V則要求R=1.28×109Ω。因此靜電防護(hù)系統(tǒng)中通常用1MΩ的限流電阻，將泄放電流限制在5mA以下。這是為操作安全設(shè)計的。如果操作人員在靜電防護(hù)系統(tǒng)中，不小心

7、觸及到220V工業(yè)電壓，也不會帶來危險。（4）非導(dǎo)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?？刹捎靡韵麓胧?a)使用離子風(fēng)機(jī)——離子風(fēng)機(jī)產(chǎn)生正、負(fù)離子，可以中和靜電源的靜電?？稍O(shè)置在空間和貼裝機(jī)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?？捎渺o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)控制環(huán)境濕度——增加濕度可提高非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率，使物體表面不易積聚靜電。例如北方干燥環(huán)境可采取加濕通風(fēng)的措施。(d)采用靜電屏蔽—

8、—對易產(chǎn)生靜電的設(shè)備可采用屏蔽罩(籠)，并將屏蔽罩(籠)有效接地。（5）工藝控制法為了在電子產(chǎn)品制造中盡量少的產(chǎn)生靜電，控制靜電荷積聚，對已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時釋放，應(yīng)從廠房設(shè)計、設(shè)備安裝、操作、管理制度等方面采取有效措施。有關(guān)紡織品的靜電標(biāo)準(zhǔn)：GB12014-2009防靜電服EN1149-1防護(hù)服裝靜電性能表面電阻率的測試方法與要求；EN1149-2防護(hù)服裝靜電性能通過材料的電阻（垂直電阻）的測試方法；EN114