Трибоэлектрический ряд

[Degen1103]

С удивлением обнаружил, что плексиглас и полистирол при трении заряжаются по-разному. Не понимаю причины, вроде бы близкие материалы, акриловые ванны стеклопластиком полиэфирным усиливают. И вообще не улавливаю логики в трибоэлектрическом ряду. Должна же быть физпричина!

[amon]

Есть три тайны, не разгаданные теоретическими мудрецами: природа сухого трения, природа электризации трением и природа шаровой молнии.

[Xey]

Из своего опыта : каждый предмет может зарядиться как положительно, так и отрицательно.

Предметы покрыты многими слоями адсорбированной воды. Молекулы воды полярны, поэтому каждый слой меняет знак внешнего слоя.
Как разделялся слои , при трении предметов , так и будут заряжены предметы.
?

[Degen1103]

Да вопрос-то сугубо практический: в нормативе на стеклопластиковые изделия для детских игровых площадок показатель допустимой напряжённости электростатического поля тупо списан из требований к полимерным мебельным материалам - не более 15 кВ/м. Фактические значения после натирания стеклопластика могут оказаться выше. Вводить нанотрубки смысла совершенно нет - это ж не нефтяные резервуары, в конце концов! Вот и думаю, где там заряд накапливается, какова толщина заряженного слоя... почему нижележащее стекловолокно не нейтрализует, так сказать, заряд на полимерной поверхности, если на приведенной картинке стекло набирает плюс, а полистирол - минус...

[arseniiv]

Degen1103 в сообщении #1303088 писал(а):

почему нижележащее стекловолокно не нейтрализует, так сказать, заряд на полимерной поверхности, если на приведенной картинке стекло набирает плюс, а полистирол - минус...

Диэлектрики же. Заряды будут долго проползать, наверняка при используемой толщине покрытия быстрее атмосфера заряд снимет (пылью, другими дисперсными частицами, разрядами и чем-нибудь там ещё).

-- Ср апр 11, 2018 18:40:44 --

Кроме того, если эти два материала сплавили или по другим причинам нет свободной поверхности, наверняка эта трибоэлектрическая шкала будет вообще не в счёт.

[Xey]

Degen1103 в сообщении #1303088 писал(а):

Фактические значения после натирания стеклопластика могут оказаться выше.

Значения должны бы зависеть от влажности воздуха в помещении.
Недавно были морозы, батареи горячие, влажность воздуха меньше 30%. В помещении ламинат , из пальца на заземленные корпуса проскакивала искра длиной полтора сантиметра (это неприятно, даже резистор для разрядки пристроил).
Сейчас влажность приближается к 40%, искра не появляется.

[Degen1103]

Да, конечно, влажность очень заметно влияет. Но по ГОСТу вроде должны были поддерживать ТВР в помещении, в списке оборудования психрометр упоминается. Однако испытания проводились в феврале, что настораживает.

Вопрос такой: имеется ли прямая связь между диэлектрическими качествами материала и склонностью к электризации? Именно: эпоксидная смола является лучшим диэлектриком, чем полиэфирная. Значит ли это, что при натирании она покажет более высокую напряжённость электростатического поля? Или не факт?

В "Трибофизике" ответа, естественно, не нашёл.

[amon]

Degen1103 в сообщении #1303544 писал(а):

Или не факт?

Не факт. Факты в этой "науке", насколько мне известно, сугубо эмпирические.

[Degen1103]

...что весьма странно для явления, известного человеку с начала времён. И представляющего определённый практический интерес.
Чем процесс электризации отличается от бесчисленного множества иных, более или менее строго описываемых/объясняемых теорфизикой?

[arseniiv]

Ничего не странно, в физике конденсированных состояний вообще куча вопросов. Что самое главное, немудрено: это вам не пяток частиц.

[Degen1103]

(Оффтоп)

[Cos(x-pi/2)]

Degen1103
Не знаю, хорош ли такой совет в свете утверждений о том, что электризация трением пока ещё окончательно не объяснена, но осмелюсь предложить Вам прочитать начиная со стр. 18 раздел "Что такое электризация трением" в книжке "Судьба классического закона", вып. 079 "Библиотечка "Квант", М. "Наука", 1990 г.

[Munin]

Всё-таки это статья за 1969 год. С тех пор экспериментальные техники продвинулись невообразимо.
И неприятно то, что оценка этой статьи предлагается не специалистам, а популярным читателям.

[Cos(x-pi/2)]

Есть у него и в УФН 1975 г. статья: об электризации при пластической деформации кристалла.

Вообще-то мне кажется (интуитивно) привлекательной мысль о наличии в диэлектриках небольшого количества объёмного заряда, обусловленного дефектами структуры; особенно в неупорядоченных диэлектриках, таких как стёкла, смолы и т.п. Знак заряда на доминирующих дефектах зависит от деталей структуры конкретного материала, и его трудно предсказать из какого-либо общего принципа; звучит логично вроде (опять же на интуитивном уровне, но у меня, правда, хреновая интуиция :)

[Degen1103]

Следовало в "Технике" мне этот вопрос поднять, ибо задача узко-практическая: подобрать постоянно действующий аддитив для повышения поверхностной проводимости стеклопластика, чтоб заряд не накапливался. И чтоб цвет не менялся и климатическая стойкость не страдала. С нанотрубками приходилось в этом плане работать, реально низкий выходит предел перколяции, но здесь не тот случай, хотелось бы чего попроще. Естественно, этим давно и плотно занимаются - стоит чуть копнуть, но чтоб с ходу решение готовое нашлось - такого нет... Действительно, сложный многофакторный процесс... тем и интересен...