بررسی الکترواستاتیک و کاربرد آن

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 بررسی الکترواستاتیک و کاربرد آن دارای ۲۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد بررسی الکترواستاتیک و کاربرد آن  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز بررسی الکترواستاتیک و کاربرد آن۲ ارائه میگردد

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی بررسی الکترواستاتیک و کاربرد آن،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن بررسی الکترواستاتیک و کاربرد آن :

بررسی الکترواستاتیک و کاربرد آن

۱- تاریخچه

از زمان کشف بارتک قطبی که به دوره یونانیان باستان بر می‌گردد پدیده باردار شدن اجسام فقط جنبه کنجکاوی داشته و کاربرد عملی نداشته مثال باردار کردن میله های کهربا با پوست خرگوش یکی از مثالهایی است که باردار شدن از راه مالش را بیان میکند . پدیده رعد و برق و یا شوکهای ناشی از تماس دست با دستگیره در محلهایی که مفروش میباشد نمونه هایی از پدیده الکتروستاتیک میباشد جالب این است که امروزه به این پدیده در فرآیندهای صنعتی بسیار بزرگی برمیخوریم و البته در بعضی از موارد پیامدهای خطرناک و زیان باری را نیز از این پدیده نظاره گر هستیم.

ماشین های مولد بارهای الکتریکی از سال ۱۶۰۰ میلادی ساخته شدند و پس از توسعه منجر به ساخت ماشین ویمشرست wimsherst در سال ۱۸۷۸شدند این ماشینها امروزه هم وجود دارند ولی بصورت پیشرفته تر مثلاً ماشین تولدی ولتاژ بالای فلیسی ، امروزه در بعضی سیستم های رنگ پاشی و در شتابدهنده ها بکار میرود نمونه دیگر مولدهای ولتاژ تسمه ای هستند که ماشین وندگراف از نمونه آن است.

پیشرفت بزرگ الکتروستاتیک عملی از زمانی شروع شد که کاترل در سال ۱۹۰۶ ته نشین‌سازهای الکتروستاتیکی را در کارخانه‌های سیمان در آمریکا به کار برد در سال ۱۹۲۳ با نصب چنین دستگاهی روی دودکش یک کارخانه برق با سوخت زغال‌سنگ، از ورودی خاکستر زغال سنگ به داخل هوای محیط جلوگیری شد و بدین ترتیب از آلودگی محیط به میزان قابل ملاحظه‌ای کاسته گردید و در سال ۱۹۳۰ رنگ‌پاشی الکتروستاتیک پای به عرصه ظهور نهاد. [۱]

چستر کارلسون در ۲۲ اکتبر سال ۱۹۳۸اولین فتوکپی به روش الکتروستاتیک را در نیویورک بدست آورد و در سال ۱۹۴۲ امتیازش را دریافت کرد و پنجره نوینی جهت کاربرد علم الکتروستاتیک گشود.

در سال ۱۹۷۶ اولین خط تولید لعاب پودر الکتروستاتیک در سپم فرانسه راه‌اندازی شد و از دهه ۱۹۷۰ به بعد شرکت‌های تولیدی در کشورهای استرالیا، اروپای شرقی ژاپن کانادا زلاندنو و بخصوص آمریکا با مقایسه مجموع هزینه‌های کاربرد لعاب پودر به روش الکتروستاتیک با سایر روشها بهره گیری از پوشش الکتروستاتیکی را انتخاب و این تأسیسات را در خط تولید خود بکار گرفتند . [۹]

کاربرد الکتروستاتیک در جداسازی مواد نیز از جله مواردی بود که باعث توجه بیشتر به این علم شد در سال ۱۹۱۴ واتینگتون از الکتروستاتیک جهت جداسازی مواد و در واقع جهت جداسازی خاکستر از زغال استفاده کرد . و در سال ۱۹۷۶ یک مخترع امریکایی از یک جداساز الکتریکی مالشی در این جهت استفاده کرد . در سال ۱۹۸۴ آلفان یک جداکننده گازی و شارژ سریع را طراحی کرد . و در سال ۱۹۹۳ کاپتا جداسازی الکتروستاتیکی ترکیبات پودری را موردمطالعه قرار داد و دراین جهت قدمهای موثری برداشت .

به تدریج علم الکتروستاتیک بجای آنکه جنبه تئوری یا کنجکاوی داشته باشد به یک ابزار صنعتی مفید بدل گشت وامروزه حضور گسترده این علم را در فرآیندهای مختلف صنعتی از جمله رنگ پاشی ، چاپ ، فیلترهای الکتروستاتیک و همچنین جداسازی الکتروستاتیکی مواد معدنی شاهد هستیم .

۲- مقدمه :

الکتروستاتیک کاربردهای وسیعی در زندگی امروزی پیدا کرده است . چندین فرآیند مهم صنعتی بر دانش الکتروستاتیک بنا شده‌اند که از جمله میتوان رنگ پاشی الکتروستاتیکی ، صنعت زیروگرافی ، الکترو فیلترها و جداسازی الکتروستاتیکی مواد معدنی را نام برد . پدیده های الکتروستاتیکی به دو صورت با انسان مواجه میشوند ممکن است خطرناک و مزاحم جلوه دهند و سبب شوک و آتش سوزی و از کار انداختن بعضی قطعات الکترونیکی شوند ممکن است بسیار مفید و کارساز باشد . مزیت استفاده از الکتروستاتیک در این است که با وجوداستفاده از ولتاژهای بالا جریان الکتریکی بسیار کمیاز منبع ولتاژ کشیده میشود و در نتیجه توان مصرفی معمولاً بسیار اندک و غیر قابل ملاحظه است و این مطلب از نظر صرفه جوئی انرژی حائز اهمیت میباشد .

در نزد کسانی که با مشکلات ناشی از الکتروستاتیک درگیرند شاید شگفت باشد که موضوع الکتروستاتیک از قوانین کاملاً شناخته شده فیزیک پیروی میکند و آگاهی عملی حتی نسبت به برخی ایده های اساسی آن میتواند در غلبه بر مشکلات و درک پیشامدهای رایجتر الکتروستاتیک کمک کند .

الکتروستاتیک اساساً علم بر هم کنش بارهای الکتریکی است . در اکثر فرآیندهای صنعتی بارهای الکتریکی در حال حرکتند . زیرا یا در داخل فراورده تولیدی و یا بر روی سطح آن نگه داشته میشوند . بنابراین اندر کنشهای مورد نظر بیشتر در نتیجه توزیع فضایی بارهاست تا حرکت آنها .

بیشتر مشکلات ناشی از الکتروستاتیک در صنعت هنگامیرخ میدهند که الکتریسیته دار شدن ناخواسته و غیرقابل کنترلی رخ داده باشد و معمولاً به خاطر این واقعیت بوده که در یک مرحله فرآیند تولید ، مایع یا جامدی با مواد دیگر تماس پیدا کرده جدا شدن بارهای مثبت و منفی در سطح مشترک مواد به آسانی صورت می‌گیرد. در نتیجه یکی از مواد بار مثبت و دیگری بار منفی پیدا میکند اینکه این فرآیند به یک مشکل چشمگیر منجر شود به این بستگی دارد که بارهای جدا شده پس از جدائی دو جسم با چه سرعت بتواند پراکنده شوند هنگامیکه یکی یا هر دو جسم در حال تماس عایق الکتریکی خوبی باشند بار الکتریکی به آهستگی پراکنده میشود و بارهای ساکن در درون و یا روی عایق انباشته خواهند شد .

صنایعی که برای دسترسی به یک فرآیند خاص به بار الکتریکی وابسته اند به منابع کنترل شده ای از بار ساکن نیاز دارند و معمولاً روشهای تولدی بار از راه تخلیه هاله ای و یا القا را بکار میبرند .

در اکثر فرآیندهای الکتروستاتیکی لازم است بار ذرات و یا بار سطوح باردار به دقت کنترل شود تا از آثار ناشی از نیروهای الکتروستاتیکی حاصل بهره گرفته شود . توانایی اندازه گیری بار ، خواه روی ذرات و یا روی سطوح لایه های نازک واقع باشند، و یا بصورت ابر یونی و یا مه باردار در داخل حجمیپخش شده باشند ، در شناخت و بهینه سازی ساز و کارهای فعال و کمیکردن اثر فرآیندهای الکتروستاتیکی حائز اهمیت بسیار است .

مخصوصاً درمعرض تخلیه های الکتروستاتیکی هستند.

شایعترین علت ایجاد عیب در وسایل الکترونیکی ، تخلیه الکتریکی است که مستقیماً بین شخص کاربر و سر سیم های آن وسیله رخ میدهد جریان ناشی از جرقه میتواند چنان چگالی جریان بالایی در وسیله بالا تولید کند که مثلاً به تبخیر اتصالات آن انجامد و اتصالهای مربوطه را از کار بیندازد . ولتاژ بالای وابسته به جرقه میتواند سبب شکست الکتریکی لایه نازک اکسید عایق زیر الکترود دریچه (گیت) ماسفتها شود .این اکسیدها معمولاً ۱۰۰ نانو متر ضخامت دارند و چون قدرت شکست الکتریکی آنها است ، هنگامیکه ولتاژ دو سرشان از ۸۰ ولت فراتر رود به شکست منجر میشوند کسانی که بدنشان به زمین متصل نشده است ممکن است با راه رفتن روی فرش و یا حتی حرکت به اطراف در حالی که روی یک صندلی با پوشش PVC نشسته اند ، تا چندین هزار ولت بار پیدا کنند .

حفاظت قسمتی از بوردهای الکتریکی را میتوان به میزان محدودی با مدارهای خاصی که به سر سیمهای آنها وصل میشود تأمین کرد. اما این کار به خاطر محدود بودن جا روی تراشه گران تمام میشودودر نهایت کار وسیله را در بسامدهای بالا مختل میکند . در این حالت معمولاً اقدامات حفاظتی با قرار دادن مقاومتهاو خازنهایی در ورودی مدار تحقق پیدا میکند تا انرژی جرقه رامصرف کند و جریان آن راکاهش دهند . با بهبود تکنولوژی پردازش و فراگیر شدن وسایل زیر میکرونی ، حساسیت وسایل به تخلیه های الکتروستاتیکی بیشتر میشود و اقدام جدیدتری را طلب میکند تا وسایل و سیستمهای الکترونیکی ساخته شده در محیطی بکار روند و تعمیر شوند که اساساً عاری از الکتروسیته ساکن باشد .

بررسی الکترواستاتیک و کاربرد آن
فهرست

– تاریخچه ——————————————————- ۱

۲- مقدمه ——————————————————— ۵

۳- زیانهای ناشی از الکتروستاتیک—————————————- ۹

۳-۱ محیط های غیرقابل اشتغال —————————————– ۹

۳-۲ میحط های قابل انفجار ——————————————– ۱۳

۳-۳ پر کردن تانکرها ————————————————- ۱۵

۳-۴ شستن نفت کش ها و مخازن سوخت ———————————- ۱۶

۳-۵ آسیب به قطعات الکترونیکی —————————————- ۱۸

۳-۶ خطرات ناشی از حرکت پودرهای عایق ——————————— ۲۰

۴- اصول باردار کردن ذرات ——————————————– ۲۳

۵- کاربردهایی از الکتروستاتیک —————————————— ۳۷

۵-۱- زیروگرافی —————————————————- ۳۹

۵-۱-۱- قسمتهای مختلف یک دستگاه زیروگرافی—————————– ۴۳

۵-۱-۲- مراحل چاپ زیروگرافی —————————————- ۴۳

۵-۱- ۳- عملکرد قسمتهای مختلف فرآیند زیروگرافی ————————- ۴۴

۵-۲- پوشش های الکتروستاتیک—————————————– ۶۱

۵-۲-۱- فرآیند بستر سیال پودر —————————————– ۶۱

۵-۲-۲- فرآیند بستر سیال الکتروستاتیک———————————– ۶۲

۵-۲-۳- پوشش پودر بطریقه اسپری الکتروستاتیک—————————– ۶۶

۶- کاربرد الکتروستاتیک در جداسازی مواد معدنی—————————– ۸۳

۶-۱- ساختمان جدا کننده های الکتروستاتیکی ——————————- ۸۳

۶-۲- مکانیزهام باردار کردن ذرات معدنی در جداکننده ها———————— ۸۴

۶-۳- باردار کردن در اثر تماس و مالش ———————————— ۸۵

۶-۴- باردار کردن بوسیله تخلیه کرونا (جدا کننده های فشار قوی) —————— ۹۱

۶-۵- باردار کردن توسط اتصال —————————————— ۹۹

۷- اندازه‌گیری بار الکتروستاتیکی —————————————–

۷-۱- ذرات باردار —————————————————

۷-۲- سطوح باردار ————————————————–

۷-۳- اندازه‌گیری بار در محیط‌گازی ————————————–

۷-۴- اندازه‌گیری بار در مایع ——————————————-

۸- مراجع ———————————————————