Catifa antiestàtica
La catifa antiestàtica (matalàs) està fabricada principalment amb materials conductors, materials dissipatius estàtics i cautxú sintètic. Fet. El producte és generalment una estructura de dues capes, la capa superficial és una capa dissipadora estàtica i la capa inferior és una capa conductora. El matalàs té un ús durador, té una bona resistència a l'àcid, àlcali i química, i és resistent al desgast i fàcil de netejar.
Tots dos materials amb diferents composicions químiques, o dos materials amb la mateixa composició química, però amb diferents estats físics, tenen distribucions d’energia de portadora de càrrega diferents a les seves estructures internes. Quan aquests dos materials es troben en contacte i es freguen, es produeix una redistribució de càrrega a la superfície de la matriu antiestàtica per formar una doble capa elèctrica. Quan es tornen a separar, cada material tindrà una càrrega positiva (o negativa) excessiva en comparació del contacte i la fricció. Aquest procés de càrrega d’un objecte es denomina electrificació.
El procés d’electrificació generalment té electrificació de contactes, electrificació triboelèctrica, electrificació fotovoltaica, electrificació de emissions termoelèctriques, electrificació d’emissions de camp, electrificació de partícules disperses, electrificació de fractures mecàniques i electrificació de corones. Les més comunes són l'electrificació de contactes i la càrrega triboelèctrica. Les característiques d’electrificació de la fricció de llum es poden aproximar com a una sèrie de processos de contacte i separació propers, fent que la càrrega es transfereixi entre les superfícies de la roba antiestàtica per generar electricitat estàtica. No obstant això, en el cas de la fricció severa, a causa del moviment relatiu de la superfície de contacte local de la sabata antiestàtica a una velocitat relativament alta, la sabata antiestàtica pot ser escalfada o fins i tot suavitzada, i pot haver-hi un intercanvi de massa entre les dues superfícies de fricció. . Per tant, el símbol de l'electrificació per fricció del material de coixinet antiestàtic de vegades es relaciona amb la pressió sobre la superfície de contacte de la roba antiestàtica. Per exemple, quan la tela de seda viscosa es frega amb la vareta d'acer inoxidable, la tela es carrega positivament quan la pressió és baixa i es carrega negativament quan la pressió és alta. . Un altre exemple és quan es fan servir dues barres de goma del mateix material per a la fricció estàtica d'un i un, i la barra mòbil està carregada positivament. Després de la fricció intensa repetida, la barra de càrrega positiva original es carrega negativament. A més de l'elevat potencial de contacte dels dos objectes, aquests fenòmens també haurien de tenir en compte l'efecte Seebeck (és a dir, l'efecte de la força electromotriu de diferència de temperatura). La fricció provoca un escalfament local, que fa que els transportistes es transfereixin d’alta temperatura a baixa temperatura. La fricció provoca una avaria mecànica i la descomposició tèrmica de les macromolècules per generar electrons o ions, així com efectes piezoelèctrics i termoelèctrics. La fricció tan intensa és un procés complex d’electrificació.
Cal estudiar l’electricitat estàtica del polímer en combinació amb el mecanisme conductor. Quan el metall està en contacte i es separa de la roba antiestàtica o del polímer, pot produir-se l'electrificació a causa de la transferència d'electrons o la transferència d'ions, però la major part de la transferència d'electrons pot estar acompanyada per una certa quantitat de transferència d'ions per causar electrificació.
La transferència d'electrons depèn de l'energia de Fermi o del nivell de Fermi (E) de l'objecte de contacte, i el seu valor és igual al potencial electroquímic dels electrons en el sòlid, de manera que E és una funció termodinàmica. Els electrons que entren al sòlid es poden considerar que acaben en E, i la fuita d’electrons del sòlid pot considerar-se que comença a partir d’Er de mitjana. Quan la transferència d'electrons és equilibrada, el nivell de Fermi de tot el sistema hauria de ser igual al diagrama de nivells d'energia. La funció de treball o la funció de treball d’electrons és l’energia lliure d’electrons E. La diferència amb E. Quan dos objectes estan en contacte, la direcció del flux d’electrons depèn del nivell del nivell de Fermi o del valor de la funció de treball abans del contacte, i el l’electró flueix sempre des d’un costat (E, baix) en el qual la funció de treball és petita (E, alta). Com a resultat del moviment d’electrons, es genera un potencial electrostàtic. Quan la diferència entre la funció de treball entre e i els dos objectes és igual, s'arriba a la balança. En aquest moment, cada objecte té una càrrega equivalent equivalent o negativa a prop de la interfície relativa, però es mesura des de l'exterior. No es cobra. A mesura que els dos objectes es separen, comencen a formar càrregues positives i negatives, respectivament. En el procés de separació, l'observació real després de la separació és causada per túnels, emissions de camp, descàrrega de gasos i difusió de càrrega a través de la superfície i dins de l'objecte. La càrrega estàtica total assolida és inferior a la càrrega total en el moment del contacte. En el moment de la separació, la diferència de potencial entre els dos objectes augmenta ràpidament a causa de la capacitat reduïda, cosa que genera una tensió electrostàtica relativament alta. El resultat de l'electrificació de contactes és sempre negatiu amb una gran funció de treball i una potència positiva amb una petita funció de treball. La seqüència de càrrega triboelèctrica del polímer és substancialment idèntica a la mida de la seva funció de treball.
La gent fa temps que va intentar utilitzar estores antiestàtiques per explicar el paper dels grups polars en la càrrega electrostàtica de sabates antiestàtiques. Si el matal antiestàtic té un nivell de polaritat superior al nivell de la cadena principal. Llavors l'electrificació d’aquest vestit antiestàtic ha de dependre de l’estructura del grup polar. En els darrers anys, s’ha realitzat un gran progrés en l’aplicació de la teoria quàntica a sabates antiestàtiques, com Andre i Del} lall. El mètode de càlcul ab initio i algunes fórmules semiempíriques s'han utilitzat per calcular l’estructura i la densitat d’estats de polímers simples. Verbist va utilitzar la teoria i el mètode d’espectroscòpia de fotoelectrons de raigs X per determinar l’estructura electrònica del polímer i la va utilitzar per provar els resultats teòrics de la banda. Collins utilitza Gree. '. El mètode funcional explora el problema d’estat excitat en sòlids i polímers. Brandow va establir les expressions energètiques rellevants per als sistemes de closca oberta i obertes, i va derivar els operadors efectius Hamiltonianos dels electrons 7r, etc., que són molt útils en la teoria de l’estructura electrònica de polímers. No obstant això, en la relació entre l’estructura electrònica del polímer i la càrrega electrostàtica, encara hi ha molts problemes teòrics i experimentals que no s’han resolt, i cal seguir investigant en el futur.
