静电感应的应用技术及危害防护.doc

静电感应的应用技术及危害防护摘要：静电是生活中非常常见的一种现象。现代科技技术，已经将静电的应用技术与生活紧密的联系在一起。本文简要的对静电的应用技术进行了概括，并分析了静电的危害与防护。 关键词：静电；应用技术；危害防护 一、关于静电 物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。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，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。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。所以在很多运动的物体在与其它物体接触与分离的过程（如摩擦）就会带上静电。固体、液体和气体多会带上静电。如在干燥的季节人体就很容易带上很高的静电而遭受静电电击。在外电场的作用下，导体中电荷在导体中重新分布的现象。这个现象由英国科学家约翰坎顿和瑞典科学家约翰卡尔维尔克分别在1753年和1762年发现。如橡胶棒X原已带有负电荷,可称为施感电荷，若将导体D接近带电体X时，由于同性电荷相斥、异性电荷相吸，于是X上的负电荷在D中所建立的电场将自由电子推斥至D的远棒一边，并把等量的正电荷遗留在D的近棒一边,直至D中电场强度为零。如果有一条接地引线接触到导体D，则会有若干电子流向大地。导体D因失去电子而带正电荷，这种电荷称为感生电荷1。 利用静电感应现象可以使导体带电。早期的一些静电起电机就是根据这个原理制成的。人体也是导体。由于静电感应作用的存在，当人体接近某些敏感的仪器设备时，能造成干扰甚至损坏，工业生产中的某些粉尘，由于摩擦带电及感应带电作用的反复进行，可以出现大量的电荷积累，出现火花放电及导致爆炸事故，因此须事先采取必要的防静电措施。 取一对用绝缘柱支持的金属导体A和B，导体上都贴有金属箔，让A和B彼此接触，这时A和B上的金属箔闭合，表示它们都没有带电。把另一个带正电的金属球C移近导体A，这时A，B上的金属箔都张开了，表示它们都带了电。实验表明，靠近C的导体A带的电荷与C异号。远离C的导体B带的电荷与C同号。这种现象叫做静电感应。 一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间 的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端这种现象叫静电感应 静电感应产生的原因：放入电场中的导体，其中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动使导体两端分别出现等量异种电荷感应电荷。故导体中的自由电荷受到电场力的作用而定向移动是产生静电感应的原因。 二、静电的应用技术 利用静电感应、高压静电场的气体放电等效应和原理，实现多种加工工艺和加工设备。在电力、机械、轻工、纺织、航空航天以及高技术领域有着广泛的应用。 （一）静电除尘 静电除尘是利用静电场的作用,使气体中悬浮的尘粒带电而被吸附，并将尘粒从烟气中分离出来而将其去除。这是静电应用的主要方面，可用于各种工厂的烟气除尘。 （二）静电喷涂 静电喷漆是在高压静电场作用下，使从喷枪喷出来的漆雾带上电荷，这种带电的漆雾，向带异号电荷的工件表面吸附，沉积成均匀的涂膜。静电喷涂的漆液利用率甚高，可达8090。主要用于汽车、机械、家用电器等行业。 （三）静电喷洒 喷洒农药的静电喷雾机和静电喷粉机均装设静电喷头,利用数百到数千伏的高压直流电源通电到喷头,使药液或药粉颗粒带电，而防治目标则由静电感应而引发出相反极性的电荷，从而使药液或药粉颗粒在静电场作用下奔向防治目标。利用静电作用能显着提高命中率，减少药剂损失和对环境的污染，并可将药剂喷洒到目标的背面以增强防治效果。 （四）静电纺纱 在纺纱过程中利用静电场对纤维的作用力，使纤维得到伸直、排列和凝聚，并在自由端须条加拈时起到平衡的作用，使纺纱能连续进行。是属于自由端纺纱范畴的一种新型纺纱技术。 （五）静电植绒 利用静电场作用力使绒毛极化并沿电场方向排列，同时被吸着在涂有粘合剂的基底上成为绒毛制品。其装置由两个平行板电极构成。其中下电极接地，并在其上放置基底材料和短纤维；上电极板施加高压直流电，两电极间形成强电场。 （六）静电复印 利用光电导敏感材料在曝光时按影像发生电荷转移而存留静电潜影，经一定的干法显影、影像转印和定影而得到复制件。所用材料为非银感光材料。静电复印有直接法和间接法两种。前者将原稿的图像直接复印在涂敷氧化锌的感光纸上,又称涂层纸复印机;后者将原稿图像先变为感光体上的静电潜像，然后再转印到普通纸上，故又称普通纸复印机。 （七）静电制版 静电制版是利用静电复印原理，使具有光电导性能的纸版成为静电照相版。与传统的照相制版相比，静电制版速度快、工序少、成本低、操作简便、节约白银。其中光电导纸版是关键，一般采用成本低、制作易、毒性小的氧化锌纸版，它由氧化锌微粉体分散在绝缘树脂中，并和其他一些物质涂布在纸基上制成。 三、静电的危害及防护 所谓有利即有弊，静电的应用技术在生活的各个方面都给我们带来了极大的便利，但在某些方面也会产生一些危害。在石油、化工、航空航天、火炸药、造纸、印刷、塑料橡胶等都存在静电问题。 （一）静电对人体的危害 在干燥的季节若穿上化纤衣服和绝缘鞋在绝缘的地面行走等活动，人体身上的静电可达几千伏甚至几万伏。若人体静电超过23kV,当人接触接地金属时则会产生静电电击，若静电电压很高，则会对人体心理和生理造成一定的影响。除静电对人体电击外，研究表明，静电放电产生的电磁场强度很强，这种强电磁场作用时间短但其强度远比手机辐射的电磁场强，且放电的次数非常多，其对人体的作用是不可忽视的。 而人体静电是否与癌症是否有联系，需进一步研究。但是人体长期遭受静电电击和这种强电磁辐射的作用对人体是不利的，所以应穿防静电服与防静电鞋，以及安装检测防静电服和防静电鞋效果的检测仪器与设备，在有条件时应安装静电检测报警装置。 （二）防止静电危害的措施 静电危害的防止措施主要有减少静电的产生、设法导走或消散静电和防止静电放电等。其方法有接地法、中和法和防止人体带静电等。具体采用哪种方法，应结合生产工艺的特点和条件，加以综合考虑后选用。 1.接地：接地是消除静电最简单最基本的方法，它可以迅速地导走静电。但要注意带静电物体的接地线，必须连接牢固，并有足够的机械强度，否则在松断部位可能会产生火化。 2.静电中和：绝缘体上的静电不能用接地的方法来消除，但可以利用极性相反的电荷来中和，目前“中和静电”的方法是采用感应式消电器。消电器的作用原理是：当消电器的尖端接近带电体时，在尖端上能感应出极性与带电体上静电极性相反的电荷，并在尖端附近形成很强的电场，该电场使空气电离后，产生正、负离子在电场作用下，分别向带电体和消电器的接地尖端移动，由此促使静电中和。 3.防止人体带静电：人在行走、穿、脱衣服或座椅上起立时，都会产生静电，这也是一种危险的火花源，经试验，其能量足以引燃石油类蒸气。因此，在易燃的环境中，最好不要穿化纤类衣物，在放有危险性很大的炸药、氢气、乙炔等物质的场所，应穿用导电纤维制成的防静电工作服和导电橡胶做成的防静电鞋。 四日常生活中的防护 人体活动时，皮肤与衣服之间以及衣服与衣服之间互相摩擦，便会产生静电。随着家用电器增多以及冬天人们多穿化纤衣服，家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。 由于老年人的皮肤相对比年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重或诱发室性早搏等心律失常。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。 为了防止静电的发生，室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水，或用加湿器加湿；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷。发现头发无法梳理时，将梳子浸入水中片刻，等静电消除之后，便可以将头发梳理服帖了。脱衣服之后，用手轻轻摸一下墙壁，摸门把手或水龙头之前也要用手摸一下墙，将体内静电“放”出去，这样静电就不会伤你了。对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织或丝织内衣、内裤，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度。 尽快把静电引走，避免越积越多例如：油罐车、飞机利用导体与大地接触，导走静电；在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维及时消除静电；增大湿度，可使电荷随时放出，避免静电积累，工厂里保持一定的湿度，可以清除静电危害，在潮湿的空气里，不容易做好静电实验，就是这个道理 1、出门前去洗个手，或者先把手放墙上抹一下去除静电,还有尽量不穿化纤的衣服。 2、为避免静电击打，可用小金属器件（如钥匙）、棉抹布等先碰触大门、门把、水龙头、椅背、床栏等消除静电，再用手触及。 3、穿全棉的内衣。 4、准备下车的时候，用右手握住档，然后用手指碰着下面铁的部位，然后开车门，把左手放在车门有铁的位置，但是左手别松，然后把右手放掉，下车，这时候你再用右手抓着门就不会被电到了哈。接下去，用力一关，搞定 5、对付静电，我们可以采取“防”和“放”两手。“防”，我们应该尽量选用纯棉制品作为衣物和家居饰物的面料，尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电。尽可能远离诸如电视机、电冰箱之类的电器，以防止感应起电。“放”，就是要增加湿度，使局部的静电容易释放。当你关上电视，离开电脑以后，应该马上洗手洗脸，让皮肤表面上的静电荷在水中释放掉。在冬天，要尽量选用高保湿的化妆品。常用加湿器。有人喜欢在室内饲养观赏鱼和水仙花也是调节室内湿度的一种好方法。 另外，推荐一个经济实用的加湿方法：在暖气下放置一盆水，用一条旧毛巾(或吸水好的布)，一头放在水里，一头搭在暖气上，这样一昼夜可以向屋里蒸发大约三升水。如果每个暖气都这样做，整个房间就会感到湿润宜人。您不妨试试。 6、勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的静电。 下面是两个小窍门，有助于防止这种电击。 1、在房屋内，地毯与鞋底摩擦后可能产生静电，在屋外也可能由于刮风导致身上带电。这时进出要碰铁门时小心，手可能挨电打。反复遇到这样的情况后，可采取如下办法避免电击： 在碰铁门时，不要直接用手直接接触铁门，而是用手先大面积抓紧一串你口袋里的钥匙（通常这并不会遭电击），然后，用一个钥匙的尖端去接触铁门，这样，身上的电就会被放掉，而且不会遭电击。 原理：手上放电的疼痛是由于高压放电，由于放电时手与铁门突然接触时是极小面积的接触，因而产生瞬间高压。如果拿出来口袋里的钥匙，先大面积握住钥匙（一串钥匙本身不能传走多少电荷因而这时也不会有电击），再用一把钥匙的尖端去接触大的导体，这时，放电的接触点就不是手皮肤上的某个点，而是钥匙尖端，因此手不会感到疼痛（也许钥匙会！-如果它有疼感的话）。 2、下出租车