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      1. 【靜電知識】靜電消除器所用的放電極簡介

        時間:2021.09.23作者:

        有源高壓靜電消除器通過尖端電暈放電,電離空氣分子,產生正負離子,來消除物體表面靜電荷。所用尖端,通常指電極針、細金屬絲等小曲率半徑的尖銳金屬物。


        目前,高壓靜電消除器普遍采用鎢、不銹鋼金屬放電極。

        靜電消除器通常在放電針上施加3kV以上的高電壓,因此,放電針尖端部分加載了非常大的能量載荷。這是放電針磨損的主要原因,并且污染也會加大電極針的腐蝕、磨損。

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        在高壓電暈放電過程中,電極尖端表面會發生頻繁劇烈的電子/離子撞擊與濺射,其微觀表面溫度較高,會不斷使金屬蒸發;放電過程中也會有臭氧及活性自由基等強氧化劑的產生,如空氣濕度較大時,也會有硝酸的產生,這些強氧化劑會逐漸腐蝕金屬電極。

        一旦放電針的尖端磨損,必然會降低電場能量的集中,因此離子的發生量也會減少。離子發生量減少后,除電時間就會變慢。此外,放電針磨損后,對正、負離子各自的發生量也會造成影響;也就是說,正、負離子的產生數量不平衡了,致使靜電平衡電壓變差。

        靜電消除器所用的金屬鎢,是一種熔點高(3410±20℃),蒸發速度較小,化學性質穩定的金屬,常溫時不跟空氣和水反應,不加熱時,任何濃度的鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸以及王水對鎢都不起作用,當溫度升至80℃-100℃時,上述各種酸中,除氫氟酸外,其它的酸對鎢發生微弱作用,耐氧化性較強。

        而價格較低的靜電消除器所用放電極則使用不銹鋼材質,其主要成分是鐵,而鐵是化學性質比較活潑的金屬,其熔點在1538℃左右,是一種良好的還原劑。常溫時,鐵在干燥的空氣里不易與氧等非金屬起反應,若有雜質,在潮濕的空氣中易銹蝕;在有酸的溶液存在的濕空氣中生銹更快。在高溫時,則劇烈反應,如鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4。

        基于上述鎢和不銹鋼材質電極的物理化學性質的極大差異,故隨著靜電消除器的使用,不同材質放電極的消電器其消電性能會逐漸出現較大的性能差異。
        至于2種放電極的使用壽命,跟消電器的設計、使用環境/場合、消電性能要求及維護情況有關:污染、高濕環境,其使用壽命相對較短,清潔、低/中濕環境,則使用壽命相對較長。

        目前,我司無放電極的量化試驗數據(具體證據),其放電極的使用壽命則是根據我司在此行業從業21年的產品應用及返修經驗,并結合同行(國內外)的共識,大致預估的使用壽命:不銹鋼電極,1年;鎢電極,2-3年。建議發現電極針鈍化或消電性能下降請及時更換電極針。


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