Защита от статического электричества

Статическое электричество - это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободных электрических зарядов на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов и изделий или на изолированных (в том числе распыленных в диэлектрической среде) проводниках.

Каждому среде (жидком, твердом, газообразном) присущи свои особенности образования электростатических зарядов.

Электризация твердых поверхностей, жидкостей, газов и паров

При столкновении двух разных материалов возникает контактная разность потенциалов. В области контакта происходит обмен электронами и материалы получают избыточный заряд. Если уровни энергии обоих материалов станут одинаковыми, переход электронов прекращается. Электроны, перемещаются от одного материала к другому, оставляют за собой положительные заряды вблизи границы разделения материалов и образуют двойной электрический слой. Во время разъединения заряженных тел происходит разделение зарядов.

Конечно контактная разность потенциалов в металлов составляет 0,1 ... 3,0 В, однако в результате различных поверхностных явлений может часто меняться.

Наличие на поверхности материала влаги, загрязнений, электролитов и т.п. существенно влияет на значение работы выхода электронов. Влияние трения на возникновение электростатических зарядов сводится главным образом к увеличению поверхности контакта и благодаря этому - усилению процесса обмена зарядами, а также повышению температуры. При нагревании микроскопических неровностей поверхности образуются ионы с разной подвижностью, и ионы с большей скоростью переходят с горячей поверхности на холодную.

При соприкосновении двух диэлектриков материал с более высокой диэлектрической постоянной заряжается положительно. Значение заряда 0_ двух диэлектриков пропорциональное разности их диэлектрических постоянных:

На электростатический заряд зависит от расстояния между поверхностями, находящихся в контакте, природа накопителей зарядов, шероховатость поверхностей, коэффициент трения, скорость трения, давление, внешние электрические поля, процессы рассеивания зарядов (излучение в воздух, проводимость, электронная эмиссия, газовый разряд).

Многие технологические процессы при эксплуатации и ремонта авиационной техники связаны с транспортировкой жидкостей (заправка воздушных судов, очистка, покраска авиационных деталей и др.).

В жидкости на молекулы действуют силы Ван-дер-Ваальса и Кулона. Влияние этих сил проявляется в ориентации молекул у раздела фаз и с удалением от границы уменьшается в результате теплового движения молекул. Одновременно с ориентацией молекул происходит также ориентация электрических зарядов и на поверхности раздела фаз возникает двойной электрический слой.

Заряд в жидкости во время ее движения образуется в результате вынесения диффузной части двойного электрического слоя на поверхности раздела фаз.

Электростатические заряды в газах и паре могут возникать во время быстрого испарения или конденсации пара, быстрого изменения агрегатного состояния или давления при истечении газов и паров из отверстий, а также при наличии в струе газов и паров мелких частиц в твердой или жидкой фазе. Газы и пары, не содержащие посторонних твердых или жидких частиц, электризуются несущественно.

Электризация газов и паров обусловлена существованием электростатических слоев на границе раздела фаз "жидкость - газ" или "твердое тело -газовые".

Разрушение этих двойных электрических слоев, например, во время движения паров или газов происходит разделение зарядов.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >