Antistatická rohož
Antistatická rohož (podlahová rohož) je prevažne vyrobená z vodivých materiálov, antistatických materiálov a syntetickej gumy. Vyrobený. Výrobok je všeobecne dvojvrstvová štruktúra, povrchová vrstva je statická disipatívna vrstva a spodná vrstva je vodivá vrstva. Rohož má dlhotrvajúce použitie, má dobrú odolnosť voči kyselinám, zásadám a chemikáliám a je odolná voči opotrebeniu a ľahko sa čistí.
Všetky dva materiály s rôznym chemickým zložením, alebo dva materiály s rovnakým chemickým zložením, ale s rôznymi fyzikálnymi stavmi, majú rozdielne rozdelenie energie nosiča náboja vo svojich vnútorných štruktúrach. Keď sú takéto dva materiály v kontakte a trenia, dochádza na povrchu antistatickej rohože k redistribúcii náboja, aby sa vytvorila elektrická dvojitá vrstva. Keď sú znovu separované, každý materiál bude mať pozitívny (alebo negatívny) náboj, ktorý je nadmerný v porovnaní s kontaktom a trením. Tento proces nabíjania objektu sa nazýva elektrifikácia.
Elektrifikačný proces má vo všeobecnosti kontaktnú elektrifikáciu, triboelektrickú elektrifikáciu, fotovoltaickú elektrifikáciu, elektrifikáciu termoelektrickými emisiami, elektrifikáciu emisií v teréne, elektrifikáciu rozptýlených častíc, elektrifikáciu mechanických lomov a elektrónovú koronáciu. Najbežnejšie sú kontaktná elektrifikácia a triboelektrické nabíjanie. Elektrifikačné charakteristiky ľahkého trenia môžu byť aproximované ako séria blízkych kontaktných a separačných procesov, čo spôsobuje prenos náboja medzi povrchmi antistatického oblečenia na vytvorenie statickej elektriny. Avšak v prípade silného trenia v dôsledku relatívneho pohybu lokálneho kontaktného povrchu antistatickej topánky pri relatívne vysokej rýchlosti môže byť antistatická topánka zahrievaná alebo dokonca zmäkčená a môže dôjsť k výmene hmoty medzi dvoma trecími plochami. , Z tohto dôvodu sa symbol antistatickej elektrifikácie antistatického podložkového materiálu niekedy týka tlaku na kontaktnom povrchu antistatického oblečenia. Napríklad, ak je viskózová hodvábna tkanina trepaná tyčou z nehrdzavejúcej ocele, tkanina je kladne nabitá, keď je tlak nízky a záporne nabitá, keď je tlak vysoký. , Iným príkladom je použitie dvoch gumených tyčí z rovnakého materiálu na statické trenie s jedným a jedným ťahom a pohyblivá tyč je kladne nabitá. Po opakovanom intenzívnom trení sa pôvodne kladne nabitá tyč stane záporne nabitou. Okrem vysokého kontaktného potenciálu týchto dvoch objektov by tieto javy mali brať do úvahy aj Seebeckov efekt (tj účinok teplotného rozdielu elektromotorickej sily). Trenie spôsobuje lokálne vykurovanie, čo spôsobuje, že nosiče prenášajú z vysokej teploty na nízku teplotu. Trenie spôsobuje mechanické poškodenie a tepelný rozklad makromolekulov za vzniku elektrónov alebo iónov, ako aj piezoelektrických a termoelektrických účinkov. Takže intenzívne trenie je zložitý proces elektrifikácie.
Statická elektrina polyméru by sa mala študovať v kombinácii s vodivým mechanizmom. Keď je kov v kontakte s antistatickým odevom alebo polymérom a je od neho oddelený, môže dôjsť k elektrifikácii v dôsledku prenosu elektrónov alebo prenosu iónov, ale väčšina prenosu elektrónov môže byť sprevádzaná určitým množstvom prenosu iónov, ktorý spôsobí elektrifikáciu.
Prenos elektrónov závisí od Fermiho energie alebo Fermiho úrovne (E) kontaktného objektu a jeho hodnota sa rovná elektrochemickému potenciálu elektrónov v pevnej látke, takže E je termodynamická funkcia. Elektróny vstupujúce do pevnej látky možno považovať za končiace na E a únik elektrónov z tuhej látky možno v priemere považovať za začiatok od Er. Keď je prenos elektrónov vyvážený, úroveň Fermiho celého systému by mala byť rovnaká v diagrame energetickej hladiny. Pracovnou funkciou alebo funkciou elektrónovej práce je voľná elektrónová energia E. Rozdiel s E. Keď sú dva objekty v kontakte, smer toku elektrónov závisí od úrovne hladiny Fermi alebo hodnoty pracovnej funkcie pred kontaktom a elektrón vždy prúdi z jednej strany (E, nízka), v ktorej je pracovná funkcia malá (E, vysoká). V dôsledku pohybu elektrónov sa vytvára elektrostatický potenciál. Keď je rozdiel medzi pracovnou funkciou medzi e a dvoma objektmi rovnaký, dosiahne sa rovnováha. V tomto čase má každý objekt kladný alebo záporný ekvivalentný náboj v blízkosti relatívneho rozhrania, ale meria sa zvonku. Nie je účtovaný. Ako sa tieto dva objekty oddeľujú, začínajú vytvárať kladné a záporné poplatky. V procese separácie je skutočné pozorovanie po separácii spôsobené tunelovaním, emisiou v poli, vypúšťaním plynu a difúziou náboja cez povrch a vo vnútri objektu. Celkový dosiahnutý statický náboj je menší ako celkový náboj v čase kontaktu. V čase separácie sa potenciálny rozdiel medzi týmito dvoma objektmi rýchlo zvyšuje v dôsledku výrazne zníženej kapacity, čím sa vytvára relatívne vysoké elektrostatické napätie. Výsledok kontaktnej elektrifikácie je vždy negatívny s veľkou pracovnou funkciou a pozitívnym výkonom s malou pracovnou funkciou. Sekvencia triboelektrického náboja polyméru je v podstate identická s poradím veľkosti pracovnej funkcie.
Ľudia sa už dlho snažili používať antistatické rohože na vysvetlenie úlohy polárnych skupín v elektrostatickom nabíjaní antistatických topánok. Ak má antistatická rohož vyššiu úroveň polarity ako úroveň hlavnej reťaze. Elektrifikácia takéhoto antistatického obleku musí potom závisieť od štruktúry polárnej skupiny. V posledných rokoch sa dosiahol veľký pokrok v aplikácii kvantovej teórie na antistatické topánky, ako napríklad Andre a Del. Na výpočet štruktúry energetického pásma a hustoty stavov jednoduchých polymérov sa použila výpočtová metóda ab initio a niektoré poloempirické vzorce. Verbist použil röntgenovú fotoelektrónovú spektroskopickú teóriu a metódu na stanovenie elektronickej štruktúry polyméru a použil ho na testovanie teoretických výsledkov pásu. Collins používa Gree. '. Funkčná metóda skúma problém excitovaného stavu tuhých látok a polymérov. Brandow stanovil príslušné energetické výrazy pre uzavreté systémy a systémy s otvoreným plášťom a odvodil účinné 7r elektrónové hamiltonovské operátory, atď., Ktoré sú veľmi užitočné v teórii polymérnej elektronickej štruktúry. Vo vzťahu medzi elektronickou štruktúrou polyméru a elektrostatickým nabíjaním však stále existuje veľa teoretických a experimentálnych problémov, ktoré neboli vyriešené a v budúcnosti je potrebný ďalší výskum.
