靜電的產(chǎn)生機(jī)理

靜電的產(chǎn)生機(jī)理

靜電的形成是十分復(fù)雜的過(guò)程，與許多因素有關(guān)。目前還沒有統(tǒng)一解釋靜電的理論，只有一些假說(shuō)。這些假說(shuō)的共同之處是雙電層的形成。在所有的情況下，雙電層是發(fā)生靜電的直接原因。物質(zhì)接觸起電是最流行的假說(shuō)。按照這種假說(shuō)，靜電是由于原子力和分子力在兩種不同物質(zhì)接觸表面上的不平衡性而發(fā)生的，伴隨而來(lái)的是物質(zhì)電子或離子的重新分配，并形成符號(hào)相反的雙電層（每個(gè)表面上一層）。實(shí)驗(yàn)證明，正電荷聚集在兩種接觸（摩擦）物質(zhì)中介電常數(shù)較大的那一種的表面上。如果接觸物質(zhì)介電常數(shù)相同，則不產(chǎn)生正負(fù)電荷。

物質(zhì)接觸起電是在不同金屬、金屬與半導(dǎo)體或電介質(zhì)，以及非金屬物體（例如兩個(gè)半導(dǎo)體或電介質(zhì)、電介質(zhì)與半導(dǎo)體）接觸的情況下產(chǎn)生的。接觸電位差的值差異很大，這個(gè)值取決于接觸表面的電氣性能、表面狀態(tài)、它們之間的壓力，也取決于環(huán)境濕度和溫度。表面分離時(shí)，每個(gè)表面保留自身的電荷。因此，在物質(zhì)變形、分裂（噴射）時(shí)，在兩層處在接觸中的物體、液體層或粉體物料相對(duì)位移時(shí)，以及在物質(zhì)劇裂攪拌、結(jié)晶、蒸發(fā)時(shí)，均會(huì)產(chǎn)生靜電荷。

另外，沖擊和斷裂現(xiàn)象、含有電偶極子的中性分子表面取向、摩擦?xí)r的壓電現(xiàn)象、接觸面上電解液的形成以及其他過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生靜電。

靜電對(duì)地電壓可達(dá)上千伏，有時(shí)甚至達(dá)幾十萬(wàn)伏。靜電的電流強(qiáng)度通常是微安級(jí)的（10＜sup＞-7＜/sup＞~10＜sup＞-6＜/sup＞A）。

積累危險(xiǎn)靜電的可能性取決于起電強(qiáng)度，同樣也取決于電荷消散的條件。工藝設(shè)備中電荷發(fā)生的強(qiáng)度，是由被加工的物料和制造設(shè)備所用的材料的物理化學(xué)性質(zhì)以及工藝過(guò)程的參數(shù)決定的。電荷的消散主要取決于被加工的物料、周圍的介質(zhì)和制造設(shè)備所用材料的電氣性能。實(shí)驗(yàn)證明，靜電能否積聚，與物質(zhì)的電阻率有很大關(guān)系。電阻率大，導(dǎo)電性差，靜電荷易積聚；電阻率小，導(dǎo)電性好，則靜電荷容易消散。

在有爆炸危險(xiǎn)的生產(chǎn)廠房中，為了測(cè)量被加工物品和非金屬設(shè)備面壁上的帶電程度，要采用用于防爆的、與爆炸性混合物級(jí)別和組別相適應(yīng)的測(cè)量?jī)x器。如果表面任何一點(diǎn)測(cè)得的面電荷密度、電場(chǎng)強(qiáng)度或電位的最大值不超過(guò)該種帶電物質(zhì)和該種介質(zhì)允許的極限值，則物質(zhì)表面帶電程度算是安全的。

在物質(zhì)表面電荷的最大能量不超過(guò)周圍介質(zhì)最小引燃能量四分之一的條件下，相應(yīng)的面電荷密度、電場(chǎng)強(qiáng)度或電位的數(shù)值看作是允許的極限。

在物質(zhì)表面電荷的最大能量不超過(guò)周圍介質(zhì)最小引燃能量四分之一的條件下，相應(yīng)的面電荷密度、電場(chǎng)強(qiáng)度或電位的數(shù)值看作是允許的極限。