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靜電安全培訓(xùn)

		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月26日
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導(dǎo)入：上節(jié)課我們說了觸電防護(hù)技術(shù)，大家還記得工頻的安全電壓是多少伏嗎？什么是安全接地？這節(jié)課我們講靜電安全。在干燥和多風(fēng)的秋天，在日常生活中，人們常常會碰到這種現(xiàn)象：晚上脫衣服睡覺時，黑暗中常聽到噼啪的聲響，而且伴有藍(lán)光，見面握手時，手指剛一接觸到對方，會突然感到指尖針刺般刺痛，令人大驚失色；早上起來梳頭時，頭發(fā)會經(jīng)?！帮h”起來，越理越亂，拉門把手、開水龍頭時都會“觸電”，時常發(fā)出“啪、啪”的聲響，這就是發(fā)生在人體的靜電。
3.2.1靜電的產(chǎn)生物質(zhì)都是由分子構(gòu)成，分子是由原子構(gòu)成，原子中有帶負(fù)電荷的電子和帶正電荷的質(zhì)子構(gòu)成。在正常狀況下，一個原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同，正負(fù)平衡，所以對外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。但是電子環(huán)繞于原子核周圍，一經(jīng)外力即脫離軌道，離開原來的原子而侵入其他的原子B，A原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象，稱為陽離子、B原子因增加電子數(shù)而呈帶負(fù)電現(xiàn)象，稱為陰離子。
造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道，這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學(xué)能等)在日常生活中，任何兩個不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電。當(dāng)兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷如電子轉(zhuǎn)移到另一個物體使其帶正電，而另一個體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電。 若在分離的過程中電荷難以中和，電荷就會積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸后分離就會帶上靜電。
3.2.1.2外界條件我們都知道摩擦起電而很少聽說接觸起電。實質(zhì)上摩擦起電是一種接觸又分離的造成正負(fù)電荷不平衡的過程。摩擦是一個不斷接觸與分離的過程。因此摩擦起電實質(zhì)上是接觸分離起電。在日常生活，各類物體都可能由于移動或摩擦而產(chǎn)生靜電。另一種常見的起電是感應(yīng)起電。當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導(dǎo)體的兩端分別感應(yīng)出負(fù)電和正電。
實驗材料：碎紙屑、尺子。???? 用尺子在頭發(fā)中來回摩擦，然后把尺子放在碎紙 屑上，可以看到尺子上吸上了很多碎紙屑。? 實驗原理：頭發(fā)和尺子摩擦?xí)r，產(chǎn)生的靜電把碎紙屑吸了上去。
（1）接觸起電  也就是摩擦起電（2）附著帶電  如液體分解面、液-固、液-液界面都會發(fā)生（3）破斷帶電  如固體粉碎、液體分裂過程的起電（4）感應(yīng)起電  電場作用下，導(dǎo)體分離出極性相反的電荷（5）電荷遷移  電荷在不同物質(zhì)中的重新分配，即電荷遷移
由圖可看出A球原不帶電，帶電的B球使A球電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，在接地情況下，經(jīng)c、e、f等過程使A球帶上電荷，謂之感應(yīng)起電。 
3.2.2靜電的特性與危害3.2.2.1靜電的特性（1）電量小、電壓高  例如脫衣能產(chǎn)生上萬伏的電壓（2）持續(xù)時間長  即靜電泄漏很慢，保持時間長（3）一次性放電  絕緣導(dǎo)體內(nèi)的所有自由電荷將一次經(jīng)放電點放掉（4）遠(yuǎn)端放電  即感應(yīng)放電（5）尖端放電  尖端最易放電（6）靜電屏蔽  靜電場可用導(dǎo)電的金屬元件加以屏蔽
3.2.2.2靜電的危害（1）靜電使人體受電擊  可能引發(fā)二次事故
（2）靜電影響產(chǎn)品質(zhì)量  產(chǎn)生廢品，降低生產(chǎn)效率由于微電子器件中集成度越來越高刻線寬度越來越窄，因此，在生產(chǎn)過程中每一道工序都要防止靜電放電造成的擊穿而造成大量報廢，美國每年因靜電放電致使半導(dǎo)體器件的損失達(dá)100億美元，英國達(dá)20億美元，日本的微電子產(chǎn)品報廢損失中有70%是因靜電放電造成的，更可怕的是有些超大規(guī)模集成電路在出廠時已被部分傷擊傷，但未完全斷開，當(dāng)裝在航天器上則可能造成不可挽回的事故
靜電擊穿芯片
 靜電危害的形式靜電的基本物理特性為：吸引或排斥，與大地有電位差，會產(chǎn)生放電電流。這三種特性對電子元器件的三種影響如下：1）靜電吸附灰塵，降低元器件絕緣電阻（縮短壽命）。2）靜電釋放（ESD）破壞，造成電子組件不能工作。表1列出了一些常見電子元器件所能承受靜電破壞的靜電電壓，從表中可以看出大部分器件的靜電破壞電壓都在幾百至幾千伏，而在干燥的環(huán)境中，人類活動所產(chǎn)生的靜電可達(dá)幾千伏到幾萬伏。圖2是一個CMOS器件和一個雙極型器件在受到ESD損傷后芯片內(nèi)部的相貌圖片。
3）靜電放電產(chǎn)生的電磁場幅度很大（達(dá)幾百伏/米）頻譜極寬（從幾十兆到幾千兆），對電子產(chǎn)品造成干擾甚至損壞（電磁干擾）
圖2. 靜電釋放對芯片內(nèi)部造成破壞 
（3）靜電引起火災(zāi)和爆炸  一方面，一些電阻率很高的高分子材料如塑料,橡膠等的制品的廣泛應(yīng)用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過程的高速化, 使得靜電能積累到很高的程度,另一方面，靜電敏感材料的生產(chǎn)和使用, 如輕質(zhì)油品, 火藥, 固態(tài)電子器件等,1967年7月29日，美國Forrestal航空母艦上發(fā)生嚴(yán)重事故，一架A4飛機上的導(dǎo)彈突然點火，造成了7200萬美元的損失，并損傷了134人，調(diào)查結(jié)果是導(dǎo)彈屏蔽接頭不合格，靜電引起了點火。1969年底在不到一個月的時間內(nèi)荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙時產(chǎn)生的靜電引起相繼發(fā)生爆炸。
1993年“華海一號”輪在青島港發(fā)生爆炸事故。 
青島港務(wù)監(jiān)督通過現(xiàn)場勘查、詢問船員，得出結(jié)論：靜電導(dǎo)致起火爆炸。產(chǎn)生靜電的原因有以下可能：①二右艙壓水管線隨泵壓增加，受阻條件瞬間消除產(chǎn)生高速水流；②二右艙內(nèi)加溫管系泄露水蒸汽；③船體銹蝕，二右艙內(nèi)銹塊墜落；④現(xiàn)場人員未著防靜電工作服。事后，交通部責(zé)成該公司認(rèn)真總結(jié)該次事故教訓(xùn)，提出改進(jìn)措施。 
靜電的好處靜電復(fù)印1.照明和聚焦成像當(dāng)一張要復(fù)印的圖像放在復(fù)印機的稿臺上時，在機內(nèi)燈光照射下形成反射光，通過內(nèi)反射鏡和透鏡組成的光學(xué)系統(tǒng)，聚焦成像。 
2.靜電顯影　　像正好落在光導(dǎo)硒鼓上，光導(dǎo)硒鼓是一個圓鼓形結(jié)構(gòu)的筒，表面覆有硒光導(dǎo)體薄膜。光導(dǎo)體對光很敏感，沒有光線時具有高電阻率，一遇光照，電阻率就急劇下降；在充電機的作用下，電阻率就急劇下降。光導(dǎo)體表面，在充電極的作用下，帶有均勻的靜電荷。當(dāng)由圖像的反射光形成的光像落在光導(dǎo)體表面上時，由于反射光有強有弱(因為原稿的圖像有深有淺)，使光導(dǎo)體的電阻率相應(yīng)發(fā)生變化。光導(dǎo)體表面的靜電電荷也隨光線強弱程度而消失或部分消失，在光導(dǎo)體膜層上形成一個相應(yīng)的靜電圖像，也稱靜電潛像。人們看不到它，好像潛藏在膜層內(nèi)。 
3.轉(zhuǎn)印和定影　　這時，一種與靜電潛像上的電荷極性相反的顯影墨粉末，在電場力的吸引下，加到光導(dǎo)體表面上去。潛像上吸附的墨粉量，隨潛像上電荷的多少而增減。于是，在“硒鼓”的表面顯現(xiàn)出有深淺層次的墨粉圖像。 當(dāng)復(fù)印紙與墨粉圖像接觸時，在電場力的作用下，吸附著墨粉的圖像，好比用圖章蓋印一樣，將墨粉轉(zhuǎn)移到復(fù)印紙上，在復(fù)印紙上也形成了墨粉圖像。再在定影器中經(jīng)加熱，墨粉中所含樹脂融化，墨粉被牢固地粘結(jié)在紙上，圖像和文字就在紙上復(fù)印出來了。
靜電復(fù)印機構(gòu)造
靜電治療關(guān)于靜電對人體皮膚疾病的影響一定存在什么玄機，在這里我們共同剖析它的內(nèi)在機能。人體是由大化學(xué)分子式構(gòu)成的細(xì)胞組合，細(xì)胞是由空間物質(zhì)粒子組成的，物質(zhì)粒子的運動形成了大千世界的電場力能，帶有不同電荷的粒子制造了空間物質(zhì)的運動機制。人體的電現(xiàn)象是大自然的杰作，到處都呈現(xiàn)出電場和磁場的轉(zhuǎn)換作用。人體病態(tài)，呈現(xiàn)的是細(xì)胞膜電位的變化，健康的人體，呈現(xiàn)了人體細(xì)胞的電位平衡。外加電場的刺激作用，提升了在病態(tài)下細(xì)胞分子間點電位的平衡，從而使人體處于在健康的狀態(tài)下運作。
這一發(fā)現(xiàn)，非同小可，靜電本身不是什么好事，但對于人體的皮膚病來說還是有一定醫(yī)療作用的。平常，人體所穿的衣服被帶電，是一件很糟糕的事情，人們會在水中添加靜電消除液，來去除衣服上面的靜電反應(yīng)。但是，如果人體沒有不正常的皮膚病，你就將衣物上面的靜電去除，以防止靜電給人體造成的諸多不便。如果你的皮膚不太好，還是建議你暫時的不要去除衣物上面的靜電,或者增添些用毛料和化纖等材料制成的容易產(chǎn)生靜電的衣服。
3.2.3靜電控制措施靜電導(dǎo)致火災(zāi)爆炸的條件有5個方面。①產(chǎn)生靜電電荷；②有足夠的電壓產(chǎn)生火花放電；③有能引起火花放電的合適間隙；④產(chǎn)生的電火花要有足夠的能量；⑤在放電間隙及周圍環(huán)境中有易燃易爆混合物。
3.2.3.1工藝控制法工藝控制法即從工藝上，從材料選擇、設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作管理等方面采取措施，控制靜電的產(chǎn)生，使其不能達(dá)到危險程度。3.2.3.2泄漏導(dǎo)走法泄漏導(dǎo)走法即在工藝過程中，采用空氣增濕、加抗靜電添加劑、靜電接地和規(guī)定靜止時間的方法，將帶電體上的電荷向大地泄漏消散，以期得到安全生產(chǎn)的保證。
3.2.3.3中和電荷法絕緣體上的靜電不能用接地方法消除，但可利用極性相反的電荷中和以減少帶電體上的靜電量，即中和電荷法。3.2.3.4封閉削尖法封閉削尖法是利用靜電的屏蔽、尖端放電和電位隨電容變化的特性，使帶電體不致造成危害的方法。
3.2.3.5人體防靜電①人體接地措施②工作地面導(dǎo)電化我國的防靜電產(chǎn)品也形成了一個完整的體系，僅生產(chǎn)鋼地板的廠家已有十多個，年需要量是均幾百萬平方米，每年防靜電產(chǎn)品銷售額達(dá)到15～17億元，而且部份產(chǎn)品打入國際市場，增長速度在10%以上
全鋼防靜電地板
3.2.4防雷電2009-8-29安徽省安慶太湖縣徐橋鎮(zhèn)遭遇強雷電襲擊，造成6人死亡的慘劇。從現(xiàn)場勘察情況來看，事故發(fā)生地看魚棚處于魚塘邊沿，是一個孤立木板房，魚塘四周平坦，看魚棚相對較突出，面積較小，高度約兩米，極易遭受雷擊。而且當(dāng)天事故發(fā)生前已降雨，水汽條件充沛，在此點上形成了一雷擊通道，擊中該魚棚，從而擊中棚內(nèi)避雨的七人。
夏季是雷雨天多發(fā)的季節(jié)，程向陽提醒廣大公眾，特別是農(nóng)民朋友在戶外進(jìn)行活動或田間勞作時，要密切關(guān)注天氣變化，及時收聽（看）天氣預(yù)報，做好雷電預(yù)防工作。特別是在田間勞作時，一旦遭遇雷雨天氣，應(yīng)盡量降低人身的高度，切忌找大樹避雨，也不宜進(jìn)入孤立的棚屋、崗?fù)さ鹊桶ㄖ铩ＲM可能避免使自己置身于一個空曠野外的場景，或者是扛著鋤頭等一些金屬農(nóng)具，因為這些用具會增加人體的高度，從而增大被雷電擊中的概率。
    感應(yīng)雷（1）靜電感應(yīng)雷：是由于帶電積云接近地面，在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)電凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷引起的。它將產(chǎn)生很高的電位。　?。?）電磁感應(yīng)雷：是由于雷電放電時，巨大的沖擊雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強磁場引起的。這種迅速變化的磁場能在鄰近的導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動勢。雷電感應(yīng)引起的電磁能量若不及時泄入地下，可能產(chǎn)生放電火花，引起火災(zāi)、爆炸或造成觸電事故。
3.2.4.1雷電危害雷和電是同時產(chǎn)生的嗎？它們傳播的速度分別是多少？3.2.4.2防雷措施⑴防雷裝置⑵防雷措施⑶個人防雷擊知識
思考題：1、靜電是如何產(chǎn)生的？有什么特征？2靜電有什么危害？如何預(yù)防？小結(jié)：通過本課程的學(xué)習(xí)，了解靜電的特征及危害，掌握靜電防護(hù)的內(nèi)容

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