靜電的危害與防止

嚴國柱

作為一種較普遍的自然現(xiàn)象，靜電是較早被人們認識并加以利用的.現(xiàn)代生產(chǎn)中，靜電常被用來除塵、噴涂、植絨和復印等.但更多的時候靜電給人們的生活生產(chǎn)帶來了很多麻煩，如印刷廠里由于紙張之間摩擦帶電會使紙張粘在一起而難于分開，給印刷帶來了麻煩.在印染廠里，棉紗、毛線、人造纖維上的靜電會吸引空氣中的塵埃，使印染質(zhì)量下降.有些現(xiàn)代高精密度、高靈敏度的電子設(shè)備很容易受到靜電的影響而導致工作失靈等等.最為可怕的是：當靜電積累到一定的程度時會產(chǎn)生很高的靜電電壓，從而產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，如果火花放電時遇到周圍有易燃物質(zhì)，就會引發(fā)爆炸事故.因此，如何有效地防止靜電的危害，是當今生活生產(chǎn)中值得關(guān)注的一個課題.

1.靜電的產(chǎn)生原因

1.1 什么叫靜電？

所謂靜電，是指積累在物體表面或內(nèi)部呈相對靜止狀態(tài)的凈電荷，其相對靜止的原因是物體與大地絕緣或外界無異種電荷將其中和.

1.2 產(chǎn)生靜電的幾種方式

使物體帶電的過程通常叫起電.起電的方式主要有四種：接觸起電，摩擦起電，感應起電，極化起電.前兩種起電方式是依靠物體在彼此接觸過程中交換電荷引起的，后兩種則是在外電場的影響下使電荷移動或位置變化引起的.

2.影響靜電產(chǎn)生的主要因素

2.1 物質(zhì)的內(nèi)部特性對靜電產(chǎn)生的影響

從物質(zhì)的內(nèi)部特性上看，不同的物質(zhì)由于其組成成分不同及物質(zhì)結(jié)構(gòu)或存在形態(tài)的不同均會表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì).其中各種物質(zhì)的逸出功的不同是產(chǎn)生靜電的首要因素.所謂逸出功，是指電子脫離原來物體表面所需的能量.逸出功大的物質(zhì)容易得到電子而帶負電荷，而逸出功小的物體則易失去電子而帶正電荷.當逸出功大的物質(zhì)與逸出功小的物質(zhì)相互摩擦時，就非常容易地使彼此帶上異種電荷而形成靜電.

其次，物質(zhì)的導電性能也是影響靜電產(chǎn)生的重要因素，物質(zhì)的導電性能是用電阻率表示，電阻率大的物質(zhì)導電性能較差，電阻率小的物質(zhì)導電性能較好.大量的實驗證明：電阻率介于10⁷～10 ¹⁴ Ω·m之間的物質(zhì)比較容易產(chǎn)生靜電，尤其是電阻率在10¹⁰ Ω·m附近時最容易產(chǎn)生靜電.許多物質(zhì)如汽油、苯、乙醚、樹脂等，其電阻率均在10⁹～10¹² Ω·m之間，因此這些物質(zhì)極易積累靜電.

除了逸出功和電阻率對靜電的產(chǎn)生有影響外，另外物質(zhì)的介電常數(shù)及介電強度等也與靜電有密不可分的聯(lián)系.

2.2 物質(zhì)的外部環(huán)境對靜電的影響

雖然使物體起電的方式很多，但實際生活生產(chǎn)中，大部分靜電是由于摩擦產(chǎn)生的，如生產(chǎn)過程中粉碎、篩選、滾壓、攪拌、噴涂、過濾、拋光、輸運等工序中，均可能會因摩擦而帶電，即使物體在撕裂、剝離、拉伸、撞擊等過程中也不可避免地會出現(xiàn)摩擦起電.

另外，空氣中和含水量即空氣的溫度與靜電的存在有著十分密切的聯(lián)系，在空氣較干燥時，物體較容易積累靜電荷造成危害，而濕空氣中所含的一些離子則能及時地中和靜電荷，避免靜電的積累.

3.對靜電危害的防止

3.1 防止靜電危害的原則

防止靜電危害的原則有兩條：一是盡量控制靜電的產(chǎn)生.二是盡快將靜電引走避免積累.

3.2 防止靜電危害的具體措施

由影響靜電產(chǎn)生的幾個因素上來看，防止靜電的危害，可以采取以下幾種方法：

一是盡可能減少摩擦.如在傳動裝置中，減少皮帶與傳動件上的打滑現(xiàn)象，選用傳動效果較高的三角膠帶.輸送可燃氣體、易燃液體和易燃易爆物質(zhì)的設(shè)備上，而應盡量避免用皮帶傳動，應用直接軸傳動.另外控制易燃和可燃液體的流速也可以大大減少靜電的產(chǎn)生和積聚.

二是在易產(chǎn)生靜電的地方，選用導電性能較好的材料，將靜電及時導走，如飛機的機輪用導電橡膠制成，在地毯中夾雜金屬絲等.

三是降低電阻率.如采用添加導電填料和使用防靜電劑等措施，使物質(zhì)的電阻率小于10⁸Ω·m，就能有效防止靜電的產(chǎn)生.

四是增加空氣的濕度.當空氣濕度在65%～70%以上時，物質(zhì)的表面就會形成一層極薄的水膜，水膜能溶解空氣中的C02，使表面電阻率大大降低，靜電就不易積聚.

五是空氣電離法，利用靜電消除器來電離空氣中的氧、氮離子，使空氣變?yōu)閷w，就能有效地消除物體的表面電荷.