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标题: 薄膜车间静电的产生机理及消除方法 [打印本页]

作者: Bruce 时间: 2016-1-7 18:48
标题: 薄膜车间静电的产生机理及消除方法
静电产生的主要原因是摩擦。当两种固体材料接触和迅速分开时，其中一种材料具有较大的吸附电子的能力而使电子转移到材料表面上，获得电子表面呈现出负电荷，而另一个表面由于失去电子而带正电荷。
产生静电的主要因素：
1、材料性质包括材料内在的化学组成、物质内部结构、应力应变力学特性、材料形状和导电性等。
材料的导电性对静电具有双重作用。其一，如果材料为导体，则电荷在其表面上是自由移动的，电荷在其整个表面上是趋于自由分布的，而不是停留在产生电荷的局部位置。这种电荷在表面上分布只能引起较低的电压。导电材料任何部分同地面接触就立即使材料上的电荷传到地面。而绝缘材料则与导体不同，像薄膜等，产生静电就形成较高电压，也不能通过接地来消除。
2、周围环境条件包括接触物体（材料）周围气体的组成与压力、温度、湿度等。
3、机械作用情况包括两种材料接触的类型、接触时间、接触面积、分离速度以及材料作用力的性质等。一般情况下，两种材料接触越紧密或分离速度越快，产生的静电就越大。
4、材料配合种类不同，材料间的摩擦作用会产生不同极性的静电。不同材料附有不同的静电强度。
生产过程中静电消除的方法与措施
1、化学消除法
化学消除法一般是在材料表面涂上一层抗静电剂，使材料导电，成为稍微导电的绝缘材料。化学消除法的应用受到很大局限，很可能对薄膜品质产生不良影响，一般不太使用。
2、物理消除法
物理消除法即在不改变材料性质的情况下利用静电本身固有的特性来消除的方法，是现在工业生产中最主要的方法之一。
（1）“接地”消除法，这是最简单的方法。就是用金属导体将要消除静电的物体与大地连接，使之与大地等电位，电荷便经大地而泄露，但这种方法对于绝缘物体几乎无效果。
（2）湿度控制消除法
材料表面电阻随空气相对湿度增大而减小，因此，增加空气的相对湿度，就可以提高材料的表面电导率，加速电荷泄露。加工车间的环境条件是：温度20℃左右，带电体周围环境相对湿度提高到70%以上，可作为静电安全措施。
（3）静电消除设备介绍及选用原则
常用的静电消除器有感应式、高压电晕放电式、离子流静电消除器和放射性同位素式几种。其中，前两种由于价格便宜，安装使用方便和不存在原子辐射等优点得到较为广泛应用。现分析如下：
感应式静电消除器棒：即感应式静电消除毛刷，原理是：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、负离子在电场的作用下分别向带电体和消电器的尖端移动，由此使静电中和。此种方法使用逐渐在减少。
高压放电式静电消除器：按结构分为电子式和高压变压器式，按放电极性可分为单极性和双极性，单极性静电消除器只对一种电荷有作用，双极性可消除任何一种静电。另外，在生产过程中可采用消静电毛刷和高压放电式两种相结合的方式可彻底有效消除静电。济南德瑞克公司推出的969型电源供应器配合DJ62高效能静电消除器由于静电消除效果强，在包装印刷行业得到广泛应用。
在有爆炸危险的区域，采用高压电晕放电式和离子流静电消除器时，必须根据危险区域等级、介质级别和组别，选用防爆型静电消除器。
感应式和高压电晕放电式静电消除器放电极长度应大于带电体宽度10-15cm；离子流静电消除器离子喷头的型式及数量应根据可能的安装距离和带电体宽度决定。
静电消除器应根据物体静电电位的高低、消除要求、操作特点、爆炸危险区域等级、介质级别和组别进行选择。
静电消除器安装位置的选择原则：便于工艺操作；消除静电效果好；紧接剥离的后续部位；避开金属背景。
3、防止静电的措施
生产车间防止静电危害的措施建议从以下几方面考虑：
凡有静电危害的工序、设备场所，必须采用相应的静电安全措施；在周围环境可能出现爆炸性气体的区域，必须加强通风措施，使其浓度控制在爆炸下限以下；采取静电安全措施后，绝缘体的静电电位应控制在允许值以下；防止带静电绝缘体对操作人员造成电击的场合，绝缘体的静电电位应控制在10KV以下；在静电对操作人员电击时可能造成二次事故的场合，除绝缘体的静电电位应控制在10KV以下外，对设备或装置应采取相应的安全措施。
操作区应铺设导电地面，导电场面对地阻值应低于10Ω，并必须经常保持其导电性能。

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