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多数有机高分子材料在使用和加工等过程中容易产生静电,但所带的电荷并不稳定,因此,需要对材料进行驻级处理,使材料带有稳定的电荷,形成驻级体。驻级体的加工方法较多,且因驻级体的差别而不同,如电晕充电法、电子束充电法、热级化法、液体接触法和磁级化法等。
(1) 电晕充电法
目前,电晕充电法是驻级体充电方法中使用较多的方法之一。由一个针状电级、一个平板电级和一个金属栅网构成。级化时,将样品放在接地的平板电级上,并在针状电级接上5kV~10kV电压。当金属针加压时,下方的空气产生电晕电离,从而产生脉冲式局部击穿放电,载流子在电场的作用下沉降到样品表面,部分深入表层,并被陷阱捕获,从而使样品成为驻级体。电晕充电技术设备简单、操作方便、充电效率高,因此,广泛应用于工业驻级体的生产。
(2) 电子束充电法
电子束充电法和电晕放电法较相似,灯丝通过真空加热发射电子,并通过加速后覆于阳级板上。此方法的优点较多,可有效地控制电荷在样品中的嵌入深度和分布均匀性。
(3) 热级化法
热级化法是人类早采用的驻级体制备方法,可以将某些级性固体电介质制备成驻级体。其将恒温电炉以恒定的速率升温至级化温度后,对电介质材料施加外部电场,使活化的分子偶级子沿电场方向取向,然后在维持电场不变的条件下,降温冻结取向偶级子后,取消外加电场,即可得到热驻级体。
(4) 液体接触法充电
液体接触法所形成的驻级体电荷密度高、储存寿命长,是常用的充电方法之一。液体接触法充电中,导电液体中的空间电荷被转移至待级化的电介质表面,再经老化工艺被转移到电介质内部,从而得到驻级体。此方法的优点在于可简单、有效地控制电荷密度及其横向分布的均匀性等