竇美霞
在日常生活中,靜電隨處可見(jiàn),如握門(mén)把手、梳頭、脫衣服等常聽(tīng)到啪啪的聲響,并伴隨著火花,這就是發(fā)生在人體的靜電。本文對(duì)靜電的應(yīng)用技術(shù)及危害防護(hù)做簡(jiǎn)要分析。
一、靜電的產(chǎn)生
1.摩擦
兩物體經(jīng)相互摩擦?xí)r,由于原子核外圍電子發(fā)生遷移,使電容率大的材料帶正電。
2.感應(yīng)
導(dǎo)體置于電場(chǎng)中,其正、負(fù)電荷將會(huì)發(fā)生重新分布,致使導(dǎo)體兩端正、負(fù)電荷不平衡而形成帶電。
3.傳導(dǎo)
不帶電的物體與帶電的物體接觸,電荷會(huì)從帶電體轉(zhuǎn)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(yīng)用技術(shù)
靜電技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、生物技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域,已成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。
1.靜電除塵
在靜電場(chǎng)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(yáng)極運(yùn)動(dòng)中吸附塵粒,到達(dá)陽(yáng)極后放出所帶電子,塵粒則沉積在陽(yáng)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(chǎng)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(jié)合得更牢固,涂料利用率高達(dá)80%~90%。
3.靜電噴灑
靜電噴嘴給農(nóng)藥水珠加上大量的正電荷,而農(nóng)作物與大地相連,一般帶負(fù)電。在靜電場(chǎng)的作用下,帶正電的農(nóng)藥水珠快速、均勻噴灑在作物上,減少了藥液損失,降低了對(duì)環(huán)境的污染。
4.靜電植絨
將具有一定導(dǎo)電性的絨毛放在高壓電場(chǎng)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(chǎn)品。
5.靜電復(fù)印
間接靜電復(fù)印是先通過(guò)充電、曝光在“硒鼓”上形成靜電圖像,通過(guò)顯影,讓墨粉吸附在“硒鼓”上,再轉(zhuǎn)印到復(fù)印紙上,通過(guò)定影最后形成圖畫(huà)文字。
6.靜電分選
靜電分選是利用物料在高壓電場(chǎng)內(nèi)電性的差異,當(dāng)物料經(jīng)過(guò)高壓靜電場(chǎng)時(shí),由于各種物料的電性質(zhì)不同,受力狀態(tài)不同,使物料落下時(shí)的軌跡不同,從而將混合物分離。
7.靜電育種
靜電場(chǎng)能夠提高植物種子活力,對(duì)農(nóng)作物具有增產(chǎn)和保鮮的效應(yīng)。
8.靜電殺菌
靜電殺菌是在高壓靜電場(chǎng)中殺死細(xì)菌和控制細(xì)菌數(shù)量的技術(shù)。電暈放電產(chǎn)生臭氧,臭氧具有強(qiáng)氧化性作用,可以使細(xì)胞膜氧化破裂,最終致使細(xì)菌死亡。
三、靜電的危害
靜電在某些方面會(huì)產(chǎn)生一些危害。
1.爆炸和火災(zāi)
爆炸和火災(zāi)是靜電危害中最嚴(yán)重的,其起因于靜電力和靜電火花。在易燃、易爆危險(xiǎn)區(qū)域或可燃粉塵、油霧等場(chǎng)所,應(yīng)采取預(yù)防靜電措施。
2.靜電對(duì)人體的危害
靜電產(chǎn)生的靜電壓可高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏,但因瞬間消失、電流小,不會(huì)危及人類(lèi)生命安全??墒庆o電吸塵將伴有多種細(xì)菌、病毒和有害物質(zhì),對(duì)人體健康造成一定的危害,嚴(yán)重時(shí)可使人心情煩躁、頭暈等。
3.靜電對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的危害
靜電使紙頁(yè)黏合在一起,印刷時(shí)難以分開(kāi),紡織時(shí)造成紗線糾結(jié)等;靜電吸塵導(dǎo)致藥品純度不達(dá)標(biāo);靜電放電擊穿集成電路和精密的電子元件,產(chǎn)生電磁場(chǎng),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(chǎn)生,加速靜電的泄漏和進(jìn)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(yīng),削弱外界靜電對(duì)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(dǎo)體部件經(jīng)由良導(dǎo)體與大地相連。此法適用于消除導(dǎo)體上的靜電,絕緣體接地應(yīng)包上可靠的金屬物或使用導(dǎo)電涂料。
(2)給濕法。采用噴霧、灑水等方法,使相對(duì)濕度>70%,可防止靜電電荷積累。
(3)抗靜電劑法??轨o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(qiáng)導(dǎo)電性,使靜電易于泄漏。
(4)導(dǎo)電材料法。在易生靜電的物體表面,使用導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電涂料,或添加石墨、炭黑。
3.靜電消除器
靜電消除器通過(guò)尖端高壓電暈放電,將周?chē)諝怆婋x為大量正負(fù)離子,然后用風(fēng)將正負(fù)離子吹到帶電體表面以中和靜電。如離子風(fēng)槍,其用強(qiáng)離子風(fēng)清除帶電體表面的靜電、異物及塵埃等。
五、小結(jié)
靜電給人類(lèi)帶來(lái)了不便,但也可以造福人類(lèi)。因此有必要進(jìn)一步研究靜電,并擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域,以更好地滿足人類(lèi)的需求。
(作者單位:濟(jì)寧市技師學(xué)院)