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抗静电、耗散、导电和绝缘有什么区别?

静电

顾名思义,静电就是静止的电。电荷是在材料发生移动,摩擦或分离时发生的电子转移,材料是静电电压的源头。例如:塑料、玻璃纤维、橡胶、纺织品等。在合适的条件下,这种静电电荷能达到 30,000 40,000v

 

当这种情况发生在绝缘材料(如塑料)上时,电荷往往会保留在局部区域中。当塑料材料与不同的物体(例如人或微电路)接触,且两者之间存在足够的电位差时,这部分静电可能就会产生电弧或火花放电。

 

如果一个人身上发生静电放电 (esd),其可能会受到从轻微到痛苦等不程度的电击结果。esd 或弧闪的极端情况甚至会导致人失去生命。这些类型的火花在可能含有易燃液体、固体或气体的环境中尤其危险,例如医院手术室或爆炸装置组件。

 

低至20v的静电放电会破坏或损坏一些微电子器件。由于人是 esd 的产生主要原因,工业生产制程中尤其是在制造和组装过程,他们会经常对敏感的电子部件造成不可挽回的伤害。通过对 esd 敏感的电气设备放电的后果可能从造成错误的读数到导致设备停机,以及昂贵的维修或全部零件更换的永久性损坏。

 

静电放电 (esd)

两个带电物体之间由接触、短路或击穿引起的突然电流流动。静电积聚可能是由摩擦充电或静电感应引起的。

防静电

防止静电积聚。通过保留足够的水分或其它措施以提供足够的导电性能来减少静电,如纺织品、蜡、抛光剂等。

耗散

与导电材料相比,电荷以某种更可控的方式流向地,速度更慢。耗散材料的表面电阻率等于或大于 1 x 10 5 ω/sq 但小于 1 x 10 12 ω/sq 或体积电阻率等于或大于 1 x 10 4 ω-cm 但小于 1 x 10 11ω -cm.2

导电的

由于电阻低,电子很容易通过表面或材料的内部,到达地面或另一个导电物体。导电材料的表面电阻率小于 1 x 10 5 ω/sq 或体积电阻率小于 1 x 10 4 ω-cm

绝缘的

绝缘材料阻止或限制电子流过它们的表面或通过它们的内部。绝缘材料具有高电阻并且难以接地。这些材料上的静电荷会保持很长时间。绝缘材料定义为表面电阻率至少为 1 x 10 12 ω/sq 或体积电阻率至少为 1 x 10 11 ω-cm 的材料。

esd材料类别

用于保护和防止静电放电 (esd) 的材料可分为三个不同的组 - 按其对电荷的导电性范围进行区分。

防静电

电阻率一般在每平方10 9 10 12欧姆之间。初始静电荷被抑制。可以是表面涂层或全部填充。

静电耗散

电阻率一般在每平方10 6 10 9欧姆之间。低或没有初始电荷-防止人类接触放电。可以是表面涂覆或全部填充。导电的

电阻率一般在每平方10 3 10 6欧姆之间。没有初始电荷,为电荷流失提供了路径。通常充满碳颗粒或碳纤维。

 

电阻率测试方法

表面电阻率

表面电阻率测量

对于主要用于消散静电的热塑性材料,表面电阻率的测量是最常见的材料消散能力的检验方法。

一种广泛使用的表面电阻率测试方法是参考astm d257标准的检测方法。包括了测量在负载情况下施加到被测表面的两个电极之间的电阻(通过兆欧表)。由于复合热塑性塑料的不均匀组成特性,检测地使用电极而不是点探针。简单地用点接触材料表面可能不会给出与整个零件一致的读数(这种类型的读数通常是绝缘的,即使零件实际上是导电的)。

 

在样品和电极之间保持良好的接触也很重要,这可能需要相当大的压力。然后,电阻读数被转换成电阻率,以计算电极的尺寸,电极的尺寸可以根据测试样品的大小和形状而变化。表面电阻率等于电阻乘以电极周长除以间隙距离,得到欧姆/平方。

 

体积电阻率

体积电阻率测量

体积电阻率用于评估导电添加剂在整个聚合物基质中的相对分散度。它可以大致与某些导电填料中的 emi/rfi 屏蔽效果有关。

体积电阻率的测试方式与表面电阻率类似,但是电极放置在测试样品的相对面上。astm d257 也涉及体积电阻率的测量,使用基于电极尺寸和零件厚度的换算系数从电阻读数中获得电阻率值。[体积电阻率等于电阻乘以表面积(cm2)除以零件的厚度(cm),产生欧姆-cm]

 


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