بررسی الكترواستاتیك و كاربرد آن

          علی کوندری 
            بازدید : 84
          یکشنبه 14 شهریور 1395
           نظرات (0)
        

بررسی الكترواستاتیك و كاربرد آن

دسته: فنی و مهندسی
بازدید: 1 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 41 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 23

تحقیق بررسی الكترواستاتیك و كاربرد آن در 23 صفحه ورد قابل ویرایش

قیمت فایل فقط 5,000 تومان

بررسی الكترواستاتیك و كاربرد آن

1- تاریخچه

از زمان كشف بارتك قطبی كه به دورة یونانیان باستان بر می‌گردد پدیده باردار شدن اجسام فقط جنبه كنجكاوی داشته و كاربرد عملی نداشته مثال باردار كردن میله های كهربا با پوست خرگوش یكی از مثالهایی است كه باردار شدن از راه مالش را بیان میكند . پدیده رعد و برق و یا شوكهای ناشی از تماس دست با دستگیره در محلهایی كه مفروش میباشد نمونه هایی از پدیده الكتروستاتیك میباشد جالب این است كه امروزه به این پدیده در فرآیندهای صنعتی بسیار بزرگی برمیخوریم و البته در بعضی از موارد پیامدهای خطرناك و زیان باری را نیز از این پدیده نظاره گر هستیم.

ماشین های مولد بارهای الكتریكی از سال 1600 میلادی ساخته شدند و پس از توسعه منجر به ساخت ماشین ویمشرست wimsherst در سال 1878شدند 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 بكار میرود نمونه دیگر مولدهای ولتاژ تسمه ای هستند كه ماشین وندگراف از نمونه آن است.

پیشرفت بزرگ الكتروستاتیك عملی از زمانی شروع شد كه كاترل در سال 1906 ته نشین‌سازهای الكتروستاتیكی را در كارخانه‌های سیمان در آمریكا به كار برد در سال 1923 با نصب چنین دستگاهی روی دودكش یك كارخانه برق با سوخت زغال‌سنگ، از ورودی خاكستر زغال سنگ به داخل هوای محیط جلوگیری شد و بدین ترتیب از آلودگی محیط به میزان قابل ملاحظه‌ای كاسته گردید و در سال 1930 رنگ‌پاشی الكتروستاتیك پای به عرصه ظهور نهاد. [1]

چستر كارلسون در 22 اكتبر سال 1938اولین فتوكپی به روش الكتروستاتیك را در نیویورك بدست آورد و در سال 1942 امتیازش را دریافت كرد و پنجره نوینی جهت كاربرد علم الكتروستاتیك گشود.

در سال 1976 اولین خط تولید لعاب پودر الكتروستاتیك در سپم فرانسه راه‌اندازی شد و از دهه 1970 به بعد شركت‌های تولیدی در كشورهای استرالیا، اروپای شرقی ژاپن كانادا زلاندنو و بخصوص آمریكا با مقایسه مجموع هزینه‌های كاربرد لعاب پودر به روش الكتروستاتیك با سایر روشها بهره گیری از پوشش الكتروستاتیكی را انتخاب و این تأسیسات را در خط تولید خود بكار گرفتند . [9]

كاربرد الكتروستاتیك در جداسازی مواد نیز از جله مواردی بود كه باعث توجه بیشتر به این علم شد در سال 1914 واتینگتون از الكتروستاتیك جهت جداسازی مواد و در واقع جهت جداسازی خاكستر از زغال استفاده كرد . و در سال 1976 یك مخترع امریكایی از یك جداساز الكتریكی مالشی در این جهت استفاده كرد . در سال 1984 آلفان یك جداكننده گازی و شارژ سریع را طراحی كرد . و در سال 1993 كاپتا جداسازی الكتروستاتیكی تركیبات پودری را موردمطالعه قرار داد و دراین جهت قدمهای موثری برداشت .

به تدریج علم الكتروستاتیك بجای آنكه جنبه تئوری یا كنجكاوی داشته باشد به یك ابزار صنعتی مفید بدل گشت وامروزه حضور گسترده این علم را در فرآیندهای مختلف صنعتی از جمله رنگ پاشی ، چاپ ، فیلترهای الكتروستاتیك و همچنین جداسازی الكتروستاتیكی مواد معدنی شاهد هستیم .

2- مقدمه :

الكتروستاتیك كاربردهای وسیعی در زندگی امروزی پیدا كرده است . چندین فرآیند مهم صنعتی بر دانش الكتروستاتیك بنا شده‌اند كه از جمله میتوان رنگ پاشی الكتروستاتیكی ، صنعت زیروگرافی ، الكترو فیلترها و جداسازی الكتروستاتیكی مواد معدنی را نام برد . پدیده های الكتروستاتیكی به دو صورت با انسان مواجه میشوند ممكن است خطرناك و مزاحم جلوه دهند و سبب شوك و آتش سوزی و از كار انداختن بعضی قطعات الكترونیكی شوند ممكن است بسیار مفید و كارساز باشد . مزیت استفاده از الكتروستاتیك در این است كه با وجوداستفاده از ولتاژهای بالا جریان الكتریكی بسیار كمیاز منبع ولتاژ كشیده میشود و در نتیجه توان مصرفی معمولاً بسیار اندك و غیر قابل ملاحظه است و این مطلب از نظر صرفه جوئی انرژی حائز اهمیت میباشد .

در نزد كسانی كه با مشكلات ناشی از الكتروستاتیك درگیرند شاید شگفت باشد كه موضوع الكتروستاتیك از قوانین كاملاً شناخته شده فیزیك پیروی میكند و آگاهی عملی حتی نسبت به برخی ایده های اساسی آن میتواند در غلبه بر مشكلات و درك پیشامدهای رایجتر الكتروستاتیك كمك كند .

الكتروستاتیك اساساً علم بر هم كنش بارهای الكتریكی است . در اكثر فرآیندهای صنعتی بارهای الكتریكی در حال حركتند . زیرا یا در داخل فراوردة تولیدی و یا بر روی سطح آن نگه داشته میشوند . بنابراین اندر كنشهای مورد نظر بیشتر در نتیجه توزیع فضایی بارهاست تا حركت آنها .

بیشتر مشكلات ناشی از الكتروستاتیك در صنعت هنگامیرخ میدهند كه الكتریسیته دار شدن ناخواسته و غیرقابل كنترلی رخ داده باشد و معمولاً به خاطر این واقعیت بوده كه در یك مرحله فرآیند تولید ، مایع یا جامدی با مواد دیگر تماس پیدا كرده جدا شدن بارهای مثبت و منفی در سطح مشترك مواد به آسانی صورت می‌گیرد. در نتیجه یكی از مواد بار مثبت و دیگری بار منفی پیدا میكند اینكه این فرآیند به یك مشكل چشمگیر منجر شود به این بستگی دارد كه بارهای جدا شده پس از جدائی دو جسم با چه سرعت بتواند پراكنده شوند هنگامیكه یكی یا هر دو جسم در حال تماس عایق الكتریكی خوبی باشند بار الكتریكی به آهستگی پراكنده میشود و بارهای ساكن در درون و یا روی عایق انباشته خواهند شد .

صنایعی كه برای دسترسی به یك فرآیند خاص به بار الكتریكی وابسته اند به منابع كنترل شده ای از بار ساكن نیاز دارند و معمولاً روشهای تولدی بار از راه تخلیة هاله ای و یا القا را بكار میبرند .

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

مخصوصاً درمعرض تخلیه های الكتروستاتیكی هستند.

شایعترین علت ایجاد عیب در وسایل الكترونیكی ، تخلیه الكتریكی است كه مستقیماً بین شخص كاربر و سر سیم های آن وسیله رخ میدهد جریان ناشی از جرقه میتواند چنان چگالی جریان بالایی در وسیله بالا تولید كند كه مثلاً به تبخیر اتصالات آن انجامد و اتصالهای مربوطه را از كار بیندازد . ولتاژ بالای وابسته به جرقه میتواند سبب شكست الكتریكی لایه نازك اكسید عایق زیر الكترود دریچه (گیت) ماسفتها شود .این اكسیدها معمولاً 100 نانو متر ضخامت دارند و چون قدرت شكست الكتریكی آنها است ، هنگامیكه ولتاژ دو سرشان از 80 ولت فراتر رود به شكست منجر میشوند كسانی كه بدنشان به زمین متصل نشده است ممكن است با راه رفتن روی فرش و یا حتی حركت به اطراف در حالی كه روی یك صندلی با پوشش PVC نشسته اند ، تا چندین هزار ولت بار پیدا كنند .

حفاظت قسمتی از بوردهای الكتریكی را میتوان به میزان محدودی با مدارهای خاصی كه به سر سیمهای آنها وصل میشود تأمین كرد. اما این كار به خاطر محدود بودن جا روی تراشه گران تمام میشودودر نهایت كار وسیله را در بسامدهای بالا مختل میكند . در این حالت معمولاً اقدامات حفاظتی با قرار دادن مقاومتهاو خازنهایی در ورودی مدار تحقق پیدا میكند تا انرژی جرقه رامصرف كند و جریان آن راكاهش دهند . با بهبود تكنولوژی پردازش و فراگیر شدن وسایل زیر میكرونی ، حساسیت وسایل به تخلیه های الكتروستاتیكی بیشتر میشود و اقدام جدیدتری را طلب میكند تا وسایل و سیستمهای الكترونیكی ساخته شده در محیطی بكار روند و تعمیر شوند كه اساساً عاری از الكتروسیته ساكن باشد .

فهرست

- تاریخچه ------------------------------------------------------- 1

2- مقدمه --------------------------------------------------------- 5

3- زیانهای ناشی از الكتروستاتیك---------------------------------------- 9

3-1 محیط های غیرقابل اشتغال ----------------------------------------- 9

3-2 میحط های قابل انفجار -------------------------------------------- 13

3-3 پر كردن تانكرها ------------------------------------------------- 15

3-4 شستن نفت كش ها و مخازن سوخت ---------------------------------- 16

3-5 آسیب به قطعات الكترونیكی ---------------------------------------- 18

3-6 خطرات ناشی از حركت پودرهای عایق --------------------------------- 20

4- اصول باردار كردن ذرات -------------------------------------------- 23

5- كاربردهایی از الكتروستاتیك ------------------------------------------ 37

5-1- زیروگرافی ---------------------------------------------------- 39

5-1-1- قسمتهای مختلف یك دستگاه زیروگرافی----------------------------- 43

5-1-2- مراحل چاپ زیروگرافی ---------------------------------------- 43

5-1- 3- عملكرد قسمتهای مختلف فرآیند زیروگرافی ------------------------- 44

5-2- پوشش های الكتروستاتیك----------------------------------------- 61

5-2-1- فرآیند بستر سیال پودر ----------------------------------------- 61

5-2-2- فرآیند بستر سیال الكتروستاتیك----------------------------------- 62

5-2-3- پوشش پودر بطریقه اسپری الكتروستاتیك----------------------------- 66

6- كاربرد الكتروستاتیك در جداسازی مواد معدنی----------------------------- 83

6-1- ساختمان جدا كننده های الكتروستاتیكی ------------------------------- 83

6-2- مكانیزهام باردار كردن ذرات معدنی در جداكننده ها------------------------ 84

6-3- باردار كردن در اثر تماس و مالش ------------------------------------ 85

6-4- باردار كردن بوسیله تخلیه كرونا (جدا كننده های فشار قوی) ------------------ 91

6-5- باردار كردن توسط اتصال ------------------------------------------ 99

7- اندازه‌گیری بار الكتروستاتیكی -----------------------------------------

7-1- ذرات باردار ---------------------------------------------------

7-2- سطوح باردار --------------------------------------------------

7-3- اندازه‌گیری بار در محیط‌گازی --------------------------------------

7-4- اندازه‌گیری بار در مایع -------------------------------------------

8- مراجع ---------------------------------------------------------

قیمت فایل فقط 5,000 تومان

برچسب ها : بررسی الكترواستاتیك و كاربرد آن , تحقیق بررسی الكترواستاتیك و كاربرد آن , پروژه بررسی الكترواستاتیك و كاربرد آن , مقاله بررسی الكترواستاتیك و كاربرد آن , دانلود تحقیق بررسی الكترواستاتیك و كاربرد آن , پروژه , پژوهش , مقاله , جزوه , تحقیق , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود جزوه , دانلود تحقیق