靜電現象及其干擾與危害
關于靜電測定以及防靜電措施
靜電現象及其干擾與危害
一般來說,靜電會因物體表面的接觸與分離、變形、離子附著、輻射、狀態變化、化學變化等而產生。 靜電會引起以庫侖力為代表的力學作用(吸引力、排斥力)、靜電感應以及放電等靜電現象,自古以來就是造成干擾與危害的原因。尤其是近,伴隨著半導體相關技術的,硬盤的GMR磁頭等半導體元件非常容易被靜電破壞,因此防靜電措施成了當務之急。
靜電的特征
靜電現象及其干擾與危害
電荷的移動速度:如果是絕緣體則極慢
接地不起作用。
電荷的移動速度:如果是導體則極快
形成具有巨大能量的火花。
電流、電荷量:若是絕緣體則較小。電位:非常高
難以測定。發生感應。
電流、電荷量:感應后的電荷量和電位均變大
將引起具有巨大能量的火花放電。
靜電的產生:比較簡單
由于會隨時隨地產生,因此在工業上容易發生問題。
靜電形成的電場:存在力學作用
物體吸附、無法剝離、懸浮。
濕度的影響:由于濕度越高越不易產生,一般來說不會出現問題
到了冬季有時會成為大問題。
靜電的測定
靜電現象及其干擾與危害
為了防止靜電帶來的干擾與危害,首先必須要知曉靜電的帶電狀態。 為此,靜電測定就尤為重要。由于下述原因,靜電測定不像普通的電流測定那樣簡單。
由于靜電的電壓高,電流微弱,因此使用普通的測定器無法測量
由于測定系統會干擾原本的對象物體狀態,并使之變化
多數情況下,電荷呈空間分布
因此,人們采用了各種各樣的靜電的測定方法。測定方法有以下幾種:為知曉帶電狀態而測定帶電電荷量的方法、測定電荷產生的表面電位的方法、利用電荷泄露特性的電荷衰減測定以及作為其基準的電阻測定。
防止靜電帶來干擾與危害的措施
靜電現象及其干擾與危害靜電帶電指的并不是靜電產生本身,而是靜電的產生與其泄漏(緩和)之間的差所表現出來的狀態。由于一般情況下,很難抑制靜電產生,因此,如何迅速將產生的靜電泄漏或中和的方法便成為防止帶電的要點,圍繞這一課題,人們開發出了各種各樣的防靜電設備及用品。 主要的防靜電措施有下列3點。
接地(只能用于導體)
提高導電率(加濕、抗靜電劑)
電荷中和(對所有物質有效)
接地是金屬(導體)防靜電措施中為基本的方法。由于人體也屬于導體范疇,因此接地是一種有效的措施。尤其是人體會因為與衣物的摩擦而急劇產生靜電,或因步行動作導致靜電容量變化,造成電位急速上升,為防止這種帶電,需要佩戴接地手腕帶或穿著導電鞋。雖然對于導體來說,接地是基本的措施,但對于防止絕緣體(介電質)的帶電卻無效,因此一般采用的方法是為提高電容率而進行加濕或使用抗靜電劑、使用電離器等除靜電裝置。 如果是絕緣體,具體的措施之一是提高導電率,尤其是降低表面電阻較為有效。其簡單方法便是增加空氣中的濕度。若將相對濕度保持在50~60%以上,便會產生效果。但是,在高濕環境下,必然會產生結露、生銹、生霉等,且較高的濕度會對產品帶來影響,并會給操作人員帶來不適感,導致操作效率降低,此外,若不使用純水,還會產生雜質等問題。 其他還包括將抗靜電劑混入絕緣體內部或涂抹于表面,使其導電的方法,該法已投入應用。但是,這些方法并不是在任何條件下均能適用,多數情況下還是不得不依靠電荷中和。依靠空氣離子進行電荷中和(電離器的利用)是為有效的措施,被廣泛用于絕緣體除靜電。 一直以來,使用電離器也無法送達的深處,也可以使用敝公司產品“ZAPPII”將離子送入進行除靜電。 電離器被用于所有產業界的除靜電措施,對于除靜電具有的效果。 雖然除了電離器以外還有其他應對方法,但是同時使用電離器則效果更佳,按照靜電(ESD協調員)的建議進行設置和運用,便可采取的防靜電措施。 其他的防靜電措施匯總如下。
自放電式除靜電裝置(一般稱為除靜電刷)
設置工業加濕器
人體接地(腕帶等)
變更為具有導電性能的地板,或使用導電鞋
靜電現象及其干擾與危害此外,還有以下這些用于管理防靜電措施的測定器類產品。
靜電測定器(DZ4、DSF601/W)
表面電阻測定器(MEG101)
鞋電阻測定器(SHOETESTERⅡ)
衰減度測定器(用于樹脂:HONESTMETER 用于評價電離器:CPM301、DP)
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