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ESD濕度對靜電性能的影響
[ 人氣:356 日期:2019-3-26 ]

濕度對靜電測量是否有影響?下面我們做了一組實驗,實驗結果體現在了柱狀圖中。

測試依據S20.20最新改版后對于鞋子和地面的強制檢測要求

以上是一組人員穿著同一雙防靜電鞋,在不同濕度環境下,在不同的地面上行走所產生的行走電壓。大家可以明顯的看到,同一雙鞋,在50%的濕度條件下,行走電壓都滿足了<100V的標準要求;而到了12%濕度條件下,同一雙鞋子在所有的地面上都超過了100V。

由此,這個數據也就進一步說明了,在低濕度情況下,產品的防靜電性能是會有明顯下降的(電壓升高)。

濕度為什么幫助材料實現“防靜電”?

可以從兩個方向來解釋。首先從水的角度來看,非純凈的水是良好的靜電耗散材料,大家都知道使用電熱水器洗澡時,最好拔掉電源,因為水是導電;而水還是很好的潤滑劑,我們知道光滑的表面相對不易起靜電,有了這兩個條件,我們材料如果能夠吸收到足夠的空氣當中的水蒸氣,就能夠具有防靜電效果了。

從產品本身防靜電的原理來看,目前也主要分為兩類,一類是通過加入親水的助劑來增加吸濕性實現防靜電效果,被我們稱為濕度依賴型防靜電材料,比較典型的代表有防靜電鞋、防靜電臺墊的面層和防靜電包裝袋,這個問題也留到以后的內容來解釋。還有一類是本身具有導電能力,不需要借助水蒸氣的幫助,我們稱之非濕度依賴型防靜電材料。這也是近年來防靜電技術發展的三大熱點之一。

以上,我們了解了高濕度(或者增加濕度),是有利于防靜電的。

那么我們是否可以通過增加濕度,并且使用濕度依賴型材料來實現靜電防護呢?

很遺憾,答案是否定的。

此外,季節的變化、產品的遷移,都會帶來濕度不可控的問題,圖中的事件就是一個案例。深圳的企業使用了濕度依賴型的防靜電泡棉,各項指標合格,可是產品到了北歐就出現了各種失效,結果一測試才發現防靜泡棉在低濕度條件下,電阻增加了20倍,已經不能滿足要求。

此外,曾經有人探討過純棉服裝是否可以做防靜電服的話題,實際純棉服裝在潮濕環境下是具備一定的防靜電效果的,因為棉紗線是具有吸濕能力的。但到了干燥季節,失效就再所難免了。還有好多北方城市的電子企業一到冬天,工人的防靜電鞋就無法通過門禁,也是濕度變化引起的性能變化。

為了避免濕度變化引起防靜電產品的性能的差異導致靜電失效,美國防靜電協會和國際電工委員會,都在自己的靜電防護標準體系里面,對靜電測量的溫濕度做了明確的要求和規定,要求防靜電產品不僅要通過50%的普通濕度防靜電檢測,還要求通過12%的基準濕度防靜電檢測。并且要求所有的防靜電產品在測試之前必須放在測試環境中靜止不少于24小時,已達到濕度平衡。

相比而言,我國行標把濕度范圍定在了40~60%,有些不太嚴謹了,因為在這個范圍中,最低濕度和最高濕度的測試結果,可能會相差一到兩個數量級。

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