工業(yè)生產(chǎn)中的靜電

作者：泵閥來(lái)源：靜電發(fā)布時(shí)間：2023-05-08

一、靜電（ESD）到底是什么
ESD（Electro-Static discharge）的意思是“靜電釋放”。ESD是20世紀(jì)中期以來(lái)形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護(hù)等的學(xué)科。因此，國(guó)際上習(xí)慣將用于靜電防護(hù)的器材統(tǒng)稱為ESD。
二、靜電的產(chǎn)生
靜電是一種客觀存在的自然現(xiàn)象，產(chǎn)生的方式多種，如接觸、摩擦、電器間感應(yīng)等。靜電的特點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間積聚、高電壓、低電量、小電流和作用時(shí)間短的特點(diǎn)。
人體自身的動(dòng)作或與其他物體的接觸，分離，摩擦或感應(yīng)等因素，可以產(chǎn)生幾千伏甚至上萬(wàn)伏的靜電。
靜電在多個(gè)領(lǐng)域造成嚴(yán)重危害。摩擦起電和人體靜電是電子工業(yè)中的兩大危害，常常造成電子電器產(chǎn)品運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至損壞。
生產(chǎn)過(guò)程中靜電防護(hù)的主要措施為靜電泄露、耗散、中和、增濕，屏蔽與接地。
人體靜電防護(hù)系統(tǒng)主要有防靜電手腕帶、腳腕帶、腳跟帶、工作服、鞋襪、帽、手套或指套等組成，具有靜電泄放，中和與屏蔽等功能。
靜電防護(hù)工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，任何環(huán)節(jié)的失誤或疏漏，都將導(dǎo)致靜電防護(hù)工作的失敗。
三、靜電的危害
靜電在我們的日常生活中可以說(shuō)是無(wú)處不在，我們的身上和周圍就帶有很高的靜電電壓，幾千伏甚至幾萬(wàn)伏。平時(shí)可能體會(huì)不到，人走過(guò)化纖的地毯靜電大約是35000伏，翻閱塑料說(shuō)明書大約7000伏，對(duì)于一些敏感儀器來(lái)講，這個(gè)電壓可能會(huì)是致命的危害。
靜電學(xué)主要研究靜電應(yīng)用技術(shù)，如靜電除塵、靜電復(fù)印、靜電生物效應(yīng)等。更主要的是靜電防護(hù)技術(shù)，如電子工業(yè)、石油工業(yè)、兵器工業(yè)、紡織工業(yè)、橡膠工業(yè)以及宇航與軍事領(lǐng)域的靜電危害，尋求減少靜電造成的損失。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用及電磁環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，靜電放電的電磁場(chǎng)效應(yīng)如電磁干擾（EMI）及電磁兼容性（EMC）問題，已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的問題。
一方面，一些電阻率很高的高分子材料如塑料，橡膠等的制品的廣泛應(yīng)用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程的高速化。
四、行業(yè)的困擾
ESD（靜電放電）對(duì)電子產(chǎn)品造成的破壞和損傷有突發(fā)性損傷和潛在性損傷兩種。所謂突發(fā)性損傷，指的是器件被嚴(yán)重?fù)p壞，功能喪失。
這種損傷通常能夠在生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)中能夠發(fā)現(xiàn)，因此給工廠帶來(lái)的主要是返工維修的成本。而潛在性損傷指的是器件部分被損，功能尚未喪失，且在生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)中不能發(fā)現(xiàn)，但在使用當(dāng)中會(huì)使產(chǎn)品變得不穩(wěn)定，時(shí)好時(shí)壞，因而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量構(gòu)成更大的危害。
這兩種損傷中，潛在性失效占據(jù)了90%，突發(fā)性失效只占10%。也就是說(shuō)90%的靜電損傷是沒辦法檢測(cè)到，只有到了用戶手里使用時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)。手機(jī)出現(xiàn)的經(jīng)常死機(jī)、自動(dòng)關(guān)機(jī)、話音質(zhì)量差、雜音大、信號(hào)時(shí)好時(shí)差、按鍵出錯(cuò)等問題有絕大多數(shù)與靜電損傷相關(guān)。
也因?yàn)檫@一點(diǎn)，靜電放電被認(rèn)為是電子產(chǎn)品質(zhì)量最大的潛在殺手，靜電防護(hù)也成為電子產(chǎn)品質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要內(nèi)容。而國(guó)內(nèi)外品牌手機(jī)使用時(shí)穩(wěn)定性的差異也基本上反映了他們?cè)陟o電防護(hù)及產(chǎn)品的防靜電設(shè)計(jì)上的差異。
五、防靜電原則
對(duì)產(chǎn)生靜電的主要因素（物體的特性、表面狀態(tài)、帶電歷史、接觸面積和壓力、分離速度等）盡量予以排除；使相互接觸的物體在帶電序列中所處的位置盡量接近；使物體間的接觸面積和壓力要小，溫度要低，接觸次數(shù)要少，分離速度要小，接觸狀態(tài)不要急劇變化等。
粉體、液體、氣體在運(yùn)輸過(guò)程中由于摩擦?xí)a(chǎn)生靜電。因此，要采取限制流速、減少管道的彎曲。增大直徑、避免振動(dòng)等措施。
六、靜電防護(hù)
為防止靜電積累所引起的人身電擊、火災(zāi)和爆炸、電子器件失效和損壞，以及對(duì)生產(chǎn)的不良影響而采取的防范措施。其防范原則主要是抑制靜電的產(chǎn)生，加速靜電的泄漏，進(jìn)行靜電中和等。
人穿非導(dǎo)電鞋時(shí)，由于行走等活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生、積蓄電荷，并可達(dá)到千伏級(jí)的電位。在毛毯上行走、脫衣等所產(chǎn)生最高電位可達(dá)2450伏。
此時(shí)人觸及其他物體會(huì)產(chǎn)生火花放電并受到電擊。人體活動(dòng)中防靜電措施主要有?穿導(dǎo)電性鞋；工作服和內(nèi)衣褲不使用化纖面料；穿混有導(dǎo)電性纖維或用防靜電劑處理的防靜電工作服；工作地面作導(dǎo)電化處理等。
兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí)，在其界面上產(chǎn)生電荷移動(dòng)，正、負(fù)電荷相對(duì)排列形成雙電層。若將物體分離，會(huì)在兩個(gè)物體上各自產(chǎn)生極性不同的等量電荷。

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