電線電纜絕緣EB輻射加工中,特別是絕緣體,靜電現(xiàn)象是十分重要的。EB輻照提供過剩的電子并沉積在絕緣材料中。被輻照的表面消耗負(fù)電荷,而且對地成為正電位。在絕緣材料的輻射加工中,所用輻照劑量越低,靜電效應(yīng)越輕,反之,靜電效應(yīng)越明顯。
累積的過剩電子對地提供一個(gè)負(fù)電位,在絕緣材料中電子的累積電場強(qiáng)度可達(dá)109V/m數(shù)量級、電荷達(dá)0.1C/m2。這些電子來源于加速器的電子,吸收體的電位是相對于任何一個(gè)接地導(dǎo)體。如果吸收材料的電導(dǎo)度是低的,而且樣品的厚度超過電子的沉積范圍,電荷可以殘存很長時(shí)間,數(shù)天或更長。
與金屬接地,在軌跡上電子容易放電,形成三維樹枝狀圖像,稱作“李其頓波格圖”或電樹。絕緣材料的電導(dǎo)度制約電樹的生成,在聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯可以看到“電樹”現(xiàn)象,但在PVC、PTFE、PAS是看不到的。電荷在非導(dǎo)電塑料中沉積,厚度大于電子束的射程時(shí),導(dǎo)致空間電荷的形成。如果不發(fā)生強(qiáng)烈放電或慢慢泄露,電荷的積累將使電子束在材料中的射程變小,阻礙電子向深處進(jìn)入,即絕緣材料中的電場阻礙電子的注入。
EB輻射加工聚合物絕緣的靜電現(xiàn)象是一個(gè)普遍行為。即使電子束的能量,輻照并能穿透最適宜厚度(EB在絕緣的進(jìn)入面和穿透面輻照劑量相等之間的厚度),電荷沉積沒有明顯的副作用。大多數(shù)EB電子通過輻照物體時(shí),總是留下少量的電荷,累積電荷隨輻照劑量增大而增強(qiáng),或采用雙面輻照提高輻射加工產(chǎn)額,或輻照厚的絕緣層,或厚度超過EB射程。在這種情況下,電荷的累積停留在材料中,情況將有戲劇性的改變,隨時(shí)會發(fā)生意外放電。用能量不夠的電子束加工厚的聚乙烯,由于累積電子放電可能導(dǎo)致絕緣缺陷的形成,大批產(chǎn)品可能為此而不合格。在電纜輻射加工中對這一點(diǎn)要特別預(yù)防,特別是有添加劑配方材料,要控制俘陷電荷的釋放。
靜電現(xiàn)象及電荷的累積除導(dǎo)致產(chǎn)品電氣性能不合格外,靜電放電產(chǎn)生火花,也會引起著火的危險(xiǎn),應(yīng)在放電之前除掉電荷。