工業(yè)靜電怎么產(chǎn)生的？工業(yè)靜電的內(nèi)因與外因

一、產(chǎn)生靜電的內(nèi)因

1、物質(zhì)的逸出功

不同任何兩種固體物質(zhì)，當(dāng)兩者作相距小于25×10 8cm的緊密接觸時，在接觸界面上會產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，這是由于各種物質(zhì)逸出功不同的緣故。

兩物體相接觸時，逸出功較小的一方失去電子帶正電，而另一方就獲得電子帶負(fù)電。因此，可以把不同物質(zhì)按照得失電子的難易，亦即按照起電性質(zhì)的不同，排成一個靜電帶電序列。

如：

(+)玻璃一頭發(fā)一尼龍一羊毛一人造纖維一綢布一醋酸人造絲-奧綸-紙漿和濾紙-黑橡膠-維尼綸一可耐尼龍一賽璐珞一玻璃紙-聚苯乙烯一聚四氟乙烯(一)

2、物質(zhì)的電阻率

不同由高電阻率物質(zhì)制成的物體，其導(dǎo)電性能差，帶電層中的電子移動比較困難，構(gòu)成了靜電荷積聚的條件。例如，兩物體緊密接觸時，接觸界面上形成了雙電層，如物質(zhì)均為導(dǎo)體，縱然分離的速度很快，先分離部分的電子總能很容易地通過最后分離的接觸點泄漏返回原處，兩物體分開后仍然各自表現(xiàn)為電中性。

但若此兩物體或其中之一由絕緣物質(zhì)構(gòu)成，物體分離后就有一部分電子回不到原來的物體上去，因而兩物體均出現(xiàn)帶電性。

又例如，絕緣物體上吸附了帶電灰塵，電荷難以通過絕緣物泄漏掉，使物體對外顯示了電性。

從實踐可知，物體電阻率在106～108 6&Omegacm以下的，即使上面載有電荷，也可瞬間消失；電阻率在108～1010&Omegacm之間者，通常帶電量是不大的；電阻率在1010～1013&Omegacm之間者容易帶靜電，是防靜電工作的重點對象；當(dāng)電阻率大于1015&Omegacm時，物體就不易產(chǎn)生靜電，但一旦帶有靜電，就難以消除。

如汽油、苯等電阻率在1011～1015&Omegacm之間，它們是容易起靜電的。

必須指出，水是靜電的良導(dǎo)體，但當(dāng)少量水夾在絕緣油品中，因為水滴與油品相對流動時要產(chǎn)生靜電，反而會使油品靜電量增加。

金屬是良導(dǎo)體，但當(dāng)它與大地絕緣時，就和絕緣體一樣，也會帶有靜電。

鑒別固體表面導(dǎo)電性，可用表面電阻率來考核。表面電阻率在109 &Omega以下的物體表面，當(dāng)有良好靜電接地時，靜電荷就積累不起來。

3、介電常數(shù)

不同介電常數(shù)也稱電容率，是決定電容的一個因素。

在具體配置條件下，物體的電容與電阻結(jié)合起來，決定了靜電的消散規(guī)律。

如果液體相對介電常數(shù)大于20，并以連續(xù)性存在及接地，一般說來，不管是輸送還是儲運，都不大可能積累靜電。

二、產(chǎn)生靜電的外因

1、緊密的接觸和迅速的分離

任何物體的表面都是不平滑的，相互接觸只能作到多點接觸，當(dāng)接觸距離小于20×10-8 cm時，電子就有轉(zhuǎn)移，即形成了雙電層。如果分離的速度足夠迅速，物體即可帶電。

摩擦就是緊密接觸和迅速分離反復(fù)進(jìn)行的一種形式，從而促進(jìn)了靜電的產(chǎn)生。

緊密接觸、迅速分離的形式還有如撕裂、剝離、拉伸、加捻、撞擊、擠壓、過濾及粉碎等。

2、附著帶電某種極性的離子或帶電粉塵

附著到與地絕緣的固體上，能使該物體帶上靜電或改變其帶電狀況。(電工天下 www.dgjs123.com)

物體獲得電荷的多少，取決于物體對地電容及周圍條件，如空氣濕度、物體形狀等。

人在有帶電微粒的場合活動后，由于帶電微粒吸附于人體，因而人也會帶電。

3、感應(yīng)起電

在工業(yè)生產(chǎn)中，帶靜電的物體能使附近不相連的導(dǎo)體，如金屬管道、零件表面的不同部位出現(xiàn)帶有電荷的現(xiàn)象，這就是靜電感應(yīng)起電。

4、電解起電

將金屬浸入電解溶液中，或在金屬表面形成液體薄膜，由于界面上的氧化一還原反應(yīng)，金屬離子將向溶液擴散，即在界面形成電流。隨著這一過程的進(jìn)行，界面上出現(xiàn)雙電層，形成電位差。

在一定條件下，這個電位差足以阻止金屬離子繼續(xù)溶解，達(dá)到平衡狀態(tài)。

平衡狀態(tài)遭到破壞時，金屬離子再度擴散，又形成電流。

因此，固定的金屬與流動的液體(電解液)之間將會產(chǎn)生電流。最常見的就是液體在管道內(nèi)流動而帶電的現(xiàn)象。

在電解起電中，強酸性材料容易帶負(fù)電，強堿性材料容易帶正電。

5、壓電效應(yīng)起電

某些固體材料在機械力的作用下會產(chǎn)生電荷。壓電效應(yīng)起電的特點是在試件同一表面上，同時存在分布不均勻的正負(fù)電荷。

壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷密度較小，但在局部面積上，同時存在分布不均勻的正負(fù)電荷，仍有可能具有引起爆炸的能量。

6、極化起電

絕緣體在靜電場內(nèi)，其內(nèi)部和外表面能帶電荷，是極化作用的結(jié)果。在絕緣的容器內(nèi)盛裝帶電物體，容器外壁具有電性，就是此原因。

按分子結(jié)構(gòu)不同，極化分為兩類：一是非極性分子極化。

在外電場作用下，構(gòu)成分子的正、負(fù)電荷發(fā)生相對移動，排列有序，在表面上分別出現(xiàn)束縛電荷。

外電場愈強，束縛電荷也愈多；二是極性分子的極化。這些極性分子由于熱運動，電矩方向排列混亂，總體上不顯電性。

在外電場作用下，電矩有沿外電場轉(zhuǎn)動的傾向，但并非全部作有序排列。外電場愈強，分子排列愈整齊。

7、噴出帶電粉體、液體和氣體

從截面很小的開口處噴出時，這些流動物體與噴口激烈摩擦，同時流體本身分子之間又互相碰撞，會產(chǎn)生大量的靜電。

8、飛沫帶電噴在空間的液體，由于擴展飛散和分離，出現(xiàn)了許多小滴組成的新的液面，產(chǎn)生靜電。

另外還有淌下、沉浮、凍結(jié)等多種產(chǎn)生靜電的方式。

注意，產(chǎn)生靜電的方式不是孤立單一的，如摩擦中起電的方式就包括了接觸帶電、熱電效應(yīng)起電、壓電效應(yīng)起電等幾種形式。

審核編輯 黃昊宇