防靜電桶廠家電荷產(chǎn)生、消失、積累與材料等因素的關(guān)系
如上所述,電荷的產(chǎn)生、消失可以分為若干基本過程。那么,各個(gè)基本過程與材料的特性以及周圍力學(xué)環(huán)境之間的關(guān)系如何呢?
與材料的關(guān)系 首先考察電荷產(chǎn)生過程與材料特性之間的關(guān)系。能夠產(chǎn)生靜電的材料,包括所有的絕緣體以及所有被絕緣的導(dǎo)體和半導(dǎo)體。在電予儀器中,引起危害性帶電的原因主要是來自摩擦、碰撞以及剝離。產(chǎn)生電荷的原因及表現(xiàn)形態(tài)如。
從該表可以看出,帶電有多種類型,各種類型的帶電所引起危害的形態(tài)亦各不相同。前面講過,按極性來區(qū)分,電荷可以區(qū)分為正電荷和負(fù)電荷。然而,即使是相同極性的電荷,它的電荷載體離子也未必相同。嚴(yán)格地說,如果產(chǎn)生電荷的原因不同,即使在相同電量的作用下,危害的發(fā)生率也不相同。例如,在正放電與負(fù)放電的倩況下,機(jī)器的誤動作率并不相同。其原因在于,即使電量、電位相同,但在這兩種放電時(shí)其發(fā)射出來的電磁場強(qiáng)度也不盡相同。之所以產(chǎn)生這種情況,在于正負(fù)離子的遷移率不同,放電回路中的等效電阻率不同,從而導(dǎo)致了發(fā)射電磁場的強(qiáng)度會因極性的不同而異這一結(jié)果。
因此,在防靜電危害措施中,經(jīng)常遇到產(chǎn)生電荷的極性問題。這時(shí),可參考表1.5材料的帶電序列。當(dāng)表中的兩種材料接觸時(shí),處于表中上方位置的材料帶正電,而處在下方的材料則帶負(fù)電。
上表的帶電序列是在常溫常壓下,使試樣保持在大體相似的條件,通過摩擦帶電而得到的。不同的實(shí)驗(yàn)者,結(jié)果略有不同。這樣的帶電序列,就其本來的意義講,應(yīng)當(dāng)稱為摩擦帶電序列,不過,人們已經(jīng)習(xí)慣地將它簡稱為帶電序列了。但是應(yīng)當(dāng)注意,在剝離帶電、接觸帶電以及強(qiáng)力壓縮時(shí)所得到的電荷則未必遵從這個(gè)帶電順序。例如,在電力工業(yè)中使用的乙烯膠帶,按照圖1.7那樣剝離時(shí),被剝離的一萬帶負(fù)電,而剝離完了的一方則帶正電。按照帶電序列,這個(gè)帶正電的膠帶再與金屬等摩擦?xí)r,應(yīng)當(dāng)變?yōu)閹ж?fù)電。也就是說,產(chǎn)生電荷的極性雖然大體上可由各材料在帶電序列中所占的位置來決定,但是若該電荷是經(jīng)歷了摩擦、剝離、碰撞、溫度變化等過程而產(chǎn)生的,則其極性卻并非是恒定不變的。實(shí)際上,氧化物(不銹鋼的表面也有氧化物)等在不同的溫度、濕度狀況下,極易產(chǎn)生電荷極性反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。在劇烈摩擦的惜況下,由于溫度上升,也經(jīng)常會發(fā)生極性的反轉(zhuǎn)。
對于這種起因于條件變動的極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),給出了的時(shí)鐘式封閉帶電環(huán)。它表明,由于實(shí)驗(yàn)條 (摩擦條件和試樣選擇)的不同,將得到與開放型帶電序列不同的結(jié)果。
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