静电是怎么产生的?
当两个不同的物体相互接触并且相互摩擦时,一个物体的电子转移到另一个物体就因为缺少电子而带正电,而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电,物体带上了静电。
日常生活中静电现象并不少见,尤其是在干燥的秋冬季节。例如脱衣服时听到噼噼啪啪的的声响,见面握手时突然感到指尖针刺般的刺痛,这些是发生在人体的静电。
而在工业生产中,静电的危害就严重多了。例如在石油化工行业,油品在流动、倾倒、装卸、搅拌等过程中会与容器或管道壁摩擦产生静电,造成物体带电,一旦静电放电的能量高于油品的最低点火能量时就会发生火灾。
又例如在电子行业,静电会大大折损器件生产的良率、使用寿命。电子组件或系统在制造、生产、组装、测试、搬运等过程中,静电会累积在人体、仪器、电子组件上,当这些物体相互接触形成放电路径,就会使得电子组件或系统遭到静电放电的破坏。
抗静电的方式
抗静电的原理是通过各种各样的手段使多余的电荷流失,或中和物体表面的电荷,防止或减缓静电的产生、积累和放电。
抗静电的方式有很多种。可以使用接地导线和地线将物体与地面连接,使多余的电荷流失到地面;使用离子风机释放带有正或负电荷的离子,中和物体表面的电荷;增加空气湿度,提高空气中的导电性,使电荷更容易流失。
导电性材料的加入可以帮助分散物体上多余的电荷。许多工业设备和电地板通过使用金属或碳纤维等导电性材料实现抗静电性能,或者在物体表面涂覆包含碳或金属颗粒等导电材料的抗静电涂层,减少电荷的积累。
此外,使用屏蔽材料和屏蔽设备可以防止电磁干扰,同时也可以减少静电的影响。
石墨烯用于抗静电有哪些优势?
导电性能:石墨烯电导率非常高,是铜的200倍以上,电子迁移率比目前最好的硅材料的电子迁移率高100倍,是一种优秀的导电材料,可以快速分散物体上多余的电荷,防止电荷在物体表面积累。
轻薄柔韧:石墨烯是由单层碳原子组成的二维材料,非常轻薄且柔韧,使它可以轻松地添加到各种物体表面或材料上,同时不显著改变其物理性质或外观。
高比表面积:石墨烯比表面积(单位质量物料所具有的总面积)极高,可达2630㎡/g,使其能够有效地覆盖其他材料的表面,可以为电荷提供更多的导电通道,提高抗静电效果。
光学特性:石墨烯对可见光有很好的透明性,肉眼看上去几乎是透明的,这使得它可以应用在对透明性要求高的产品上,如电子设备的显示屏。
耐磨性:石墨烯表现出出色的耐磨性,使抗静电涂层具有更长的使用寿命。
化学稳定性:石墨烯在常规条件下具有很高的化学稳定性,这意味着它可以在各种环境中有效地工作而不受损害。
石墨烯在抗静电领域的应用
中盈新能基于多年技术积累,研发生产出一种石墨烯高分子母粒,在实际应用中能够形成高效导电网络,可以用于制备高强度、抗菌、抗静电材料,广泛应用于石油化工、3C电子器件、电气产品、高精度仪器仪表、机械设备等行业。
此外,中盈新能还开发了石墨烯功能纤维制备工艺,生产出石墨烯复合纤维、石墨烯复合面料、石墨烯复合聚酯纤维、石墨烯复合芳纶纤维,可用于制造衣服、手套、袜子、被子等纺织物,使纺织物的抗静电性能更优异,提升使用舒适度。
值得一提的是,使用石墨烯功能纤维制成的纺织品一方面保留了普通纤维的柔软性和透气性,另一方面抑菌、保暖、促进血液循环等功能也更为出色。