Promjena tehnologije opterećenja ionskog ventilatora će utjecati na statičku kontrolu izolacijskog materijala
U postrojenjima za proizvodnju visokotehnoloških proizvoda, kontrola statičkog elektriciteta je osnova za poboljšanje efikasnosti proizvodnje, poboljšanje kvaliteta i povećanje profita. U proizvodnji poluprovodnika, tvrdih diskova i ravnih displeja (FPD), statička kontrola je jedan od osnovnih proizvodnih uvjeta. Neuspjeh kontrole statičkog elektriciteta znači da je proizvod izložen kontaminaciji čestica (ESA problemi) i elektrostatičkom pražnjenju (ESD problemi) zbog elektrostatičke privlačnosti.
Elektrostatički kontrolni sistemi iz organizacija kao što su Američka elektrostatička asocijacija (ESDAssociation) i Međunarodna asocijacija za poluvodičku opremu i materijale (Semiconductor Equipment and Materials International) mogu pomoći kompanijama da riješe statičke probleme. Glavni tehnički metod ovih sistema je upotreba materijala koji provode statički elektricitet i statičkih disipativnih materijala (uključujući ljudsko tijelo) za direktan pristup zemlji radi rasipanja statičkog elektriciteta.
Nažalost, izolacija se neizbježno koristi iu samom proizvodu iu radnom okruženju. Kada je izolacioni materijal dio samog proizvoda, ne možete ga zamijeniti. Na primer, visokotehnološki proizvodi koriste silikonske pločice sa slojevima oksida, epoksidnu smolu za pakete poluprovodničkih uređaja, izolacione materijale na vodovima uređaja i epoksid. Štampane ploče od smole, staklene ploče u FPD industriji, itd. Osim toga, pogodan je za specijalna okruženja, kao što su materijali visoke temperature, otporni na koroziju i čiste sobe: teflon, kvarc i mnogi plastični materijali su izolacijski materijali. Uzemljenje ne uklanja statički naboj na izolacionom materijalu. Stoga je u većini slučajeva jedini način da se koristi ionizacija zraka za elektrostatičku neutralizaciju.
Iako se ionizacija zraka preporuča u većini elektrostatičkih kontrolnih sustava, rijetko dokumentiraju korištenje ionizacije zraka i učinke korištenja ionizacijske opreme u proizvodnji. Za mnoge industrije, upotreba ionizacije zraka za kontrolu statike je veoma važna, i nadamo se da će ovaj članak pružiti neke zanemarene informacije korisnicima ionizacije zraka.
Podjela ionizacije zraka
Riječ "ion" (ion) dolazi od grčkog jezika, izvorno glagol, što znači djelovanje, i ima značenje putnika. Pojam koji se koristi kao termin koristi se za opisivanje reakcije koja reagira nakon napajanja raznih rješenja - molekula koji se disocira i kreće prema suprotnoj elektrodi kao samoj sebi. Teorija švedskog naučnika S.Arheniusa vjeruje da je pokretni ion napunjeni atom, teorija koja je potvrđena nakon što je elektron otkriven.
Ion se može definisati kao atom ili molekul koji gubi elektrone ili dobija elektrone. Elektroni su jedini nosioci prijenosa naboja. Kada atom ili molekul imaju isti broj elektrona i protona, njegovo naelektrisanje je uravnoteženo ili neutralno. Ako se elektron izgubi, atom ili molekul nosi pozitivan naboj i postaje pozitivan ion, a elektroni postaju negativni ioni.
Ali to nije slučaj sa vazdušnim jonima ili nabijenim molekulama vazduha. Vazduh je mešoviti gas sastavljen od azota, kiseonika, ugljen-dioksida, vodene pare i drugih tragova gasova, od kojih se jedan ili više njih može jonizovati. U nekom trenutku, dijatomejski molekuli gasa kao što su azot (N2) i kiseonik (O2) mogu da dobiju ili izgube elektrone, ali u drugim vremenima, hemijski gasovi kao što je ugljen dioksid (CO2) mogu da učine isto. U oba slučaja, kada jedan ili više molekula gasa u vazduhu steknu ili izgube elektrone, mi to zovemo ionizacija vazduha. Za razliku od otopljenih iona, ionizacija zraka zahtijeva određenu količinu energije za formiranje.
Tipično, nefiltrirani zrak, nastali zračni ioni su u obliku klastera plinskih molekula, a 10 molekula neutralnog plina omotano je oko naelektrisanog molekula. Napunjeni molekul može biti molekul kiseonika, molekul vode ili molekul dušika, koji ovdje nazivamo mali ion zraka. Mali vazdušni joni rade relativno, a nakon susreta sa suprotno nabijenim jonima ili uzemljenim površinama, oni gube svoj naboj i vraćaju se u neutralne molekule. U čistom vazduhu, život malih jona vazduha je između nekoliko sekundi i nekoliko minuta.
Pod odgovarajućim uslovima, ovi ioni će adsorbovati na čestice ili velike molekularne grupe u vazduhu, formirajući velike jone vazduha. Relativni udio malih zračnih jona za velike zračne ione ovisi o čistoći zraka. Velika količina aerosola u vazduhu troši male jone vazduha.
Međutim, neutralizacija statičkog naboja na izolacionom materijalu o kojem govorimo u elektrostatičkoj kontroli uglavnom se zasniva na malim jonima zraka.
Provodljivost zraka i neutralizacija naboja
Ako je ion izložen električnom polju, on će se kretati zbog veličine polja i smjera električnog polja. Joni koji se kreću u električnom polju mogu formirati struju. Gustina struje zavisi od broja jona u vazduhu i brzine kretanja u odnosu na izvor električnog polja. Gustina struje se naziva provodljivost vazduha za ovo električno polje. Ova provodljivost će se promijeniti zbog pozitivnog i negativnog polariteta.
Električno polje se stvara oko napunjenog tijela, a jakosti električnog polja na različitim mjestima su različite, a električno polje pokreće ravnotežu napunjenosti. Ako je napunjeno telo okruženo pozitivnim i negativnim jonima vazduha, joni suprotnog polariteta će se kretati prema napunjenom telu i generisati struju. Ova neutralizovana struja uravnotežuje naboj na napunjenom telu sa provodnošću okolnog vazduha. Ukratko, napunjeno telo privlači suprotne naelektrisane jone.
Ion sa jačinom električnog polja E će se kretati brzinom od v, a odnos između njih je
v = kE, (1)
Gdje je k ion i mobilnost.