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生活中的静电现象范文1
那是一天早上,我从床上迷迷糊糊地爬起来,走进洗手间,眼前的一幕让我惊呆了:妈妈手拿梳子连续梳了几下头发,头发便竖起来了。“妈妈,您没事吧?”我惊讶地喊道。妈妈笑着说:“没事,这是静电现象。”我的心安稳了一些,说:“那还能恢复吗?”妈妈说:“会的。”说着便用水把手浸湿,再在头发上摸了摸。“哇!好神奇呀!”妈妈头上竖起的头发一顺溜倒下去了,后来不管妈妈用梳子怎么梳,头发都没有竖起来,这神奇的现象让我迷惑不解。妈妈向我解释:“水是导电体,静电碰到水电就会马上释放,所以,头发已经解除了静电状态。”我似懂非懂地点了点头。
还有一天晚上,爷爷关灯睡觉了。我也急忙脱衣服,突然发现有蓝色的火花出现并伴随着啪啪的响声。我问爷爷:“为什么我脱衣服的时候会有火花呀?”爷爷告诉我:“因为你穿的衣服是化纤的,很容易产生静电,刚才就是摩擦出现的情景,如果衣服是纯棉的就不会出现这种情况。”于是我明白了,有些物体摩擦会产生静电。
后来,我从课外书上得知塑料棒摩擦头发可以产生静电。我做过这个实验,先把白纸剪成许多小碎片放在桌子上,然后用笔杆在头发上摩擦了片刻,拿去碰那些小纸片,果然那些小纸片都粘在了笔杆上。实验成功了,我非常高兴。
生活中人体经常会产生静电,我问过妈妈和爷爷,静电对身体是否有危害。妈妈和爷爷异口同声地说:应该没有吧!回答一点都不肯定。我也将信将疑。
为了更多地了解静电,我上网查阅了很多关于静电的知识。其实静电对人的身体是有害的:皮肤静电可以改变人体外表电位差,影响心肌正常的生理过程,这种静电能使病人加重病情。持久的静电还会使血液的碱性升高,导致皮肤瘙痒,色素沉着,机体生理不平衡,干扰人的情绪等。
现在我知道了,无形无踪的静电也有很深的学问。
指导老师/党怀瑜
生活中的静电现象范文2
【关键词】电气工程 静电 产生 影响 防护途径
1 前言
提到电子工程就不得不提一下电气工程,所谓电气工程是指有关创造电气、电子系统有关学科的总和。但是由于社会经济快速发展,科学技术水平进步十分迅速,电气工程所涵盖的领域越来越广早已超出了传统的定义。当今时代的电气工程不光涵盖了电气系统等传统学科,还包含了电子、光子有关的工程。因此从某种角度上来讲,一个国家科学技术水平的高低可以在一定程度上由这个国家电气工程的水平来决定。电子工程则只是电气工程中的一个小分类,其主要研究电子领域的工程。主要集中钻研电路系统、通信、电磁场与微波技术以及数字信号处理等方向的工程学科。如果对电子工程做进一步的细分的话,可以将其分为三种类型:电测量技术、调整技术与电子技术。其所研究的实用设备包含各类需要电力推动的器械,还包含其控制技术、计算机技术和信息技术的各种电动开关。由此可见电子工程是与我们的日常生活息息相关的,它为人们的生活便利性提供了很多新的途径,起到了很大的帮助。因此针对电子工程的进一步研究和完善是对社会进步、人民生活水平提高有极大必要性的。
2 静电的产生和各类影响
静电现象在物理学中是一把双刃剑,利用静电效应我们可以进行静电复印、静电除尘等十分便捷的工作,但是在某些时候,尤其是在电子工程中却带来了不便和危害。随着电子工程的重要性越来越高,电子工程中的静电效应的危害越来越受到重视。
静电的产生通常是由于物体之间的相互摩擦或相互碰撞。其存在形式主要是存在于物体表面的静态电荷。简单来说,在日常生活中若你是用塑料制成的梳子梳头,头发会竖立起来或显得很乱,这就是由于头发和梳齿之间的摩擦使得头发表面带有静电,从而相互排斥的结果。因此静电的主要产生方式有:摩擦、接触、冲流、冷冻、电解、压电、温差等几大方面。在工业生产过程中主要是防止以下三种经典效应。即固体静电、液体静电、粉状物静电,这三类物体的起电方式也都不同。例如液体带静电是由于液体流动过程中与水槽、水管之间的摩擦、液体喷雾带电、冲击飞溅起电、自然沉降带电等;固体带静电是日常中最常见的现象,其主要产生静电的方式是热电效应、压电效应或断裂带电等几种形式。
若一个物体带有静电,其会在周围环境中形成一定强度的静电场,电场一般都会具有力学效应、静电感应等特性。因此带有静电的物品会对周遭事物产生影响。不同的效应,其影响的物体也不同。力学效应即使可以对物体周围的细小轻盈的物品产生静电吸附作用;静电感应效应则会使得电子产生流动,以此产生一定的热量和一定的电磁辐射。这些效应在日常生活中对我们的影响甚微,但是在电子工程中这一点小小的危害就有可能造成极大的影响。例如,在半导体的制造过程中,由于静电吸附作用,能够极大的降低半导体生产的良品率,而严重时静电积累过多还会产生放电现象,这可以直接导致元件被摧毁。这类危害被称为ESD。放电现象会产生不同程度的破坏,放电强度较大则可以直接击穿半导体芯片,造成永久性损坏;放电强度低,也会造成元件性能大幅下降,安全性能存在隐患。使用这类元件,由于芯片质量下降不能够稳定工作容易导致系统参数发生变化,导致系统整体运行不正常,亦或是芯片由于负载过重直接烧毁等。因此静电效应对于电子工程的危害是十分巨大的。
3 有关静电的防护措施
3.1 设立防静电生产工作区
此类防静电技术是指将不同规格、不同技术要求、不同制造要求的电子元件进行分离装配。将它们分别按照不同的静电敏感等级进行分类,根据分类结果将其安排进入不同级别的防静电车间进行生产装配,从而在根本上防止静电对电子工程的危害。
3.2 建立良好的防静电环境
在日常工作环境中,空气中都会漂浮着大量的粉末、灰尘等极容易产生静电的细小物。因此对于工作环境的清洁性和整洁性对于电子工程来说是有很高要求的。在使用涂料时,应该首先选用能够起到防静电效应有很好防静电性能的特殊涂料。房间内墙壁和顶棚都应该使用具有防静电效应的防火墙板,或者对墙面和顶棚进行环氧漆喷涂,以此来保证工作环境的防静电能力,也可以提升工作环境的消防安全系数。在通风管道与通风口处也应进行防静电处理。
在电子工程静电防护工程作业中对于地板的静电防护是重中之重,一般国内都采用防静电瓷制地板,这类地板主要是在其表面覆盖一层瓷并且在瓷层中添加一定量的无机高温导电材料,来进一步提升该类地板的防静电能力,这类地板不仅具有十分良好的静电防护能力,还具有使用寿命长、耐磨性好、耐火性好、抗压能力强等优点,因此这一类地板被广泛的应用于静电防护中的地面防护工程中。
在电子工程施工过程中,也应该使用具有静电防护作用的工具与器械。例如防静电工作鞋、防静电服等防静电设备。以此来最大程度减少在施工过程中产生的静电影响。由于绝缘体带电不能够通过将其接地来消除其静电效应,此时就应该使用离子风机来进行消除。并且在整个电子工程的建设过程中,应该加强工作人员的静电防护意识的培养和学习,定期对安全防护知识进行考核,力保全部在岗人员都能够知晓静电防护知识以及静电防护的方式方法。
4 Y论
在电子科技高度发达的现代化社会,电子工程无论是在生活中还是社会生产工作中都占据着独一无二的地位,越来越多的工作都需要依靠电子产品更来实现,生活也因为电子产品的大量丰富而变得便捷多彩。因此保障电子工程的安全性、有效性、先进性是一项重要的任务。所以电子工程的静电防护工作是至关重要的,所以在上文中提到的一些静电防护办法,希望能够对现有电子工程静电防护工作起到一定的推进作用。
参考文献
[1]范晓刚,王翔.电子产品制造过程中静电的危害与防护[J].企业技术开发,2013,32(08):102-103.
[2]王卫兵.电子工程中的静电防护[J].荆门职业技术学院学报,2005,20(03):40-43.
[3]李庆鑫.自议电子工程中的静电防护[J].河南科技,2013(11):69.
作者简介
马琳玲,女,江苏省江都市人。大学本科学历。毕业于东南大学。现为江苏南京熊猫汉达科技有限公司助理工程师。主要研究方向为电子技术。
生活中的静电现象范文3
例1 摩擦起电是( ).
A.转移正电荷的过程
B.使电子从一个物体转移到另一个物体的过程
C.电子和质子同时转移的过程
D.创造电荷的过程
解析 这道物理概念辨析题看似简单,但要解决此类题,必须对原子结构和摩擦起电的本质和原因有深入的理解,并具备一定的空间想象能力.(1)对原子内部结构,首先要知道原子是由位于中心的原子核和核外绕核高速运转的电子组成;原子核带正电,电子带负电.其次要知道电子是带有最小负电荷的粒子,由于受原子核的束缚作用,围绕原子核高速旋转.由于原子核所带的正电荷与核外电子总共带的负电荷在数量上相等,整个原子呈电中性而不带电.(2)对摩擦起电原因,我们要把握住两点:①不同物质的原子核束缚电子的本领不同;②束缚电子本领弱的物体易失去电子带正电,束缚电子本领强的物体易得到电子带负电.所以答案选B.
运用上述知识点,容易解决下题.
例2 一个物体没有带电,是因为( ).
A.物体内部没有电荷
B.物体内部没有电子
C.原子核所带的正电荷总数与核外电子所带的负电荷总数相等
D.原子核所带的正电荷数与一个电子所带的负电荷数相等
答案为C.
例3 任取两个原来不带电的物体,相互摩擦,下列说法正确的是( ).
A.一个物体带电,另一物体不带电
B.两个物体带等量正电荷
C.两个物体带等量负电荷
D.两个物体带等量的异种电荷
答案为D.
例4 如图1所示,玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒为什么带正电?丝绸为什么带负电?相互摩擦的物体带何种电荷,取决于什么?
解析 丝绸与玻璃棒摩擦,丝绸中原子核束缚电子的能力强,因得到电子带负电,玻璃棒中原子核束缚电子的能力弱,因失去电子带正电;同理毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮因失去电子带正电,橡胶棒因得到电子带负电.相互摩擦的物质带什么电荷,取决于该物质中原子核束缚电子能力的强弱.
例5 如图2所示,当用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个挂在绝缘细线下的小通草球时,发现通草球也向橡胶棒靠近,由此可判断( ).
A.通草球带正电
B.通草球带负电
C.通草球不带电
D.以上判断都不对
解析 此题主要考查两个知识点:(1)摩擦起电后,带电体能够吸引轻小物体;(2)电荷间相互作用规律,即同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引.由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,小通草球与带负电的橡胶棒相互吸引存在两种情况:不带电或带正电荷,故选D.
例6 如图3所示,已知验电器带正电荷,用一物体接触验电器的金属球,验电器金属箔闭合后又分开,则物体带电情况是( ).
A.带正电荷 B.带负电荷
C.不带电 D.无法判断
解析 要解决此题,我们首先对验电器的使用和工作原理有所了解.验电器是根据两金属箔是否有张角来判断与其接触的物体是否带电,张角越大则带的电荷越多.其工作原理是:当带电体与验电器的金属球接触后,电荷经金属杆导入到金属箔,是两金属箔之间带同种电荷而相互排斥引起的.题目提示金属箔本来带正电荷,当接触某一物体后两金属箔闭合,说明金属箔中的正电荷被负电荷中和了而不带电,则物体应该带负电荷.至于金属箔后来为何又张开,是因为物体带的负电荷数比金属箔带的正电荷数要多,物体所带的负电荷中和掉金属箔上的正电荷后,又有负电荷转移到金属箔上,故本题应选B.
对例6进一步拓展:如果物体带的是正电荷,则金属箔张角会如何变化?如果物体带的负电荷数比金属箔上的正电荷少,则金属箔的张角又会如何变化?
答案 如果物体带的是正电荷,则张角会增大;如果物体带的负电荷数比金属箔上的正电荷少,则金属箔的张角会变小,不会出现金属箔闭合又张开的现象.
利用电荷间相互作用规律还可解释下列问题.
例8 如图4所示,用塑料梳子梳干燥的头发,为什么头发会越梳越乱?
答案 头发越梳越乱的原因,一是被摩擦的头发带了同种电荷而相互排斥,二是梳子与头发带了异种电荷而相互吸引.
例9 如图5所示,我们在做塑料尺和头发摩擦吸引纸屑实验时,仔细观察的同学会发现,纸屑先被吸引,然后又被弹开,如何解释这种现象?
解析 首先,我们知道塑料尺经摩擦带了电荷后,会吸引轻小物体碎纸屑;其次,当碎纸屑在与塑料尺接触后,与塑料尺带了同种电荷,同种电荷会相互排斥,会将纸屑弹开.
说明 在日常生活中,很多物理现象都可用上述知识点来解释,如:穿腈纶的衣服很容易脏,就是因为腈纶衣服相对于棉质衣服更容易摩擦起电,带电后吸引轻小灰尘;利用静电喷漆,为什么喷出的油漆喷在工件上,能喷布均匀、节约涂料,就是利用喷出的油漆带同种电荷相互排斥的原理.静电除尘、静电复印等与生活相关的物理问题,都可用上述静电知识来解释.
例9 当人们在漆黑的晚上脱毛衣时,为什么常有电火花出现,并伴有一定声响?
解析 这里涉及摩擦起电和异种电荷相互吸引引起的放电现象.由于毛衣在相互摩擦时带了异种电荷,且异种电荷在相互吸引时会击穿空气形成电火花,产生小规模的放电现象.如图6所示,闪电形成的原理也是上述原因,由于云层与云层之间所带的异种电荷在相互吸引中和时,将空气击穿而形成大规模放电.
静电中的放电现象,有时会对人类的生产和生活带来一定危害,同学们能否解释下列现象?
例10 如图7所示,运输燃料的油罐车,在装油、运输过程中,为什么在车上安装一条拖在地上的铁链?
生活中的静电现象范文4
武攀红
(灵宝市高级技工学校,河南灵宝472500)
【摘要】前苏联著名教育实践家和教育理论家瓦西里·亚力山德罗维奇·苏霍姆林斯基曾讲过这样一个故事:一位教师的一堂历史课上得精彩之至,令所有听课者叹为观止,于是下课后,大家围住这个老师,询问他,这节课上得这么好,你花了多少时间备课?那位老师说:我是用我的一生来备这一节课。一节课上的好不好,备课是其中最重要的一步。作为一名教育工作者,在教学工作中,一定要对学生的学习情况充分了解,参考教学大纲,吃透教材,再结合本专业的实习情况及就业导向,做好课前准备,这样才能高效利用课堂时间,提高学习效率。
关键词 职业教育;课前准备;静电危害;静电防护
中职院校普遍存在这样的问题,相对来说,学生基础较差,自制力不足,但实习操作能力强。《安全用电》作为一门专业基础课,大多数内容为理论课,学生缺乏学习兴趣。作为教师,就得根据这种情况,做好课前准备,一定要理论联系实际,才能使学生喜欢听,并且学有所得。
1分析课题
静电是一种很常见的带电现象,静电在生产生活中有很多应用,并且在生产工艺过程中产生的有害静电可能引起爆炸和火灾,也可能给人以电击,还可能妨碍生产质量,学习静电防护知识就显得尤其重要。笔者所在的北方城市,由于冬季气候干燥,经常会出现静电现象。比如用塑料梳子梳头发,两个人握手,开车门等情况下,都可能出现静电放电。这些现象对学生来讲并不陌生,所以可以让学生自主讨论学习,充分发挥学生的主体地位。
2制定学习目标
依据素质教育的要求和新课改的精神,根据课程的结构和内容分析,结合学生的认知结构及其心理特征,制定学习目标:(1)知识与技能:通过举例让学生认识到静电是怎样产生的,理解并牢记静电的危害,能在生活生产中做到相关的静电防护措施;(2)过程与方法:以观察分析图片资料、视频资料为主线让学生自己归纳得出什么是静电,静电的危害有哪些,在生活生产中如何做到相关的静电防护措施;(3)情感态度与价值观:提高学生就业后的安全防范意识,减少甚至杜绝静电引起的安全事故及隐患。
3确定教学方法
为实现设定的教学目标,主要采用直观演示法和分组讨论法两种教学方法。直观演示法是利用图片、视频等手段进行直观演示,激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,促进学生对知识的掌握。分组讨论法为针对设定的问题,组织学生进行分组讨论,促进学生在学习中解决问题,培养学生的团结协作的精神。
4确定学习方法
由于本节内容与社会现实生活的关系比较密切,学生已经具有了直观的感受。为倡导自主合作学习,可以让学生以小组为单位,进行合作学习,通过观察、分析资料等,唤醒学生的学习意识。并例举生产实践上存在的一些有关现象,在老师的指导下进行讨论,然后进行归纳总结,得出正确的结论。这样有利于调动学生的积极性,发挥学生的主体作用,培养学生自主学习的精神,让学生对本节知识的认知更清晰、更深刻。
5确定教学过程
5.1复习旧识,导入新课
法国科学家C.-F.迪费用类似的方法对多种材料进行试验后提出:有两种而且只有两种性质不同的电。玻璃棒经丝绸摩擦后所带的电可做为一种电的代表,迪费称为“玻璃电”,也就是后来的正电或阳电;树脂棒经毛皮摩擦后所带的电为另一种电的代表,迪费称为“树脂电”,现在我们通常叫负电或阴电。正负电荷的产生是初中物理课本上的知识,通过再次学习不仅让学生温故,更能让学生知新,引出静电的产生条件:摩擦、接触后分离。
5.2学生讨论,设置悬念
学生每六人一组,讨论自己在日常生活中什么情况下会遇到过静电放电形式,并设置悬念如何才能消除冬季人体静电。以此提高学生的参与度,提高学习兴趣。在学生讨论结束后,教师将提前准备的各种生活中的静电图片展示给学生看,补充总结讨论结果。这个环节看似简单易操作,主要是学生的参与,却需要教师有丰富的知识储备,提前找好各种静电情况的图片,才能实施好该环节。
5.3实现教学任务1:理解并牢记静电的危害
静电的危害主要有三个:爆炸和火灾;静电电击;妨碍生产。其中,爆炸和火灾是最严重的危害,教师要重点讲解。在这个重点的处理上,采取先讲概念,再举实例,最后放一个小视频的方法,对学生实行直接视觉冲击。具体操作如下:静电电量一般都不是很多,但是在放电瞬间电压很高。若在易燃易爆环境下(主要是爆炸性气体,或爆炸性粉尘),就可能因为静电放电的火花而引起爆炸或火灾,对人员和生产造成严重的损失。例如,在2012年11月20日10时40分许,深圳市信新宇五金制品有限公司发生粉尘爆炸,致7名工人受伤。该公司主要生产五金制品(自行车配件),爆炸面积15平方米,经调查,是车间内空气中铝粉尘浓度过高遇静电而引发的爆炸。最后播放的视频是在优酷网上找到的一个美国自助加油站里加油因为静电而着火的短视频。
5.4实现教学任务2:在生活生产中做到相关的静电防护措施
由于静电最严重的危害是引起爆炸和火灾。所以静电防护主要是对爆炸和火灾的防护。静电防护的方法有很多,主要有以下几种:(1)环境危险程度的控制。此方法主要是降低爆炸性混合物的浓度,减少氧化剂含量,远离易燃易爆物品。例如,加油站一般都建立在空气流通较好的室外。(2)工艺控制。此方法是指从工艺上采取措施,限制避免静电的产生积累。例如,在有静电危险的场所,工作人员可以穿着抗静电防护服,并且在进入工作场所前,先释放身体上的静电。(3)接地和屏蔽。接地和屏蔽是最常见的方法。接地可以消除导体上的静电。例如,危险品车辆下面的金属链接地。屏蔽是用接地导体靠近带静电体放置,降低带电体静电电位,减轻静电放电危险,但却不能消除静电电荷。例如,在1967年7月29日,美国一艘航空母舰上,一架飞机带的导弹屏蔽接头不合格,因为静电而引起了自动点火发射,事故造成了134人死亡,7200万美元的损失。(4)增湿。在生产中,可以在生产车间增加空气湿度,这样产生的静电就能通过水这一良导体而消除。(5)抗静电添加剂。这种方法可以从根本上消除静电,但只能用于固体材料中,对于粉尘等来说,是不适用的。(6)静电中和器。此方法一般用于化纤、橡胶、造纸、纺织、化工等行业,与本专业的关系较少,不做重点讲解。在这几种方法里面,结合专业情况,重点需要讲解的防护措施为:接地和屏蔽、增湿。
5.5知识拓展
根据教学内容,设计的知识拓展内容有两个:电气灭火安全知识和人体静电危害知识。其中,电气灭火安全知识,重点是让学生知道在发生电气火灾时,该如何处理:首先,应立即切断电源,另外在灭火过程中,不能用水和泡沫灭火器进行灭火,最好使用二氧化碳、1211或干粉灭火器。人体静电危害知识:静电对人体的健康有很大影响,特别是对于人体的皮肤、心脏和大脑。在冬季有三分之一的心血管疾病是因为静电所产生的。在讲完该拓展知识后,回归到设置的悬念,让学生讨论:如何才能消除冬季人体静电。教师再进行点评和总结。
总而言之,一名教育工作者,一定要做好课前准备,才能游刃有余地上好每一节课。
参考文献
[1]王兆晶.安全用电[M].4版.中国劳动出版社,2007,5.
生活中的静电现象范文5
摘要
概述了近期纺织品抗静电技术的新发展以及配套的性能测试方法和评价的进展情况。
关键词:纺织品;抗静电;测试方法
Abstract: This paper outlines the development of antistatic technology of textiles, and gives a summary of the testing and evaluation methods of the antistatic properties of textiles.
Keywords: textiles; antistatic; testing and evaluation methods
近十年来,我国纺织品的抗静电技术有了飞速发展,除应用于专业工作场所的抗静电工作服、超净工作服外,军队、武警的常服、作训服等为了防止静电干扰及有可能产生的静电危害也都采用了抗静电技术,甚至一般民用纺织品如羊绒衫等针织物也添加了有机导电纤维。
纺织品质量测试机构经常会收到各种企业的抗静电产品样品检测。随着抗静电技术的发展,国家和行业部门近几年先后修订和多项关于纺织品和纺织服装抗静电测试方法的新技术标准。本文结合实际工作经验,对纺织品抗静电技术和测试评价方法归纳如下。
1纺织品抗静电技术
1.1静电的危害
静电现象主要是由于物体摩擦(接触―分离)或感应产生的。产生静电后同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,从而造成生产和生活中的静电干扰。生活中因静电吸附,带有异性电荷的灰尘会附着在织物表面,上衣和裤子为不同材料时,不同极性的电荷造成相互吸引,出现衣服和衣服相互纠缠、衣服对人体纠缠的现象。除了上述一般性危害以外,纺织品和服装的静电现象可能引发重大损失的主要危害是:1)导致大规模集成电路等微电子器件的损坏。随着集成电路的微型化,由服装因摩擦产生的静电压足以使集成电路击穿。例如MOS电路耐击穿的电压仅几十伏,而一般服装因摩擦产生的静电压可以达到上万伏甚至更高。2)导致油品燃烧。例如曾有两艘油轮因静电在一个月内相继起火;3)导致火工品(雷管、炸药等)的爆炸。例如曾因搬运炸药的人脱去衣服时产生的摩擦导致服装带有几十万伏的静电压,由此引发正在搬运的火工品爆炸。上述三种危害最大的静电灾害均与纺织品有关。
1.2传统抗静电方法
传统的纺织品抗静电加工方法有:
1)采用抗静电纤维。抗静电纤维具有较高的吸湿性和平衡回潮率,能吸附空气中的水分子,使纺织品具有较好的抗静电性能,即不易产生静电,对已经产生的静电比较容易逸散。
2)施加抗静电剂。抗静电机理同抗静电纤维。
3)不锈钢纤维混纺。利用金属纤维良好的导电性能使已经产生的静电荷容易逸散。
4)有机导电长丝嵌织或有机导电短纤维混纺。抗静电机理与不锈钢等金属导电纤维类似,即起到容易造成电荷逸散的效果。对于有机导电纤维而言,不但有采用炭黑为导电物质的灰色产品,也有以金属氧化物、金属碳化物为导电物质的白色或接近白色的有机导电纤维。
1.3抗静电新技术
近几年又出现并推广了两类导电纤维,可应用于纺织品的抗静电加工。
1)镀银纤维或长丝。由于银纤维具有良好的抗菌作用和导电性能,故纺织品含较少镀银纤维(1%左右)时就有抗菌功能及良好的抗静电功能,如果在镀银纤维使用时使之在织物内形成导电的网络结构且这个结构相对比较致密,还可以具有良好的电磁屏蔽效果。针对抗静电功能而言,由于银纤维的导电性能好,静电荷的逸散能力强于有机导电纤维,故一般而言,抗静电效果优于有机导电纤维。
2)导电高分子材料。如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。这些导电高分子是在近几年才开始进入工程应用的。现在导电高分子已经可以制成纤维或者涂料,其具有较低的电阻率,可以作为纺织品抗静电加工的一种新型原料。
2抗静电产品标准和测试方法
评价纺织品静电性能的指标主要采用电荷面密度、摩擦带电电压和感应电压半衰期等。
2.1标准现状
新的GB/T 12703纺织品静电测试方法标准分为7个部分:已实施3个部分:GB/T 12703.1―2009《纺织品 静电性能的评定 第1部分 静电压半衰期》;GB/T 12703.2―2009《纺织品 静电性能的评定 第2部分 电荷面密度》;GB/T 12703.3―2009《纺织品 静电性能的评定 第3部分 电荷量》; 另外4个部分正在修订中,分别是:第4部分:电阻率;第5部分:摩擦带电电压;第6部分:纤维漏电电阻;第7部分:动态静电压。纺织生产过程中和服装穿着使用中所产生的静电及其干扰的程度都能通过这7个部分的静电测试方法测得。
目前除执行的国家标准GB/T 12703纺织品静电测试方法外还有部分行业标准也在同时执行。如:FZ/T 01043―1996《纺织材料 静电性能 动态静电压的测定》、FZ/T 01059―1999《织物摩擦静电吸附性测定方法》、GB/T 18044―2008《地毯 静电习性评价法行走试验》等。
2.2纺织类产品抗静电产品标准
一般根据抗静电纺织品使用场合的不同,各行业也有不同的技术要求。因此分出了不同行业的产品标准和相应的技术要求,主要有:军工、特殊行业、民用等。我国根据需要制定了为特殊行业服务的GB 12014―2009《防静电服》、GB/T 24249―2009《防静电洁净织物》、GB/T 22845―2009《防静电手套》等标准,以及作为劳动保护配套产品的GB/T 23464―2009《防静电毛针织服标准》等相关产品标准。表1列举了以上标准的测试方法和技术要求。
通过表1的分析可以看出,纺织品抗静电测试对环境的要求比较严格,这是因为温湿度对抗静电的指标影响比较大,且直接影响测试结果的准确性和可重复性。因此,通常需要在满足测试条件要求的恒温恒湿实验室进行测试。
2.2.1《防静电服》新标准分析
新版《防静电服》标准中,增加了对原料即织物的技术要求;增加了连体式的服装款式;增加了缝线针距要求;明确了衬里应采用防静电织物。对防静电性能,参考欧标和美标增加了服装、织物表面电阻的技术要求;为便于用户根据不同的使用场合选用服装,将服装的防静电性能按技术指标划分了等级。在理化性能中增加了多项指标。增加了服装、织物的透气率和透湿量、缩水率、耐水色牢度、耐干摩擦色牢度、甲醛含量的测试。在附录A中规定了服装、织物表面电阻的测试方法;在附录B中对服装、织物带电电荷量测试条件进行了修改,从原要求相对湿度小于40%改为(35±5) %;在附录C中对洗涤的要求进行了修订,统一规定洗涤时间为33 h。
在测试方法标准中,专门制定了一个与GB 12014―2009配套的测试方法标准GB/T 23316―2009《工作服 防静电性能的要求及试验方法》,以及采用电阻反应服装抗静电性能的试验方法标准GB/T 22042―2008《服装 防静电性能 表面电阻率试验方法》 和GB/T 22043―2008《服装 防静电性能 通过材料的电阻(垂直电阻)试验方法》。
2.2.2《防静电洁净织物》标准分析
该标准是为特定行业制定的防静电织物的标准。适用于电子、半导体、医药、食品等行业的洁净室及相关受控环境使用的,用以制成洁净的服装等产品的织物。与常规的防静电织物要求不同的是:其测试环境要求温度为(23±5)℃,相对湿度:(12±5)%;基本物理性能增加了耐磨指数要求,并采用GB/T 21196.3方法标准的耐磨指数测试;静电性能要求必须同时符合表面电阻率和摩擦起电电压要求,并规定了静电性能耐洗涤分级试验方法,在附录B中规定表面电阻率的测试方法;以发尘率(个/min)和空气粒子过滤效率(%)两项指标控制产品的洁净性能。在附录C和附录D中分别规定了发尘率及空气粒子过滤效率的测试方法。
2.2.3《防护服装 防静电毛针织物》标准分析
为了测试用防静电纤维与羊毛、棉、腈纶等纤维混纺或交织而制成的针类针织服装的抗静电性能,国家颁布了新标准GB/T 21244―2009《防护服装 防静电毛针织物》。此标准在附录A中对洗衣机的型号、洗涤剂的pH值、洗涤工艺和程序都有明确的规定。洗涤后的服装按GB 12014―2009附录B规定的方法测试,规定整件服装的带电电荷量不应大于0.60 μC/件,理化性能要求pH值控制在4.0~8.5之间,与GB 18401―2003对pH值以A、B、C类考核不同。批量服装检测时对不合格的项目进行理化A类和外观B类划分。
3抗静电性能测试中的问题
在纺织品抗静电性能检测实践中,静电压半衰期法、电荷面密度法、摩擦带电电压法等不同的静电测试方法测量获得的数值之间一般没有直接的等比数值关系。在某些抗静电产品的测试要求中,客户要求采用GB/T 12703中两种以上的测试方法来检测产品质量。而两种方法测出的数据可能会出现相互矛盾现象,无法判定其抗静电性能是否符合要求,例如:
A.抗静电纺织品常采用织造过程中嵌入金属导电纤维。这些导电材料通常在成品布上显现条或格子状样式。对于此类产品,有的客户要求使用电荷面密度和静电压半衰期同时考核抗静电性能,会出现电荷面密度很低符合技术指标要求,但静电压半衰期降不下来。
B.单面覆膜产品采用静电压半衰期测试抗静电性能时,有金属覆膜面测试的电压、半衰期都显示零,符合技术指标要求;而反面的电压>2 kV、半衰期>60 s,不能达到抗静电技术要求。正反面采用不同工艺处理,抗静电性能有极大的差别。
以上说明纺织品抗静电性能的评价应根据面料性质的不同而采用不同的测试方法和测试项目,而且测试项目随着产品的不同,所表征的意义也不同。因此,尽量避免使用单一指标进行纺织品抗静电性能的评价。应根据不同的行业需求及相关的受控环境下使用的防静电织物,检测其抗静电性能,正确选择适合的防静电产品标准、对应的环境要求和检测方法。
4结论
生活中的静电现象范文6
关键词:危险化学品;静电积聚;静电火灾;预防措施
近些年来,因静电引起的各种火灾以及爆炸事故时有发生,极大地危害了人们的生命以及财产安全。危险化学品是一种易燃、易爆且具有较强毒性的物品,在储运的过程中必须确保安全,尽量减少静电积聚现象的出现。因此,及时了解静电产生的原因,采取相应的措施对其进行预防,成为近些年来相关单位工作的重点。
1.危险化学品的储运与静电火灾
由于危险化学品通常具有易燃、易爆、易腐蚀、毒性等特性,需要在装卸、运输与仓储管理等环节中加倍小心,否则极容易发生货物、财产损毁甚至人员伤亡。因此,在储运的过程中必须注意下几个方面:(1)加强危险化学品的仓储管理;(2)储运过程中加强静电火灾的预防;(3)对不同危险化学品分类储运工艺及规范要求,确保整个过程的安全。
尽管静电是一种常见的自然现象,但是,在危险化学品的储运过程中出现静电引发静电火灾或爆炸事故,严重危害人们的生命以及财产安全。通常而言,达到爆炸的程度,需要具备以下几点:(1)具备静电源;(2)发生静电积聚;(3)存在可燃性混合物。
2.危险化学品储运过程中引发静电火灾的原因
危险化学品具有易燃、易爆、易扩散、蒸气压高、毒性以及易静电积聚等特点,其中,静电积聚是引发火灾爆炸事故的重要原因之一。因此,分析静电火灾的原因,对于确保危险化学品储运过程中的安全具有重要意义。
2.1.危险化学品的纯度
一般情况下,较为纯净的危险化学品是不易发生静电现象的,这主要是因为较为纯净的危险化学品很难发生电离。但是,实际储运的危险化学品本身掺有水分等杂质,从而为危险化学品的电离创造了条件,这样的结果很容易导致静电现象的发生。还有,储存危险化学品容器残存少量其它杂质,进料后也很容易产生电位差,出现静电现象。
2.2.危险化学品管道内壁的光滑度
管道内壁的光滑程度是引发静电现象的因素之一。当管道内壁较为粗糙时,危险化学品与内壁之间就会发生摩擦,长时间的摩擦就会导致静电现象。主要原因在于固――液接触面上存有大量的“双电荷层”,当发生碰撞作用时,双电荷层就会痛液体中的杂质形成闭合的电路,发生电化学现象。其中一种离子会被吸附到固体的表面,而另一种离子则会在电化学作用下,吸引更多的导电离子,使电荷逐渐的积聚,最终出现静电积聚的现象。
2.3.危险化学品储罐的材质
不同材质的储罐,在发生静电火灾的概率上也会有所差异。当储罐的材质为金属材料时,发生静电现象的概率相对较小,即使出现静电现象也会很快的消失。当储罐的材质为非金属材料时,很容易导致静电的积聚,且很难消失,进而引发静电火灾甚至是爆炸。
2.4. 危险化学品的流速以及其他因素
危险化学品的流速同静电积聚具有重要的关系。通常情况下,在进行危险化学品的储运时,对于储运的流速都具有相对明确的规定,如煤油、轻柴油以及汽油等的灌装流速必须控制在4.5米/秒之内,只有这样才能确保储运过程的安全。一旦超过规定的流速,就很容易发生静电积聚现象。当危险化学品在管道内的流动时间过长抑或流动的速度较快时,就会产生较多的静电电荷,当静电电荷积聚到一定数量时,就易出现静电火灾,严重时,就可能与危险化学品进一步的相互作用,最终导致危险化学品储运中的发生爆炸事故。除此之外,当危险化学品的温度较高时,也会引发静电现象。
3.危险化学品储运过程中静电火灾的预防技术
3.1.实施接地措施
对储运过程进行接地,是有效预防静电积聚的常用办法。日常生活中,我们常会见到运输车的尾部会有一条长长的铁链与地面相接触,这条铁链主要起到疏散静电的作用。因此,在危险化学品的储运时,为有效预防静电现象的发生,必须实施接地措施。一般危险化化学品储运管道都有静电跨接线,这一装置可以有效实现静电的及时消失,防止积聚现象的发生。
3.2.增加危险化学品的纯度
当危险化学品的纯度较纯时,可以有效减少静电现象的发生,因此,必须对危险化学品的纯度进行适当的控制。首先,做好储运的前期准备工作,如对储存的储罐和输运的管道进行清洗、干燥处理,尽量减少水分或其它杂质,提高货物的纯度;其次,对危险化学品进行进一步的加工提纯,减少危险化学品种杂质的含量。相对而言这种处理方式花费较大,不适合经常使用,较为常用的还是前一种方式,既经济又实惠。
3.3.增大管道内壁的光滑度
粗糙的管道内壁是引发静电现象的原因之一,因此减小管道内壁的粗糙程度,是有效降低静电火灾的重要措施之一。要想增大管道内壁的光滑度,就必须对管道进行适当的工艺处置。首先应该进行管道的处置,如在新管线投用前,对其进行管道的通球,增加内壁的光滑度;其次是进行管道的清扫,即在进行不同品种的储运前,先对管道进行及时的清扫,通常借助清管器进行清扫,这种装备可以有效清楚管道内壁中的污物,提高管道内壁的光滑程度,从而有效降低静电火灾的发生频率。
3.4.泄露法
泄露法也是一种较为常见的静电火灾预防方法,主要是使静电从那些带电体上自行的进行消散,从而起到预防的效果。常用有两种:一种是对危险化学品储运环境进行增湿,通过增加空气的湿度,降低静电子的积聚程度;另一种是改进危险化学品的储运工具,如尽量采用金属体工具,加快静电的释放。
3.5.选用适当的储罐
金属材质的储罐可以有效减少静电的积聚,这主要因为金属本身具有良好的导电能力,同时,储罐与大地有良好的导电线相连,保持与大地等电位,可以将危险化学品的带点离子进行中和。
3.6.限制危险化学品的流速
在危险化学品的储运过程中适当控制其流速,可以有效减少静电积聚现象。这主要是因为较慢的流速可以有效减小液体同容器内壁间的摩擦,从而使静电积聚不容易形成,即使形成静电积聚也会因为金属的导电作用很快消散。除此之外,在运输的过程中还应该适当控制危险化学品的温度,当温度过高时,对环境进行增湿降温,确保危险化学品在一种低湿度的环境中进行储运,从而确保储运过程的安全。
3.7.其他方法
除以上方法外,还应该加强静电设备的安全管理,按规定对静电设备进行定期检测,确保设备的完好,以此控制静电火灾等事故的发生,确保危险化学品储运的安全。
结语:
综上所述,尽管静电是一种常见的现象,但在进行危险化学品的储运过程中,对静电火灾进行及时的预防仍是极为必要的。落实有效措施,适当控制储送流速,进行管道的改进,采用金属容器储存,采用接地操作,提高危险化学品的纯度等,都可以对静电火灾进行预防。与此同时,加强静电设备的安全管理,按规定进行定期检测,确保设备的完好,同样能有效控制静电火灾等事故的发生,从而确保危险化学品储运的安全。
参考文献:
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[3]翟金凤,夏春明,生庆华.静电在卸油过程中危害及预防[J].中国科技纵横,2012(20)