静电防护

在公元前六世纪，人类就发现琥珀摩擦后，能够吸引轻小物体的"静电现象"。这是自由电荷在物体之间转移后，所呈现的电性。此外丝绸或毛料摩擦时，产生的小火花，是电荷中和的效果。"雷电"则是大自然中，因为云层累积的正负电荷剧烈中和，所产生的电光、雷声、热量。

静电现象包括许多大自然例子，像塑胶袋与手之间的吸引、似乎是自发性的谷仓爆炸、在制造过程中电子元件的损毁、影印机的运作原理等等。当一个物体的表面接触到其它表面时，电荷集结于这物体表面成为静电。虽然电荷交换是因为两个表面的接触和分开而产生的，只有当其中一个表面的电阻很高时，电流变的很小，电荷交换的效应才会被注意到。因为，电荷会被入陷于那表面，在那里度过很长一段时间，足够让这效应被观察到的一段时间。

静电现象是由点电荷彼此相互作用的静电力产生的。库伦定律专门描述静电力的物理性质。在氢原子内，电子与质子彼此相互作用的静电力超大于万有引力，静电力的数量级大约是万有引力的数量级的 40 倍。

ESD英文为Electro Static Discharge即"静电放电"的意思。我们都知道，不同物质的接触、分离或相互摩擦，即可产生静电。例如在生产过程中的挤压、切割、搬运、搅拌和过滤以及生活中的行走、起立、脱衣服等，都会产生静电。可见，静电在我们的日常生活中可以说是无处不在，我们的身上和周围就带有很高的静电电压，几千伏甚至几万伏。这些静电也许对人体影响不大，但对于一些ESDS(静电敏感元件)，却直接可以使其失去本身应有的正常性能，甚至完全丧失正常功能。这样ESD防护就非常必要了。

除降低速度、压力、减少摩擦及接触频率，选用适当材料及形状，增大电导率等抑制措施外，还可采取下列措施:

①接地，即将金属导体与大地(接地装置)进行电气上的连接 ，以便将电荷泄漏到大地。此法适合于消除导体和电阻率在 108欧以下物体上的静电，而不宜用来消除绝缘体上的静电，因为绝缘体的接地容易发生火花放电，引起易燃易爆液体、气体的点燃或造成对电子设施的干扰。应使绝缘体与大地间保持106~109欧的电阻。仅供消除导体上静电用的接地，电阻值一般不宜超过 100~1000欧。非金属导体接地处应包上接触可靠的金属物或使用导电涂料，接触面积不小于 10厘米2。移动设备不能保持经常接地，接地操作应选在没有危险的场合和时间。

②搭接(或跨接)。将两个以上独立的金属导体进行电气上的连接，使其相互间大体上处于相同的电位(图3)。

③屏蔽。用接地的金属线或金属网等将带电的物体表面进行包覆，从而将静电危害限制到不致发生的程度。屏蔽措施还可防止电子设施受到静电的干扰。

④对几乎不能泄漏静电的绝缘体，采用抗静电剂以增大电导率，使静电易于泄漏。

⑤采用喷雾、洒水等方法，使环境相对湿度提高到60~70%，以抑制静电的产生，解决纺织厂等生产中静电的问题。

静电学主要研究静电应用技术，如静电除尘、静电复印、静电生物效应等。更主要的是静电防护技术，如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及兴航与军事领域的静电危害，寻求减少静电造成的损失 近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)问题，已经成为一个迫切需要解决的问题。一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料，橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化,使得静电能积累到很高的程度，另一方面，静电敏感材料的生产和使用，如轻质油品，火药，固态电子器件等，工矿企业部门受静电的危害也越来越突出，静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿，造成电子工业年损失达上百亿美元。在兴航工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰兴航飞行器的运行。1967年7月29日，美国Forrestal航空母舰上发生严重事故，一架A4飞机上的导弹突然点火，造成了7200万美元的损失，并损伤了134人，调查结果是导弹屏蔽接头不合格，静电引起了点火。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸。

中国近年来在石化企业曾发生30多起因静电造成了严重火灾爆炸事故。许多工业发达国家都建立了静电研究机构，中国从60年代末开始开展了一些静电研究工作，80年代开始以来，中国的静电研究发展极为迅速。1981年成立了中国物理学会静电专业委员会并召开了第一次全国静电学术会议，全国性的和各地方的静电学术会议不断召开，静电研究和应用的范围也越来越广，科研队伍不断壮大。

静电的利用;静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印、净化空气等

静电除尘:可以消除烟气中的煤尘.

静电复印:可以迅速、方便的把图书、资料、文件复印下来.

高压静电还能对白酒生产、酸醋和酱油的陈化有促进作用。陈化后的白酒、酸醋和酱油的品味会更纯正。

防静电产品:

专业生产防静电产品和电子辅助产品，系列有:离子风机、离子风枪、离子风棒、离子风嘴、离子风蛇、静电除尘机、板面除尘机等，

广泛应用于:精密电子产品生产;电子组装线，微电子生产，光电;医药制造组装线、印刷、包装;细小产品成型，塑料薄膜的剪切，圆圈和覆膜，以及模具产品的脱模等。

人穿非导电(指电导率小于1×10-6西/米的物体)鞋时，由于行走等活动会产生、积蓄电荷，并可达到千伏级的电位(这类动作属危险动作)。此时人触及其他物体会产生火花 放电并受到电击。中国所作试验得出如图1的E-t(电位-时间)曲线，图中、×、墷等表示不同个体。在毛毯上行走、脱衣等所产生最高电位达2450伏。而在水磨石地板上重复这些活动，测得最高电位达3500~6000伏。由此可知，人体电位与地面材质有关。此外，还与空气相对湿度，内、外衣和鞋袜材质等有关。实验表明，在易燃、易爆场所，不仅工作服(外衣)不得使用化纤材料，内衣裤也不得使用。人体活动中的防静电措施主要有:穿导电性鞋，穿混有导电性纤维或用防静电剂处理的防静电工作服，带人体接地腕带，或在某些操作前，先用手接触接地铜线;必要时，工作地面需作导电化处理，如采用电导率为10-6西/米的导电性水磨石或导电性橡胶(粘面)。

人体放电和发生电击的界限

人体放电和发生电击的界限是:①电荷量达到(2~3)×10-7库以上 即产生静电电击的放电。如表1所示，电位达3千伏左右即产生静电电击。这是人体静电电容等于或小于标准值 100皮法的时候，即一般取值为90~100皮法的时候。当坐在椅子上或穿薄底鞋或旧皮鞋时，电容大于100皮法， 甚至有时可达数百皮法，此时产生静电电击的界限电位比表1中的值为小。②若带电物体是导体，当带电电位在表2中的数值及以上时，在人体上有(2~3)×10-7库以上的放电电荷量的放电，人体即受到电击。③大于100皮法的情 况，对于人体附近有静电场时，以及当附近有能量较大的带电体时，人体受到源源不断的感应，可能足以使远大于100皮法的人体带有较高的异号电位，致使易燃、易爆场所产生更大的危险性，因此，应补充人体电容的可能上限值。④若带电体是非导体，发生静电电击的界限一般不能象对导体那样以带电电位来表示。但多数情况下，当带电电位约为30千伏以上且由此向人体产生放电时发生静电电击。因此，这时发生静电电击的界限是以带电电位约为 10千伏和带电电荷密度约为10-5库/米2作为大致的标准。但对带电状态特别不均匀时，在非导体中局部有电导率高的部分，以及带电物体里面或其附近有接地体时，不能作上述判断。

⒈出门前去洗个手，或者先把手放墙上抹一下去除静电，还有尽量不穿化纤的衣服。

⒉为避免静电击打，可用小金属器件(如钥匙)、棉抹布等先碰触大门、门把、水龙头、椅背、床栏等消除静电，再用手触及。

⒊穿全棉的内衣。

⒋准备下车的时候，用右手握住档，然后用手指碰着下面铁的部位，然后开车门，把左手放在车门有铁的位置，但是左手别松，然后把右手放掉，下车，这时候你再用右手抓着门就不会被电到了~~哈。接下去，用力一关，，搞定~~

⒌对付静电，我们可以采取"防"和"放"两手。"防"，我们应该尽量选用纯棉制品作为衣物和家居饰物的面料，尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电。尽可能远离诸如电视机、电冰箱之类的电器，以防止感应起电。"放"，就是要增加湿度，使局部的静电容易释放。当你关上电视，离开电脑以后，应该马上洗手洗脸，让皮肤表面上的静电荷在水中释放掉。在冬天，要尽量选用高保湿的化妆品。常用加湿器。有人喜欢在室内饲养观赏鱼和水仙花也是调节室内湿度的一种好方法。

另外，推荐一个经济实用的加湿方法:在暖气下放置一盆水，用一条旧毛巾(或吸水好的布)，一头放在水里，一头搭在暖气上，这样一昼夜可以向屋里蒸发大约三升水。如果每个暖气都这样做，整个房间就会感到湿润宜人。您不妨试试。

⒍勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的静电。

下面是两个小窍门，有助于防止这种电击。

⒈在房屋内，地毯与鞋底摩擦后可能产生静电，在屋外也可能由于刮风导致身上带电。这时进出要碰铁门时小心，手可能挨电打。反复遇到这样的情况后，可采取如下办法避免电击:

在碰铁门时，不要直接用手直接接触铁门，而是用手先大面积抓紧一串你口袋里的钥匙(通常这并不会遭电击)，然后，用一个钥匙的尖端去接触铁门，这样，身上的电就会被放掉，而且不会遭电击。

原理:手上放电的疼痛是由于高压放电，由于放电时手与铁门突然接触时是极小面积的接触，因而产生瞬间高压。如果拿出来口袋里的钥匙，先大面积握住钥匙(一串钥匙本身不能传走多少电荷因而这时也不会有电击)，再用一把钥匙的尖端去接触大的导体，这时，放电的接触点就不是手皮肤上的某个点，而是钥匙尖端，因此手不会感到疼痛(也许钥匙会!----如果它有疼感的话)。

⒉下出租车时也常发生电击现象。主要由于下车时身体与座位摩擦产生静电积累，而下车后关门时，手突然碰铁门就会遭电击。

这种情况常发生时，最好注意:下车时，即在身体与座位摩擦时，就提前手扶金属的车门框，可以在摩擦产生静电时，随时把身上的静电排掉，而不至于下车后突然手碰铁门时放电。

工业防静电措施

⒈环境危险程度控制;

⒉工艺控制;

⒊接地;

⒋增加湿度;

⒌抗静电添加剂;

⒍静电中和器;

⒎加强静电安全管理。

最有效的措施是让人体与大地相"连接"即"接地"。因此，人要穿上防静电鞋。要保持人体与大地相连，这就要求地面也是防静电的才可以将人体的静电导入大地，所以地面可以用防静电地垫，防静电复合胶板，并用防静电接地线接好地，如经费充足，可选用防静电活动地板，特别是在规划设计机房厂房时可以考虑选用防静电活动地板，如果机房厂房已定且设备也已安装好，又不想因装防静电器材时对这些设备造成停产等到影响时还时选用既价格低廉施工简单的防静电地垫，防静电复合胶板等。3。人穿防静电鞋并有防静电地垫、防静电复合胶板或防静电活动地板时就一定能起到好的防静电效果?人穿防静电鞋并有防静电地垫、防静电复合胶板或防静电活动地板时还不一定能起到好的防静电效果。通常人们还要穿袜子和垫鞋垫，年青人脚易出汗，这些袜子和垫鞋垫也能导静电，但在中老年人在干燥的季节时因鞋内干燥，这袜子和垫鞋垫就不能导静电，而且很多厂家只要求工作人员穿防静电服和防静电鞋，忽视了袜子和鞋垫的不利影响，使得这此防静电鞋和防静电地面不能发挥防静电作用。因此在机房或厂房的入口处放置"人体综合电阻检测仪"，它能迅速准确检测那些穿用不合格的防静电鞋、袜子和垫鞋垫的人。

仅从防静电的角度考虑时，人体总的对地电阻越小越好，但最小值受到安全方面的限制，人体必须具有一定值的对地电阻，以便万一发生金属设备或装置与工频电源短接的情况下该电阻能够限制流过操作的人体上的电流。最小值不应小于105Ω，最大不超过109Ω.

防静电鞋与腕带的使用中注意问题

⑴、使用腕带操作时不允许断开，否则会失去接地作用 。各种腕带使用的主要问题是开路，有时是临时性的，有时是长时间断开，使失去接地作用。

⑵、腕带扣得不紧造成人体皮肤与腕带的接触电阻变大

⑶、有些腕带的电阻就是带子本身的，当带触及地时使其电阻大大减小，有可能因此造成对人体电击的危险。

⑷、有些自称是无线的腕带，其效果远不如有线的好。

⑸、防静电鞋在穿用时应有防静电袜/鞋垫，并在防静电地面上工作才能使人体所带的静电导到大地，任何一部分电阻过大或断开都会使人体带上危害的静电。所以在重要的部门应有人体电阻测试仪随时检测人体所穿的鞋/袜/鞋垫及与人体的总电阻是否能起到泄漏静电的要求。

⑹ 腕带应用专门的带插座的接地线与地连结，不能夹在桌面或桌边的金属体上，因为这些金属体对地的电阻可能很大。

⑺ 要经常检查腕带的电阻