颗粒带电使得密集颗粒介质发生流动、溅起，引起风沙运动或影响空间探测任务的开展。由于颗粒之间的碰撞和摩擦产生极化电荷，使得颗粒介质在电场作用下从密集颗粒流向稀疏流转变，其相变机理仍不明确。本文基于离散单元法，考虑表面具有不均匀电荷的颗粒在接触碰撞过程中的极化、中和特征，研究不同层厚的密集颗粒床面在受到底部激励以及外电场作用下的相变过程，通过均方位移和接触数提出由密集准静态到密集流态的一阶相变以及由密集流态到稀疏态的二阶相变的临界相图。其次，根据扩散系数的基本物理定义，建立在不同外加电场情形下，极化强度和电荷的非稳态扩散方程组，结合底部激励向上传递中的耗散和扩散特征，提出一阶和二阶相变的临界电场、底部激励速度以及层厚之间的理论表征。最后基于数值和理论提出的相变模型对静电除尘效率进行了预测，表明文中建立模型的准确性，为航天探测的安全着陆，静电除尘定量预测奠定理论基础。
 

带电颗粒，极化，相变，物理特性，除尘效率