崔璇
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摘要:静电指一种处于静止状态的电荷或指不流动的电荷。而电荷分为正和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。静电的危害表现为一静电放电造成的危害,二静电引力造成的危害。
关键词:电荷;正电荷;负电荷;静电放电;静电引力
一、静电概述
所谓静电,是指一种处于静止状态的电荷或指不流动的电荷。静电是通过电子或离子的转移而形成的,而电荷分为正和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电,当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电,但无论是正静电还是负静电,当带静电物体接触零电位物体(接地物体)或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移,实验表明,当带电体表面电荷面密度达10-6C/m2时,就会产生明显的宏观静电现象。在空气中,如果场强达到30kV/cm时,就是我们日常见到火花放电现象,也就是产生静电放电。
二、静电产生机理
静电产生机理可分为固体起电,液体起电,粉体起电等。最常见的是固体起电,当两物体接触时,在界面处由于两个作用面能态的差异,如电子逸出功、温度、电荷载体浓度等,发生电荷转移而形成偶电层。这种转移可能是电子,也可能是离子。电解质材料显示出明显的起电能力,导体与半导体可以参与起电也可以自身起电。物体起电在很大程度上取决于材料界面层的载体性质。电子导电的载体是电子,金属是典型代表;离子导电的载体是该物质自身的离子,其典型代表是晶体物质;分子式离子导电近似于离子导电。除不同的物体之间接触摩擦产生静电外,摩擦起电也能在相同的物质间发生,两块密切接触的塑料(如聚乙烯)分开时,能产生10kV以上的静电。
三、静电的危害分析
1、静电的危害很多,它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作;在印刷厂里,纸页之间的静电会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦;在制药厂里,由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃的薄膜,使图像的清晰程度和亮度降低;就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电搞的鬼。
2、静电的第二大危害,是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚,人们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“叭叭”的响声,这对人体基本无害。但在手术台上,电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人;在煤矿,则会引起瓦斯爆炸,会导致工人死伤,矿井报废。总之,静电危害起因于用电力和静电火花,静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。静电的累积不可避免。静电严重时会灼伤人的皮肤,各种电器电磁波和有害射线超量时会干扰人的内分泌系统。随着人民生活水平的提高,以及环保防护意识的增强,防静电金属布的应用范围也日益扩大,防静电金属布的服装如职业装、工装、防护服日见普及,防静电金属布也因此异军突起,成为面料市场上的明星产品。最新市场动态显示,许多发达国家的防静电布已经用于家纺用品领域,例如床上盖的、铺的、垫的都用上了防静电金属布。需求量十分庞大,定单不断。但是,生产厂家要有三个条件。第一,产品要达到进口商的指标要求。第二,后处理要过关。第三,要在宽幅织机上织造。以日本、欧洲的定单居多。国内北方市场也有了一定销量。毫无疑问,防静电金属布的市场前景十分广阔。
3、静电的危害又可分为对工业的影响和对人体的危害
3.1静电的产生在工业生产中是不可避免的,其造成的危害主要可归结为以下两种机理:
其一:静电放电(ESD)造成的危害:
(1)引起电子设备的故障或误动作,造成电磁干扰。
(2) 击穿集成电路和精密的电子元件,或者促使元件老化,降低生产成品率。
(3)高压静电放电造成电击,危及人身安全。
(4) 在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。
其二,静电引力(ESA)造成的危害:
(1) 电子工业:吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率。
(2)胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、CD塑盘沾染灰尘,影响品质。
(3) 造纸印刷工业:纸张收卷不齐,套印不准,吸污严重,甚至纸张黏结,影响生产。
(4)纺织工业:造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。
静电的危害有目共睹,人们已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。但是,要认识到,完善有效的防静电工程要依照不同企业和不同作业对象的实际情况,制定相应的对策。防静电措施应是系统的、全面的,否则,可能会事倍功半,甚至造成破坏性的反作用。
3.2对人体的危害
(1)对孕妇的危害
持久性的静电可引起人体血液的pH值升高,尿中钙排泄量增加,血钙减少,对孕产妇的健康危害最大,静电可致孕产妇体内孕激素水平下降,让她们容易感到疲劳、烦躁和头痛等,因此有必要适当防范。
(2)静电对宝宝的危害
(3)对皮肤的危害
长期处于开着的电视、电脑和微波炉等环境下,就常常可能有毛孔变大,皮肤干燥、红斑、皮肤瘙痒等症状。而天天操作电脑的办公室白领脸部红斑、色素沉着等面部疾病的发病概率远远高于不用电脑者,这是由于电脑屏幕所产生的静电吸引了大量悬浮的灰尘,使面部受到刺激引起的。对于皮肤敏感的人更是如此。
(4)对心脏的危害
在临床上,当某些人病危时,可能使用一种电击的方式挽救病人生命,因为对心脏电击能除颤。可见一定量的电流能起到救人的作用,但是正常的人并不需要电流。若是人体所带的静电在数千伏甚至万伏,它会严重干扰以至改变人体内所固有的电位差,特别是影响到心脏的正常工作,有可能引起心率异常和心脏早搏。冬季有1/3的心血管疾病与静电有关,查不出病因的心脏病人、神经衰弱的人十之八九是因为长期受静电干扰所至。
(5)对大脑的危害
医学专家解释:干燥产生的静电对大脑的确会有影响,它会引起神经细胞膜电流传导异常,影响人的中枢神经,使人感到疲劳、烦躁、失眠、头痛。
尤其对孕妇的危害更应引起大家注意。持久性的静电可引起人体血液的pH值升高,尿中钙排泄量增加,血钙减少,对孕产妇的健康危害最大,静电可致孕产妇体内孕激素水平下降,让她们容易感到疲劳、烦躁和头痛等,因此有必要适当防范。
静电对宝宝的危害更应引起重视。首先,它会使血液的碱性浓度升高,而钙质减少,这对于正处在生长发育期的婴幼儿来说实在是大忌讳。还有,静电吸附的大量尘埃中含有多种病毒、细菌与有害物质,它们会使宝宝的皮肤起斑发炎,抵抗力弱的宝宝甚至有可能引发气管炎、哮喘和心律失常等等!
结束语
静电存在于我们生活中的方方面面,很少引起人们的重视,本文简单介绍了静电产生原理及其一些常见危害,希望大家对其有新的认知,在生活中及时避免静电带来的危害和困扰。
参考文献:
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