增加相对湿度进行ESD防护的原理及注意事项

增加相对湿度进行ESD防护的原理及注意事项

自然界当中大部分物质都能够溶解在水中，发生电离现象。物质在水中的电离，简单的说，就是电解质在水溶液中产生自由移动的离子的过程。工业上使湿度的增加，可以加快绝缘体表面的静电泄漏速度。本文主要介绍了增加相对湿度进行ESD防护的原理及注意事项。

工业上使湿度的增加，可以加快绝缘体表面的静电泄漏速度。室温中，空气内含有的水分会凝着在绝缘体表面上形成薄薄的水膜。该水膜的厚度只有 1×10-5cm，其中含有杂质和溶解物质，有较好的导电性，使绝缘体的表面电阻大大降低。
在空气中存在着可溶性气体，如氧气、二氧化碳等。

例如以下化学式：H2O+CO2=H+ + HCO3-

虽然数量不多，但是依然增加了可以导电的正负离子的数量。这时吸收了水分的绝缘体的表面上由于导电的离子量增多，导电性会有很大的提升。例如，放在相对湿度为40％的环境中，纸的表面电阻可达1×1011Ω；但是将同样的纸放置在对湿度为90％的环境中时，纸的表面电阻可下降到1×109Ω左右。

允许增湿与否以及允许增加湿度的范围，需根据生产要求确定。从消除静电危害的角度考虑，保持相对湿度在70%以上较为适宜。当相对湿度低于30%时，产生的静电是比较强烈的。

为防止大量带电，相对湿度应在50%以上；为了提高降低静电的效果，相对湿度应提高到 65%～70%；对于吸湿性很强的聚合材料，为了保证降低静电的效果，相对湿度应提高到 80%～90%。

应当注意，空气的相对湿度在很大程度上受温度的影响。增湿的方法不宜用于消除高温环境里的绝缘体上的静电。因为高温会使水分难以附着在其表面。

应当指出，增湿主要是增强静电沿绝缘体表面的泄漏，而不是增加通过空气的泄漏。因此，对于表面容易形成水膜，即对于表面容易被水润湿的绝缘体，如醋酸纤维、硝酸纤维素、纸张、橡胶等，增湿对消除静电是有效的；而对于表面不能形成水膜，即表面不能被水润湿的绝缘体，如纯涤纶、聚四氟乙烯，增湿对消除静电是无效的。对于表面水分蒸发极快的绝缘体，增湿也是无效的。对于孤立的带静电绝缘体，空气增湿以后，虽然其表面能形成水膜，但没有泄漏的途径，对消除静电也是无效的。而且在这种情况下，一旦发生放电，由于能量的释放比较集中，火花还比较强烈。

该方法对于静电的泄漏效果明显，湿度过高会使工作人员感觉不舒适，而且会使设备生锈和材料受损害.在对静电达到最佳控制时，环境相对湿度推荐保持在45％60％以内。