接触、摩擦、分离产生静电的机理
静电的产生会对无尘车间生产造成严重的影响,下面我们来介绍下静电的产生机理:
工业生产和日常生活中,摩擦起电是极为普遍的现象。摩擦带电离不了接触、摩擦、分离这三个过程。
1.带电的三个过程
(1)接触---电荷转移。两种不同物体接触,当接触界面间距小于25×10-8cm(埃数量级)时,在界面上发生电荷转移,形成所谓的“偶电层”,即界面一侧带负电,另一侧带正电。
(2)摩擦---起电。接触物体在外力作用下作相对位移时,“偶电层“两侧的电荷从”偶电层“中分离出来并随着各自的物体带走,物体的电荷平衡受到破坏。摩擦物体双方将各自带上极性相反、电量数值相等的电荷。
(3)分离---电荷积累、呈带电状态、摩擦起电的物体分离时,接触界面的电荷也产生分离。极性相反的电荷会互相吸引,结合,中和,并从物体的表面、体内或空间泄漏、消散。这种静电的起电和消散是同时发生、进行的。泄漏、消散速度的快慢因材料不同而不同,有的很快,有的则很慢。泄漏、消散慢的物体会造成电荷过剩,当产生的电荷多于泄漏、消散、中和的电荷时,会引起电荷积累,使物体呈带电状态,即所谓的带静电。同时,电荷积累的多少与物体分离的速度也有密切关系,因为界面分离时,界面间隙中的电场增强而产生部分电荷的中和,分离速度越快,电荷积累越多。
2.静电带电的本质
物质摩擦带电的本质是由物体中少量杂质作用的结果。因此,纯净的物质是不会产生静电的,自然不会带电,含有大量杂质的物质,也会呈不带电状态,因为即使产生静电也会很快中和或消散掉。唯独含有少量杂质的物质,摩擦起电大、也不易中和、泄漏、消散,造成电荷积累,成为带电的物体。物质的电阻率在1010~1015Ω·cm范围时,容易产生静电,且不易泄漏,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等塑料兜属于这类材料。
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