《防静电培训教材》word版

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1、家电产品生产静电防护培训教材一．什么是静电静电就是指物体上所带的相对静止不动的电荷。二．与静电相关的几个物理量1．电荷和电量电荷是指带电的质点，电荷及其相互的作用是一切电磁现象产生和存在的基础。电荷的数量称为电量，其单位是C（库仑）静电现象的形成在于物体上静电荷的积累，静电荷积聚的越多，物体所带的电量越大。2．库仑定律和库仑力处于无限大均匀电介质中的两个电荷，若其电荷量分别为q1和q2，它们之间的相互作用力（即库仑力，同性电荷相斥，异性电荷相吸）的大小与q1、q2的乘积成正比，与两者间的距离r的平方成反比，与所在介质的介电常数成反比。即：F=K×q1×q2÷(r2×ε

2、)其中：F：电荷间的静电作用力K：比例常数，K=9×109,m/Fε：介质的相对介电常数3.电压也称电位差，是电场内a、b两点之间的电位差，在数值上等于单位正电荷从a点移动到b点时，电场力所作的功。4.电场强度是用来定量描述电荷周围空间中各点电场强弱的的物理量。电场中任意一点的电场强度，其数值上等于单位电荷在该点所受的作用力`。即：E=F/q5.电容电容是导体储存电荷的能力的一种表征，如使空间中某一个被绝缘的导体带上电荷，该导体就具有电位，该导体的电荷和电位之间存在某种固定的关系。即：C=Q/U由于种种原因，一旦存在与地绝缘的金属导体，因为它与地之间的静电电容相对来说

3、数量很小，所以即使只有少量的静电电荷积聚，也会出现很高的静电电压。6.逸出功又称功函数，定义为使一个电子克服原子核的吸引力和物体表面境像力(所有离开表面的电子在表面感应正电荷而形成的另一种引力)从材料的表面进入无场空间所需要的最小能量。它的大小取决于物质本身的内部结构特性和其表面的状况，尤其是当其表面受到杂质污染时，会对其逸出功的大小产生很大影响。3.导体中的电传导当一个不带电的导体与另一个带电的导体接触时，由于导体中存在大量的自由电子，所以必将发生带电导体上的电荷向原来不带电的导体中的传导，使这些电荷为两种物体所共有，并可视为具有相同电位。这种传导受限于导体的导电率

4、，平衡于导体电容所允许的程度。4.导体上电荷的衰减规律当导体的对地电容为C，与地之间的绝缘电阻为R，导体上的起始带电量为Q0，电荷的衰减受到C和R的制约。在任意时刻t，导体表面的电荷为：三.静电的产生1．接触起电：几乎常见的金属和非金属之间相互接触均会产生静电，它是最常见的静电产生的原因之一。其静电能量除了取决于物质本身，还与材料表面的清洁程度、接触压力、光洁程度、表面大小以及环境条件等有关。①.金属与金属的接触起电：当两种不同的金属相接触，两者之间的接触距离d达到或小于25×10-8cm时，由于两种金属的逸出功的不同，具有较小逸出功的金属中的电子会向具有较大逸出功的

5、金属扩散，所以在接触面的两边形成带等量异号电荷，称为偶电层，其间的电位差为：U=（φ1-φ2）÷e其中：φ1、φ2分别为两种金属的逸出功，e为电子电荷e=1.6×10-19库仑。②.无机半导体材料与金属（以及绝缘体）接触起电：无机半导体材料，如锗、硅等，其表面往往存在由于切割、研磨等加工引起的晶格缺陷，或在腐蚀加工时吸附了残留的化学药品或空气中的其它污染物，而形成与表面原子密度同数量级的表面态密度，这种表面态密度的存在是它们于其它材料接触形成接触电位差的重要原因。③.金属与绝缘体接触起电：晶体型绝缘体在能级图上其能带宽度较大，并且这种能带模型具有普遍性，金属与这种绝缘

6、体接触时，与金属和无机半导体接触起电的原理相同。2．分离起电：两个相互接触的物体，其间的电荷迁移将因接触偶电层的出现而逐渐达到动态平衡时，从外部看是没有电的，如果使两者突然分离，它们将会分别带上电量相等符号相反的电荷。3．摩擦起电：是接触与分离两种带电方式的合成。4．运动起电：物体高速运动，其表面会与空气产生摩擦而带电，其静电能量与运动速度、空气中的粉尘颗粒浓度等有关。5．静电序列：任意两种固体接触并时其突然分离或相互摩擦，均可使其各自带上大小相等符号相反的电荷，这种正负符号和电量的大小由材料的种类所决定并有一定的规律性，下表列举出了近几年来有关标准和资料中给出的研究

7、成果（静电序列表）。它反映了下列特性。①.序列中任意两种物质摩擦后，位居前面的带正电，位居后面的带负电。②.两种物质在静电序列表中的位置相距越远，摩擦后产生的电位差越大。静电序列表IEC/15D/48/CD(1995)MIL-HDBK-263A(1991)AT&T静电放电计划管理(1992)IEEEStd.C62.47(1992)人手玻璃云母聚酰胺毛皮羊毛丝绸铝纸棉花钢木材硬橡胶聚酯聚乙烯聚氯乙烯聚四氟乙烯人手兔毛玻璃云母人头发尼龙羊毛毛皮铅丝绸铝纸棉花钢木材琥珀封蜡硬橡胶铜银金白金硫磺醋酸酯纤维素聚酯赛璐璐奥纶聚氨酯聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚三氟氯乙