摩擦引起局部升温,使载流子从高温向低温转移。摩擦引起大分子机械断裂和热分解会产生电子或离子,还会产生压电效 应和热电效应等。所以剧烈摩擦是一个复杂的起电过程。 二、离子风机高聚物的静电起电与导电机理 高聚物的静电起电机理应与导电机理结合起来研究。当金属与高聚物或高聚物间接触和分离起电过程中,会由于电子转移或离 子转移而导致起电,但多数可能是电子转移的同时有一定数量的离子转移而导致离子风机起电。 (一)电子转移导致起电 电子转移取决于接触物体静电测试仪间的Fermi能或Fermi能级(E),,其值等于固体内电子的电化学势,因此E,是一个热力学函数。电子进入固体可看作止于E,处,电子从固体逸出平均来说可看作始于 。处。电子转移平衡时,除静电设备整个体系的Fermi能级在能级图上应相 等。功函数或电子逸出功就是自由电子能量E。与E,之差。两物体接触时,电子的流动方向取决于静电电压测试仪接触前它们的Fermi能级的高低或功函数值,电子总是从功函数小(E,高)的一方向大(E,低)的一方流动。电子移动的结果产生静电势西,当e中与两物体问功函数之差相等时即达到平衡,此时各物体在相对界面附近分别带有正或负的等量电荷,但离子风枪从外部是测不出带电的。随着除静电设备两物体分离才开始形成分别带有正和负的电荷,而在分离过程中,由于隧道效应、场致发射、气体放电及离子风机通过物体表面和内部的电荷扩散等原因,而使分离后实际观测到的总静电荷小于接触时的总电荷。在分离时还由于电容量大大下降,离子风枪而使两物体的电位差迅速增大,从而产生相当高的静电电压。表面电阻测试仪接触起电结果总是功函数大的带负电,功函数小的带正电。高聚物的摩擦起电序列基本上与其功函数大小顺序是一致的。
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