企业培训_静电培训教程

静电 古老而年轻的命题 在公元前的希腊 人们发现摩擦过的琥珀能吸引小物体 我国东汉时期王充所著 论衡 乱龙篇 里 顿牟掇芥 磁石引针 新技术 新工艺的要求 将基本停顿研究的静电又重新捡起 静电是相对生产 生活中广泛应用的流电来说的 宏观上指暂时停留在某处的电 标准术语是 物体表面不足或过剩的静止电荷 ST T10533 94 一种处于相对稳定状态的电荷 GB T15463 95 静电现象和静电技术 静电现象 静电放电现象 静电力学现象 静电技术1 静电防护技术 2 静电应用技术 静电的产生 接触分离带电不同物质 其原子的得失电子的能力不同 不同的原子 包括原子团和电子 外层电子的能级不同 当两种物质紧密接触时 其间会发生电子转移 并包含着能量的传递 因此 两种物质接触时 界面两侧会出现大小相等符号相反的两层电荷 双电层 它们的电位差 就叫接触电位差 摩擦带电 就是通过实现较大面积的紧密接触而产生双电层 使之带电 静电 Electrostatic 的产生 吸附带电 水滴吸附空气中的负离子而带电 感应带电 不仅导体在电场中会感应起电 电介质在电场中也能感应起电 压力起电 压电效应 压电陶瓷 热起电 热电耦 电解起电 电化腐蚀 电池 带电序列 按照两种接触物质间双电层的极性 把带正电的排在前面 带负电的排在后面 依次排列下去 可以排成一个长长的序列 就叫做静电起电序列 如 玻璃 头发 尼龙 羊毛 人造纤维 绸 醋酸人造丝 石棉 玻璃 云母 羊毛 铅 镉 锌 铝 铬 铁 铜 镍 银 金 铂 人体静电 人在活动过程中 衣服 鞋 携带的工具等与其他材料 如空气 摩擦等都可能产生静电 人在活动或工作产生的电压值 见下页附图 人体是导体 仍然遵循导体带电的一般规则 感应带电 摩擦带电 传导带电 吸附带电等是一个独立的 电压经常在变化的 随时会引起破坏力的带电体 人在无防静电防护活动时的电压值 静电的消失 带电体自身消失静电 任何物体所带的静电如果没有外来的补充 终将会消失 静电中和 常温常压下 空气中所具有的带电粒子所中和 带电体本身与周围导体的放电 静电泄漏绝缘体表面泄漏和绝缘体内部泄漏 二 静电危害的特点及作用机理 静电力学效应造成的危害 生产的障碍ESD ElectrostaticDischarge 热效应造成的危害 危险场所的点火源和引爆源 微电子器件的损伤源高压静电场引起的介质击穿和潜在危害ESD的电磁效应是信息化时代电子装备的主要危害源之一ESD对人体电击可造成 二次 危害事故静电感应放电引发事故 形成静电危害的条件 产生并积累起足够的静电 形成了 危险的静电源 以至局部电场强度达到或超过周围介质的击穿场强 发生静电放电 危险静电源存在的场所有易燃易爆气体混合物并达到爆炸极限 或有电火工品 火炸药之类爆炸危险品 或有静电敏感器件及电子装置等静电易爆 易损物质 危险静电源与静电易爆 易损物质之间能够形成能量耦合并且ESD能量等于或大于前者最小点火能或静电敏感度 以上三个条件缺一不可 其中一个不成立 就不会有静电危害发生 静电危害形态种类比较 日本静电事故分类 三 静电防护 静电积累并达到足以引起火花放电 引起爆炸 电击工作人员 影响生产和产品质量时才去控制 否则也没有必要 1 控制静电起电量和电荷积聚 防止危险静电静电源的形成 2 使用静电感应度低的物质 降低场所危险程度 3 采用综合防护加固技术 防止ESD能量耦合 静电安全防护原则 遵照静电防护原则 为防止静电危害 可采取如下对策 控制静电起电率防止危险静电源的形成 减小静电起电率的主要方法有 减少物体间摩擦 控制物体间的接触分离速度和次数 同时使物体的速度缓慢变化 缩小接触分离物体间的接触面积 减小接触压力 不要急剧剥离处于紧密接触状态的物质 物体表面应保持清洁 光滑的状态 合理搭配使用摩擦带电序列中位置靠近的材料 纯净气体避免混入杂质等异物微粒 2 增大电荷消散速率防止电荷积聚 增大电荷消散速率的主要方法有 提高环境的相对湿度 合理的静电接地和搭接 使物体保持有静电泄露通道 使用导电或防静电材料或使用抗静电剂使物体表面电阻减小 电荷能够通过接地装置很快泄漏 使用离子风等静电消除器 中和带电体上的电荷 以提高电荷的消散速率 使危险静电源不能形成 其他对策 采用抗静电火工品和元器件降低场所危险程度 控制气体混合物浓度防止爆炸事故发生 采用ESD设计和防护加固技术提高电路抗电磁干扰能力 加强静电安全管理 静电防护措施之 控制静电的产生 工艺控制 材料选用 根据带电序列 可调整生产物料与不同材料制成的设备发生摩擦 所带电的正负不同而抵消 降低摩擦速度或流速 静电防护措施之 接地 导体直接接地绝缘体表面加一导电性覆盖层 采用导电性地面 工作人员穿戴防静电衣裤 鞋袜 手套 静电防护措施之 增湿 用于绝缘体表面消除静电随着湿度的增加 绝缘体表面形成薄薄的水膜 水膜中含有的杂质和溶解物质 有较好的导电性 能加速静电的泄漏 方法 喷雾加湿 挂湿布条 静电防护之 用静电中和器 静电消除器 静电中和器就是能产生电子和离子的装置 感应式中和器 生产物料上的静电在放电针上感应出相反的电荷 在针尖附近形成很强的电场 当局部电场强度超过30kv cm时 空气被电离 并形成电晕放电 产生正离子和负离子 而达到中和 主要性能 电晕电流 临界电压 电晕电流越大 消除静电的效果越好 临界电压越低 说明物料上残留的静电电压越低 影响因素 放电针 形状 材质 结构 针内距离 电容量 安装局限性 低于临界电压时 就不起作用 高压中和器 原理和种类 高压中和器是利用高电压在放电针尖端附近形成强电场 使空气电离来进行工作的 如右图 种类有 交流高压中和器 又分工频交流和高频交流 直流高压中和器 工频高压中和器 有直接式和感应式工频高压中和器的优点 结构简单 坚固耐用 缺点 由于自身的交变电场产生的交替的正负离子自身会复合 所以效率较低 高频高压中和器 优点 防爆性能较好 可以做成电容间接耦合式 缺点 结构复杂 效率较低 直流高压中和器优点 效率高 作用距离远 较容易控制 缺点 结构复杂 静电中和器的重要指标 消除静电时间 残余电压 臭氧浓度 IEC60335 2 65 2003 电气安全 IEC60335 1 2003 GB4706 1 1998 测试标准 参照IEC61340 5 1 放射线中和器 放射线中和器是利用放射性同位素产生的射线使空气电离 来达到消除生产物料上的静电 放射线中和器结构简单 不需要外部电源 可工作在易燃易爆的环境中 但要注意存放 保管 使用 防止射线对人体的伤害和对产品的污染 需向国家原子能机构申请审核 高频交流离子风机 FC 001 特点 应用当今国际最新技术 具有独特的高频放电形式 具有高压异常报警及指示功能 特殊合金材料制成放电针 使放电稳定 体积小 重量轻 功能齐 除电性能强 台式直流离子风机 DC 001B 特点 快速中和静电 离子平衡良好 小型轻量 可用于设备 交流离子风机 SL 001 特点 快速消除静电 小巧 精致 易操作 连续风速调节 离子平衡指示灯 可加热风功能 离子针清洁毛刷 可适合三种安装方式 台式悬挂式和底架式 交流离子风机 SL 002 特点 大范围离子风区 风速可调节 带灯光照明 可加装暖风功能 二 三束离子风输出 使用范围广 主要应用于电子产品的加工和组装 手表和其他精密仪器的组装 塑料薄膜的剪切 覆膜以及模具产品的脱模等过程 交流离子风机 SL 010 特点 大范围离子风区 风速可以调节 吹风角度可以上下调节 桌上型和悬挂式可供选择 离子平衡指示灯 可加暖风功能 交流离子风机 SL 020 特点 大范围离子风区 风速可以调节 吹风角度可以上下调节 桌上型和悬挂式可供选择 离子平衡指示灯 可加暖风功能 可加装报警功能 平衡电压超过 25V 标准 时 会自动报警 报警范围也可以根据客户要求设置 交流离子风枪系列 SL 004A 特点 斯莱德离子风枪是一种可提供强力风带物体上的手持式静电消除器 设计应用于大风量除尘和中和静电 广泛用于精密产品 电子组装生产线 医药制造等 离子的作用距离可达一米 需要和相配电源供应器一起使用 电源供应器需另外购买 SL 004 SL 004H SL 004AA 交流离子风嘴系列 SL 005A 特点 斯莱德离子风嘴是一种可使用压缩空气来消除静电和灰尘的消除装置 特别适合于人手无法接近的场合和环境 离子的作用距离可达一米 需要和相配电源供应器一起使用 电源供应器需另外购买 SL 005 SL 005B SL 005C 离子风铜棒 SL 006A 特点 外壳坚固 易安装 铜铝质材料 风力强劲 除静电迅速快捷 适用于各种恶劣工作环境 须配用SL 008电源供应器使用 高效交流静电棒 SL 006 特点 外壳坚固 易安装 铜铝质材料 排针设计形式 高效强力的离子产生可应用于各种恶劣工作环境 须配用SL 008电源供应器使用 离子棒系列 SL 011ASL 011 特点 铝合金外壳 小型易安装 无电击设计 须配用SL 009电源供应器使用 SL 011A SL 011 离子棒系列 SL 040 特点 内置独特的高风量气管 能迅速的中和离子 坚硬的铝质外壳 无电击设计 可配接压缩管 须配用SL 009电源供应器使用 离子棒系列 SL 041 特点 除静电和除尘二合一 无电击特性 铝质材料 静电棒和风力能有机结合 能通过高速气流 将离子直接吹至目标表面 离子风能快速消除静电 防止再粘附物件上 须配用SL 009电源供应器使用 自行除静电棒SL 181 利用极细导电性金属纤维与带电体接近 双方有极大不等的电位差 促使带电体附近空气离子化而使带电体之静电中和消除 无须加装电源 特性 防爆 弹性柔和 耐酸抗张力 耐高温 当金属毛刷覆着尘埃或沾胶硬化时 可用火焰燃烧除去灰烬后 可继续长期使用 应用 印刷工程 造纸工业 上胶机 乙烯合成胶皮机 纤维染整工业 成型加工分离机 部分电源供应器 特点 体积小 易于安装和连接 可防止短时间内输出短路 不要在易燃易爆场合使用 SL 007 SL 007A SL 008B SL 009 重锤式表面电阻测试仪SL 030