静电现象的应用与防止

静电现象的应用与防止〔1〕
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，这就是摩擦起电现象。

如玻璃棒与绸子摩擦，玻璃棒带正电。

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。

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
当天气非常枯燥时，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，听到噼啪响声。

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，防止头发枯燥，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．在枯燥的季节尽量穿纯棉衣根，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．防止静电击打，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、洗手能让人体外表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。

饲养欣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2000V的电压，此时假设人伸手去拉金属把手，那么会产生火花放电，严重时会造成人痉挛。

防止方法：
在地毯中夹杂0．05mm—0．07mm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、撞击所带的电荷假设没有及时被导走，积累到一定程度时，那么会产生电火花，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，人与飞机间那么会产生火花放电，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，这样飞机就可以平安飞行。

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。

静电现象的应用与防止〔2〕
静电技术，已经广泛应用于根底理论研究、信息工程、空间技术、计算机工程、大规模集成电路生产、环境保护、生物技术、选矿和物质别离、医疗卫生消毒、食品保鲜、石油化工、纺织印染、农业生产等各个领域。

现正在形成一个新兴的“静电产业〞。

在此简单介绍几种静电技术的应用，以期抛砖引玉。

（一）农业方面
静电喷药
该技术应用高压静电使雾滴充电，带电的雾滴在静电场作用下，快速、均匀飞向并吸附在作物上，减少了雾滴漂移，提高了农药在作物茎叶正反面、隐蔽部位的沉积率，增加了药物与病虫害接触的时机，减少了药液损失，降低了对环境的污染。

静电育种
大量实验研究数据说明，静电场具有生物效应，能够引起生物遗传因子的明显变化，是培育新品种的有效手段。

（二）纺织、印染方面
静电纺纱
静电纺纱是利用静电感应原理，使纤维带电，从而定向、凝聚、排列、伸直，并由加捻机构加捻成纱的一种纺纱方法。

静电植绒
静电植绒是利用电荷同性相斥异性相吸的物理特性，使绒毛带上负电荷，把需要植绒的物体放在零电位或接地条件下，绒毛受到异电位被植物体的吸引，呈垂直状加速飞升到需要植绒的物体外表上，由于被植物体涂有胶粘剂，绒毛就被垂直粘在被植物体上，因此静电植绒是利用电荷的自然特性产生的一种生产新工艺。

静电复印
复印机利用了静电吸附原理，具有简便、迅速、清晰、可扩印和缩印，还可复印彩色原件等优点。

复印机的核心部件是有机光导体鼓〔OPC〕。

它是一个金属圆筒，外表涂覆有机光导体。

没有光照时OPC是绝缘体，受到光照时变成导体。

工作流程：
1．照明和聚焦成像
复印前先通过机内电路使有机光导体鼓在暗处带电〔甲〕。

复印时强光照在文件上，文件反射的光通过光学系统在鼓上成像，亮处的
OPC层变成导体，所带的电荷流失，暗处的电荷保存下来。

这时在鼓上出现一个电荷组成的“潜像〞〔乙〕，肉眼不能看见。

2．静电显影
有机光导体鼓在转动，潜像经过墨粉盒时，已经带相反电荷的墨粉被吸附在鼓外表带电部位上，鼓外表的潜像变成了可见的像〔丙〕。

3．转印和定影有机光导体鼓继续转动，经过复印纸时把墨粉印在纸上，白纸变成了文件的副本。

有机光导体鼓不停地转动，文件就一页一页的复印出来了。

墨粉是掺了树脂胶的，复印件要加热，墨粉才能永久的粘在纸上〔丁〕。

〔三〕工业方面
静电除尘
气体除尘方法的一种。

利用静电场使气体电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极从而被收集。

常用于以煤为燃料的工厂、电站，收集烟气中的煤灰和粉尘。

冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物。

静电喷涂
静电喷涂可用于工业的喷漆及敷粉。

该技术使用某种方法使涂料粒子带上静电荷，并在被涂工件上加上相反的电压，涂料粒子由于库仑力的作用就被涂到工件上。

这种方法可使涂料与工件外表结合得更牢固，而且工件外表凹陷局部也能均匀涂料。

同传统技术相比可以节约原料，降低本钱。

静电分选
物料经给料系统均匀散布在接地转动电极光滑外表上，带电的物料与接地分选滚筒电极交换，两种不同静电性能不同的物料有差异。

然后带电的物料进入分选区，在静电力、重力、离心力等的合力下落。

完成两种不同电性物料的别离。

应用在选矿等方面。

〔四〕医疗卫生、食物保鲜方面
静电杀菌
静电常温灭菌技术是我国科技工作者率先完成的一项新技术，其中包括电磁杀菌和臭氧杀两项技术。

电磁杀菌技术是采用高压静电场和交变电场、静磁场和交变磁场对液体进行静电常温杀菌技术。

它解决了传统灭菌方法难以克服的高温杀菌破坏水果汁、蔬菜汁、啤酒等饮料营养成分的难题，杀菌效率到达100％。

静电臭氧杀菌技术主要是指静电臭氧发生技术。

过去是采用点发电技术，臭氧发生量很少现在采用的是面放电技术，臭氧的发生量增加几十倍。

因此，成率迅速降低。

臭氧是一种强氧化物，可用于消毒灭菌。

臭氧有净化空气、消除臭味之成效。

国际上正在进行工业自来水臭氧杀菌技术的研究试验，用以取代化学杀菌方法。

小结
静电应用技术种类繁多，但从技术角度大体可划分为：净化技术、检测技术、生物技术、别离技术、触媒技术和其他延伸技术。