静电防护研究与对策
时间：2020-11-30 10:05:14 来源：达达文档网 本文已影响 人 
冯建民
摘 要：本文论述了静电发展的历史，重点研究了静电产生的途径，并定量地对静电电位和电量进行了测量，通过比较两种条件下静电电量的实验：穿上人体静电防设备（静电防护服、防静电鞋、腕带）时的静电电量以及无静电防护时的静电电量，用详细的数据说明静电对我所（厂）电子产品的危害，并提出了对静电防护的建议，具有一定的实践指导意义。
关键词：静电 静电测量 静电防护 航天电子产品
中图分类号：TN38 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（a）-0101-02
静电作为一种极其普遍的自然现象，给人们生活带来了极大的影响。它可以给人们带来很多益处，如静电除尘，淡化海水，人工降雨，宇宙飞船加料等等，但同时也会给人们的生活生产带来诸多不便，甚至是破坏。人体是静电的良好导体，无疑增加了手工操作时静电的危害性，为了能将静电的危害降至最低，就需要对静电产生的途径进行细致的研究。
1 静电的危害
生产过程每一个阶段中的每一个操作，都有可能使元件遭受静电的影响，任何一个过程都需要特别注意以减少无谓的损失。静电对我所（厂）科研生产的危害的例子举不胜举，在生产、试验过程，每年都有数起因为静电击穿所造成的过电应力问题，预研试制时由于排故排查，拆卸、维修、重新装配过程等造成静电击穿就更为普遍。
由于带电人体对接地导体产生火花放电时，产生的瞬间脉冲电流强度可达几十甚至上百安培，不仅对于静电敏感器件来说是一个毁灭性的灾难，甚至对一些纤细的导线来说也是一次过载的冲击，为事故埋下了隐患。
2 静电的测量
2.1 静电电位的测量
2.1.1 接触式测量
接触式测量是指仪表与带电体直接连接而测量，相应的仪表叫做接触式仪表，常用于对导体电位的测量。
测试原理：将被测带电体直接用绝缘电缆连接在静电电压的测量电极上，由于电压表有效接地，因此测量出的电压的意义是静电对大地电位。
2.1.2 非接触式测量
非接触式测量，所使用地仪表叫做非接触式仪表。
测量原理：高绝缘介质中的电荷不能自由移动，各部分的电位各不相同，只能用静电感应或空气电离的原理进行测试，前者是将测量探头靠近带电体，测量其表面电位，实质上是对其表面的电场进行测量，后者是利用带电体的对地电位，感应空气介质中的静电场而进行的测量。
2.2 静电电量的测量
测量物体的电荷量从原理上可以用法拉第筒和静电计及静电电容测量，但对于非实验室环境难以操作，所以使用简单易行的数字电荷仪来进行测量。EST111A型电荷测试仪表头精度为3位半，可以有效测量导体的电荷量。
3 人体静电防护
3.1 人体静电防护装备测量
3.1.1 防静电服
防静电服通常分为含导电纤维和抗静电纤维两大类，我所（厂）防静电服（含帽子）是西安西特防静防护技术公司生产的导线纤维型抗静电服，其原理是在导电纤维中混入不锈钢纤维和渗碳，渗铜等。导电纤维是指全部或部分使用金属或有机物的导电材料或亚导电材料制成的纤维总称。该织物抗静电性受环境影响小，耐洗涤效果好，其体积电阻率ρν介于104～109Ω/cm之间。
3.1.2 防静电鞋
防静电鞋是指鞋底用电阻变化小的导电性物质制作的皮鞋，布鞋，胶鞋等。防静电的关键在于胶底，胶底是橡胶掺入导电粉，导电纤维和抗静电剂混合而成。防静电性能底耐久性取决于掺入导电材料的性能。防静电鞋底电阻值有两方面底要求：一是能够使得人体及时地消除静电积聚;二是防止人体一旦触及工频电源时发生强电击事故。GB-4385-1995规定，防静电鞋底电阻值为1×105～1×109Ω。GJB3007-1997规定，其对地电阻值为5×104～1×108Ω
3.2 静电测试实验
3.2.1 实验原理
对于静电电量地测量，其原理是把经磨擦后带电的试样投入法拉第筒，由于静电感应，内筒与接地外筒之间的静电电位迅速上升，并达到稳定值。系统的总电容为C，则内容带电量为Q=CU，因为带电试样的电场线完全封闭在内筒，所以此电量即为待测试样的电量。
3.2.2 静电测量仪
所使用到的仪器有：法拉第筒，吉时利数字表，滚筒摩擦机（用滚筒洗衣机替代），粒子风机（Simco，An Llinois Tool），BD-11型数字电量表，双路直流稳压电源，电连接线，接线叉，橡胶插头若干。
3.2.3 试验步骤
（1）连接法拉第筒以及BD-11型电量表。其中红线与内筒相连，黑线与外筒相连。
（2）将电量表与电源连接。
（3）打开电源，按下“REZERO”键，校零。
（4）将试样放入滚筒摩擦机，转动5min后立刻取出投入法拉第筒。
（5）读出数值，并记录。
3.2.4 试验数据
对照组（普通穿着下进行操作）数据如表1所示。
控制组（穿着防静电服防静电鞋下进行操作）数据如表2所示。
3.2.5 数据分析
通过表1和2两组数据，可以明显地看出，当穿上防静电与防静电鞋的情况下进行静电电量测量，所得到的电量值会有很大的下降。
3.3 过程静电防护
（1）电装用电烙铁必须良好接地;
（2）电装用焊料锅、成形工具、清洗装置应接地，并张贴“静电安全”合格标记;
（3）电装时尽量避免手指直接接触ESDS元器件的引脚或端极;
（4）外接电连接器引脚应采取短路措施。
（5）最后焊接ESDS元器件。
4 结语
经由对静电的机理、特点、产生途径，以及对静电的测量的研究，可以看出，人体静电防护装备能够有效地减少静电在身上的积累，使静电很快地散失，因此在进行静电敏感器件的操作时，一定要佩带人体静电防护装备，并确保人体静电防护装备的有效性。
参考文献
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[2] 赵斌，杨尚平.浅谈静电的危害及应用[J].物理与工程，2006，16（3）：71-72.
[3] 劉建斌，田智会.静电对电子产品的危害及其防护[J].装备环境工程，2006，3（6）：81.
