静電気発生のメカニズムは?

静電気は、物体上の正や負の電荷の不均衡に伴って現れる過剰電荷であり、一般に2つの物体の摩擦等の相対運動によって、発生します。
物体は、同じものでも異なったものでもよく、液体、固体、気体のいずれの形状でも発生します。
具体的には、a)接触・分離、b)液体の流動、c)固体の破砕、d)誘導帯電等により発生します。

a)接触・分離による発生
a)接触・分離による発生
b)液体の流動による発生
b)液体の流動による発生
c)固体の破砕・分裂による発生
c)固体の破砕・分裂による発生
d)誘導帯電による発生
d)誘導帯電による発生

摩擦帯電やはく離帯電は、a)の接触・分離による発生を強調したものです。
さまざまな物質を摩擦させた場合に、帯電に関する序列があることはよく知られており、正・負に帯電しやすい順に並べたものは、帯電列と呼ばれています。

摩擦帯電系列 (MIL HDBK 263)

ものつくりの場において、ある程度の静電気発生は避けられませんが、発生した静電気が物体に蓄積(帯電)し、障害や災害が起こります。

放電・導電による障害
爆発・火災、人体への感電、半導体デバイスの損傷、塗装・印刷不良など
クーロン力(静電気力)による障害
ちり等のコンタミネーションの発生 部品同士の吸着など

静電気が発生しやすい条件は?

静電気の発生は、相対湿度が下がると大きくなり、特に40%以下で急に発生しやすくなります。
昨年の日本各地の湿度40%を下回った日を調査したところ、10月から増えていることがわかります。
静電気対策は、9~10月と早目の対応が必要と言えそうです。
また、晴天の日は、日中と夜間で湿度の変動が大きくなるので、注意が必要です。

 

相対湿度:
その温度における飽和水蒸気量に対するその時の空気中の水蒸気量の比率。
一般的に湿度と言う場合、相対湿度のことを指します。

 

湿度40%を切った日数 (2011年 気象庁気象統計情報を元に弊社集計)
2011年11月1日 東京の湿度と気温の変化 (気象庁気象統計情報)