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1、静电的危害及预防目录1 .静电的概念12 .静电的产生原因23 .静电的危害与预防31 .静电的概念所谓静电,就是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷(流动的电荷就形成了电流)。当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,而电荷分为正电荷和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电,当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电,但无论是正静电还是负静电,当带静电物体接触零电位物体(接地物体)或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移,就是我们日常见到火花放电现象。例如北方冬天天气干燥,人体容易带上静电,当接触他人或金属导电体时就会出现放电现象。
2、人会有触电的针刺感,夜间能看到火花,这是化纤衣物与人体摩擦人体带上正静电的原因。(有基本物理知识我们就知道橡胶棒与毛皮摩擦,橡胶棒带负电,毛皮带正电)。静电并不是静止的电,是宏观上暂时停留在某处的电。人在地毯或沙发上立起时,人体电压也可高1万多伏,而橡胶和塑料薄膜行业的静电更是可高达10多万伏。物质都是由分子构成,分子是由原子构成,原子由带负电荷的电子和带正电荷的质子构成。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子A而侵入其他的原子B,A原子因减少电子数而带有正电现象,称为阳离子;B原子因增加
3、电子数而呈带负电现象,称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能等)在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电,而另一个物体得到一些剩余电子的物体而带负电。图片静电产生过程若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的”接触分离“起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离“起电。固体、液体甚至气体都会因接触分离而
4、带上静电。这是因为气体也是由分子、原子组成,当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。我们都知道摩擦起电而很少听说接触起电。实质上摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。摩擦是一个不断接触与分离的过程。因此摩擦起电实质上是接触分离起电。在日常生活,各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电。另一种常见的起电是感应起电。当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电。2 .静电的产生原因静电现象任何物质都是由原子组合而成,而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学家们将质子定义为正电,中子不带电,电子带负电。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负电
5、平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡。在日常生活中所说的摩擦实质上就是一种不断接触与分离的过程。有些情况下不摩擦也能产生静电,如感应静电起电,热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等。任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的普遍方法,就是摩擦生电。材料的绝缘性越好,越容易产生静电。因为空气也是由原子组合而成,所以可以这么说,在人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。要完全消除静电几乎不可能,但可以采取一些措施控制静电使其不产生危害。静电是通过摩擦引起电荷的重新分布而形成的,也有
6、由于电荷的相互吸引引起电荷的重新分布形成。一般情况下原子核的正电荷与电子的负电荷相等,正负平衡,所以不显电性。但是如果电子受外力而脱离轨道,造成不平衡电子分布,比如实质上摩擦起电就是一种造成正负电荷不平衡的过程。当两个不同的物体相互接触并且相互摩擦时,一个物体的电子转移到另一个物体,就因为缺少电子而带正电,而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电,物体带上了静电。3 .静电的危害与预防当两种物体相互摩擦时,一种物体中的电子因受原子核的束缚较弱,跑到另一个物体上去,使得到电子的物体由于其中的负电荷多于正电荷,因而显出带负电;失去电子的物体由于其中的正电荷多于负电荷,因而显出带正电,这就是摩擦起电
7、现象。如玻璃棒与绸子摩擦,玻璃棒带正电。由此物体所带的电称为“静电”,当其积聚到一定程度时就会发生火花放电现象。这种现象与生活生产密切相连,往往会带来一些不便或危害。静电的危害很多,它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成聋子和瞎子;在印刷厂里,纸页之间的静电会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦;在制药厂里。由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃的薄膜,使图像的清晰程度和亮度降低;就在混纺衣服上常见而又不易拍掉
8、的灰尘,也是静电捣的鬼。静电的第二大危害,是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚,我们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“叭叭”的响声,这对人体基本无害。但在手术台上,除电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人;在煤矿,则会引起瓦斯爆炸,会导致工人死伤,矿井报废。总之,静电危害起因于用电力和静电火花,静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说,防患于未然,防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量,改造起电强烈的工艺环节,采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地,这样可以把电荷引人大地,避免静电积累。细心的乘客大概会发现;在飞机的两侧翼尖及
9、飞机的尾部都装有放电刷,飞机着陆时,为了防止乘客下飞时被电击,飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线;以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链,这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度,让电荷随时放出,也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验,就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂,则能很好地消除绝缘体内部的静电。然而,任何事物都有两面性。对于静电这一隐蔽的捣蛋鬼。只要摸透了它的脾气,扬长避短,也能让它为人类服务。比如,静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和港电分选技术等,已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水,喷洒农药、人工降雨、
10、低温冷冻等许多方面大显身手,甚至在字宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。消除静电危害主要从“防”和“放”两个方面进行,下面简单介绍几种防止静电危害的方法。一、身体上的静电当天气非常干燥时,早上起来梳头时,头发会经常随着梳子飘起来,越理越乱;见面握手时,手指刚一接触,就会被电到;穿绝缘性能好的鞋在地板上行走后,当去开门时,被金属门把手电到,指尖如刺般刺痛;晚上脱衣服时,听到嘿啪响声。这几种现象都是身体静电对外放电的结果。防止方法:1 .防止头发产生静电,可在清洗头发后尽量使用护发素,防止头发干燥,并且尽量使用木质或角质的梳子梳理头发。在使用塑料梳子时,可将其沾点水后再进行梳理。2 .在干燥的季
11、节尽量穿纯棉衣根,用天然纺织物的床单、被罩,尽量不要穿化纤质地的服装,这样就可以防止摩擦起电。尽可能远离电视机、电冰箱之类的电器,能防止感应起电。3 .避免静电击打,可用钥匙这样的小金属器件碰触大门、水龙头、椅背、等金属物件,消除静电后,再用手去触摸。4 .常洗澡、洗手能让人体表面积累的静电在水中释放掉,室内赤脚走路也可释放体表积累的静电进入地板。5 .室内常用加湿器,或者在取暖器上放一杯水、一块湿毛巾来增加室内的湿度。饲养观赏鱼和摆放一些绿色的盆栽也是调节室内湿度。这便是降低了摩擦起电的条件。6 .饮食上,要多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品;多饮水,同时补充钙质和维生素C,维持人体正常的电解质
12、平衡,减少静电产生。二、地毯中的静电当人在地毯上行走时与地毯摩擦所带的电荷,当积累到一定程度时可产生20OOV的电压,此时若人伸手去拉金属把手,则会产生火花放电,严重时会造成人痉挛。防止方法:在地毯中夹杂0.05mm0.07mm的不锈钢导电纤维以消除静电。三、汽车上的静电汽车静电可分为两类:一是汽车自身的静电,(如座套和坐垫的摩擦而带的电)使乘客感到电击或带来一些其它不便;二是油罐车的静电,专门用来装汽油或柴油等液体燃料的卡车。在灌油和运输过程中,燃油与油罐摩擦、撞击所带的电荷若没有及时被导走,积累到一定程度时,则会产生电火花,引起爆炸。防止方法:1 .纤维物的摩擦是小汽车静电的重要来源,所以
13、在选择汽车座套坐垫脚垫等物品时,建议使用真皮、纯棉制品;注重选择车蜡,根据车的特性选择不同类型的车蜡;或者使用一些防静电的电子设备,使静电及时导出。2 .油罐车静电防止的方法一般为在车底上装带一条拖在地上的铁链,将静电导入大地。四、飞机上的静电飞机在飞行时与空气及云层中微小的冰雹晶体摩擦,使飞机带上大量的静电电荷,积累到一定程度就会影响到飞机的无线电通信。如果在着陆的过程中未被导走,当地勤人员接近机身时,人与飞机间则会产生火花放电,严重时能将人击倒。防止方法:1 .在飞机翼尖与尾部安装放电刷,使飞机产生的静电不断放出,这样飞机就可以安全飞行。2 .机上各连接部位都装有搭铁地线,将各个机件连为一体,可以减少连接点电位差,防止火花放电。3 ,使用导电轮胎,飞机在着陆时使静电流入大地。五、工厂中的静电印刷厂的车间里面,纸张和纸张的摩擦使其沾在一起;纸张和机器及油墨之间的摩擦,常常使其吸在铅板或印刷机的圆筒上面,严重影响连续印刷。在印染厂里,棉纱、毛线、人造纤维上的静电,会吸引空气中的尘埃,从而使印染质量下降。有些工厂由于原料入料、物料搅拌、成品输送或分装等摩擦产生静电,严重者造成火灾。防止方法:1 .增加工作地点和居室的空气湿度,以减少静电的产生。2 .在机器设备上增加接地线,及时把静电导入大地。