靜電的應用及危害(精編)

靜電的應用及危害武勝中學吳建兵日常生活中的靜電從地毯上走過，抓住門的把手，梳頭，脫毛線衣，火花產(chǎn)生了。這個現(xiàn)象就是人們所知的靜電放電(electroStaticDischarge，簡稱ESD)。人類通過日常活動可產(chǎn)生高達25,000V的靜電放電。人類手的神經(jīng)可感覺到低至大約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、聽不到或感覺不到，但可重大地損傷或毀壞電子產(chǎn)品。那么，靜電是如何產(chǎn)生的，我們怎樣應用和防止它呢？一、靜電的產(chǎn)生什么叫靜電（ES）？

即相對靜止不動的電荷（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所引起的物體之間靜電的轉(zhuǎn)移（ElectroStaticDischarge）。通常指在靜電場的能量達到一定程度之后，擊穿其間介質(zhì)而進行放電的現(xiàn)象。★起電方式：

靜電起電包括使正、負電荷發(fā)生分離的一切過程。如通過固體與固體表面、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械作用產(chǎn)生的正、負電荷分離。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；

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

靜電現(xiàn)象與我們的生活和生產(chǎn)都密切相關，如當天氣非常干燥時，早上起來梳頭時，頭發(fā)會經(jīng)常隨著梳子飄起來，越理越亂；見面握手時，手指剛一接觸，就會被電到等等。這些現(xiàn)象帶來很多不便，同時靜電也為我們的生活生產(chǎn)帶來很大方便。靜電技術(shù)，已經(jīng)廣泛應用于基礎理論研究、信息工程、空間技術(shù)、計算機工程、大規(guī)模集成電路生產(chǎn)、環(huán)境保護、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)等各個領域?，F(xiàn)正在形成一個新興的“靜電產(chǎn)業(yè)”。（一）、農(nóng)業(yè)方面1.靜電噴藥該技術(shù)應用高壓靜電使霧滴充電，帶電的霧滴在靜電場作用下，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會，減少了藥液損失，降低了對環(huán)境的污染。2.靜電育種

大量實驗研究數(shù)據(jù)表明，靜電場具有生物效應，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進行噴藥常規(guī)應用（二）工業(yè)方面1.靜電除塵

氣體除塵方法的一種。利用靜電場使氣體電離為正離子和電子，電子奔向正極過程中遇到塵粒，使塵粒帶負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古時候就被人們所認識，隨著科學的進步人們對靜電的了解及其在某些方的應用都有逐漸得到了突破性的進展，人們的思想在延伸，我們的知識也在不斷的積累……但有許多的問題卻不斷地出現(xiàn)在我們的面前……有關危害的圖片靜電對人體頭發(fā)危害

靜電放電

接觸靜電的危害二十世紀中后期靜電危害震驚世界美國從1960年到1975年由于靜電引起的火災爆炸事故達116起。1969年底在不到一個月的時間內(nèi)荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙時產(chǎn)生的靜電引起相繼發(fā)生爆炸以后引起了世界科學家對靜電防護的關注。我國在石化企業(yè)發(fā)生了30多起較大的靜電事故，其中損失達百萬元以上的有數(shù)起。靜電放電造成火箭飛行失敗統(tǒng)計表序號火箭名稱飛行試驗代號發(fā)射時間高度/KM真空度/mmHg故障簡況及原因1民兵IFTM-50219627.6316靜電放電造成制導計算機故障,I級發(fā)動機關閉前自毀,發(fā)射失敗民兵IFTM-503196221.839.6靜電放電造成制導計算機故障,I級發(fā)動機關閉前自毀,發(fā)射失敗3歐羅尼IIF-II1971277.94靜電放電使制導計算機阻塞,姿態(tài)失控,約一分鐘后,火箭I、II級過載自毀發(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級發(fā)動機自毀系統(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級發(fā)動機自毀系統(tǒng)爆炸，發(fā)射失敗6大力神IIICC-101967268.94靜電放電使制導計算機故障后自動轉(zhuǎn)移到應急后備狀態(tài)7大力神IIICC-1419671752靜電放電使制導計算機故障后，經(jīng)地面發(fā)射指令，修正到預定軌道8德爾安23131974制導系統(tǒng)控制器件故障，火箭翻滾，發(fā)射失敗靜電對電子產(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（電磁干擾）

1.印刷紙張間的摩擦起電，給印刷帶來麻煩紙張粘頁；2.人造纖維服裝，穿不了多大功夫就會蒙上一層灰塵，旋轉(zhuǎn)的電風扇葉片沒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1萬多伏高壓，當用手拉金屬門手時會遭電擊。4.飛機在飛行過程，油罐車在運輸過程中由于與空氣摩擦會產(chǎn)生靜電。當飛機降落時，靜電會擊傷地勤人員；油罐車的靜電積累到一定程度，放電會產(chǎn)生電火花，引起爆炸。微小的靜電放電能引起氣體爆炸，造成的電擊會使人產(chǎn)生麻的感覺或給人以強烈打擊，極高壓的靜電會使人致命。5.其他危害，請看課本36頁。

常見危害1.在某處產(chǎn)生并積累足夠的靜電量，形成了“危險電源”以致局部電場強度達到或超過周圍介質(zhì)的場強，發(fā)生靜電放電；2.危險靜電源存在的場所有易燃易爆氣體并達到極限濃度，或有炸藥類的危險品，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火能量或靜電敏感度。要想預防靜電對我們的危害，我們可以從以上幾點入手。

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.當用手拉金屬門手時會遭電擊，可在地毯中夾入不銹鋼絲將靜電導入地下，將電荷引走。3.飛機靠機輪上的搭地線把靜電導入地下，油罐車靠拖在地上的鐵鏈。4.其他危害的防止方法，請看課本36-37頁。

靜電危害的防止四、靜電的未來及發(fā)展靜電噴槍的未來發(fā)展歐美國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，此項技術(shù)的原理即是以無氣噴涂作為基礎(使流體通過柱塞泵增壓后，經(jīng)由窄小噴嘴擠出以達到霧化)，并在噴霧中混入少許空氣分子使噴涂時涂膜光滑平順，且致密均勻。與傳統(tǒng)空氣噴涂相比，混氣噴涂應用在家具制造時有許多明顯的優(yōu)勢:

1.油漆節(jié)省超過30%，經(jīng)過測試，混氣噴涂的油漆傳遞效率最高可達78%，與傳統(tǒng)空氣噴涂相比，油漆節(jié)省率高達37%，混氣噴涂的初期投資成本較傳統(tǒng)空氣噴涂高，但實際的投資回報期卻相當?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，故在噴涂時幾乎看不見任何漆霧飛散及反彈，如此一來，不但可以降低對操作員健康的危害