Tĩnh điện là gì? Tại sao lại có hiện tượng này xảy ra và chúng ảnh hưởng như thế nào trong sản xuất, Hãy cùng Surevina tìm hiểu ngay trong bài viết này
Tĩnh điện là gì?
Tĩnh điện là gì? Tĩnh điện một hiện tượng phức tạp, là sự mất cân bằng về điện tích trên bề mặt của một vật liệu. Khác với việc điện tích di chuyển qua một dòng điện, tĩnh điện là quá trình mà điện tích được giữ lại ổn định trên vật liệu, chờ đợi để truyền đi hoặc được phóng điện ra. Từ “tĩnh” ở đây không chỉ đơn thuần là sự không chuyển động như dòng điện, mà là sự tương phản với dòng điện, điện được truyền qua vật dẫn và mang năng lượng
Một điện tích tĩnh được tạo ra khi hai bề mặt tiếp xúc với nhau và sau đó tách ra, trong đó ít nhất một trong số chúng có điện trở suất cao, có thể là do tính cách điện hoặc khả năng cản trở dòng điện.
Hậu quả của hiện tượng này rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày, vì hầu hết mọi người đều có thể cảm nhận, nghe thấy và thậm chí quan sát được các tia lửa điện. Điều này thường xảy ra khi một điện tích thừa bị trung hòa gần một vật dẫn lớn, chẳng hạn như dây nối đất, tạo ra một hiện tượng gây ấn tượng mạnh mẽ.
Nguyên nhân gây ra tĩnh điện
Vật chất được hình thành từ các nguyên tử, mỗi nguyên tử đều trung hòa về điện tích với số lượng proton (mang điện tích dương) trong hạt nhân bằng số lượng điện tử (mang điện tích âm) trong vỏ. Tuy nhiên, hiện tượng tĩnh điện đòi hỏi việc tách rời các điện tích dương và âm này.
Khi hai vật liệu tiếp xúc, các điện tử có thể di chuyển từ một vật sang vật khác, tạo ra một sự dư thừa điện tích dương trên một vật liệu và sự thừa điện tích âm ở vật liệu còn lại. Khi các vật liệu được tách ra, sự mất cân bằng điện tích này vẫn được duy trì, tạo ra hiện tượng tĩnh điện.
Tác hại của tĩnh điện
Khi nói đến tĩnh điện là gì, nhiều người thường tỏ ra quan ngại về mức độ nguy hiểm của hiện tượng này. Thực tế, việc bị tĩnh điện không nhất thiết là nguy hiểm, nhưng có thể tạo ra những tình huống không mong muốn. Khi một người bị dính tĩnh điện, đặc biệt là trong môi trường có khí trơ, có thể xảy ra các hiện tượng như xung điện, gây ra cảm giác giật và kích thích da.
Tác hại của tính điện với con người
Các vật thể bị nhiễm tĩnh điện mạnh sẽ tạo ra một điện trường mạnh mẽ xung quanh chúng. Điện trường này có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe con người nếu tiếp xúc với nó trong thời gian dài. Ảnh hưởng lớn nhất có thể đến hệ thần kinh, hệ sinh dục và hệ tuần hoàn của cơ thể.
Ngoài ra, trong môi trường làm việc, nếu có phóng tĩnh điện lớn, có thể xảy ra các vụ giật người vận hành, gây ra tai nạn trong quá trình lao động. Điều này đặc biệt nguy hiểm trong các ngành công nghiệp có môi trường làm việc tiềm ẩn nguy cơ tĩnh điện, như trong sản xuất hoặc xử lý hóa chất. Do đó, việc kiểm soát và quản lý tĩnh điện là cực kỳ quan trọng để bảo vệ sức khỏe và an toàn của nhân viên.
Tác hại tĩnh điện trong sản xuất
Trong sản xuất, có hai dạng tác hại từ tĩnh điện phổ biến.
- Dạng đầu tiên là Phóng tĩnh điện (ESD), gây ra hỏng hóc, trục trặc và suy giảm chất lượng của các phần tử điện tử, các bản mạch hoặc thậm chí là toàn bộ thiết bị. Tác động của ESD thường thông qua dòng điện hoặc các sóng điện từ được sinh ra trong quá trình phóng điện.
- Dạng thứ hai là Bám hút tĩnh điện (ESA). Trong không khí, có rất nhiều bụi mịn mà mắt thường không thể nhìn thấy được. Một hạt bụi nhỏ chỉ cỡ 1 micro-met cũng có thể gây ra chập hỏng cho một mạch bán dẫn, đặc biệt là khi kích thước node-pitch chỉ tính bằng vài chục nano-met. Hiện tượng bám hút bụi do tĩnh điện gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm và quy trình sản xuất trong các ngành như in ấn, lắp ráp quang học, đóng gói thực phẩm, dược phẩm, tráng phủ, sơn, xi mạ, và sản xuất bán dẫn. Đây là lý do tại sao các ngành sản xuất này cần môi trường phòng sạch để đảm bảo chất lượng sản phẩm và quy trình sản xuất.
Cách chống tĩnh điện phổ biến
Trong lĩnh vực công nghiệp phòng sạch như phòng sạch sản xuất dược phẩm và điện tử, tĩnh điện thường gây ra những thiệt hại lớn đáng kể. Để ngăn chặn hiện tượng này, người ta thường áp dụng các biện pháp và sử dụng vật liệu chống tĩnh điện như quần áo, vải, túi, ghế và giày chống tĩnh điện, sơn tĩnh điện
Tĩnh điện là nguyên nhân hàng đầu gây hỏng các sản phẩm và linh kiện điện tử. Để bảo vệ chúng khỏi tác động của tĩnh điện, người ta thường sử dụng các loại túi có khả năng chống tĩnh điện.
Trong quá trình máy in, để ngăn chặn tĩnh điện, người ta thường gắn các thanh khử tĩnh điện ở một số vị trí chiến lược để trung hòa các ion được tạo ra từ giấy trong quá trình cọ xát, cuộn, và sấy khô.
Đối với quá trình sơn, người ta thường sử dụng các thiết bị như quạt ion hoặc thanh khử tĩnh điện được gắn gần vị trí phun sơn để khử ion trong các hạt sơn. Điều này giúp ngăn chặn sự nhiễm tĩnh điện, làm cho các hạt sơn bám chặt vào bề mặt cần sơn, tạo ra lớp sơn với độ bền và tính thẩm mỹ cao hơn.
