静电的应用和危害
静电的应用及危害
人在地毯上走动 在工作台上操作 从工作椅上站起
器件所能承受的静电电压
静电破坏电压 (V) 30~1800
器件类型
VMOS
OP-AMP
190~2500
•
几千伏到几万伏
几十伏到几百伏
器件
人体静电电压
要密切注意元件在不易察觉的放电电压下发生的损坏，这一 点非常重要。人体有感觉的静电放电电压在3000 — 5000V之间， 然而，元件发生损坏时的电压仅几百伏。
静电对电子产品损害的特点
3. 随机性 电子元件甚么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说， 从一个元件产生以后，一直到它损坏以前，所有的过程 都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机动性 性。其损坏也具有随机动性性。 4.复杂性 静电放电损伤的失效分析工作，因电子产品的精、细、 微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较高的技术 并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。即使如此，有 些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别， 使人误把静电损伤失效当作其他失效。这在对静电放电 损害未充分认识之前，常常归因于早期失效或情况不明 的失效，从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。所以静 电对电子器件损伤的分析具有复杂性。
人类对静电的认识
静电学是电学中最古老的学科
据有资料记载,古希腊哲学家塔勒斯
(Thales)公元前640-546年在研究天然磁 石的磁性时发现用丝绸、法兰绒摩擦琥 珀（Amber）之后也有类似于磁石能吸 引轻小物体的性质。电这个词起源于希 腊语（琥珀）
二十世纪中后期静电危害震惊 世界
美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事 故达116起。 1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国 三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发 生爆炸以后引起了世界科学家对静电防护的关注。 我国在石化企业发生了30多起较大的静电事故，其 中损失达百万元以上的有数起。
静电的应用及危害
静电的应用
原理：静电平衡
静电屏蔽实验
静电屏蔽：导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。
静电平衡状态下导体的电场
特征一：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零，即E内=E外-E感=0
静电平衡状态：静电平衡状态：导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态。
静电的应用
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表面上 , 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 。
静电的应用和危害
你知道的静电现象
静电的应用
静电是自然界中普遍存在的物理现象，它既可以为人类所利用，也可以给人类造成麻烦，甚至危害。静电可以被人们利用，如利用静电在物体上喷涂液体或固体涂料，另 外，静电屏蔽、静电植绒、静电复印机、激光打印机等都用到了静电现象。
静电喷涂：在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场，当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时，便补集了大量的电子，成为带负电的微粒，在静电吸引的作用下，被吸附到带正电荷的工件上去。当粉末附着到一定厚度时，则会发生“同性相斥”的作用，不能再吸附粉末，从而使各部分的粉层厚度均匀，然后经加温烘烤固化后粉层流平成为均匀的膜层。
静电屏蔽的应用
电学仪器和电子设备外面的金属罩，通讯电缆外面所包的一层铅皮，可以防止外电场的干扰；
静电屏蔽的应用
电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安全作业。
静电的应用和防范
02
CATALOGUE
静电的应用
静电在工业上的应用
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静电除尘
利用静电场的作用，将空 气中的尘埃颗粒吸附在电 极上，达到清洁空气的目 的。
静电喷涂
通过静电作用，将涂料均 匀地喷涂在工件表面，提 高涂层的附着力和均匀度 。
静电植绒
利用静电场对绒毛进行加 速和定位，实现均匀的植 绒效果。
静电在医疗领域的应用
静电现象在日常生活中很常见，但有时也会带来一些麻烦，如静电放电引起的干 扰和损坏。
静电产生的原因
静电产生的主要原因是摩擦、接触和分离。当两个不同的物 体相互摩擦时，物体表面上的电子会转移，从而使其中一个 物体带正电荷，另一个物体带负电荷。
此外，感应和传导也是产生静电的途径。例如，在高压电场 中，物体感应出相反的电荷；或者在接触高分子材料时，材 料内部的电子转移使得物体表面出现电荷。
静电技术在医疗领域的应 用前景
静电技术在医疗领域也有着重要的应用价值 ，如利用静电排斥原理研制药物输送系统， 通过控制药物的位置和运动来提高药物的靶 向性和疗效。此外，静电技术还可用于制备 功能材料和器件，如人工关节和心脏瓣膜等
。
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使用防静电工作服等防护用品，避免人体与 静电的接触。
避免摩擦
减少物体之间的摩擦和接触，以减少静电的 产生。
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CATALOGUE
静电的安全防护常识
静电防护的原则和方法
防止静电积累
将容易产生静电的设备、工作台、地面等采取接地措施，以消除 静电的危害。
控制静电产生
降低摩擦速度或减少接触面积，以降低产生静电的概率。
静电的应用和防 范
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静电的产生、危害和利用
静电的产生、危害和利用静电是人们很熟悉的一种现象，但是许多人对静电的印象、知识停留在脱化纤衣服时会产生电火花这样的概念上，实际上静电不仅仅是这样，它有许多的应用，如果处理不当，也可能造成重大的危害。
本文将简要介绍静电的产生、危害和人们对它的利用。
标签：静电危害防护应用技术日常生活中，静电随处可见，门把手、梳头、脱衣服都能够听到静电啪啪的响声，如果在黑暗的环境中，还能够看到火花，这就是人们对静电的一般印象。
但是静电不仅仅是这么简单的现象，它利用的好是人类的好帮手，利用不当就是疯狂的野兽。
一、静电的产生静电产生的原因是多方面的，具体有以下几种：1.摩擦起电。
具体表现为脱化纤类的衣服时，黑暗中可以观察到电火花。
其原理是两种不同物质紧密接触且有相对运动的时候，会产生电荷的转移，从而使它们各自表面出现异种电荷。
2.静电感应。
由于电场的存在，导体内部产生了电荷的定向运动，导致导体表面的电荷积聚。
3.电离起电。
当物体处于强电场中的时候，分子和原子可能发生电离，在电场力的作用下，正负离子做定向运动积聚，形成静电。
静电是很奇妙的，普通人可能意识不到，人们身上带的静电电压可能高达数万伏。
为什么会有如此高的电压呢？电容、电压和电量有这样的关系。
而电容与极间距离d有关。
当物体紧密接触时，如间距为2.5×10-8厘米，此时接触电位差很小，当两极距离增大到0.1厘米时，距离增大为原来的40万倍，电容缩小为原来的40万分之一，这样即使原来的电位差只有0.01伏，此时也有4000伏了[1]。
因此数万伏的静电电压是不足为奇的。
电压虽高，电流极小，总能量很小，不会致命，但是有研究表明电压过高也会对人的心理和生理造成一定的影响。
二、静电的危害静电的危害主要来源于带电体的相互作用。
如飞机在高空中与空气、水汽、灰尘不断摩擦，使飞机的机体带电，如果不能及时的清除，会对飞机上的无线电系统的正常使用造成严重的干扰。
印刷场中，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，印刷时造成极大的不便。
物理静电的应用及危害
物理静电的应用及危害物理静电是指物体表面的电荷分布不平衡，产生静电效应的现象。
它在日常生活中有着广泛的应用，同时也可能会带来一些危害。
首先，物理静电具有许多实际应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 静电喷涂：静电喷涂是一种利用静电力将涂料粒子沉降在被处理物体表面上的技术。
利用物体表面的静电电荷，可以将涂料均匀地喷射到目标物体上，提高涂层的质量和附着力，并节约涂料的使用。
2. 静电粉末涂覆：静电粉末涂覆是一种将粉末附着到物体表面的方法。
静电电荷使得粉末颗粒在物体表面生成一层均匀的薄膜，用于防腐、美化或增强物体的性能。
3. 静电除尘：静电除尘是一种通过静电力去除空气中悬浮物质的方法。
将带有静电电荷的收集体放置在空气流经的通道中，通过静电力将悬浮物质迅速吸附到收集体上，净化空气。
4. 静电干燥：静电干燥是一种利用静电力将湿润物质中的水分快速去除的方法。
通过静电电荷将湿润物体表面的水分引导到薄膜上，并利用薄膜上的静电力将水分快速去除。
5. 静电防护：静电防护是一种预防静电产生的方法，主要应用于防止静电导致的火灾和爆炸。
通过合理规划和设计，采用防静电材料、接地等措施，可以有效降低静电的危害。
然而，物理静电也可能带来一些危害。
1. 静电引发的火灾和爆炸：在需要处理易燃物质的场所，如油库、喷涂车间等，静电引发的火灾和爆炸是一个潜在的风险。
当静电积聚在物体表面，电荷积累到一定程度时，如果遇到能够导电的物质或者产生放电的条件，就可能引发火灾和爆炸。
2. 静电放电引发电子设备损坏：在电子设备的制造和使用过程中，静电放电可能损坏设备中的微电子元器件。
特别是在干燥的环境中，静电容易积聚在设备表面，当人体或其他物体接触到设备时，如果电荷随着放电通路进入设备，就有可能导致电子元器件损坏。
3. 静电对人体的影响：静电对人体的影响主要表现为静电放电感觉、过敏症状和健康问题。
当人体周围空气湿度较低时，容易产生静电，人体接触带有静电的物体时，可能会感受到放电或小电击。
静电的应用与消除静电危害的措施
静电的应用与消除静电危害的措施静电在我们的日常生活中无处不在。
它既有利用价值，也有一定的危害性。
本文将介绍静电的应用及对人体和设备的危害，同时探讨静电的消除措施和防止产生静电的方法。
静电的应用静电喷涂静电喷涂（Electrostatic spraying）是一种高效、节能、环保的表面涂装技术。
静电场产生能将涂料颗粒粘附于涂装物表面，使喷涂效果更加优异，且涂装材料的利用率也更高。
静电粉末涂料静电粉末涂料（Electrostatic powder coating）是一种采用静电场作为原动力喷涂的涂装技术。
静电场不仅提高了涂料粉末的附着力和抗腐蚀性能，还能让涂料粉末充分利用，减少浪费。
静电除尘静电除尘（Electrostatic dust removal）是一种利用静电场将粉尘以电荷为媒介分离的技术。
这种技术适用于烟气、粉尘等气体体系，具有高效、低能耗、低排放等优势。
人体健康静电会对人体产生影响，尤其是在室内与地面无接触时。
当人体与地面相互接触，会由于地面是一种导体，能够吸收或放出静电，从而达到消除静电的目的。
但是，在干燥环境下，如果地面不导电或导电性差，人体被电化就会引起难受、头痛、乏力等症状。
静电还有可能引起心律不齐、心脏病等身体上的疾病。
设备损坏静电对设备的损坏程度取决于设备使用的环境及使用情况，常见的静电损坏包括电路板、微电子器件、IC芯片等设备受静电放电而遭受的损坏。
这些设备受到静电干扰后，可能出现崩溃、掉档、重启等情况，给业务造成了巨大的损失。
消除静电的措施耳thing理静电消除静电最有效的方法是接地。
因为地面具有导电性，能够吸收并释放静电，从而有效地消除静电。
消除静电的方法之一是使用耳thing 理系统，将各个设备的电源线和设备框架连接到地面上，以消除电荷的堆积。
静电除尘器是一种先进的环保装置，用于去除粉尘及其它pollutants。
静电除尘器能够利用静电场对粉尘、气流进行分离，有效地防止空气污染。
第5节 静电的利用与防护
第5节静电的利用与防护核心素养物理观念科学思维科学探究1.了解生产生活中关于静电的利用的几个常见实例。
2.了解静电的危害及防护方法。
分析讨论静电在激光打印、静电喷涂、静电除尘中的应用。
通过静电现象的利用和防护，增强安全利用静电的意识知识点一静电的利用[观图助学]电鳐放电治病1.医生常把病人放到电鳐身上，或者让病人去碰一下正在放电的电鳐来治疗风湿病和癫狂病等。
喷杯式静电喷涂法2.碗形喷杯高速旋转并带负高压，涂料从喷杯中心流出，从喷杯的前端以雾状喷出，被涂工件接地，涂料微粒就被吸引到工件上。
①涂件；②回转杯；③涂料容器；④驱动电机；⑤支架；⑥直流高压电源。
这种方法涂料微粒带的电荷量较大，微粒在工件上的吸着率较高。
1.静电除尘能有效处理烟雾，与其他除尘方式相比，静电除尘耗能少，效率高。
2.静电喷涂是通过高压静电发生装置使喷出的雾滴带电的喷雾方法。
3.激光打印也是通过静电来实现打印的。
4.静电还有很多应用，空气净化器，用静电处理种子提高发芽率，利用静电处理水，既能杀菌还能减少水垢，等等。
知识点二静电的防护[观图助学]现代避雷针往往具有很多组金属尖棒，做成蒲公英花的形状，以增强避雷效果。
铁塔上面的两条导线接地，把输电线屏蔽起来，避免雷击高压线。
以上两图在静电防护方面采用的方法相同吗？1.防止静电危害的方法之一是尽快把静电导入地下。
2.雷击：带电云层接近地面时，地面上的物体由于静电感应而带异号电荷，这些感应电荷分布在高大建筑物、大树等突出的物体上，物体和云层间形成很强的电场，使空气电离，云层与地面间形成强烈的火花放电。
静电水处理器的工作原理：接通220 V50 Hz的电源时，供给副机能量，使之阴阳极间形成高压静电场，被处理水从场经过时受场作用，水分子的偶极矩增大，并呈链状排列。
同时一些物理性能发生变化(电导率，表面张力)等，此方法处理的水为静电活化水。
防止静电的方法1.出门前去洗个手，或者先把手放墙上抹一下去除静电。
静电的应用与危害
静电的应用与危害静电是一种常见的物理现象，它指的是带电物体之间发生的电荷转移或累积。
静电既有各种实际应用，也存在一些潜在的危害。
本文将从应用和危害两方面来探讨静电的相关内容。
一、静电的应用静电在工业生产、科学研究以及日常生活中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域。
1. 静电除尘静电除尘是一种常见的空气净化方法，用于去除工业生产中产生的大量粉尘。
它利用了静电的特性，通过电场吸引和捕捉被带电粒子。
2. 静电喷涂静电喷涂是一种高效的涂装方法，广泛应用于汽车制造、家具制造和建筑装饰等领域。
通过给喷涂物体带上电荷，使其在受电场作用下均匀覆盖在工件表面，提高喷涂的精度和效率。
3. 静电复印静电复印技术是现代办公中常用的一种复印手段。
通过将原稿带上电荷，静电复印机可以生成一个电子图像，然后通过静电感应引发粉末粒子吸附在纸上，最后形成复制的图像。
4. 静电发电静电发电是一种常见的能量转换方式，在静电机、电荷转移装置和电子元器件中都有应用。
它利用静电的电荷分离过程来产生电流，实现能量的转换和利用。
二、静电的危害除了应用方面，静电也存在一些潜在的危害，对人体健康和电子设备的正常工作可能产生不利影响。
以下是一些常见的危害。
1. 静电放电静电放电是当带电物体与无电荷物体或者低电荷物体接触时，电荷之间的不平衡导致的电荷转移。
当静电放电能量较大时，可能会引发电火花、火灾或爆炸，对人身安全和财产造成危害。
2. 静电干扰在电子设备的制造和使用过程中，静电会对电子元件产生干扰，可能导致设备的故障、数据损失或者短路等问题。
特别是在微电子领域，静电释放能量可能会损坏高精度和高灵敏度的元器件。
3. 静电引发的人身灾害静电不仅对设备有潜在危害，也对人体健康有影响。
在干燥的环境中，人体容易产生静电，当人体带电时，触摸金属或其他导电物体时会发生静电放电，导致疼痛、电击感、心律失常等不良反应。
总结静电既有广泛的应用领域，又存在一些潜在的危害。
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静电的应用和危害
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静电的应用和危害
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所谓静电，严格地说，是指电荷不发生移动，但通常情况下，静电应用也包含电流放电（如电晕放电）的应用，在实际生活中得到了广泛的应用，下面简要叙述几种静电的应用和危害。
1 静电的应用
(1) 静电集尘。
是指用电气的方法去除气体中浮游的微小尘埃，集尘电极接地，放电电极上施加直流电压（-40～-200kV）并形成电晕放电。
含尘气体由集尘电极下方进入放电区，粉尘会带上负极性电荷。
荷负电的尘埃在电场作用下被集尘电极吸附，由此可去除气流中的粉尘。
另外，放电电极为负极时，电极
间放电电压比放电电极为正极性时要高，因此可采用较高的电场强度。
但是，对于室内空气净化用小型集尘器，为了不产生有害的臭氧，通常采用正电晕放电。
近年来，高性能，经济的电气集尘器已得到开发应用，如现在在火力发电厂中普遍装设了电除尘装置，为防止大气污染作出了突出贡献。
(2) 静电喷涂。
利用电气集尘的原理，可以高效的喷涂。
例如，使涂料微粒化，并使其带上负电荷，而被涂的金属物体接地，喷出的粒子会沿着电力线移动，使涂料牢固地附着在物体的表面。
静电涂料具有：①涂料浪费少；②可均匀牢固的喷涂；③可流水作业，而且可利用传送带进行大规模生产等优点，被广泛用于汽车、家电产品以及电动机等的喷涂。
(3) 静电摄影。
静电摄影是用静电记录图像的，方法多种多样，下面说明其中一种方法，首先将蒸发
镀有硒膜的金属极板置于暗室，利用电晕放电使其带上正电荷。
然后使其曝光，光照射到部分的硒膜会失去正电荷，在硒膜上撒上带负电的着色剂（着色离子），硒膜上残余有正电荷的部分会附着着色剂，将带正电荷的纸贴在该面，在复制到着色剂的图案后，进行加热，即可使着色剂定影，静电摄影也称为电子摄影，被广泛用于复印机中。
(4) 静电选别。
利用静电力，从导电率不同的两类粒子组成的混合物中分离出各成分称为静电选别。
例如，将混合粒子放在金属板上，利用电晕放电使粒子带电后。
将金属板倾斜．此时，由于导电性好的粒子失去较多电荷，与金属板间的附着力降低，因而迅速从金属板上滑落，由此可进行粒子选别，如农业生产中应用的静电选种。
静电选别已应用于矿石选别。
食品加工过程中异物的除去以及茶叶选别等方面。
(5) 直流高压的产生。
范德格拉夫静电发生器就是利用电晕放电使高压球带电而产生直流高压的，可以做泄漏电流试验等绝缘检查试验，广泛应用于生产电力设备厂家和电力系统等部门。
(6) 高压测量。
静电电压表，脉冲电压记录仪都是利用静电现象对高压进行测量的装置，广泛应用于电力的高压试验等领域。
(7) 燃料气体的点火。
利用微小电流放电可以对气体热水器、气体炉灶等进行点火，放电脉冲电压峰值为几万伏（放电能量约1mJ），而汽车的点火等也是利用微小的电流放电，使发动机汽缸内燃料气体爆炸而获得动力，燃料气体点火时脉冲电压的峰值为10～100kＶ。
2 静电危害的对策
两物体接触后分离会带电（如相互摩擦后分离）．绝缘物体或不接地导体带电后，电荷泄漏很
少，因而可以长时间保持带电。
如果反复接触、分离，则带电量不断增加，会产生如下危害。
(1) 库仑力引起的危害。
库仑力会造成照相机等精密仪器以及半导体器件的制造过程中附着微尘，还会造成纺织厂内纱线的纠结以及纺织品的纠缠。
(2) 放电引起的危害。
包括可燃性气体的发火爆炸，变压器油流动带电造成变压器绝缘击穿，飞机的通信故障，放电时的电磁噪音会造成计算机误操作，摄影胶片，半导体器件等在制造过程中的暴光和损坏，人体遭电击等等。
(3) 静电危害的防护主要是抑制静电的产生与积聚，具体方法如下：
·限制薄膜的卷取速度以及石油等绝缘物体的输送速度。
·防止液滴等喷出和飞散（船舱清洗时水流喷射
曾引起多起油船爆炸事故）。
·物体移动后，静置一段时间，使电荷得到释放。
·增加湿度，或使用防静电剂，保持带电体具有一定的导电性，促进电荷的泄漏。
·导电体间的放电电流比绝缘物体间的放电电流大，易引起可燃性物体的爆炸，因此，导体应可靠接地。
·使带电物体再带上相反的电荷，从而中和全部电荷，这称为消电。
消电利用的是针电极电晕放电，在爆炸危险存在的场合，可采用放射性源消除电荷。
(4) 变压器油流动带电。
变压器内部绝缘油流动时，由于摩擦，变压器油会带上正电，而固体绝缘会带上负电。
要求强制冷却的大容量变压器容易出现这种流动带电问题，油流动速度过高时，会出现绝缘击
穿事故。
为了防止出现油流带电，可以增加油路截面积，降低油流速度。
根据具体情况，还可以采用防带电剂。
(5) 飞机的通信事故飞机在上空与水滴等粒子碰撞时，通常会带负电，电荷积累，电位达到
100kV左右时，机体的尖端会出现强烈的电晕放电，辐射电磁波。
辐射的电磁波会严重干扰飞机的通信系统和飞机信号。
为了避免电晕放电所造成的通信故障，在飞机机翼的后部安装多根尖针电极，尖针电极在很低电位时就会出现微弱的电晕放电，从而泻放电荷。
请在该处输入组织/单位名称
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