參考資料靜電特點(diǎn)

參考資料●靜電特點(diǎn)生產(chǎn)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的靜電能使人毛發(fā)直豎，卻不能直接置人于死地；處在絕緣狀態(tài)的人體有時(shí)能與其他物體發(fā)生放電，使人遭受電擊（甚至引起爆炸或火災(zāi)）；產(chǎn)生靜電的工藝過(guò)程停止之后仍然可能發(fā)生靜電災(zāi)害等等．這些從流電角度看不合常規(guī)的現(xiàn)象是靜電特性及與靜電相關(guān)的物料特性決定的．靜電電壓和能量人在地毯上行走或從椅子上起立時(shí)，人體靜電電壓可高達(dá)1萬(wàn)多伏；脫下衣服的靜電電壓可高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏；液體靜電和粉體靜電均可高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏；而橡膠和塑料薄膜行業(yè)的靜電可高達(dá)10多萬(wàn)伏．產(chǎn)生這樣高壓的靜電，花費(fèi)的能量卻極為有限．微小的能量為什么能產(chǎn)生這樣高的電壓呢？原來(lái)，兩導(dǎo)體之間的電容、電壓與其上電量之間保持U=Q／C的關(guān)系．以平板電容器為例，電容大小為C=εS／d．如果介電常數(shù)ε、極板面積S保持不變，則電容C與極間距離d成反比．兩物體緊密接觸時(shí)，其間距離為25×108厘米，其接觸電位差很??；當(dāng)兩物體迅速離開(kāi)至厘米時(shí)，由于距離增大為原來(lái)的40萬(wàn)倍，電容則減小為原來(lái)的40萬(wàn)分之一．如果分離前后物體上的電量保持不變，電壓將升高為原來(lái)的40萬(wàn)倍．即使接觸電位差只有伏，分離至厘米時(shí)的電壓也可達(dá)4千伏．因此，數(shù)萬(wàn)伏靜電電壓是不足為奇的．正因?yàn)殪o電電壓在很大程度上取決于電容，以致同一帶電體的電壓隨著位置的變化而變化．例如，傳動(dòng)皮帶的靜電產(chǎn)生于它與皮帶輪的接觸分離處，但在剛離開(kāi)皮帶輪時(shí)，電壓并不高；而運(yùn)轉(zhuǎn)到兩皮帶輪中間時(shí)，由于距離拉大，電容大大減小，電壓則大大升高．靜電安全裝置設(shè)計(jì)和安裝、靜電測(cè)量等工作中，都不可忘卻電容對(duì)靜電的影響．靜電的高壓特征主要來(lái)自電容，而不是來(lái)自電量．測(cè)量表明，在局部范圍內(nèi)，生產(chǎn)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的靜電電量一般都是微庫(kù)侖級(jí)的．工藝過(guò)程中所產(chǎn)生的靜電能量一般不超過(guò)數(shù)毫焦耳，少數(shù)能達(dá)到數(shù)十毫焦耳．靜電電擊是沖擊性電擊．大約～1毫焦耳的靜電即使人有針刺和刺痛的感覺(jué)，5～6毫焦耳的靜電則使人有麻木的感覺(jué)和給人強(qiáng)烈的打擊．電擊使人致命的最小能量可以認(rèn)為是27焦耳．雷電和電容器殘留電荷雖然也屬于靜電，但因其電壓極高或電容很大，放電能量足以使人致命．微小的靜電放電能量能引燃很多爆炸性混合物．大部分烴類燃料蒸氣混合物的最小引燃能量只有毫焦耳左右．有些混合物的最小引燃能量更小，如氫和乙炔的只有毫焦耳．粉體最小引燃能量有1毫焦耳以下的，有數(shù)毫焦耳的，也有數(shù)十毫焦耳的．例如，層狀鎂粉的只有毫焦耳，層狀鋁粉、硫粉只有毫焦耳，云狀酚醛樹(shù)脂粉的為10毫焦耳．人體靜電往往可以引燃某些爆炸性混合物．靜電泄漏易于產(chǎn)生和積累靜電的材料多是高分子材料．這些材料的電阻率都很高．例如，天然橡膠的體積電阻率為1013～1014歐姆米、無(wú)氨酚醛塑料的為1011～1013歐姆米、聚苯乙烯的為1014～1017歐姆米、甲基硅油的大于1012歐姆米等．由于電阻率大都很高，泄漏往往很慢．例如，某材料ε=40×1012F／m、ρ=1014歐姆米，則時(shí)間常數(shù)τ=ερ=4000s，帶電體的帶電量下降為原來(lái)的一半時(shí)需要46分多鐘．由此可見(jiàn)，產(chǎn)生靜電的工藝過(guò)程停止相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間之后，其上仍然有可能帶有危險(xiǎn)的靜電，仍然可能造成嚴(yán)重事故．由于絕緣體上靜電泄漏很慢，同一絕緣體的不同部位可能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不同的電勢(shì)．因此，對(duì)于一個(gè)絕緣體，可以出現(xiàn)從這邊接近沒(méi)有危險(xiǎn)，而從那邊接近即發(fā)生放電的“怪”現(xiàn)象．如絕緣體受潮，其表面電阻降低，靜電將變得容易泄漏．事實(shí)證明，電阻率107歐姆米以下的固體、電阻率108歐姆米以下的液體由于泄漏均不容易積累靜電；而電阻率109歐姆米以上的固體、電阻率1010～1012歐姆米的液體均容易積累危險(xiǎn)靜電；但電阻率1013歐姆米以上的液體由于分子極性很弱而不容易產(chǎn)生靜電．基于上述情況，靜電導(dǎo)體一般系指電阻率106歐姆米以下