浅谈静电的应用技术及危害防护
2017-07-29窦美霞
窦美霞
在日常生活中,静电随处可见,如握门把手、梳头、脱衣服等常听到啪啪的声响,并伴随着火花,这就是发生在人体的静电。本文对静电的应用技术及危害防护做简要分析。
一、静电的产生
1.摩擦
两物体经相互摩擦时,由于原子核外围电子发生迁移,使电容率大的材料带正电。
2.感应
导体置于电场中,其正、负电荷将会发生重新分布,致使导体两端正、负电荷不平衡而形成带电。
3.传导
不带电的物体与带电的物体接触,电荷会从带电体转移到不带电物体,从而使不带电物体也带上电荷。
二、静电的应用技术
静电技术已经广泛应用于环境保护、生物技术、医疗卫生、农业生产等领域,已成为一个新兴产业。
1.静电除尘
在静电场的作用下,含有粉尘颗粒的气体电离为正离子和电子,电子向阳极运动中吸附尘粒,到达阳极后放出所带电子,尘粒则沉积在阳极上。
2.静电喷涂
涂料粒子和工件表面带上异种电荷,在静电场的作用下,涂料粒子被涂到工件上,沉积成均匀的涂膜。这种方法可使涂料与工件表面结合得更牢固,涂料利用率高达80%~90%。
3.静电喷洒
静电喷嘴给农药水珠加上大量的正電荷,而农作物与大地相连,一般带负电。在静电场的作用下,带正电的农药水珠快速、均匀喷洒在作物上,减少了药液损失,降低了对环境的污染。
4.静电植绒
将具有一定导电性的绒毛放在高压电场中,涂有黏合剂的需要植绒的物体放在零电位或接地条件下,绒毛受到吸引,垂直植入黏合剂涂层的表面,形成一层竖立的绒毛载体产品。
5.静电复印
间接静电复印是先通过充电、曝光在“硒鼓”上形成静电图像,通过显影,让墨粉吸附在“硒鼓”上,再转印到复印纸上,通过定影最后形成图画文字。
6.静电分选
静电分选是利用物料在高压电场内电性的差异,当物料经过高压静电场时,由于各种物料的电性质不同,受力状态不同,使物料落下时的轨迹不同,从而将混合物分离。
7.静电育种
静电场能够提高植物种子活力,对农作物具有增产和保鲜的效应。
8.静电杀菌
静电杀菌是在高压静电场中杀死细菌和控制细菌数量的技术。电晕放电产生臭氧,臭氧具有强氧化性作用,可以使细胞膜氧化破裂,最终致使细菌死亡。
三、静电的危害
静电在某些方面会产生一些危害。
1.爆炸和火灾
爆炸和火灾是静电危害中最严重的,其起因于静电力和静电火花。在易燃、易爆危险区域或可燃粉尘、油雾等场所,应采取预防静电措施。
2.静电对人体的危害
静电产生的静电压可高达数万伏,但因瞬间消失、电流小,不会危及人类生命安全。可是静电吸尘将伴有多种细菌、病毒和有害物质,对人体健康造成一定的危害,严重时可使人心情烦躁、头晕等。
3.静电对工业产品的危害
静电使纸页黏合在一起,印刷时难以分开,纺织时造成纱线纠结等;静电吸尘导致药品纯度不达标;静电放电击穿集成电路和精密的电子元件,产生电磁场,造成电磁干扰。
四、防止静电危害的措施
防止静电危害的原则是控制静电的产生,加速静电的泄漏和进行静电的中和等。
1.静电屏蔽法
将屏蔽体靠近带静电体放置,以防止静电感应,削弱外界静电对电子元件的影响。但屏蔽并不能消除静电电荷。
2.静电泄漏法
(1)接地法。将易生静电的导体部件经由良导体与大地相连。此法适用于消除导体上的静电,绝缘体接地应包上可靠的金属物或使用导电涂料。
(2)给湿法。采用喷雾、洒水等方法,使相对湿度>70%,可防止静电电荷积累。
(3)抗静电剂法。抗静电剂为表面活性剂,主要以油脂为原料,其作用是使表面吸附水分,形成水膜,增强导电性,使静电易于泄漏。
(4)导电材料法。在易生静电的物体表面,使用导电橡胶、导电涂料,或添加石墨、炭黑。
3.静电消除器
静电消除器通过尖端高压电晕放电,将周围空气电离为大量正负离子,然后用风将正负离子吹到带电体表面以中和静电。如离子风枪,其用强离子风清除带电体表面的静电、异物及尘埃等。
五、小结
静电给人类带来了不便,但也可以造福人类。因此有必要进一步研究静电,并扩大其应用领域,以更好地满足人类的需求。
(作者单位:济宁市技师学院)