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新聞詳情
靜電的應(yīng)用和危害
日期：2024-10-23 05:24
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摘要：
靜電的應(yīng)用和危害
所謂靜電，嚴(yán)格地說，是指電荷不發(fā)生移動(dòng)，但通常情況下，靜電應(yīng)用也包含電流放電（如電暈放電）的應(yīng)用，在實(shí)際生活中得到了廣泛的應(yīng)用，下面簡要敘述幾種靜電的應(yīng)用和危害。
1 靜電的應(yīng)用
(1) 靜電集塵。是指用電氣的方法去除氣體中浮游的微小塵埃，集塵電極接地，放電電極上施加直流電壓（-40～-200kV）并形成電暈放電。含塵氣體由集塵電極下方進(jìn)入放電區(qū)，粉塵會(huì)帶上負(fù)極性電荷。荷負(fù)電的塵埃在電場作用下被集塵電極吸附，由此可去除氣流中的粉塵。另外，放電電極為負(fù)極時(shí)，電極間放電電壓比放電電極為正極性時(shí)要高，因此可采用較高的電場強(qiáng)度。但是，對(duì)于室內(nèi)空氣凈化用小型集塵器，為了不產(chǎn)生有害的臭氧，通常采用正電暈放電。近年來，高性能，經(jīng)濟(jì)的電氣集塵器已得到開發(fā)應(yīng)用，如現(xiàn)在在火力發(fā)電廠中普遍裝設(shè)了電除塵裝置，為防止大氣污染作出了突出貢獻(xiàn)。
(2) 靜電噴涂。利用電氣集塵的原理，可以高效的噴涂。例如，使涂料微粒化，并使其帶上負(fù)電荷，而被涂的金屬物體接地，噴出的粒子會(huì)沿著電力線移動(dòng)，使涂料牢固地附著在物體的表面。靜電涂料具有：①涂料浪費(fèi)少；②可均勻牢固的噴涂；③可流水作業(yè)，而且可利用傳送帶進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于汽車、家電產(chǎn)品以及電動(dòng)機(jī)等的噴涂。
(3) 靜電攝影。靜電攝影是用靜電記錄圖像的，方法多種多樣，下面說明其中一種方法，首先將蒸發(fā)鍍有硒膜的金屬極板置于暗室，利用電暈放電使其帶上正電荷。然后使其曝光，光照射到部分的硒膜會(huì)失去正電荷，在硒膜上撒上帶負(fù)電的著色劑（著色離子），硒膜上殘余有正電荷的部分會(huì)附著著色劑，將帶正電荷的紙貼在該面，在復(fù)制到著色劑的圖案后，進(jìn)行加熱，即可使著色劑定影，靜電攝影也稱為電子攝影，被廣泛用于復(fù)印機(jī)中。
(4) 靜電選別。利用靜電力，從導(dǎo)電率不同的兩類粒子組成的混合物中分離出各成分稱為靜電選別。例如，將混合粒子放在金屬板上，利用電暈放電使粒子帶電后。將金屬板傾斜．此時(shí)，由于導(dǎo)電性好的粒子失去較多電荷，與金屬板間的附著力降低，因而迅速從金屬板上滑落，由此可進(jìn)行粒子選別，如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的靜電選種。靜電選別已應(yīng)用于礦石選別。食品加工過程中異物的除去以及茶葉選別等方面。
(5) 直流高壓的產(chǎn)生。范德格拉夫靜電發(fā)生器就是利用電暈放電使高壓球帶電而產(chǎn)生直流高壓的，可以做泄漏電流試驗(yàn)等絕緣檢查試驗(yàn)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)電力設(shè)備廠家和電力系統(tǒng)等部門。
(6) 高壓測量。靜電電壓表，脈沖電壓記錄儀都是利用靜電現(xiàn)象對(duì)高壓進(jìn)行測量的裝置，廣泛應(yīng)用于電力的高壓試驗(yàn)等領(lǐng)域。
(7) 燃料氣體的點(diǎn)火。利用微小電流放電可以對(duì)氣體熱水器、氣體爐灶等進(jìn)行點(diǎn)火，放電脈沖電壓峰值為幾萬伏（放電能量約1mJ），而汽車的點(diǎn)火等也是利用微小的電流放電，使發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃料氣體爆炸而獲得動(dòng)力，燃料氣體點(diǎn)火時(shí)脈沖電壓的峰值為10～100kＶ。
2 靜電危害的對(duì)策
兩物體接觸后分離會(huì)帶電（如相互摩擦后分離）．絕緣物體或不接地導(dǎo)體帶電后，電荷泄漏很少，因而可以長時(shí)間保持帶電。如果反復(fù)接觸、分離，則帶電量不斷增加，會(huì)產(chǎn)生如下危害。
(1) 庫侖力引起的危害。庫侖力會(huì)造成照相機(jī)等精密儀器以及半導(dǎo)體器件的制造過程中附著微塵，還會(huì)造成紡織廠內(nèi)紗線的糾結(jié)以及紡織品的糾纏。
(2) 放電引起的危害。包括可燃性氣體的發(fā)火爆炸，變壓器油流動(dòng)帶電造成變壓器絕緣擊穿，飛機(jī)的通信故障，放電時(shí)的電磁噪音會(huì)造成計(jì)算機(jī)誤操作，攝影膠片，半導(dǎo)體器件等在制造過程中的暴光和損壞，人體遭電擊等等。
(3) 靜電危害的防護(hù)主要是抑制靜電的產(chǎn)生與積聚，具體方法如下：
·限制薄膜的卷取速度以及石油等絕緣物體的輸送速度。
·防止液滴等噴出和飛散（船艙清洗時(shí)水流噴射曾引起多起油船爆炸事故）。
·物體移動(dòng)后，靜置一段時(shí)間，使電荷得到釋放。
·增加濕度，或使用防靜電劑，保持帶電體具有一定的導(dǎo)電性，促進(jìn)電荷的泄漏。
·導(dǎo)電體間的放電電流比絕緣物體間的放電電流大，易引起可燃性物體的爆炸，因此，導(dǎo)體應(yīng)可靠接地。
·使帶電物體再帶上相反的電荷，從而中和全部電荷，這稱為消電。消電利用的是針電極電暈放電，在爆炸危險(xiǎn)存在的場合，可采用放射性源消除電荷。
(4) 變壓器油流動(dòng)帶電。變壓器內(nèi)部絕緣油流動(dòng)時(shí)，由于摩擦，變壓器油會(huì)帶上正電，而固體絕緣會(huì)帶上負(fù)電。要求強(qiáng)制冷卻的大容量變壓器容易出現(xiàn)這種流動(dòng)帶電問題，油流動(dòng)速度過高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)絕緣擊穿事故。為了防止出現(xiàn)油流帶電，可以增加油路截面積，降低油流速度。根據(jù)具體情況，還可以采用防帶電劑。
(5) 飛機(jī)的通信事故飛機(jī)在上空與水滴等粒子碰撞時(shí)，通常會(huì)帶負(fù)電，電荷積累，電位達(dá)到100kV左右時(shí)，機(jī)體的**會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的電暈放電，輻射電磁波。輻射的電磁波會(huì)嚴(yán)重干擾飛機(jī)的通信系統(tǒng)和飛機(jī)信號(hào)。為了避免電暈放電所造成的通信故障，在飛機(jī)機(jī)翼的后部安裝多根尖針電極，尖針電極在很低電位時(shí)就會(huì)出現(xiàn)微弱的電暈放電，從而瀉放電荷。
