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靜電(static electricity)指靜電荷,是一種處於靜止狀態的電荷。在日常生活中,人們常常會碰到這種現象:晚上脫衣服睡覺時,黑暗中常聽到噼啪的聲響,而且伴有藍光,見面握手時,手指剛一接觸到對方,會突然感到指尖針刺般刺痛,令人大驚失色;早上起來梳頭時,頭髮會經常「飄」起來,越理越亂,拉門把手、開水龍頭時都會「觸電」,時常發出「啪、啪」的聲響,這就是發生在人體的靜電。

1 靜電 -科學解釋

靜電靜電現象
物質都是由分子構成,分子是由原子構成,原子中有帶負電荷的電子和帶正電荷的質子構成。在正常狀況下,一個原子的質子數與電子數量相同,正負平衡,所以對外表現出不帶電的現象。但是電子環繞於原子核周圍,一經外力即脫離軌道,離開原來的原子而侵入其他的原子B,A原子因缺少電子數而帶有正電現象,稱為陽離子、B原子因增加電子數而呈帶負電現象,稱為陰離子。造成不平衡電子分佈的原因即是電子受外力而脫離軌道,這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學能等)在日常生活中,任何兩個不同材質的物體接觸后再分離,即可產生靜電。當兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷如電子轉移到另一個物體使其帶正電,而另一個體得到一些剩餘電子的物體而帶負電。

若在分離的過程中電荷難以中和,電荷就會積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸後分離就會帶上靜電。通常在從一個物體上剝離一張塑料薄膜時就是一種典型的「接觸分離」起電,在日常生活中脫衣服產生的靜電也是「接觸分離」起電。固體、液體甚至氣體都會因接觸分離而帶上靜電。這是因為氣體也是由分子、原子組成,當空氣流動時分子、原子也會發生「接觸分離」而起電。我們都知道摩擦起電而很少聽說接觸起電。實質上摩擦起電是一種接觸又分離的造成正負電荷不平衡的過程。摩擦是一個不斷接觸與分離的過程。因此摩擦起電實質上是接觸分離起電。在日常生活,各類物體都可能由於移動或摩擦而產生靜電。另一種常見的起電是感應起電。當帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導體的兩端分別感應出負電和正電。

2 靜電 -產生原因

靜電靜電產生過程
任何物質都是由原子組合而成,而原子的基本結構為質子、中子及電子。科學家們將質子定義為正電,中子不帶電,電子帶負電。在正常狀況下,一個原子的質子數與電子數量相同,正負電平衡,所以對外表現出不帶電的現象。但是由於外界作用如摩擦或以各種能量如動能、位能、熱能、化學能等的形式作用會使原子的正負電不平衡。在日常生活中所說的摩擦實質上就是一種不斷接觸與分離的過程。有些情況下不摩擦也能產生靜電,如感應靜電起電,熱電和壓電起電、亥姆霍茲層、噴射起電等。任何兩個不同材質的物體只要接觸後分離就能產生靜電,流動的空氣當然能產生靜電。因為空氣也是由原子組合而成,所以可以這麼說,在人們生活的任何時間、任何地點都有可能產生靜電。要完全消除靜電幾乎不可能,但可以採取一些措施控制靜電使其不產生危害。

3 靜電 -防止

靜電靜電梳子
人體活動時,皮膚與衣服之間以及衣服與衣服之間互相摩擦,便會產生靜電。隨著家用電器增多以及冬天人們多穿化纖衣服,家用電器所產生的靜電荷會被人體吸收並積存起來,加之居室內牆壁和地板多屬絕緣體,空氣乾燥,因此更容易受到靜電干擾。由於老年人的皮膚相對比年輕人乾燥以及老年人心血管系統的老化、抗干擾能力減弱等因素,因此老年人更容易受靜電的影響。心血管系統本來就有各種病變的老年人,靜電更會使病情加重或誘發室性早搏等心律失常。過高的靜電還常常使人焦躁不安、頭痛、胸悶、呼吸困難、咳嗽。為了防止靜電的發生,室內要保持一定的濕度,室內要勤拖地、勤灑些水,或用加濕器加濕;要勤洗澡、勤換衣服,以消除人體表面積聚的靜電荷。發現頭髮無法梳理時,將梳子浸入水中片刻,等靜電消除之後,便可以將頭髮梳理服帖了。脫衣服之後,用手輕輕摸一下牆壁,摸門把手或水龍頭之前也要用手摸一下牆,將體內靜電「放」出去,這樣靜電就不會傷你了。對於老年人,應選擇柔軟、光滑的棉紡織或絲織內衣、內褲,盡量不穿化纖類衣物,以使靜電的危害減少到最低限度。

1、出門前去洗個手,或者先把手放牆上抹一下去除靜電,還有盡量不穿化纖的衣服。

2、為避免靜電擊打,可用小金屬器件(如鑰匙)、棉抹布等先碰觸大門、門把、水龍頭、椅背、床欄等消除靜電,再用手觸及。

3、穿全棉的內衣。

4、準備下車的時候,用右手握住檔,然後用手指碰著下面鐵的部位,然後開車門,把左手放在車門有鐵的位置,但是左手別松,然後把右手放掉,下車,這時候你再用右手抓著門就不會被電到了接下去,用力一關,,搞定。

5、對付靜電,我們可以採取「防」和「放」兩手。「防」,人們應該盡量選用純棉製品作為衣物和家居飾物的面料,盡量避免使用化纖地毯和以塑料為表面材料的傢具,以防止摩擦起電。儘可能遠離諸如電視機、電冰箱之類的電器,以防止感應起電。「放」,就是要增加濕度,使局部的靜電容易釋放。當你關上電視,離開電腦以後,應該馬上洗手洗臉,讓皮膚表面上的靜電荷在水中釋放掉。在冬天,要盡量選用高保濕的化妝品。常用加濕器。有人喜歡在室內飼養觀賞魚和水仙花也是調節室內濕度的一種好方法。另外,推薦一個經濟實用的加濕方法:在暖氣下放置一盆水,用一條舊毛巾(或吸水好的布),一頭放在水裡,一頭搭在暖氣上,這樣一晝夜可以向屋裡蒸發大約三升水。如果每個暖氣都這樣做,整個房間就會感到濕潤宜人。您不妨試試。

6、勤洗澡、勤換衣服,能有效消除人體表面積聚的靜電。下面是兩個小竅門,有助於防止這種電擊。(1)、在房屋內,地毯與鞋底摩擦后可能產生靜電,在屋外也可能由於颳風導致身上帶電。這時進出要碰鐵門時小心,手可能挨電打。反覆遇到這樣的情況后,可採取如下辦法避免電擊:在碰鐵門時,不要直接用手直接接觸鐵門,而是用手先大面積抓緊一串你口袋裡的鑰匙(通常這並不會遭電擊),然後,用一個鑰匙的尖端去接觸鐵門,這樣,身上的電就會被放掉,而且不會遭電擊。原理:手上放電的疼痛是由於高壓放電,由於放電時手與鐵門突然接觸時是極小面積的接觸,因而產生瞬間高壓。如果拿出來口袋裡的鑰匙,先大面積握住鑰匙(一串鑰匙本身不能傳走多少電荷因而這時也不會有電擊),再用一把鑰匙的尖端去接觸大的導體,這時,放電的接觸點就不是手皮膚上的某個點,而是鑰匙尖端,因此手不會感到疼痛(也許鑰匙會!-如果它有疼感的話)。(2)、下計程車時也常發生電擊現象。主要由於下車時身體與座位摩擦產生靜電積累,而下車后關門時,手突然碰鐵門就會遭電擊。這種情況常發生時,最好注意:下車時,即在身體與座位摩擦時,就提前手扶金屬的車門框,可以在摩擦產生靜電時,隨時把身上的靜電排掉,而不至於下車后突然手碰鐵門時放電。

7.導出身上的靜電

方法:在平時穿的拖鞋底兒腳跟中央的位置用錐子扎一個小洞,然後將兩枚圖釘分別從鞋內和鞋底插入小洞里,使針尖部分相抵.出門穿的底兒比較厚的皮鞋等可以用大頭針如法炮製,注意把針尖的一頭在鞋底別個彎兒。
原理:就是利用鐵的導電性,就好像是接地線一樣的。

4 靜電 -危害

靜電靜電
靜電的危害很多,它的第一種危害來源於帶電體的互相作用。在飛機機體與空氣、水氣、灰塵等微粒摩擦時會使飛機帶電,如果不採取措施,將會嚴重干擾飛機無線電設備的正常工作,使飛機變成聾子和瞎子;在印刷廠里,紙頁之間的靜電會使紙頁粘合在一起,難以分開,給印刷帶來麻煩;在製藥廠里。由於靜電吸引塵埃,會使藥品達不到標準的純度;在放電視時熒屏表面的靜電容易吸附灰塵和油污,形成一層塵埃的薄膜,使圖像的清晰程度和亮度降低;就在混紡衣服上常見而又不易拍掉的灰塵,也是靜電搗的鬼。靜電的第二大危害,是有可能因靜電火花點燃某些易燃物體而發生爆炸。

漆黑的夜晚,人們脫尼龍、毛料衣服時,會發出火花和「叭叭」的響聲,這對人體基本無害。但在手術台上,除電火花會引起麻醉劑的爆炸,傷害醫生和病人;在煤礦,則會引起瓦斯爆炸,會導致工人死傷,礦井報廢。總之,靜電危害起因於用電力和靜電火花,靜電危害中最嚴重的靜電放電引起可燃物的起火和爆炸。人們常說,防患於未然,防止產生靜電的措施一般都是降低流速和流量,改造起電強烈的工藝環節,採用起電較少的設備材料等。最簡單又最可靠的辦法是用導線把設備接地,這樣可以把電荷引人大地,避免靜電積累。細心的乘客大概會發現;在飛機的兩側翼尖及飛機的尾部都裝有放電刷,飛機著陸時,為了防止乘客下飛時被電擊,飛機起落架上大都使用特製的接地輪胎或接地線;以泄放掉飛機在空中所產生的靜電荷。我們還經常看到油罐車的尾部拖一條鐵鏈,這就是車的接地線。適當增加工作環境的濕度,讓電荷隨時放出,也可以有效地消除靜電。潮濕的天氣里不容易做好靜電試驗,就是這個道理。科研人員研究的抗靜電劑,則能很好地消除絕緣體內部的靜電。然而,任何事物都有兩面性。對於靜電這一隱蔽的搗蛋鬼。只要摸透了它的脾氣,揚長避短,也能讓它為人類服務。比如,靜電印花、靜電噴塗、靜電植絨、靜電除塵和港電分選技術等,已在工業生產和生活中得到廣泛應用。靜電也開始在淡化海水,噴洒農藥、人工降雨、低溫冷凍等許多方面大顯身手,甚至在字宙飛船上也安裝有靜電加料器等靜電裝置。

5 靜電 -利用

靜電的利用;靜電除塵、靜電噴塗、靜電植絨、靜電複印等靜電除塵,可以消除煙氣中的煤塵。靜電複印:可以迅速、方便的把圖書、資料、文件複印下來;高壓靜電還能對白酒生產、酸醋和醬油的陳化有促進作用。陳化后的白酒、酸醋和醬油的品味會更純正。

6 靜電 -防靜電產品

靜電防靜電膜
靜電是在生產、生活中普遍存在的一種自然現象。早在20世紀50年代初,歐美各國已經開始在半導體器件生產中加以防範,中國在60年代末期才開始注意,80年代初真正用在半導體器件生產中,目前隨著現代電子信息產業的迅速發展,使微電子技術的發展突飛猛進,大規模集成電路和超大規模集成電路被廣泛的應用在航天、航空、計算機、程式控制交換機遙控技術領域。因此中國在改革開放,尤其是在90年代初期,對防靜電技術的要求,提出了更高的要求。經過近十年的努力工作,使人們對靜電在微電子領域中的危害有了一定的認識。

由於微電子器件中集成度越來越高刻線寬度越來越窄,因此,在生產過程中每一道工序都要防止靜電放電造成的擊穿而造成大量報廢,美國每年因靜電放電致使半導體器件的損失達100億美元,英國達20億美元,日本的微電子產品報廢損失中有70%是因靜電放電造成的,更可怕的是有些超大規模集成電路在出廠時已被部分傷擊傷,但未完全斷開,當裝在航天器上則可能造成不可挽回的事故,即便是在地面上,在計算機房、程式控制交換機房、航空航天指揮中心,由於靜電放電的干擾,也會造成失真、噪音、失控、亂碼等危害,這是在微電子應用領域中非常嚴重的問題。值得慶幸的是隨著對靜電的危害的認識不斷提高,中國的防靜電產品也形成了一個完整的體系,僅生產鋼地板的廠家已有十多個,年需要量是均幾百萬平方米,每年防靜電產品銷售額達到15~17億元,而且部份產品打入國際市場,增長速度在10%以上。但是隨著本行業的飛速發展,在本行業中存在著大量的質量方面的隱患,也就不斷暴露出來。首先是在微電子應用產品中,在設計生產時考慮防靜電的因素不夠,對整機的使用環境中防靜電的要求不夠明確,因此使用戶引不起重視,在工程設計中對防靜電的要求也不夠嚴格,整個防靜電系統得不到保證。其次是防靜電產品質量有不少還是低吃劣的,尤其表現在防靜電地板材料上,有的複合地板其基板材料有的使用普通木板代替創花板,有的用普通白乳膠代替導電膠,用普通橡膠條代替導電膠條,以求低的成本佔領市場,而其面層使用的三聚晴胺,也是一種代用品,其耐磨性比較差,用在鋼地板上,是對鋼基板的浪費,要用進口貼面或換用PVC板成本很高,雖然提高產品質量,但給市場銷售造成困難,這種在價格上互相殘殺其結果是使防靜電產品質量下降,防靜電產品起不到防靜電的作用。

靜電靜電
在施工質量中,有的施工隊根本不懂得防靜電知識,接地線亂接甚至有的不接地等等。以上問題若不及時整頓,使防靜電流於形式,這就使現代微電子的應用造成非常大的損失,起著阻礙作用。因此防靜電行業協會和有關政府部門在近期將採取一系列措施,使防靜電行業能夠健康發展。首先是通過媒體宣傳,使本行業及用戶的管理者,充分認識防靜電的重要性和靜電產生的原因,使用戶由被動到主動採用防靜電技術。其次,對接觸微電子技術的人員及廣大從事防靜電業務人員真正認識防靜電的意義。第三,通過ISO9000的質量控制系統加強對產品質量監督執行,推行質量認證制度,不具備合格的產品認證書不準在市場上銷售,對一些不規範的企業生產產品要進行取諦。第四,要加強對防靜電環境的測量,使其規範化、制度化。乾燥的氣候,化纖、塑料的廣泛應用。

靜電的累積不可避免。靜電嚴重時會灼傷人的皮膚,各種電器電磁波和有害射線超量時會幹擾人的內分泌系統。隨著人民生話水平的提高,以及環保防護意識的增強,防靜電金屬布的應用範圍也日益擴大,防靜電金屬布的服裝如職業裝、工裝、防護服日見普及,防靜電金屬布也因此異軍突起,成為面料市場上的明星產品。最新市場動態顯示,目前,許多發達國家的防靜電布已經用於家紡用品領域,例如床上蓋的、鋪的、墊的都用上了防靜電金屬布。需求量十分龐大,定單不斷。但是,生產廠家要有三個條件。第一,產品要達到進口商的指標要求。第二,后處理要過關。第三,要在寬幅織機上織造。目前,日本、歐洲的定單居多。國內北方市場也有了一定銷量。毫無疑問,防靜電金屬布的市場前景十分廣闊。

7 靜電 -特殊性

到目前為止,人類能夠區分的電能大概分為三類;交流電、直流電和靜電。

靜電,在當前技術條件下還無法得到有效的控制,沒有合適的材料將它隔離並傳輸,很難區分它的正負極所在位置,電壓電流的大小無法改變等,採取的手段大多是安裝屏蔽罩、或接地線將其釋放,達到對其它設備進行防護的目的。

靜電可以在絕緣材料中活動和儲存能量,在物理學的理論中沒有合理地解釋這種自然現象。

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