靜電起電基本概念
靜電起電包括使正、負(fù)電荷發(fā)生分離的一切過(guò)程，如通過(guò)固體與固體表面、固體與液體表面之間的接觸、摩擦、碰撞，固體或液體表面的破裂等機(jī)械作用產(chǎn)生的正、負(fù)電荷分離；也包括氣體的離子化、噴射帶電以及在粉塵、雪花和暴風(fēng)雨中的帶電現(xiàn)象。
如何科學(xué)地解釋靜電起電的微觀機(jī)制，仍是目前該研究領(lǐng)域的疑難問(wèn)題之一。目前學(xué)術(shù)界比較統(tǒng)一的理論基礎(chǔ)是“接觸——分離”起電理論。
接觸過(guò)程是形成偶電層的過(guò)程，物體帶電的正、負(fù)極性被認(rèn)為是由這個(gè)過(guò)程來(lái)決定的；
分離就是使已經(jīng)接觸的兩種物體分開(kāi)，這一過(guò)程伴隨著靜電電容的減小和電位的升高。實(shí)際上，在這一過(guò)程中物體所帶的電荷會(huì)消散、被中和一部分，后來(lái)觀察到的帶電量由這一階段決定。分離的瞬間，分離處局部電場(chǎng)強(qiáng)度劇烈增加，促使物體間電荷倒流，發(fā)生傳導(dǎo)中和效應(yīng)，偶電層發(fā)生畸變。這種現(xiàn)象與材料的電導(dǎo)率關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，對(duì)于導(dǎo)體材料，傳導(dǎo)中和效應(yīng)明顯；對(duì)于非導(dǎo)體材料，傳導(dǎo)中和效應(yīng)很弱，甚至沒(méi)有。
其它起電方式
固體的靜電起電方式除前面講述的接觸－分離起電以外，還有多種其它起電方式
剝離起電
互相密切結(jié)合的物體剝離時(shí)引起電荷分離而產(chǎn)生靜電的現(xiàn)象，稱為剝離起電。
破裂起電
當(dāng)物體遭到破壞而破裂時(shí)，破裂后的物體會(huì)出現(xiàn)正、負(fù)電荷分布不均勻現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的靜電，稱為破裂起電。
? 電解起電
當(dāng)固體接觸液體時(shí)，固體的離子會(huì)向液體中流動(dòng)，這使得固、液分界面上出現(xiàn)電流。固體離子移入液體時(shí)，留下相反符號(hào)的電荷在其表面，于是在固、液界面處形成偶電層。若在一定條件下，和固體相接觸的液體移走，固體就留下一定量的某種電荷。
? 壓電起電
在給石英等離子型晶體加壓時(shí)，會(huì)在它們表面上產(chǎn)生極化電荷。這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。產(chǎn)生壓電效應(yīng)的原因是這些晶體的電學(xué)上各向異性。
? 熱電起電
若對(duì)顯示壓電效應(yīng)的某些晶體加熱，則其一端帶正電，另一端帶負(fù)電。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)
? 介質(zhì)的感應(yīng)起電
感應(yīng)帶電就是帶電物體的電場(chǎng)，在鄰近的物體上造成電荷的分離，靠近帶電物體的表面，會(huì)出現(xiàn)與帶電體電荷極性相反的感應(yīng)電荷。
? 吸附起電
空氣中的浮游帶電粒子被物體表面的偶極子吸引且附著在物體上時(shí)，整個(gè)物體就會(huì)有某種符號(hào)的過(guò)剩電荷而帶電。
? 噴電起電
當(dāng)原來(lái)不帶電的物體處在高電壓帶電體附近時(shí)，由于帶電體周圍特別是尖 端附近的空氣被擊穿，出現(xiàn)空間放電或者接觸放電現(xiàn)象，結(jié)果使原來(lái)不帶電的物體帶上與該帶電體或電源具有相同符號(hào)的電荷，這種起電方式叫做噴電起電。
靜電放電
靜電放電指帶電體周圍的場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)周圍介質(zhì)的絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，因介質(zhì)產(chǎn)生電離而使帶電體上的靜電荷部分或全部消失的過(guò)程。
既有靜電能量的傳導(dǎo)輸出，也有電磁脈沖場(chǎng)的輻射。產(chǎn)生瞬時(shí)脈沖大電流，可達(dá)到幾十甚至上百安培。
總體呈現(xiàn)為一個(gè)隨機(jī)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，會(huì)受氣候、環(huán)境等條件的影響。常常使得研究者難以捉摸。
靜電放電的類型
根據(jù)靜電放電的特點(diǎn)，并從防止靜電危害方面來(lái)考慮，放電類型可分為七種。
（1） 電暈放電
電暈放電也叫尖 端放電，是發(fā)生在極不均勻的電場(chǎng)中，空氣被局部電離的一種放電形式。發(fā)生電暈放電的電極或帶電體附近的電場(chǎng)較強(qiáng)，電暈放電是一種高電位、小電流、空氣被局部電離的放電過(guò)程。在放電中，它產(chǎn)生的電流很小，約在1μA到幾百個(gè)μA之間，因此一般不具備引燃、引爆能力。
（2） 火花放電
當(dāng)靜電電位比較高的靜電導(dǎo)體靠近接地導(dǎo)體或比較大的導(dǎo)體時(shí)，便會(huì)引發(fā)靜電火花放電。靜電火花放電是一個(gè)瞬變的過(guò)程，放電時(shí)兩放電體之間的空氣被擊穿，形成“快如閃電”的火花通道，同時(shí)還伴隨著劈劈啪啪的爆裂聲，爆裂聲是由火花通道內(nèi)空氣溫度的急遽上升，形成的氣壓沖擊波造成的。在發(fā)生靜電火花放電時(shí)，靜電能量瞬時(shí)集中釋放，其引燃、引爆能力較強(qiáng)。另外靜電火花放電產(chǎn)生的放電電流及電磁脈沖，具有較大的破壞力，它可對(duì)一些敏感電子器件和設(shè)備造成危害。
（3） 刷形放電
這種放電往往發(fā)生在導(dǎo)體與帶電絕緣體之間，帶電絕緣體可以是固體、氣體或其他低電導(dǎo)率的液體。刷形放電時(shí)，形成的放電通道在導(dǎo)體一端集中在某一點(diǎn)上，而在絕緣體一端有較多分叉，分布在一定空間范圍內(nèi)。
（4） 傳播刷形放電
傳播刷形放電又被稱之為沿面放電，僅在絕緣體的表面電荷密度大于2.7×10－4C/m2時(shí)較易發(fā)生。一般情況下，傳播刷形放電發(fā)生在絕緣材料與金屬之間，放電通道沿絕緣材料的表面進(jìn)行。它釋放的能量很大，有時(shí)可達(dá)數(shù)焦耳，引燃、引爆能力極強(qiáng)。在氣流輸送粉料和大型容器的罐裝時(shí)，如果容器的材料為絕緣材質(zhì)或帶有絕緣層的金屬材質(zhì)時(shí)，可能發(fā)生傳播刷形放電。
（5）大型料倉(cāng)內(nèi)的粉堆放電
粉堆放電一般可能發(fā)生在容積達(dá)到100m3或更大的料倉(cāng)中。當(dāng)把絕緣性很高的粉體顆粒，由氣流輸送經(jīng)過(guò)管道和滑槽進(jìn)入大型料倉(cāng)時(shí)，在沉積的粉堆表面可能發(fā)生強(qiáng)烈的放電，放電能量可達(dá)到10mJ。粉料沉積后，粉堆電量迅速增加，表面的場(chǎng)強(qiáng)也相應(yīng)的增強(qiáng)。當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)增加到一定程度時(shí)，首先在粉堆的頂部產(chǎn)生空氣的電離，形成從倉(cāng)壁到粉堆頂部的等離子體導(dǎo)電通道，產(chǎn)生粉堆與倉(cāng)壁之間的靜電放電，一般來(lái)說(shuō)，料倉(cāng)體積越大，粉體進(jìn)入料倉(cāng)時(shí)流量越高，粉粒絕緣性越好，就越容易形成粉堆放電。
（6）雷狀放電
這是一種大范圍的空間放電形式。當(dāng)初在火山爆發(fā)的塵埃中曾觀察到，近年來(lái)在實(shí)驗(yàn)中也得到證實(shí)。但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中尚未發(fā)生過(guò)，有人通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)，認(rèn)為容器體積小于60m3或柱形容器的直徑小于3m時(shí)，不會(huì)發(fā)生這種放電。
（7）電場(chǎng)輻射放電
電場(chǎng)輻射放電，依賴于高電場(chǎng)強(qiáng)度下氣體的電離，當(dāng)帶電體附近的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到3MV/m時(shí)，這種放電就可能發(fā)生。放電時(shí)，帶電體表面可能發(fā)射電子。這種放電能量比較小，引燃引爆能力較小，出現(xiàn)這類放電的概率也小。
