隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及各部門生產(chǎn)自動(dòng)化、高速化和精密化程度的迅速提高,靜電現(xiàn)象造成的危害也日益引起人們的重視。
1. 靜電的產(chǎn)生
靜電的產(chǎn)生過程及方式是相當(dāng)復(fù)雜的,主要有感應(yīng)起電、介質(zhì)的極化起電、溫差起電、壓力起電、吸附起電、電解起電和接觸起電等。有時(shí)幾種起電方式同時(shí)存在。其中接觸起電是產(chǎn)生靜電電荷的主要方式,生產(chǎn)中常見的物體經(jīng)接觸和分離過程而產(chǎn)生靜電的現(xiàn)象有;
(1) 摩擦起電——用摩擦的方法使兩物體分別帶有等值異號(hào)電荷的過程。液體和粉體類產(chǎn)生靜電主要就是這個(gè)原因。
(2) 沖流起電——液體類物質(zhì)與固體類物質(zhì)接觸時(shí),在接觸界面形成整體為電中性的偶電層。當(dāng)此兩相物質(zhì)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于偶電層被分離,電中性受到破壞而出現(xiàn)的帶電。
(3) 剝離起電——?jiǎng)冸x兩個(gè)緊密結(jié)合的物體時(shí)引起電荷分離而使兩物體分別帶電。
(4) 噴霧起電——噴射在空間的液體類物質(zhì)由于擴(kuò)展分散和分離,使之形成許多微小液霧和新的界面,當(dāng)此偶電層被分離時(shí)而產(chǎn)生靜電。
(5) 碰撞起電——粉體類物體由于粒子與粒子或粒子與固體之間發(fā)生碰撞,形成快速的接觸和分離而產(chǎn)生靜電。
(6) 濺拔起電——濺潑液體時(shí),微小的非濕潤(rùn)液滴落在物體上并在其界面產(chǎn)生偶電層。由于液滴的慣性滾動(dòng)而發(fā)生電荷分離,使液滴及物體分別帶上不同符號(hào)電荷。
此外還有如噴射起電、沉降起電、破裂起電、滴下起電等。
在工業(yè)生產(chǎn)中,固體之間的相互接觸(如傳動(dòng)皮帶與導(dǎo)輪的接觸,塑料被碾壓,車輪與地面的接觸等) 可產(chǎn)生大量的靜電現(xiàn)象。此外,固體經(jīng)磨碎、研磨而分散成細(xì)小的顆粒(粉塵),在粉碎、運(yùn)輸、攪拌等過程中,粉體靜電可高達(dá)數(shù)千伏甚至數(shù)萬伏。
2. 靜電的物理現(xiàn)象及其危害
帶電物體在其附近空間產(chǎn)生靜電作用,這種由帶電體產(chǎn)生靜電作用的附近空間,稱為靜電作用場(chǎng)。由于靜電場(chǎng)的存在,在帶電體附近便呈現(xiàn)出各種靜電現(xiàn)象,如靜電力學(xué)現(xiàn)象、靜電放電現(xiàn)象以及靜電感應(yīng)現(xiàn)象等。并且,由于這些物理現(xiàn)象又將引起各種靜電危害與事故。
(1) 靜電力學(xué)現(xiàn)象及其引起的危害
帶靜電物體在其附近空間產(chǎn)生的電場(chǎng)具有電能,從而使其他物體具有被吸引或被排斥的作用力。靜電場(chǎng)的作用力僅及磁鐵作用力的萬分之一大小。因此,靜電的力學(xué)現(xiàn)象只對(duì)于毛發(fā)、紙片、塵埃等輕小物體起作用,而對(duì)重物卻不起作用。
在生產(chǎn)過程中,由于靜電的力學(xué)作用將導(dǎo)致粉末堵塞篩網(wǎng),或粉末粘附在輸送管道和管道轉(zhuǎn)彎處而造成輸送不暢。而且靜電斥力還使粉塵飛散,收集困難。在紡織生產(chǎn)中,靜電力會(huì)使線紗纏繞、漂絲、繞線不緊,甚至造成線紗混亂而使織機(jī)停車。在印刷中,由于靜電力作用而使紙張吸附而造成不能翻頁或套印不準(zhǔn),或因油墨帶電而使印刷不勻。在醫(yī)院,電子器件生產(chǎn)車間和計(jì)量容器里,因靜電力而吸附灰塵,造成污染、產(chǎn)品質(zhì)量不良和計(jì)量誤差等各種故障和危害。