靜電起電基本概念

靜電起電包括使正、負(fù)電荷發(fā)生分離的一切過程，如通過固體與固體表面、固體與液體表面之間的接觸、摩擦、碰撞，固體或液體表面的破裂等機(jī)械作用產(chǎn)生的正、負(fù)電荷分離；也包括氣體的離子化、噴射帶電以及在粉塵、雪花和暴風(fēng)雨中的帶電現(xiàn)象。

    互相密切結(jié)合的物體剝離時(shí)引起電荷分離而產(chǎn)生靜電的現(xiàn)象，稱為剝離起電。

   當(dāng)物體遭到破壞而破裂時(shí)，破裂后的物體會出現(xiàn)正、負(fù)電荷分布不均勻現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的靜電，稱為破裂起電。

    若對顯示壓電效應(yīng)的某些晶體加熱，則其一端帶正電，另一端帶負(fù)電。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)

    ? 介質(zhì)的感應(yīng)起電
   感應(yīng)帶電就是帶電物體的電場，在鄰近的物體上造成電荷的分離，靠近帶電物體的表面，會出現(xiàn)與帶電體電荷極性相反的感應(yīng)電荷。
    ? 吸附起電
   空氣中的浮游帶電粒子被物體表面的偶極子吸引且附著在物體上時(shí)，整個(gè)物體就會有某種符號的過剩電荷而帶電。
    ? 噴電起電
   當(dāng)原來不帶電的物體處在高電壓帶電體附近時(shí)，由于帶電體周圍特別是尖 端附近的空氣被擊穿，出現(xiàn)空間放電或者接觸放電現(xiàn)象，結(jié)果使原來不帶電的物體帶上與該帶電體或電源具有相同符號的電荷，這種起電方式叫做噴電起電。
  
    靜電放電
   靜電放電指帶電體周圍的場強(qiáng)超過周圍介質(zhì)的絕緣擊穿場強(qiáng)時(shí)，因介質(zhì)產(chǎn)生電離而使帶電體上的靜電荷部分或全部消失的過程。
   既有靜電能量的傳導(dǎo)輸出，也有電磁脈沖場的輻射。產(chǎn)生瞬時(shí)脈沖大電流，可達(dá)到幾十甚至上百安培。
    總體呈現(xiàn)為一個(gè)隨機(jī)的動態(tài)過程，會受氣候、環(huán)境等條件的影響。常常使得研究者難以捉摸。
   
    靜電放電的類型
    根據(jù)靜電放電的特點(diǎn)，并從防止靜電危害方面來考慮，放電類型可分為七種。
    （1） 電暈放電
   電暈放電也叫尖 端放電，是發(fā)生在極不均勻的電場中，空氣被局部電離的一種放電形式。發(fā)生電暈放電的電極或帶電體附近的電場較強(qiáng)，電暈放電是一種高電位、小電流、空氣被局部電離的放電過程。在放電中，它產(chǎn)生的電流很小，約在1μA到幾百個(gè)μA之間，因此一般不具備引燃、引爆能力。
    （2） 火花放電
   當(dāng)靜電電位比較高的靜電導(dǎo)體靠近接地導(dǎo)體或比較大的導(dǎo)體時(shí)，便會引發(fā)靜電火花放電。靜電火花放電是一個(gè)瞬變的過程，放電時(shí)兩放電體之間的空氣被擊穿，形成“快如閃電”的火花通道，同時(shí)還伴隨著劈劈啪啪的爆裂聲，爆裂聲是由火花通道內(nèi)空氣溫度的急遽上升，形成的氣壓沖擊波造成的。在發(fā)生靜電火花放電時(shí)，靜電能量瞬時(shí)集中釋放，其引燃、引爆能力較強(qiáng)。另外靜電火花放電產(chǎn)生的放電電流及電磁脈沖，具有較大的破壞力，它可對一些敏感電子器件和設(shè)備造成危害。
    （3） 刷形放電
   這種放電往往發(fā)生在導(dǎo)體與帶電絕緣體之間，帶電絕緣體可以是固體、氣體或其他低電導(dǎo)率的液體。刷形放電時(shí)，形成的放電通道在導(dǎo)體一端集中在某一點(diǎn)上，而在絕緣體一端有較多分叉，分布在一定空間范圍內(nèi)。
    （4） 傳播刷形放電
   傳播刷形放電又被稱之為沿面放電，僅在絕緣體的表面電荷密度大于2.7×10－4C/m2時(shí)較易發(fā)生。一般情況下，傳播刷形放電發(fā)生在絕緣材料與金屬之間，放電通道沿絕緣材料的表面進(jìn)行。它釋放的能量很大，有時(shí)可達(dá)數(shù)焦耳，引燃、引爆能力極強(qiáng)。在氣流輸送粉料和大型容器的罐裝時(shí)，如果容器的材料為絕緣材質(zhì)或帶有絕緣層的金屬材質(zhì)時(shí)，可能發(fā)生傳播刷形放電。
    （5）大型料倉內(nèi)的粉堆放電
   粉堆放電一般可能發(fā)生在容積達(dá)到100m3或更大的料倉中。當(dāng)把絕緣性很高的粉體顆粒，由氣流輸送經(jīng)過管道和滑槽進(jìn)入大型料倉時(shí)，在沉積的粉堆表面可能發(fā)生強(qiáng)烈的放電，放電能量可達(dá)到10mJ。粉料沉積后，粉堆電量迅速增加，表面的場強(qiáng)也相應(yīng)的增強(qiáng)。當(dāng)場強(qiáng)增加到一定程度時(shí)，首先在粉堆的頂部產(chǎn)生空氣的電離，形成從倉壁到粉堆頂部的等離子體導(dǎo)電通道，產(chǎn)生粉堆與倉壁之間的靜電放電，一般來說，料倉體積越大，粉體進(jìn)入料倉時(shí)流量越高，粉粒絕緣性越好，就越容易形成粉堆放電。
    （6）雷狀放電

   這是一種大范圍的空間放電形式。當(dāng)初在火山爆發(fā)的塵埃中曾觀察到，近年來在實(shí)驗(yàn)中也得到證實(shí)。但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中尚未發(fā)生過，有人通過試驗(yàn)證實(shí)，認(rèn)為容器體積小于60m3或柱形容器的直徑小于3m時(shí)，不會發(fā)生這種放電。

   電場輻射放電，依賴于高電場強(qiáng)度下氣體的電離，當(dāng)帶電體附近的電場強(qiáng)度達(dá)到3MV/m時(shí)，這種放電就可能發(fā)生。放電時(shí)，帶電體表面可能發(fā)射電子。這種放電能量比較小，引燃引爆能力較小，出現(xiàn)這類放電的概率也小。