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防静电瓷砖行业

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面导电型防静电瓷砖导电地网的铺设

来源:本站 发布时间:2018-09-19 13:23:00 阅读:189

摘要:介绍了面导电型防静电瓷砖的性能,并就铺设防静电瓷砖在满足防静电性能的基础上,对目前通用的防静电瓷砖导电地网铺设方法进行改进,导电地网采用镀锌铁丝绕防静电瓷砖侧面铺设,瓷砖与基底的连接层使用普通水泥混凝土。

防静电瓷砖

随着现代高技术设备的微型化和智能化,静电危害越来越引起人们的高度关注[1-2]。如果大量积聚的静电荷不能有效地及时释放,则会破坏电子电路、损坏电器设备,甚至产生电火花,引起火灾、爆炸等事故,从而造成巨大损失。因此,如何采取有效地静电防护措施,改善工作环境,消除静电危害,是各相关行业关注的安全问题之一[3-4]。在计算机和通信机房以及高技术厂房中,大多使用防静电瓷砖和防静电活动地板进行防静电处理。

防静电瓷砖是将超细无机耐高温导电材料与陶瓷复合,制成的具有介电性的陶瓷材料,这种处理除具有陶瓷材料的耐磨、耐腐、耐老化、防火、抗压等优点外,还具有抗静电性能,既可作为活动地板的面层,也可以直接铺设在地面上作防静电地面[5-6]。防静电瓷砖通常铺设前都需要铺设导电地网,这样才能有效地将瓷砖表面产生的静电荷导入大地,从而起到保护作用,而导电地网的材质和铺设方式也会直接影响到地面的防静电效果。因此,研究导电地网的材质和铺设方式对静电耗散性能的影响同样具有重要的意义。本文提出了一种面导电型防静电瓷砖导电地网的铺设方法,并对铺设后的防静电地面的性能进行了测试。1 一种新型的面导电型防静电瓷砖

目前市场上的抗静电瓷砖及其制造方法有如下几类:

(1)瓷砖整体导静电:

这类瓷砖有2 种,第1 种是在气孔率较大的瓷砖表面施半导体釉,然后通过浸泡-烘干的方式在坯体气孔内注入成本较低的吸潮性材料。但这导致瓷砖坯体的吸水率较高,降低了瓷砖的品位和使用性能,同时在铺贴和使用过程中坯体孔中的吸潮性材料会溶出,而影响整个抗静电系统的性能稳定性,并且由于气孔的存在,瓷砖表面
耐污性及瓷砖强度下降,瓷砖综合性能受到影响。第2 种是在瓷砖坯体表面和内部均加入锡锑半导体粉末材料,但因锡
锑半导体粉末价格较高,而导致瓷砖制造成本较高。

(2)瓷砖表面导静电:该类瓷砖仅表面有导电釉层,成本较低,但在烧成过程中瓷砖往往产生边部变形,因而大部分大规格成品瓷砖需经过切割,以保证在铺贴过程中瓷砖排列整齐,而坯体上表面的釉层很薄,只有零点几毫米,并且坯体上表面边缘存在向内的倒角,这使釉层和侧面导电材料不易连通,因而抗静电瓷砖铺贴和使用过程中上表面导静电釉和侧面导静电材料的连接稳定性差。目前市场上也有部分产品是将导电胶附着在瓷砖坯体四周边缘,通过导电胶将瓷砖坯体上表面的导静电釉与铺设瓷砖的导静电材料连通,但这种处理方式影响抗静电瓷砖系统的外观和系统的导静电稳定性。在现有防静电瓷砖的基础上,本文提出了一种上表面和侧面均施釉的新型防静电瓷砖及其结构。其制备工艺为,将半导体粉末材料添加到瓷砖基釉中制成半导体釉,然后将该半导体釉施于瓷砖素坯上表面及4 个侧面,通过一系列的干燥烧成工艺在辊道窑内烧成而制得。该瓷砖的结构见图1。


图1 抗静电瓷砖的剖切结构示意



与现有的市售防静电瓷砖相比较,其具有以下优点:


(1)瓷砖的半导体釉层仅覆盖在瓷砖坯体的上表面和侧面,底部未施半导体釉,解决了表面整体抗静电瓷砖难以在辊道窑中进行大规模生产的难题,并且成本相对较低。同时保证了导静电通路的稳定性和完整性。

(2)瓷砖的半导体釉层从上表面延伸到整个侧面,提高了瓷砖的纵向导静电深度,增强了半导体釉面与铺设瓷砖的导静电材料或瓷砖导静电勾缝剂接触的有效性。且其在保证较好的导电性能的前提下,可以进行充分的烧结,气孔率低,具有很好的表面质量和较高的强度。


2 防静电瓷砖导电地网的铺设
防静电地坪的施工标准是2002 年颁布的,其中无防静电瓷砖的铺设方法。且标准中的某些施工方法已不能满足地坪新技术发展需要,所以参照标准进行一定的改进是有必有的。

2.1 现有防静电瓷砖导电地网的施工方法
现有防静电瓷砖导电地网的常用施工示意如图2 所示。


(1)导电铜箔成网格形式或“十”字状铺设于基层地面,铜箔交叉处用锡焊焊接;铜箔与接地端子连接处用锡焊焊接或用螺
栓压接牢固。

(2)用导电胶将铜箔粘贴在基层地面上,铜箔粘贴应平整、牢固。可使用橡胶轧辊从铜箔条中心部位向两端碾
展。

(3)用乙酸乙酯溶液将铜箔上的浮胶清洗干净,然后再铺贴防静电瓷砖。


图2 现有防静电瓷砖导电地网的施工方法示意

上述施工工艺所采用的瓷砖一般是具有整体静电耗散特性的防静电产品,要求瓷砖的表面釉和瓷砖体有半导体的材料性能。为使防静电瓷砖上表面的静电电荷能够通过导电网耗散,就需要瓷砖与基底的水泥连接层也应具有同样的静电耗散性能。为此,在施工过程中往往是在水泥中添加了一定量的导电石墨粉。然而,这样处理的结果就是导致水泥与瓷砖的粘结强度降低,由此造成防静电瓷砖使用过程中经常出现瓷砖松动或脱落的情况,这实际上是破坏了静电耗散通路,直接影响了防静电瓷砖铺设系统的防静电性能。另一方面,防静电地板的传统地网一般是由铜带或铜丝铺设而成。由于金属铜的氧化腐蚀,防静电地板使用一段时间后,整个系统的电阻值增加,从而造成实际防静电效果与设计指标的差异。


2.2 新型防静电瓷砖导电地网的铺设方法
针对上述的新型面导电型防静电瓷砖,提出了一种新型的铺设方法(见图3)。



图3 防静电瓷砖导电地网的铺设方法示意

(1)防静电瓷砖铺设时,用普通的混凝土刮涂地面,在刮涂的同时铺设该侧面施釉的防静电瓷砖,铺设时相邻的2 块
瓷砖间留出一定空隙。

(2)铺设瓷砖时在该空隙中铺设镀锌铁丝作为导电网,导
电网的铺设方式如图4 所示,镀锌铁丝沿着瓷砖侧面釉层成
网格状铺设,并利用瓷砖侧面挤压固定,在镀锌铁丝网节点处
交叉打结固定,也可以再用锡焊焊接,使镀锌铁丝网之间充分
接触。


图4 防静电瓷砖导电地网铺设俯视图


(3)用导电砂浆刮涂瓷砖之间的缝隙,以便使导电金属丝网和瓷砖的侧面充分接触。本方法在铺设瓷砖时,导电网是用导电金属丝沿着瓷砖
侧面釉层成网格状铺设,而不是铺设于瓷砖下,导电金属丝利用瓷砖侧面粘结挤压固定,利用瓷砖侧面釉进行导电。瓷砖
与基底的连接层是普通水泥混凝土,其中不用添加任何导电材料,在提高其粘结性能的基础上降低了成本。导电金属丝
采用来源广泛、价格低廉的镀锌铁丝,相对于常用的铜箔或者铜带而言其成本降低、抗氧化性能增加、导电性能稳定,在满
足防静电性能的条件下,减低了施工成本。且由于导电金属丝是铺设在瓷砖侧面,此种铺设方式操作较为简单,且能使施
工过程及后续维护更加方便,总体性价比更高。


3 防静电效果的测试
施工完成后,采用KIKUSUI-TOS7200 绝缘电阻测试仪、IEC 标准电极、WS-2000C 温湿度计、AR910 接地电阻测试
仪、地网焊接设备、地面施工设备以及测试设备,严格按照SJ/T 11159—1998《地板覆盖层和装配地板静电性能的试验方
法》、SJ/T 31469—2002《防静电地面施工及验收规范》等现行有关标准规范对所铺设的防静电瓷砖进行测试和验收。测得
表面电阻如图5 所示。测试结果完全符合验收标准,且导电稳定性非常好。
图5 防静电瓷砖表面电阻随时间的变化



4 结语
对面导电型防静电瓷砖导电地网的铺设方法进行了一些改进,导电地网采用镀锌铁丝绕防静电瓷砖侧面铺设,瓷砖与基底的连接层使用普通水泥混凝土,该施工方法简单,操作方便。而且在满足防静电性能的条件下,降低了施工成本,经济效益明显。


关键词: 防静电瓷砖

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