靜電防護技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用

2015-03-15 05:50:30

電子世界 2015年18期

1 引言

防靜電體系建設(shè)有嚴格的技術(shù)要求和規(guī)范的實施規(guī)程，從區(qū)域改造到人員防護都應(yīng)對照標準要求執(zhí)行。作為防靜電區(qū)域，必須將標準要求嚴格落實到實際生產(chǎn)過程中，按照標準要求并結(jié)合作業(yè)現(xiàn)場情況落實改造，滿足防靜電要求，保證人員生命安全和產(chǎn)品質(zhì)量。

2 靜電形成

靜電產(chǎn)生于物體與物體的接觸表面，液體與固體或固體與液體接觸表面存在電離層，當接觸面分離時，在各自表面產(chǎn)生了過剩電荷即靜電荷。任何物體內(nèi)部都是帶有電荷的，一般狀態(tài)下，其正，負電荷數(shù)量是相等的，對外不顯出帶電現(xiàn)象，但當兩種不同物體接觸或摩擦?xí)r，一種物體帶負電荷的電子就會越過界面，進入另一種物體內(nèi)，靜電就產(chǎn)生了，靜電瞬間電壓可以達到幾千伏甚至上萬伏。而且因它們所帶電荷發(fā)生積聚時產(chǎn)生了很高靜電壓，當帶有不同電荷的兩個物體分離或接觸時出現(xiàn)電火花，這就是靜電放電的現(xiàn)象。

3 靜電危害

靜電荷載人的身上也會達到很高的電位。例如工人穿著不導(dǎo)電膠鞋和人造纖維織成的衣服在絕緣地板上行走時，或用手工操作絕緣物料時，人體靜電一般可達2KV，有時高達7KV以上。如此高電位的靜電電荷會產(chǎn)生如下三種危害：

3.1 燃燒和爆炸

在危化品存儲和作業(yè)場所，靜電對危化品的安全將會造成了極大危害，一旦由于靜電激發(fā)了危化品（尤其是電火工品），就會燃燒甚至爆炸，造成嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

3.2 影響產(chǎn)品質(zhì)量

靜電可以在不經(jīng)意間將電子器件擊穿，使元器件失效，從而使整套設(shè)備功能無法正常實現(xiàn)，造成嚴重的質(zhì)量隱患。對于航空航天以及武器裝備而言，某項功能的失效可能是致命的，直接關(guān)系到人員的生命安全。

3.3 電擊

當人體接近帶電物體或帶靜電電荷的人體接近接地體的時候，會由于靜電放電造成人體被電擊。

4 靜電防護技術(shù)的具體應(yīng)用

靜電防護基本原理是盡可能杜絕靜電生產(chǎn)，對于已生產(chǎn)的靜電應(yīng)盡可能加以限制，使靜電盡快泄漏，以消除電荷大量聚集，使之達不到危險的程度。主要有以下四中措施：

4.1 靜電接地

靜電接地是一種通過接地方法為靜電泄漏提供通道的方法靜電技術(shù)措施，其作用是泄放導(dǎo)體上可能集聚的電荷，使導(dǎo)體與大地等電位，使導(dǎo)體間的電位差為零。

靜電接地分為人體接地、設(shè)備接地和工作地面導(dǎo)靜電化。

4.1.1 人體接地

人體帶電除了能使人遭到電擊和對安全生產(chǎn)造成威脅外，還能在精密儀器或電子器件生產(chǎn)中造成質(zhì)量事故，為此必須解決人體帶電對生產(chǎn)的危害。

a)進入防靜電區(qū)域的操作人員應(yīng)穿戴防靜電工作服、鞋襪、帽和手套。

防靜電工作服帶電電荷量應(yīng)該小于0.4μC。防靜電鞋的電阻值應(yīng)在5.0×104～1.0×108Ω.

b)靜電危險場所應(yīng)設(shè)置釋放靜電裝置，或者在裝配間門口安裝防靜電門簾，操作人員進入火工品操作現(xiàn)場應(yīng)泄放靜電。釋放靜電裝置與大地的電阻值應(yīng)小于100Ω。

c)操作過程中操作者要佩戴防靜電手腕。

防靜電手腕的電阻值應(yīng)在1.0×104～1.0×106Ω。

4.1.2 設(shè)備接地

a)凡是靜電危險場所的設(shè)備、工作臺面、工裝、器具等直接靜電接地電阻應(yīng)不小于100Ω，間接靜電接地電阻應(yīng)不大于1.0×108Ω。

注：直接接地是指用金屬導(dǎo)線直接將帶電體與接地干線相連接；間接接地則是指將金屬以外的物體進行靜電接地，其表面全部或局部與接地體緊密連接。

b)工作臺面應(yīng)采用防靜電材料，保證桌面上的靜電順利泄放。

c)工作臺的支架必須直接接地。

d)火工品操作區(qū)域不允準存在電容量大于3pF的孤立導(dǎo)體。

孤立導(dǎo)體：用高絕緣材料與大地絕緣隔離的導(dǎo)體。

4.1.3 工作地面導(dǎo)靜電化

火工品操作間地面應(yīng)采用防靜電地面（導(dǎo)電地坪、防靜電橡膠、導(dǎo)電地板、防靜電涂料等）。

工作地面與電極之間的電阻至為5.0×104～1.0×108Ω，電極與電極之間的電阻值為5.0×104～1.0×108Ω。

4.2 降低電阻率

體電阻率：單位橫截面積單位長度上材料的電阻值，其單位為歐（姆）米（Ω·cm）。

當體電阻率小于106Ω·cm時，就能有效防止靜電積聚，因此，通過在物質(zhì)中添加導(dǎo)電填料或防靜電劑的方法來降低物質(zhì)電阻率，可起到有效防止靜電災(zāi)害的作用。

4.2.1 添加導(dǎo)電物

在物質(zhì)中摻入一定量導(dǎo)電性良好的物質(zhì)可起到有效降低電阻率的作用。例如：在橡膠中摻入一定量的石墨粉，可使之成為導(dǎo)電橡膠；在塑料中摻入少量金屬粉末或石墨粉，可使之成為低電阻性材料；以及通過在工業(yè)用油中摻入少量酒精或醋酸，或在笨中注入油酸鎂等方法，均能有效起到降低這些物質(zhì)電阻率的作用。

4.2.2 采用防靜電劑

防靜電劑以油脂為原料，主要成分是季銨鹽，主要作用是使化纖、橡膠、塑料等物體的表面吸附空氣中水分，增加電阻率。

4.3 提高空氣濕度

當空氣濕度在65%～70%以上時，物體表面往往會形成一層極微薄的水膜，水膜能夠溶解空氣中的二氧化碳，從而使物體表面電阻率顯著降低，使靜電積聚大大減少。當物體周圍的空氣相對濕度降至40%～50%時，由于靜電不易逸散，就有可能形成高電位，提高空氣濕度的常用方法是向空氣中噴灑水霧，一般選用旋轉(zhuǎn)式風扇噴霧器。