Антистатический коврик
Антистатический коврик (напольный коврик) в основном изготавливается из токопроводящих материалов, антистатических материалов и синтетического каучука. Сделал. Продукт обычно представляет собой двухслойную структуру, поверхностный слой представляет собой слой с рассеиванием статического электричества, а нижний слой представляет собой проводящий слой. Коврик рассчитан на длительное использование, обладает хорошей устойчивостью к кислотам, щелочам и химическим веществам, износостойкий и легко чистится.
Любые два материала с различным химическим составом или два материала с одинаковым химическим составом, но разными физическими состояниями имеют различное распределение энергии носителей заряда во внутренних структурах. Когда два таких материала соприкасаются и растираются, на поверхности антистатического мата происходит перераспределение заряда с образованием двойного электрического слоя. Когда они повторно разделены, каждый материал будет иметь положительный (или отрицательный) заряд, который является чрезмерным по сравнению с контактом и трением. Этот процесс зарядки объекта называется электрификацией.
Процесс электрификации обычно включает контактную электрификацию, трибоэлектрическую электрификацию, фотоэлектрическую электрификацию, термоэлектрическую электрификацию, электрификацию с полевой эмиссией, электрификацию дисперсных частиц, электрификацию механического разрушения и электрификацию коронным разрядом. Наиболее распространенными являются контактная электрификация и трибоэлектрическая зарядка. Электрификационные характеристики легкого трения могут быть аппроксимированы как последовательность процессов тесного контакта и разделения, вызывающих перенос заряда между поверхностями антистатической одежды для генерации статического электричества. Однако в случае сильного трения из-за относительного перемещения локальной контактной поверхности антистатической колодки с относительно высокой скоростью антистатическая колодка может нагреваться или даже размягчаться, и между двумя поверхностями трения может происходить обмен массой. , Поэтому символ фрикционной электризации антистатического материала подкладки иногда относится к давлению на контактной поверхности антистатической одежды. Например, когда вискозную шелковую ткань натирают стержнем из нержавеющей стали, ткань заряжается положительно, когда давление низкое, и отрицательно заряжается, когда давление высокое. , Другим примером является случай, когда два резиновых стержня из одного и того же материала используются для статического трения «один-один», а подвижный стержень заряжен положительно. После многократного интенсивного трения исходный положительно заряженный стержень становится отрицательно заряженным. В дополнение к высокому контактному потенциалу двух объектов, эти явления также должны учитывать эффект Зеебека (то есть эффект разности температур электродвижущей силы). Трение вызывает локальный нагрев, который вызывает переход носителей от высокой температуры к низкой температуре. Трение вызывает механическое разрушение и термическое разложение макромолекул с образованием электронов или ионов, а также пьезоэлектрические и термоэлектрические эффекты. Столь интенсивное трение - сложный процесс электрификации.
Статическое электричество полимера следует изучать в сочетании с проводящим механизмом. Когда металл находится в контакте с антистатической одеждой или полимером и отделен от них, электрификация может происходить из-за переноса электронов или переноса ионов, но большая часть переноса электронов может сопровождаться определенным количеством переноса ионов, чтобы вызвать электрификацию.
Перенос электронов зависит от энергии Ферми или уровня Ферми (E) контактного объекта, и его значение равно электрохимическому потенциалу электронов в твердом теле, поэтому E является термодинамической функцией. Входящие в твердое тело электроны можно рассматривать как заканчивающиеся на Е, а выход электронов из твердого тела можно рассматривать как начинающиеся с Er в среднем. Когда перенос электрона сбалансирован, уровень Ферми всей системы должен быть равен на диаграмме энергетического уровня. Работа выхода или работа выхода электрона - это энергия свободного электрона E. Разница с E. Когда два объекта находятся в контакте, направление потока электронов зависит от уровня уровня Ферми или значения работы выхода до контакта, и электрон всегда течет с одной стороны (E, низкая), в которой работа выхода мала (E, высокая). В результате движения электрона генерируется электростатический потенциал. Когда разница между работой функции между e и двумя объектами равна, баланс достигается. В это время каждый объект имеет положительный или отрицательный эквивалентный заряд вблизи относительной границы, но измеряется снаружи. Не взимается. Поскольку два объекта разделяются, они начинают формировать положительные и отрицательные заряды, соответственно. В процессе разделения фактическое наблюдение после разделения вызвано туннелированием, полевой эмиссией, газовым разрядом и диффузией заряда через поверхность и внутри объекта. Общий достигнутый статический заряд меньше, чем общий заряд во время контакта. Во время разделения разность потенциалов между двумя объектами быстро увеличивается из-за значительно уменьшенной емкости, в результате чего генерируется относительно высокое электростатическое напряжение. Результат контактной электрификации всегда отрицателен при большой рабочей функции и положительной мощности при небольшой рабочей функции. Трибоэлектрическая зарядная последовательность полимера практически идентична порядку размера его работы выхода.
Люди долго пытались использовать антистатические маты, чтобы объяснить роль полярных групп в электростатическом заряде антистатической обуви. Если антистатический коврик имеет более высокий уровень полярности, чем уровень основной цепи. Тогда электрификация такого антистатического костюма должна зависеть от структуры полярной группы. В последние годы был достигнут большой прогресс в применении квантовой теории к антистатическим ботинкам, таким как Andre и Del} lall. Метод вычисления ab initio и некоторые полуэмпирические формулы были использованы для расчета структуры энергетической зоны и плотности состояний простых полимеров. Вербист использовал теорию и метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии для определения электронной структуры полимера и использовал ее для проверки теоретических результатов полосы. Коллинз использует Gree. ». Функциональный метод исследует проблему возбужденного состояния в твердых телах и полимерах. Брандоу установил соответствующие выражения энергии для систем с закрытой и открытой оболочкой и вывел эффективные 7r-электронные гамильтоновы операторы и т. Д., Которые очень полезны в теории электронного строения полимера. Однако в связи между электронной структурой полимера и электростатическим зарядом все еще существует много теоретических и экспериментальных проблем, которые не были решены, и необходимы дальнейшие исследования в будущем.
