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静电产生和静电危害

作者:启富塑胶 时间: 浏览:1132

静电是指处于不平衡并且静止状态下的电荷,是因为电子从一种绝缘材料转移到另一种绝缘材料后倾向于保持静止,电荷不流动。

静电的本质是物体表面存在剩余电荷,这些多余的电荷在一次放电过程中将能量完全释放,这个是静电产生内的本质原因。

静电的特点有长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短。

静电是一种客观存在的自然现象,产生的方式多种,比如接触传导(物体直接接触带电体,通过传导使物体带电)、摩擦(物体在相互摩擦的过程中使物体带电)、电器间感应(当不带电的物体进入带电的电场,静电感应而起电)等等。

摩擦起电是产生静电的常见方式之一,是两个物体在摩擦过程中,一个物体表面的电子转移到另一个物体上,使两个物体表面的电荷平衡状态被打破,从而表现出带电的特性。

在冬天干燥的空气中,人只要一走动,空气与衣服之间的摩擦就会使人体储存静电,这种人体静电的电压可能高达几千伏甚至2万伏左右,人体有感觉的静电放电电压在3000-5000V之间,而元器件发生损坏时的电压仅几百伏,这就是为什么大部分电子托盘要求摩擦电压小于100V。

静电吸附(ESA)

静电放电会导致物体相互吸引。

造纸印刷纸币业:纸张之间的摩擦静电会使纸页粘合在一起,难以分开,这种现象在印刷设备、打印机、复印机、验钞机、取钞设备的使用过程中经常会出现;

医药实验领域:由于静电吸引尘埃,会使一些物品达不到标准的纯度,比如制药厂的生产包装、实验室内的各种实验液体和物质;

半导体显示屏领域:显示屏表面会因为静电而容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃膜,使图像的显示清晰度以及亮度降低,集成电路和半导体元件以及高清晰度的镜片吸附粉尘降低成品率;

纺织服装领域:秋冬干燥季节,混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,以及纱裙容易贴身不舒展飘逸,这也是静电捣的鬼;纺织工厂静电造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等;

航天交通领域:飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成聋子和瞎子;

塑胶制品领域:静电吸附使塑胶胶片或薄膜收卷不齐;塑胶制品表面沾染灰尘,影响品质。

静电放电(ESD)

人体有感觉的静电放电电压在3000-5000V之间,而元器件发生损坏时的电压仅几百伏。由于静电放电的不易察觉性,静电放电在电子元件上造成的损失每年高达几百亿美元。

静电击穿损坏:如果元件的两个针脚或更多针脚间的电压超过元件介质的击穿强度,就会对元件造成损坏,这是MOS器件出现故障的主要原因。氧化层越薄,元件对静电放电的敏感性越大。

静电高温损坏:静电放电脉冲的能量会使产品局部发热,如果节点的温度超过半导体硅的熔点1415℃就会出现这种机理的故障,即使电压低于介质的击穿电压。

静电隐性损坏:器件受到静电放电的影响后,可能不会立刻出现功能性的损害。这些受到潜在损害的元件通常称为“跛脚”,后续使用中,对静电放电的敏感性更大。

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静电产生火花燃烧爆炸

当带电体与不带电或静电电位低的物体互相接近时,如果电位差达到300 V以上,就会出现火花放电。静电放电的火花能量,若已达到周围可燃物的着火能量,而且可燃物在空气中的浓度达到爆炸极限,就会立即发生燃烧或爆炸。在化工、炼油、医疗、粉末、炸药等行业的生产中,通常会因为静电放电引起火灾和爆炸。

在手术台上,电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人;

在易燃易爆的煤矿或者油田,则会引起严重的火灾或者爆炸,导致工人死伤,矿井报废;

而一些导电性能不好的粉末由于与机器或空气摩擦产生的静电积聚起来,当达到一定量时,就会放电产生电火花,导致爆炸;

而弹药、引信、火工品、火炸药本身就是易燃易爆危险品。它们的材料构成就决定了它们容易受到静电的危害,造成重大燃爆事故,带来无法挽回的损失。

静电损坏磁介质

磁储存系统的核心部件是磁记录介质,通常包括磁带、硬磁盘、软磁盘和磁卡片等,是镀了磁性物质的薄膜或卡片,它的磁性很脆弱,通电后很容易导致其内部磁性改变,从而损坏磁带(非物理损坏),当静电放电达到一定的程度就会损坏或改变磁介质。

静电放电危害解决方案

静电放电可以用导电热塑性化合物等材料来控制,这些材料不会产生高水平的电荷,在电荷积累到危险水平之前就会消散。启富塑胶的导电化合物是控制静电放电的首要选择,同时保持其他性能要求——通常比其他材料选择更经济。

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