1  引言

在地球上的一些微不足道的事物，在外太空可能就会变得至关重要，颗粒碰撞带电就是如此[1]。颗粒带电现象比想象中严重得多，在探索月球的过程中，大量灰尘会粘附在宇航服以及仪器表面，之后被带进飞船中。在只有稀薄大气层的火星上，沙尘暴比地球上的更加剧烈。如此多的带电粒子漂浮在空中，就会形成电场，电场的强度足以毁坏仪器设备。正是基于这种认识，在探索火星的过程中，美国宇航局（NASA）不得不仔细地考虑风沙电效应对探测仪器的影响[2]。论文网

1。1  研究背景

最早的带电现象可以追溯到古希腊的泰利斯用毛皮和琥珀摩擦生电[3]。这类例子在生活中也随处可见，如用梳子梳干燥的头发之后头发会变得蓬松；在干燥的冬季脱毛衣会出现“电击”等等。但是，无论是毛皮和琥珀、梳子和头发还是玻璃棒和丝绸，都是不同种材料之间的接触。随着人们的知识逐渐积累，在上个世纪，人们发现同种材料之间的摩擦接触也产生电荷[4]。同种材料之间的接触起电在一些行业和现象中产生了不可忽视的作用。文献综述

同种材料带电主要发生在颗粒物质系统中，药物的生产过程恰恰是这样。无论是胶囊还是小药片，都是需要大量的小颗粒汇聚而成，在这颗粒流中往往会因为碰撞而带电，分散的带电粒子会产生电场，电场又会影响颗粒的分布。因此，颗粒带电带来了一些不可预见的情况，比如药物成分的不均匀[5]，颗粒分散在一些仪器设备中等等。这些不可控制的因素，最终有可能对人体产生危害[6]。

在工业中某些聚合物的合成中，由于颗粒之间和颗粒与壁面之间的碰撞，导致颗粒会粘附在壁面上，随着温度的升高，颗粒会越积越多。当温度达到聚合物的熔点时，颗粒会融合在一起粘附在壁面上。严重的话甚至会要求将反应器关闭，对壁面进行清理[7]。

    强风把地面大量沙尘物质吹起并卷入空中，严重的话就会形成沙尘暴。1914年英国物理学家Rudge对沙尘暴中风沙电场进行实验测量[8]，发现风沙电场的强度可达10KV/m的量级。Schmidtetal。1998年发现尘卷中的电场能达到大约170KV/m[9]。Zhou等人发现沙尘的带电会导致电磁波传输信号的衰减甚至中断。在恶劣情况下，甚至会发生放电现象[10]。 

1。2  研究现状

1。2。1  同种材料接触起电现象的观察

1。2。2  同种材料接触起电的机理研究

1。3  本文的研究内容

基于颗粒带电在某些领域产生了一些不可忽视的作用，本文在以往学者的研究基础上，希望能够进一步地解决问题。本文采用Apodaca的理论，着重研究同种材料接触起电并分析其机理。我们主要的工作如下：

第一章：介绍颗粒物质带电的危害及以往学者对同种材料接触起电的研究。

第二章：建立两球单次碰撞的模型，进行带电量的推导。并且计算了碰撞过程中小球的运动参数和碰撞后小球在均匀电场内的运动规律。

第三章：在两球单次碰撞的基础上，进行两球多次碰撞带电量的推导，通过编写程序计算带电量在多次碰撞下的变化。

第四章：进行理论计算与实验结果的对比，最终得出带电量与粒径比、带电量与速度的关系。

第五章：根据现有问题的研究成果，对未来研究方向和研究成果提出假设。

本文的创新点是：来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

（1）通过编写程序来计算颗粒碰撞的运动过程的参数； Apodaca颗粒物质多次碰撞起电模型及动力学模拟(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_100704.html