專利名稱：抗靜電用板、裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗靜電領(lǐng)域，尤其涉及用于電氣、電子設(shè)備中的抗靜電用板、裝置及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
任何物體內(nèi)部都是帶有電荷的，一般狀態(tài)下，其正、負電荷數(shù)量是相等的，對外不顯示出帶電現(xiàn)象，但當(dāng)兩種不同物體接觸或摩擦?xí)r，一種物體帶負電荷的電子就會越過界面，進入另一種物體內(nèi)，靜電就產(chǎn)生了。而且因它們所帶電荷發(fā)生積聚時產(chǎn)生了很高靜電壓，當(dāng)帶有不同電荷的兩個物體分離或接觸時出現(xiàn)電火花，這就是靜電放電的現(xiàn)象。隨著電器、電子設(shè)備的大量應(yīng)用，靜電無處不在，無時不有，它們對于電子設(shè)備而言都是潛在的干擾源。電器、電子設(shè)備工作時所產(chǎn)生的靜電，容易對周圍的其他電器、電子設(shè)備引發(fā)故障或者影響信號的傳輸。比如，汽車上的收音機，在炎熱干燥的季節(jié)里常因輪胎和路面摩擦產(chǎn)生靜電干擾而無法接收?？梢?，靜電干擾會引發(fā)電器、電子設(shè)備的故障或者影響信號的傳輸， 并且危害著人們的身體健康，破壞生態(tài)平衡。通常認(rèn)為靜電傳輸有兩種方式一種是傳導(dǎo)方式；另一種是輻射方式。在實際工程中，兩個設(shè)備之間發(fā)生干擾通常包含著許多種途徑的耦合。正因為多種途徑的耦合同時存在，反復(fù)交叉，共同產(chǎn)生干擾，才使得靜電干擾變得難以控制。在汽車系統(tǒng)中，靜電干擾尤為明顯，尤其是汽車點火系統(tǒng)所產(chǎn)生的靜電干擾十分強烈。利用現(xiàn)有的靜電干擾消除方法并不能很好的解決這個問題，成為汽車靜電抑制、實現(xiàn)電磁兼容的難點之一。點火系統(tǒng)涉及到點火電路性能、點火能量控制、點火時刻控制、汽缸工況等諸多技術(shù)問題。點火過程中由靜電而引起大量的電磁干擾，主要分為點火線圈一次回路瞬變電壓引起的傳導(dǎo)干擾、高壓導(dǎo)線和火花放電的高頻輻射干擾等。傳導(dǎo)干擾不僅對蓄電池電壓造成沖擊，同時還可通過電源線傳到車內(nèi)其他電子設(shè)備。高頻電磁輻射對車內(nèi)電子控制單元(EOT)也能產(chǎn)生較大影響，從而對汽車的監(jiān)控等安全性方面產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。另外，由靜電引起的干擾導(dǎo)致ECU及點火裝置的工作誤差，使得燃燒裝置的燃燒效率降低，這一方面浪費了能源，一方面未燃燒的氣體排放到大氣中造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前，鐵氧體磁芯可作為減少外部對電子機器或電纜線干擾的部件。但遇到高頻干擾信號時，磁環(huán)的電感短路就會短路，無法發(fā)揮抗靜電的作用，而且，其體積比較大，不適于安裝在車體中。還可以使用濾波器發(fā)揮抗電磁波的作用，但濾波器必須要知道受到何種電磁波的干擾。即便都是電磁波，有電子機器產(chǎn)生的電磁波，有轉(zhuǎn)化器產(chǎn)生的高頻干擾，電源線產(chǎn)生的電介干擾，又或者是電纜起到天線的作用將空中交匯的電波收集起來等各種各樣的情況，對應(yīng)不同情況的有效濾波器也有所不同。因此在電氣、電子設(shè)備集中，線路復(fù)雜交錯的設(shè)備中(如汽車)，如何便捷地消除電氣之間由于靜電而引起的電磁相互干擾，避免由其引起的工作誤差，成為亟待解決的問題
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明旨在提供一種抗靜電用板及裝置，該抗靜電用板不但可安裝在各種電器、電子設(shè)備的任何位置上，穩(wěn)定性好且安全，對人體健康沒有任何影響，而且可以大大消除電氣設(shè)備之間由靜電而引起的電磁干擾，避免設(shè)備的工作誤差，提供工作效率。為此，本發(fā)明提供了一種抗靜電用板，該抗靜電用板包括金屬板及在其表面上形成的涂層，并在該金屬板上連接接地導(dǎo)線，涂層的主成分為粉末狀壓電材料，電介體以及硅酮類物質(zhì)，而且，涂料中壓電材料與電介體的重量比為1.2-1.6 1。上述壓電材料可以是鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、改性鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮酸鉛鋇鋰、或者是改性鈦酸鉛，其中優(yōu)選為鈦酸鋇。上述電介體是指介電性較高的物質(zhì)，例如高介電性聚合物，主要有聚氨基甲酸纖維素、氰乙基化聚氨基甲酸纖維素和聚偏二氟乙烯；竹炭粉末；石墨等物質(zhì)。上述硅酮類涂料是指一類含有Si-O-Si鏈的有機硅聚合物涂料，如硅酮樹脂材料，耐火涂料。本發(fā)明采用的金屬板可以是鋁、銅、金或含有這些成分的合金，所用金屬板應(yīng)該具有一定的可撓性。優(yōu)選地，涂料涂層的厚度< 20 μ m。根據(jù)本發(fā)明提供的涂料，粉末狀壓電材料的質(zhì)量大于涂料總重量的20%，電介體質(zhì)量大于涂料總重量的10%，硅酮類涂料質(zhì)量小于總重量的70%。當(dāng)該抗靜電用板用于汽油發(fā)動機時，壓電材料與電介體的重量比為1. 2 1。當(dāng)抗靜電用板用于柴油發(fā)動機時，壓電材料與電介體的重量比為1.5 1。當(dāng)抗靜電用板用于重油發(fā)動機時，壓電材料與電介體的重量比為1.6 1。該抗靜電用板可安裝在電氣設(shè)備的外周面，并能夠拆卸，涂有上述涂料的表面與設(shè)備緊密接觸?？刹捎谜掣交蛘咂渌绞桨凑掌浔砻嫘螤钸m配安裝?？稍龃笤撚冒宓谋砻娣e以增強其抗靜電的能力。另外，還可以通過將多層抗靜電用板的疊加體作成通過鋁制網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)所夾持的夾層結(jié)構(gòu)，由于鋁制網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)起到緩沖件的作用，可防止由于電氣設(shè)備的振動，該抗電磁用板不慎脫落。本發(fā)明提供的抗靜電用板可用于汽車系統(tǒng)，將靜電用板貼附或綁縛在汽車系統(tǒng)的部件上，可消除部件所產(chǎn)生的靜電。通過采用本發(fā)明提供的抗靜電用板，可有效消除電器設(shè)備所產(chǎn)生的靜電，進而消除由靜電產(chǎn)生的電磁干擾，保證了電器設(shè)備的正常運作。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式中抗靜電用板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了根據(jù)圖1中抗靜電用板的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的抗靜電用板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了抗靜電用板1的疊加體的組裝過程狀態(tài)圖；圖5示出了的圖4所示疊加體的組裝完成后的狀態(tài)圖6示出了本發(fā)明具體實施例中汽車動力影響測試1結(jié)果圖；圖7示出了本發(fā)明具體實施例中汽車動力影響測試2結(jié)果圖。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益效果作進一步詳細的說明。應(yīng)該指出，以下詳細說明都是示例性的，旨在對所要求的本發(fā)明提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。在電子器件集中、線路復(fù)雜交錯的設(shè)備中，靜電現(xiàn)象嚴(yán)重危害著各個部件的正常工作，不但影響設(shè)備的工作效率，還會影響設(shè)備的輸出信號，產(chǎn)生錯誤信息和操作。本發(fā)明就是為了解決上述問題，提供了一種抗靜電用板，該抗靜電用板包括金屬板及在其一個表面上形成涂層，并在該金屬板上連接接地導(dǎo)線，該涂層的主成分為粉末狀壓電材料，電介體以及硅酮類物質(zhì)。壓電材料是指受到壓力作用時會在兩端面間出現(xiàn)電壓的晶體材料。本發(fā)明采用的壓電材料可以是鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、改性鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮酸鉛鋇鋰、改性鈦酸鉛，其中優(yōu)選為鈦酸鋇。電介體是指介電性較高的物質(zhì)，例如高介電性聚合物，主要有聚氨基甲酸纖維素、 氰乙基化聚氨基甲酸纖維素和聚偏二氟乙烯、竹炭粉末、石墨等物質(zhì)。硅酮類涂料是指一類含有Si-O-Si鏈的有機硅聚合物涂料，如硅酮樹脂材料，耐火涂料。根據(jù)本發(fā)明提供的涂料，粉末狀壓電材料的質(zhì)量大于涂料總重量的20%，電介體質(zhì)量大于涂料總重量的10%，硅酮類涂料質(zhì)量小于總重量的70%。優(yōu)選的，在本發(fā)明提供的涂料中壓電材料與電介體的重量比在1.2-1. 6 1的范圍內(nèi)。本發(fā)明采用的金屬板可以是鋁、銅、金或含有這些成分的合金，所選材料具有一定的可撓性。在選擇金屬材料時最優(yōu)先考慮導(dǎo)電性，另外也可以從成本、耐久性等方面考慮， 根據(jù)需要選擇合適的金屬板。在本發(fā)明提供的具體實施方式
中，上述抗靜電用板中涂層的厚度優(yōu)選為< 20μπι。 這是因為，在涂層中主成分為粉末狀壓電材料，電介體以及硅酮類物質(zhì)。這些粉末狀原料的粒徑優(yōu)選為3 8 μ m。將涂層的厚度控制在不超過20 μ m的范圍內(nèi)，能夠保證涂層中各種材料保持整齊均一，避免因各種材料的過多重疊所引起的效果惡化，同時，還可以控制生產(chǎn)成本。該抗靜電用板可安裝在電氣設(shè)備的外周面，并能夠拆卸，其由帶狀可撓性薄的金屬板以及涂敷于該金屬板表面的涂層構(gòu)成，且涂有上述涂料的面與設(shè)備緊密接觸。可采用粘附或者其他方式按照其表面形狀適配安裝。電氣設(shè)備的表面積是有限的，為了增大用板的表面積，加強其抗靜電的能力，可以對其表面進行處理以增大涂料的面積。可以采用本領(lǐng)域通用的技術(shù)方法增大表面積，圖3 示出了增大表面積的一種方式。另外，還可以通過由多層抗靜電用板堆疊并通過鋁制網(wǎng)夾固而形成抗靜電用板夾層結(jié)構(gòu)，由于該鋁制網(wǎng)起到緩沖件的作用，可防止由于電器設(shè)備的振動，該抗電磁用板不慎脫落。由于采用了多抗靜電用板，加強了抗靜電的能力。下面將參考附圖，說明本發(fā)明的實施方式。圖1為本發(fā)明提供的一種抗靜電用板的結(jié)構(gòu)示意圖。在該圖中，抗靜電用板1通過在金屬板2的一面形成涂層3，并在該金屬板2上連接導(dǎo)線4的一端，導(dǎo)線4的另一端接地(適用對象電氣設(shè)備的接地電位)而構(gòu)成。金屬板2 由導(dǎo)電性能好的材料(例如，銅、金或含有這些成分的合金)構(gòu)成，并從彎曲等易于變形性來考慮，該板厚盡可能要薄(例如，0. 2mm)。金屬板2的長度L，根據(jù)適用電氣設(shè)備的外周長來決定，即為可足夠纏繞該電器設(shè)備外周的長度L。并且，金屬板2的寬度W與長度L 一起決定在金屬板2的一個表面形成的涂層3的形成面積，而由于該涂層3的形成面積與抗靜電效果關(guān)系密切，因此，可根據(jù)需要設(shè)定最合適的形成面積。如圖2所示，涂層3的主成分為粉末狀壓電材料5，以及與壓電材料5充分混合的電介體和硅酮類物質(zhì)6(6代表涂層中除了壓電材料5以外的其他材料，如電介體和硅酮類物質(zhì)兩種物質(zhì))，壓電材料5是由微小(例如，3微米左右)的粒子組成。硅酮類涂料為至少含有均化壓電材料5的硅酮類涂料(保持劑)、電介體具有半導(dǎo)體性質(zhì)，用于順利轉(zhuǎn)移該壓電材料5生成的電荷。在上述物質(zhì)制成的涂料中還可以加入粘附劑，用于將涂料粘附到金屬板2表面形成涂層。在上述實施方式中抗靜電用板1能夠消除電氣設(shè)備周圍的靜電干擾，其原理在于，涂料中的壓電材料伴隨電器設(shè)備的振動在圖層上產(chǎn)生電動勢，然后，在該電動勢產(chǎn)生的電場作用下，消除了電器自身的靜電。圖3示出了本發(fā)明另一種實施方式的抗靜電用板的立體結(jié)構(gòu)示意圖，在這種實施方式中該抗靜電用板表面支撐凹凸間隔的樣式，增大了涂料的表面積，增大了其抗靜電的能力。圖4示出了抗靜電用板1的疊加體組裝過程狀態(tài)圖，圖5示出了的圖4所示疊加體的組裝完成后的狀態(tài)圖?？轨o電裝置10具有以下夾層結(jié)構(gòu)在金屬基板11，例如鋁基板上疊加多個(在此例舉4張)金屬板12-15，采用鋁網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)16、17將其夾持。另外， 在該圖中，將上方的鋁網(wǎng)狀網(wǎng)16與下方的鋁網(wǎng)狀網(wǎng)17描述為兩個，但不限于此，其也可以是一個整體鋁網(wǎng)。此處金屬板12-15與圖1中抗靜電用板的金屬板2相同，分別在金屬板12_15的某一表面形成涂層18-21，上述涂層18-21與圖1中抗靜電用板的涂層3相同。并且，從金屬板12-15引出導(dǎo)線22，該導(dǎo)線22連接到該電器設(shè)備的接地電位。具有如上述結(jié)構(gòu)的抗靜電裝置10與圖1所示抗靜電用板1具有相同的原理，發(fā)揮抗地磁干擾的作用。另外，抗靜電裝置10由多層金屬板疊加而成，對于抗靜電效果而言，相當(dāng)于該各個金屬板的合計表面積，其抗靜電效果是各個抗靜電用板效果的總和。并且，該抗靜電裝置10的兩面安裝有鋁網(wǎng)狀網(wǎng)16和17，因此，當(dāng)安裝到電器設(shè)備上時，鋁網(wǎng)狀網(wǎng)16和17起到緩沖件的作用，能夠防止裝置10不慎錯位或脫落。為了測試本發(fā)明所提供涂料的抗靜電能力，進行了一系列實驗進行驗證實施例1-3 按照表1中所提供的材料和比例添加適量的粘結(jié)劑混合均勻制備涂料，然后將涂料涂覆在金屬板上，制得抗靜電用板1-3。將上述抗靜電用板1-3固定在蓄電池上，測試其
電壓穩(wěn)定性。電磁干擾用板1-3的基本情況如下 表1涂料原材料配比及抗電磁干擾用板1-3的構(gòu)成
權(quán)利要求
1.一種抗靜電用板，包括金屬板O)以及在所述金屬板( 上形成的涂層(3)，其特征在于，所述涂層(3)由包括壓電材料、電介體及硅酮類物質(zhì)的涂料涂覆而成，所述涂料中壓電材料與電介體的重量比為1.2-1.6 1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電用板，其特征在于，所述壓電材料是鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、改性鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮酸鉛鋇鋰，或者改性鈦酸鉛。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電用板，其特征在于，所述金屬板是可繞性金屬板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電用板，其特征在于，所述涂層(3)的厚度<20μπι。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電用板，當(dāng)所述抗靜電用板用于汽油發(fā)動機時，壓電材料與電介體的重量比為1.2 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電用板，當(dāng)所述抗靜電用板用于柴油發(fā)動機時，壓電材料與電介體的重量比為1.5 1。
7.一種抗靜電裝置，其特征在于，由權(quán)利要求1所述的抗靜電用板多層疊加而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗靜電裝置，其特征在于，所述裝置具有將多層抗靜電用板的疊加體通過鋁制網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)所夾持的夾層結(jié)構(gòu)。
9 權(quán)利要求1-6中任一項所述的抗靜電用板在汽車系統(tǒng)中的應(yīng)用，其特征在于，將所述抗靜電用板貼附或綁縛在所述汽車系統(tǒng)的部件上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種抗靜電用板、裝置及其應(yīng)用，該抗靜電用板及裝置可設(shè)置在電氣設(shè)備的任何位置，用于消除電氣設(shè)備的靜電，且性能穩(wěn)定，并對人體健康不產(chǎn)生任何影響。該抗靜電用板包括金屬板(2)和在其任一個表面上形成的涂層(3)，在金屬板(2)上連接有接地的導(dǎo)線(4)。涂層(3)所含的主成分為粉末狀壓電材料、電介體及硅酮類涂料?？轨o電裝置通過將上述抗靜電用板多層疊加而構(gòu)成，優(yōu)選地，具有一個或多個將多層抗靜電用板的疊加體通過鋁制網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)所夾持的夾層結(jié)構(gòu)。
文檔編號H05F3/02GK102256426SQ20111011609
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者和田正幸 申請人:大華金輝(北京)科技有限公司