竇美霞
在日常生活中,靜電隨處可見,如握門把手、梳頭、脫衣服等常聽到啪啪的聲響,并伴隨著火花,這就是發生在人體的靜電。本文對靜電的應用技術及危害防護做簡要分析。
一、靜電的產生
1.摩擦
兩物體經相互摩擦時,由于原子核外圍電子發生遷移,使電容率大的材料帶正電。
2.感應
導體置于電場中,其正、負電荷將會發生重新分布,致使導體兩端正、負電荷不平衡而形成帶電。
3.傳導
不帶電的物體與帶電的物體接觸,電荷會從帶電體轉移到不帶電物體,從而使不帶電物體也帶上電荷。
二、靜電的應用技術
靜電技術已經廣泛應用于環境保護、生物技術、醫療衛生、農業生產等領域,已成為一個新興產業。
1.靜電除塵
在靜電場的作用下,含有粉塵顆粒的氣體電離為正離子和電子,電子向陽極運動中吸附塵粒,到達陽極后放出所帶電子,塵粒則沉積在陽極上。
2.靜電噴涂
涂料粒子和工件表面帶上異種電荷,在靜電場的作用下,涂料粒子被涂到工件上,沉積成均勻的涂膜。這種方法可使涂料與工件表面結合得更牢固,涂料利用率高達80%~90%。
3.靜電噴灑
靜電噴嘴給農藥水珠加上大量的正電荷,而農作物與大地相連,一般帶負電。在靜電場的作用下,帶正電的農藥水珠快速、均勻噴灑在作物上,減少了藥液損失,降低了對環境的污染。
4.靜電植絨
將具有一定導電性的絨毛放在高壓電場中,涂有黏合劑的需要植絨的物體放在零電位或接地條件下,絨毛受到吸引,垂直植入黏合劑涂層的表面,形成一層豎立的絨毛載體產品。
5.靜電復印
間接靜電復印是先通過充電、曝光在“硒鼓”上形成靜電圖像,通過顯影,讓墨粉吸附在“硒鼓”上,再轉印到復印紙上,通過定影最后形成圖畫文字。
6.靜電分選
靜電分選是利用物料在高壓電場內電性的差異,當物料經過高壓靜電場時,由于各種物料的電性質不同,受力狀態不同,使物料落下時的軌跡不同,從而將混合物分離。
7.靜電育種
靜電場能夠提高植物種子活力,對農作物具有增產和保鮮的效應。
8.靜電殺菌
靜電殺菌是在高壓靜電場中殺死細菌和控制細菌數量的技術。電暈放電產生臭氧,臭氧具有強氧化性作用,可以使細胞膜氧化破裂,最終致使細菌死亡。
三、靜電的危害
靜電在某些方面會產生一些危害。
1.爆炸和火災
爆炸和火災是靜電危害中最嚴重的,其起因于靜電力和靜電火花。在易燃、易爆危險區域或可燃粉塵、油霧等場所,應采取預防靜電措施。
2.靜電對人體的危害
靜電產生的靜電壓可高達數萬伏,但因瞬間消失、電流小,不會危及人類生命安全。可是靜電吸塵將伴有多種細菌、病毒和有害物質,對人體健康造成一定的危害,嚴重時可使人心情煩躁、頭暈等。
3.靜電對工業產品的危害
靜電使紙頁黏合在一起,印刷時難以分開,紡織時造成紗線糾結等;靜電吸塵導致藥品純度不達標;靜電放電擊穿集成電路和精密的電子元件,產生電磁場,造成電磁干擾。
四、防止靜電危害的措施
防止靜電危害的原則是控制靜電的產生,加速靜電的泄漏和進行靜電的中和等。
1.靜電屏蔽法
將屏蔽體靠近帶靜電體放置,以防止靜電感應,削弱外界靜電對電子元件的影響。但屏蔽并不能消除靜電電荷。
2.靜電泄漏法
(1)接地法。將易生靜電的導體部件經由良導體與大地相連。此法適用于消除導體上的靜電,絕緣體接地應包上可靠的金屬物或使用導電涂料。
(2)給濕法。采用噴霧、灑水等方法,使相對濕度>70%,可防止靜電電荷積累。
(3)抗靜電劑法。抗靜電劑為表面活性劑,主要以油脂為原料,其作用是使表面吸附水分,形成水膜,增強導電性,使靜電易于泄漏。
(4)導電材料法。在易生靜電的物體表面,使用導電橡膠、導電涂料,或添加石墨、炭黑。
3.靜電消除器
靜電消除器通過尖端高壓電暈放電,將周圍空氣電離為大量正負離子,然后用風將正負離子吹到帶電體表面以中和靜電。如離子風槍,其用強離子風清除帶電體表面的靜電、異物及塵埃等。
五、小結
靜電給人類帶來了不便,但也可以造福人類。因此有必要進一步研究靜電,并擴大其應用領域,以更好地滿足人類的需求。
(作者單位:濟寧市技師學院)