靜電的應(yīng)用及危害(精編)

靜電的應(yīng)用及危害武勝中學(xué)吳建兵日常生活中的靜電從地毯上走過(guò)，抓住門的把手，梳頭，脫毛線衣，火花產(chǎn)生了。這個(gè)現(xiàn)象就是人們所知的靜電放電(electroStaticDischarge，簡(jiǎn)稱ESD)。人類通過(guò)日常活動(dòng)可產(chǎn)生高達(dá)25,000V的靜電放電。人類手的神經(jīng)可感覺(jué)到低至大約3,000V的靜電放電。只需要10V的ESD就可毀壞今天IC內(nèi)部的某些極小零件和跡線。其結(jié)果是，雖然ESD看不見(jiàn)、聽(tīng)不到或感覺(jué)不到，但可重大地?fù)p傷或毀壞電子產(chǎn)品。那么，靜電是如何產(chǎn)生的，我們?cè)鯓討?yīng)用和防止它呢？一、靜電的產(chǎn)生什么叫靜電（ES）？

即相對(duì)靜止不動(dòng)的電荷（ElectroStatic），通常指因不同物體之間相互摩擦而產(chǎn)生的在物體表面所帶的正負(fù)電荷。靜電放電（ESD）：指具有不同靜電電位的物體由于直接接觸或靜電感應(yīng)所引起的物體之間靜電的轉(zhuǎn)移（ElectroStaticDischarge）。通常指在靜電場(chǎng)的能量達(dá)到一定程度之后，擊穿其間介質(zhì)而進(jìn)行放電的現(xiàn)象?！锲痣姺绞剑?/p>

靜電起電包括使正、負(fù)電荷發(fā)生分離的一切過(guò)程。如通過(guò)固體與固體表面、固體與液體表面之間的接觸、摩擦、碰撞，固體或液體表面的破裂等機(jī)械作用產(chǎn)生的正、負(fù)電荷分離。也包括氣體的離子化、噴射帶電以及在粉塵、雪花和暴風(fēng)雨中的帶電現(xiàn)象。靜電產(chǎn)生的原因：1.微觀原因：根據(jù)原子物理理論，電中性時(shí)物質(zhì)處于電平衡狀態(tài)。由于不同物質(zhì)原子的接觸產(chǎn)生電子的得失，使物質(zhì)失去電平衡，產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。2.宏觀原因：

*物體間摩擦生熱，激發(fā)電子轉(zhuǎn)移；

*物體間的接觸和分離產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移；

*電磁感應(yīng)造成物體表面電荷的不平衡分布；*摩擦和電磁感應(yīng)的綜合效應(yīng)。二、靜電的應(yīng)用

靜電現(xiàn)象與我們的生活和生產(chǎn)都密切相關(guān)，如當(dāng)天氣非常干燥時(shí)，早上起來(lái)梳頭時(shí)，頭發(fā)會(huì)經(jīng)常隨著梳子飄起來(lái)，越理越亂；見(jiàn)面握手時(shí)，手指剛一接觸，就會(huì)被電到等等。這些現(xiàn)象帶來(lái)很多不便，同時(shí)靜電也為我們的生活生產(chǎn)帶來(lái)很大方便。靜電技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)理論研究、信息工程、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)工程、大規(guī)模集成電路生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、生物技術(shù)、選礦和物質(zhì)分離、醫(yī)療衛(wèi)生消毒、食品保鮮、石油化工、紡織印染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)正在形成一個(gè)新興的“靜電產(chǎn)業(yè)”。（一）、農(nóng)業(yè)方面1.靜電噴藥該技術(shù)應(yīng)用高壓靜電使霧滴充電，帶電的霧滴在靜電場(chǎng)作用下，快速、均勻飛向并吸附在作物上，減少了霧滴漂移，提高了農(nóng)藥在作物莖葉正反面、隱蔽部位的沉積率，增加了藥物與病蟲害接觸的機(jī)會(huì)，減少了藥液損失，降低了對(duì)環(huán)境的污染。2.靜電育種

大量實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù)表明，靜電場(chǎng)具有生物效應(yīng)，能夠引起生物遺傳因子的明顯變化，是培育新品種的有效手段。靜電發(fā)生裝置是霧滴攜帶正點(diǎn)進(jìn)行噴藥常規(guī)應(yīng)用（二）工業(yè)方面1.靜電除塵

氣體除塵方法的一種。利用靜電場(chǎng)使氣體電離為正離子和電子，電子奔向正極過(guò)程中遇到塵粒，使塵粒帶負(fù)電吸附到正極從而被收集。常用于以煤為燃料的工廠、電站，收集煙氣中的煤灰和粉塵。冶金中用于收集錫、鋅、鉛、鋁等的氧化物。

2.靜電噴涂靜電噴涂可用于工業(yè)的噴漆及敷粉。該技術(shù)使用某種方法使涂料粒子帶上靜電荷，并在被涂工件上加上相反的電壓，涂料粒子由于庫(kù)侖力的作用就被涂到工件上。這種方法可使涂料與工件表面結(jié)合得更牢固，而且工件表面凹陷部分也能均勻涂料。同傳統(tǒng)技術(shù)相比可以節(jié)約原料，降低成本，增強(qiáng)涂料的穩(wěn)固等。

靜電噴涂薄層防銹油三、靜電的危害及防止靜電從遠(yuǎn)古時(shí)候就被人們所認(rèn)識(shí)，隨著科學(xué)的進(jìn)步人們對(duì)靜電的了解及其在某些方的應(yīng)用都有逐漸得到了突破性的進(jìn)展，人們的思想在延伸，我們的知識(shí)也在不斷的積累……但有許多的問(wèn)題卻不斷地出現(xiàn)在我們的面前……有關(guān)危害的圖片靜電對(duì)人體頭發(fā)危害

靜電放電

接觸靜電的危害二十世紀(jì)中后期靜電危害震驚世界美國(guó)從1960年到1975年由于靜電引起的火災(zāi)爆炸事故達(dá)116起。1969年底在不到一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)荷蘭、挪威、英國(guó)三艘20萬(wàn)噸超級(jí)油輪洗艙時(shí)產(chǎn)生的靜電引起相繼發(fā)生爆炸以后引起了世界科學(xué)家對(duì)靜電防護(hù)的關(guān)注。我國(guó)在石化企業(yè)發(fā)生了30多起較大的靜電事故，其中損失達(dá)百萬(wàn)元以上的有數(shù)起。靜電放電造成火箭飛行失敗統(tǒng)計(jì)表序號(hào)火箭名稱飛行試驗(yàn)代號(hào)發(fā)射時(shí)間高度/KM真空度/mmHg故障簡(jiǎn)況及原因1民兵IFTM-50219627.6316靜電放電造成制導(dǎo)計(jì)算機(jī)故障,I級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉前自毀,發(fā)射失敗民兵IFTM-503196221.839.6靜電放電造成制導(dǎo)計(jì)算機(jī)故障,I級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉前自毀,發(fā)射失敗3歐羅尼IIF-II1971277.94靜電放電使制導(dǎo)計(jì)算機(jī)阻塞,姿態(tài)失控,約一分鐘后,火箭I、II級(jí)過(guò)載自毀發(fā)射失敗4偵察兵S-112196438-423.09-1.86電爆管橋絲和殼體之間因電弧擊穿，II級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)自毀系統(tǒng)爆炸，發(fā)射失敗5偵察兵5128196438-423.09-1.86電爆管橋絲和殼體之間因電弧擊穿，II級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)自毀系統(tǒng)爆炸，發(fā)射失敗6大力神IIICC-101967268.94靜電放電使制導(dǎo)計(jì)算機(jī)故障后自動(dòng)轉(zhuǎn)移到應(yīng)急后備狀態(tài)7大力神IIICC-1419671752靜電放電使制導(dǎo)計(jì)算機(jī)故障后，經(jīng)地面發(fā)射指令，修正到預(yù)定軌道8德?tīng)柊?3131974制導(dǎo)系統(tǒng)控制器件故障，火箭翻滾，發(fā)射失敗靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四種形式吸塵（縮短壽命）放電破壞（完全破壞）放電產(chǎn)生熱（潛在損傷）放電產(chǎn)生電磁場(chǎng)（電磁干擾）

1.印刷紙張間的摩擦起電，給印刷帶來(lái)麻煩紙張粘頁(yè)；2.人造纖維服裝，穿不了多大功夫就會(huì)蒙上一層灰塵，旋轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇葉片沒(méi)多久就有一層厚厚的塵埃，這是由于靜電吸引塵埃的緣故。3.人在地毯上行走，與地毯摩擦可產(chǎn)生1萬(wàn)多伏高壓，當(dāng)用手拉金屬門手時(shí)會(huì)遭電擊。4.飛機(jī)在飛行過(guò)程，油罐車在運(yùn)輸過(guò)程中由于與空氣摩擦?xí)a(chǎn)生靜電。當(dāng)飛機(jī)降落時(shí)，靜電會(huì)擊傷地勤人員；油罐車的靜電積累到一定程度，放電會(huì)產(chǎn)生電火花，引起爆炸。微小的靜電放電能引起氣體爆炸，造成的電擊會(huì)使人產(chǎn)生麻的感覺(jué)或給人以強(qiáng)烈打擊，極高壓的靜電會(huì)使人致命。5.其他危害，請(qǐng)看課本36頁(yè)。

常見(jiàn)危害1.在某處產(chǎn)生并積累足夠的靜電量，形成了“危險(xiǎn)電源”以致局部電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)周圍介質(zhì)的場(chǎng)強(qiáng)，發(fā)生靜電放電；2.危險(xiǎn)靜電源存在的場(chǎng)所有易燃易爆氣體并達(dá)到極限濃度，或有炸藥類的危險(xiǎn)品，或有靜電敏感器件及電子裝置等易爆易損物質(zhì)；3.危險(xiǎn)靜電源與靜電易爆易損物質(zhì)之間能夠形成能量耦合，并且ESD能量等于或大于前者的最小點(diǎn)火能量或靜電敏感度。要想預(yù)防靜電對(duì)我們的危害，我們可以從以上幾點(diǎn)入手。

產(chǎn)生靜電危害的主要因素1.潮濕空氣的方法可使靜電很快消失,這是由于靜電吸引塵埃的緣故。2.當(dāng)用手拉金屬門手時(shí)會(huì)遭電擊，可在地毯中夾入不銹鋼絲將靜電導(dǎo)入地下，將電荷引走。3.飛機(jī)靠機(jī)輪上的搭地線把靜電導(dǎo)入地下，油罐車靠拖在地上的鐵鏈。4.其他危害的防止方法，請(qǐng)看課本36-37頁(yè)。

靜電危害的防止四、靜電的未來(lái)及發(fā)展靜電噴槍的未來(lái)發(fā)展歐美國(guó)家的家具制造商目前正普遍地采用一種名為“混氣”的噴涂技術(shù)，顧名思義，此項(xiàng)技術(shù)的原理即是以無(wú)氣噴涂作為基礎(chǔ)(使流體通過(guò)柱塞泵增壓后，經(jīng)由窄小噴嘴擠出以達(dá)到霧化)，并在噴霧中混入少許空氣分子使噴涂時(shí)涂膜光滑平順，且致密均勻。與傳統(tǒng)空氣噴涂相比，混氣噴涂應(yīng)用在家具制造時(shí)有許多明顯的優(yōu)勢(shì):

1.油漆節(jié)省超過(guò)30%，經(jīng)過(guò)測(cè)試，混氣噴涂的油漆傳遞效率最高可達(dá)78%，與傳統(tǒng)空氣噴涂相比，油漆節(jié)省率高達(dá)37%，混氣噴涂的初期投資成本較傳統(tǒng)空氣噴涂高，但實(shí)際的投資回報(bào)期卻相當(dāng)?shù)囟獭?/p>

2.漆霧反彈低，由于混氣噴涂不需高空氣壓力便能將油漆徹底霧化，故在噴涂時(shí)幾乎看不見(jiàn)任何漆霧飛散及反彈，如此一來(lái)，不但可以降低對(duì)操作員健康的危害