[发明专利]一种变阻海绵及其应用

说明书

本发明涉及人体静电释放消除的技术领域，特别是一种变阻海绵及其应用。其特征是：在海绵基材中分散至少2种直径的导电颗粒d1、d2，d2＞d1，d1直径的导电导电颗粒提供所述变阻海绵的常态基础电阻率R1，d2直径的导电导电颗粒提供所述变阻海绵的压缩状态电阻率R2，R1＞R2。有益效果是：在使用该制品时不产生静电电火花，同时在人体静电释放过程中对人不产生电击感。

技术领域

本发明涉及人体静电释放消除的技术领域，特别是一种变阻海绵及其应用。

背景技术

目前在易燃、易爆和防静电场所使用人体静电释放球释放人体静电，人体静电释放球又名人体静电消除球，静电消除球是一种适用于易燃、易爆和防静电场所的人体静电释放产品，研发的主要目的是在易燃，易爆危险区域和防静电场所将人体本身所积累的静电电荷安全的泻放掉，避免因人体静电而引发的火灾爆炸事故、人体电击及减少电子元件的静电损害现象的发生。

但现有的人体静电释放球用不锈钢制作，球体（触摸球）连接大地，当手接触球体后将人体静电迅速引入大地，在此过程中，当手接触球体的瞬间有可能产生放电火花，该火花对于易燃，易爆场所是不安全的，另外人体也会有电击感而产生不适。

现有技术有导电橡胶和导电海绵的产品和制作方法，用于橡胶开关、接点橡胶、压力传感器、燃烧电线芯材和电磁波屏蔽密封材料等，所述应用要求均匀电阻率或线性变化电阻率，一般采用基料加导电料按橡胶合成或海绵生产工艺制成，导电料包括金属系、碳系、共轭聚合物，金属系导电填料包括金属、金属/金属复合物、金属/非金属复合物，碳系导电填料包括导电炭黑、纳米石墨、碳纤维、碳纳米管、镍包石墨导电粉体、石墨烯、炭黑乙炔炭黑（30-40nm），共轭聚合物导电填料包括聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔。导电颗粒均匀分布在基材中，颗粒尺寸在1～100nm间的粒子为纳米导电料。

本案的变阻海绵专用于静电消除领域，要求常态形状保持一定的大电阻（50兆欧姆~1000兆欧姆），压缩后要求电阻迅速减小（0兆欧姆~50兆欧姆）。

发明内容

本质安全源于按GB3836.4—201标准，防爆电器分为隔爆型、增安型、本质安全型等种类，本质安全型电器设备的特征是其全部电路均为本质安全电路，即在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。也就是说该类电器不是靠外壳防爆和充填物防爆，而是其电路在正常使用或出现故障时产生的电火花或热效应的能量小于0.28mJ， 即瓦斯浓度为8.5%（最易爆炸的浓度）最小点燃能量。

本发明的目的是提供一种变阻海绵材料，将变阻海绵材料粘贴在接地的金属物上，用手按摸该即时贴即可释放人体静电，同时不产生接触静电火花，在人体静电释放过程中对人不产生电击感。人体静电释放要求不产生火花、不产生电击感，同时放电时间也不能太长，根据Q（电量）=U（电压）*C（电容），I（电流）=U（电压）/R（电阻），通常人体电容为一定值，为了避免瞬间放电，要设置放电电阻，即限制放电功率P=U²/R（放电功率随电压的平方迅速下降），但恒定电阻时，随着电量下降，电压也下降，放电电流就会减小，放电时间就会延长，由于放电功率P=U²/R（放电功率随电压的平方迅速下降），如果限定一个放电功率，要快速放电则电阻要迅速减小，所以本案实现常态形状保持一定的大电阻（50兆欧姆~1000兆欧姆），压缩后要求电阻迅速减小（0兆欧姆~50兆欧姆），满足既快又安全释放静电的要求。

根据放电的时间常数T=RC，在C一定的境况下电阻越大需要的放电时间越长，而电阻太小则放电功率大，容易产生火花，所以本案要解决的是变电阻放电。

考虑到静电接地概念，泄露电阻在1兆欧姆~1000兆欧姆都属于防静电材料，实际上几兆欧姆的电阻就相当于直接接地（零电阻接地容易产生静电火花）。

本发明的技术方案是：