靜電原理
所謂靜電是在絕緣材料表面存在的靜止電荷,正、負(fù)電荷都可能存在。絕緣材料帶靜電的主要原因是表面相互摩擦和表面間迅速分離。絕緣材料原子沒有金屬導(dǎo)體中的自由電子,原子核周圍電子、包括最外層電子被原子核緊緊吸引著,圍繞原子核運(yùn)動(dòng)。在自然狀態(tài)下絕緣材料呈電中性,但當(dāng)有非電場(chǎng)力的外力作用時(shí),如摩擦和分離等外力的作用下原子會(huì)丟掉外層部分電子,同時(shí)破壞各原子靠外層電子構(gòu)成的共價(jià)鍵。使其表面帶上凈剩正電荷或負(fù)電荷,同時(shí)使絕緣材料非極性共價(jià)鍵被破壞變成極性鍵。由于是絕緣材料,電荷不能自由移動(dòng),因此凈剩的電荷靜止置于表面形成靜止電場(chǎng),這種電場(chǎng)稱為靜電場(chǎng),也稱靜電。
消除靜電原理
兩種絕緣材料摩擦后,哪個(gè)材料帶正電荷或帶負(fù)電荷取決于兩種材料的電阻率和外力作用方式。我們觀察到塑料薄膜帶上靜電,一般是薄膜之間相互吸引在一起,但并不知道哪種材料或同種材料哪個(gè)表面帶正電荷或負(fù)電荷。我們無需知道材料表面電荷的正或負(fù),只要用下列方法就可消除。
1、電暈放電法消除靜電
前面已述,空氣在高電壓條件下被電離成正、負(fù)離子自由的狀態(tài)——等離子狀態(tài)。在薄膜表面利用微弱的電暈放電,微弱的程度是要求產(chǎn)生的離子運(yùn)動(dòng)能量低于薄膜材料化學(xué)鍵能,使離子不要再使表面極化。這些正或負(fù)自由離子被薄膜表面靜止的凈電荷吸引使之變?yōu)橹行浴H绻∧け砻鎯羰5氖秦?fù)電荷則會(huì)吸收自由離子中的正離子,反之亦然。
2、靜電感應(yīng)法消除靜電
用接地的導(dǎo)體與薄膜表面接觸,根據(jù)靜電感應(yīng)原理,帶正電的薄膜會(huì)從大地上感應(yīng)出等量的負(fù)電荷與之中和,對(duì)帶負(fù)電的薄膜也是同樣道理。我們可以認(rèn)為地球是帶足夠量正、負(fù)電荷的倉(cāng)庫(kù)。應(yīng)用導(dǎo)體的形式種類很多,例如金屬導(dǎo)體材料、濕的布帶、潮濕的空氣等。帶靜電的材料放在較潮濕環(huán)境中,很快靜電會(huì)消失,因?yàn)槌睗窨諝馀c大地相連接,靜電荷通過潮濕空氣感應(yīng)出電荷與之中和,另外潮濕空氣中帶有大量離子也能中和靜電。
對(duì)塑料薄膜更適合于用靜電感應(yīng)法消靜電,電暈放電法消除靜電是利用微弱的電暈放電產(chǎn)生自由離子中和表面電荷,但稍強(qiáng)的電暈還會(huì)產(chǎn)生靜電,合適的電暈強(qiáng)度很難掌I握。若劑量過小消除靜電不完全,反之又會(huì)產(chǎn)生新的靜電。感應(yīng)法消除靜電只要使薄膜表面與導(dǎo)體充分接觸就能達(dá)到良好的消除靜電的目的。
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