塑料紧固件和静电危险
当塑料紧固件相互摩擦或与可能存放它们的塑料袋摩擦时,会产生静电荷。 这个事实可能并不让您感到惊讶,因为大多数人都熟悉静电的日常现实。
我们大多数人都会认为静电放电 (ESD) 是一种“冲击”,当我们走在铺有地毯的地板上时,触摸金属门把手。我们都经历过从干衣机中取出的衣服上的静电附着。静电的大气放电是闪电背后的科学解释。
那么为什么静电对塑料部件如此危险? 当塑料部件带电时,包括灰尘、塑料碎片、头发、切削油和其他碎屑在内的污垢会被电荷吸引。塑料零件上的微粒会在医疗应用、电子产品和半导体制造等情况下引起问题。由于静电,普通的清洗、吹气或拉紧部件都不会去除颗粒。 清洁塑料紧固件的唯一方法是找到一种释放电荷和释放颗粒的方法。 为了完成这项任务,已经开发了静电放电 (ESD) 设备。要了解这些工具的工作原理,我们必须首先更详细地检查静电。
让我们从原子的结构开始。 每个原子的中间是一个原子核。它由两种粒子组成,质子和中子。围绕原子核运行的是电子。虽然与轨道运行的电子相比,原子核非常大,但大部分原子都是空的。* 质子、中子和电子都带有电荷。质子带正电荷 (+),电子带负电荷 (-),中子不带电,因此它们是中性的。一个质子的电荷等于一个电子的电荷。如果一个原子包含相同数量的质子和电子,则该原子具有中性电荷。构成原子核的质子和中子紧密结合在一起,但绕轨道运行的电子不是。它们能够从一个原子移动到另一个原子。因此,如果原子失去电子,它会带正电,如果它获得电子,则会带负电。
一些材料,如塑料、布料和玻璃,不会轻易放弃电子。这些被称为绝缘体。金属等材料更容易失去电子,被称为导体。 由于塑料是绝缘体,所以它们是不良的电导体。 电荷往往会积聚在绝缘体表面,从而产生静电。静电是物体表面正负离子的不平衡。静电之所以这么叫,是因为它处于静止状态,而不是运动状态。更准确地说,它应该被称为静电荷,意思是没有运动的电子过剩或不足。
那么静电放电(ESD)电离装置是怎么进来的? ESD 离子发生器通过平衡周围空气中气体分子之间的离子来中和静电荷。为了去除附着在塑料紧固件表面的静电荷,需要提供更多的正负离子并将这些离子分布在绝缘物体上。然后静电荷被中和,塑料部件不再吸引污垢或灰尘。
最常见的工业 ESD 设备是电晕离子发生器,它通过向尖头或喷嘴的尖端施加高压来工作。 通常这些设备有一个风扇来将电离粒子散布在空气中。 ESD 离子发生器还用于许多高科技工作环境以控制静电放电。这些装置用于控制不能接地的导体上的静电,或者如上文所述,控制绝缘体(如塑料紧固件)上的静电。
* 虽然核物理学家认识到其他亚原子粒子,但我们无需在本次讨论中考虑它们。
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