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接触起电产生的物体表面的电荷密度典型值10*C/m²相当于物体表面上每一万个
原子中有一个原子带上一个基本电荷。有时少量表面污染成物理缺陷完全有可能引起如
此小比率的带电。所以从炮对意义上说,静电接触带电是一种微弱的效应。另一方面,静
电接触起电又是强的效应,即使是接触带电产生电荷密度的下限值5x10-*C/m,这些
电荷在其表面用近产生静电场的电场强度为5.6×10*V/m,超过空气的击穿场强(在一
个大气压条件下,空气的击穿场强为3×10*V/m),使附近空气电离。接触起电电荷密度
的上限值所对应静电场的电场强度其至接近一般介质材料的击穿场强。
3.1.3绝缘材料之间的接触起电
当两种绝缘材料接触时,也会发生电荷的转移。但绝缘材料的接触起电机理相当复
杂、从发生电荷转移的载流子类型看,目前提出的理论可分为电子型和离子型。绝缘材料
之间发生接触起电与金属间接触起电有明显的不同。金属间接触起电产生的电荷只分布
在金属的表面。绝缘材料接触起电时,其产生的电荷不仅会分布在物体表面,有时也会进
人物体内部,形成体电荷分布。
任何材料特别是晶体结构的物质,晶面与其内部的结构不同。在表面处,微观粒子的
周期排列,或长程有序、电位周期性等都被截断,出现“悬挂键”,其结果形成表面能级。这
些表面能级的出现会严重影响绝缘材料间的接触起电特性。由于表面能级的存在,电子
的授、受过程就在表面上发生,相当于在相互接触的两个表面之间“插进了“一个薄的金属
板,直接影响到前面所说的固体与固体之间的接触起电理论。另外,通常情况下,物体表
面会沾染其他物质,这些物质都会影响接触起电的结果。
一般绝缘体带电都被认为电子是带电载流子,除了离子晶体等具有简单的结晶构造
的物质以外,关于其能缓和功函数方面的知识无论在理论方面或实验方面都是很贫乏的,
从面满到了困难,并且绝缘物的表面导电,特别是在其表面吸附了水分时,参与传导的带
电流子可以认为是离子。根据这个理由,绝缘体带电时,有的学者认为通过接触界面移
动的带电载流子是离子。即使空气相当干燥,在物体表面上或多或少都吸附着水。谢
量因物质的不同面不同。在湿度低的情况下,以单分子层吸附,在湿度高的情况下,是以
多层吸附,也有将水分吸湿到物质内部的物品。这些水分当中的一部分离解成H'和
OH”。另外,由于污染及周围空气中的灰尘和来自附近的其他物体沉积在表面上的东西
吸附了水,也能产生离子。当物体具有离子性原子团时,助长了水的吸附,离解出离子而
成为带电载流子。
招喻珀认为,清洁面,譬如说是物质内部新切开的面,因为在化学方面是不稳定的.所
以要力图形成稳定化的表面层。亲电性的绝缘物因为有亲水性,所以就吸引这个表面上
的OH”原子团面于稳定,为此,表面就带负电。具有正离子(或负离于)的物体是来电
性绝缘物,没有这些东西的是魂电性绝缘物。亲电性绝缘物是水晶和玻璃类。赢电性绝
缘物是珀和塑斜类,如果它们被洗干净,则相对于金属等最示不出接触带电。通常质见
到的这些东西的带电是由于表面被污染面带上亲电性物质的缘放。
如果高子存在于两种物体的界面上,那么界面附近的电场可以认为是处于各个物体
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