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分析靜電與防靜電原理

  認識靜電與防靜電原理

靜電特性:
*  靜電是一種客觀的自然現象,產生的方式多種,如接觸、摩擦等。
*靜電的特點是高電壓、低電量、小電流和作用時間短。

靜電原理:

靜電是一種物理現象,人體是一個帶電體,例如握手時感到針刺性的電擊,這種情況在天氣干燥情況下非常多見。天氣乾燥時,化纖衣物、地毯、坐墊、牆紙等受到摩擦,都會產生靜電。據測定,人在地毯上行走,產生的靜電電壓超過2000伏特;穿或脫化纖純滌綸衣服時的瞬間,電壓可達5萬~10萬伏特。當靜電電壓達到2000伏特時,人的手指就會有所感覺;超過3000伏特時,就會產生電火花,手指尖會感覺到針刺樣疼痛;超過7000伏特時,不僅身體會有被電擊的感覺,正常的心電傳導都會受到影響。 

Q1靜電如何防護??
靜電會在多個領域造成嚴重危害。摩擦起電人體靜電是電子工業中的兩大危害,在生產過程中靜電防護的主要措施為:
1、 靜電洩露
2、 耗散
3、 中和、增濕
4、 遮罩與接地。
5、 人體靜電防護系統主要有:防靜電手腕帶,腳腕帶,工作服、鞋襪、帽、手套或指套等組成,具有靜電泄露,中和與遮罩等功能。
 靜電手環的功能
1.靜電手環與接地線的連接。
2. 避免因靜電而導致產品損壞。
3. 保障工作人員的可靠。
 
 物體防靜電功能
1、  可以直接將工具做遮罩或靜電洩露。例如將材質噴上一層導電液體,讓靜電無法存留, 即使朔膠等的絕緣材質, 也會故意噴上導電液體,或是材質加上導電材質(通常會加碳粉), 只要有一點點可以導電就可以了
2、   防止靜電電位差的產生:接地,將作業會跟作業物體接觸的地方, 通通連接成共通電位(通常是接地), 這樣就沒有電位差,即使有靜電也不會產生火花(因為電位都一樣).
 Q2如何判斷絕緣體或是導體還是靜電導體??
 必須利用專屬儀器測試其導電性電阻值,如圖示若電阻值
 小於105 則表示此物體為導體
 在 106~1011 則表示此物體為靜電導體
 大於1012以上則表示此物體為絕緣體
 
       也就是說據有防靜電材質的工具,用此儀器測試出的導電電阻值應在106~1011之間。
Q3電動起子有無防靜電外殼??防靜電外殼有哪些功用??
    有,但是只有DC-TYPE的外殼才有防靜電材質,奇力速公司在防靜電外殼是將導電材料加入塑料中,就如前面所講的會將”碳”加入原料中,讓外殼可以跟接地線接在一起,即使外殼有靜電殘留,也會經由地線導回大地,如此有效做到靜電洩漏和耗散的功能。這是我們稱為防靜電外殼的功用。
Q4使用者在作業時是否要帶上防靜電手環或穿上防靜電衣??
    基本上,若公司生產的是電子產品,屬於高精密敏感元件時,我們是建議不要使靜電在產品上停留,某些較敏感的元件可能會因靜電而破壞產品的功能,這點使用者必須要了解至於要做到什麼樣的程度,就必須看公司而定,以下有兩張圖可以做個比較:
 
***電動起子選用防靜電外殼
        假設其他儀器表面有靜電而接觸到起子表面,或者起子外殼表面有靜電的殘留j,因為外殼已經有靜電導電物質存在,再加上起子內部接地線已經和外殼接觸在一起,所以靜電可能經由接地線導回大地k,這時如果使用者又有做靜電防護的功能時如:手上有掛靜電手環,手接觸到電動起子外殼時,因為接地可以說是連在一起的,等於是同電位,使用者是感覺不出有靜電的產生l。  
   這是理想的作業方式,選用防靜電外殼,使用者掛上防靜電手環或防靜電衣,做到雙重防護,將在作業產生的靜電或人體摩擦所產生的靜電經地線導回大地,對於生產的產品和作業人員都能達到很大的防護。

 
 
 
   ***  一般沒有防靜電外殼的起子
      觀看圖面,假設起子內部產生靜電,同樣都會由地線導回大地,但是若靜電殘留在起子外殼上j,因為外殼沒有導靜電元素,無法將靜電導回大地,所以靜電就殘留在起子外殼上,無法消散,若此時使用者沒有掛上靜電手環,則不會感覺到靜電,因為使用者本身並沒有和”大地”接在一起,所以靜電是無法做傳導的動作;但是如果使用者有掛上靜電手環,因為手和外殼電位差不同,接觸時,殘留在外殼上的靜電就會跑向靜電手環導向大地k,此時作業者可能就會感覺到有靜電的產生。

 分析靜電與防靜電原理


 *綜合以上資料,我們可以探討出一個作業工具只要是有通過電而產生功率的儀器,為了作業的可靠,必須加上一條接地線,好讓儀器因摩擦產生的靜電由接地線導回大地,但是這都是儀器內部靜電的導回系統。若靜電的產生是在工具的外殼上或是使用者磨擦所產生,這時若外殼採用的是防靜電材料的外殼,再加上使用者加掛防靜電器具(靜電手環、靜電衣…等)便可輕易將靜電做靜電洩漏或耗散, 
 Q5:如何有效使用防靜電起子??   
1、  電動起子內部必須要有接地線,包括工廠本身的總電都必須有效接上接地線
2、  選用有防靜電外殼材質的電動起子
3、  使用者必須加上防靜電儀器(靜電手環、靜電衣…等)
如此便可以有效將靜電耗散,有些工廠本身總電源的接地線是虛設的,所以必須仔細查看,尤其是臺灣和日本,因為有些插座是只有兩PIN,並沒有接地線。
  Q6若儀器、工具是否有辨識防靜電的標籤??                  
     國際上聲明:若工具或儀器為防靜電外殼必須添加某些材料,讓導電性良好,使塑料不是絕緣體,在產品上必須標示此logo如:
       
        1、標有此圖示主要在聲明此工具或儀器具有將靜電洩露或遮罩、接地等功能,方便使用者辨識操作。
2、標有此圖示的產品,於接觸物體或人體的表面具有較佳的導電性,可將人體的靜電或工作時所產生的靜電屏蔽或接地。

       3、一般,防靜電產品通常電阻值會較低,主要是因為導電性佳,靜電容易經由此物質將靜電消除。

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