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刘尚合一直都在与一个“幽灵”战斗。这个“幽灵”叫静电。他让电压从2万伏起步进入自己的身体,他的头发、汗毛一根根竖了起来,自己还紧盯着仪器,一边镇定地指挥着助手,同事们的心都提到了嗓子眼儿。就是这样的一位教授,登上了国际静电研究领域高峰。

无畏挑战,军械工程学院教授刘尚合用自己的身体完成7万1千伏高电压人体实险,最终登上国际静电研究领域高峰——

为科研拿自己实验 教授刘尚合7.1万伏静电注入身体震惊世界

他追踪降伏静电“幽灵”

专家小传

刘尚合,中国工程院院士、我国静电安全工程学科的奠基者和开拓者,全国科学大会奖、中国人民解放军专业技术重大贡献奖、中国静电研究与应用重大贡献奖和何梁何利基金科学与技术进步奖获得者,被评为全国优秀教师、全军优秀教员、全军英模代表,荣立一等功1次、二等功1次、三等功2次。

晚上七点半回到家,刘尚合照例一头钻进了书房。正在做传统面食柿子饼的老伴赵香莲对此早已习以为常:“不知道时间,他根本不知道时间。”

听了老伴的唠叨,刘尚合一笑了之。对他来说,如果生命中有个抹不去的符号,那一定是激情。50多年的科研之路,心中不断涌动的激情让刘尚合忽略了时间,忽略了年龄。

作为中国工程院院士、我国静电安全工程学科的奠基者和开拓者,刘尚合一直都在与一个“幽灵”战斗。这个“幽灵”叫静电,它来无影、去无踪,却频频扮演“杀手”角色,导致电发火装置及易燃易爆物意外发火、爆炸,令人防不胜防。

刘尚合与静电结缘于30多年前。1983年,在军械工程学院从事基础物理教学的刘尚合被国内外一连串由静电引发的伤亡惨剧所震惊。身为军人的刘尚合敏锐地意识到:“只有彻底攻克这一难题,追踪降伏静电这个‘幽灵’,才能真正确保武器弹药安全。”也就是那一年,刘尚合离开了奋斗10多年的半导体离子注入研究领域,踏上了追踪静电“幽灵”的科研之路。

在一无科研资料、二无试验设备、三不懂弹药原理的情况下,选择“静电与弹药”这一危险而又陌生的科研领域,需要多大的勇气?回忆起当年的选择,刘尚合说:“为探索未知领域,我愿意重当一名小学生。”

话虽这样说,但刘尚合永远不会忘记,那是一段怎样的艰难岁月:长时间处于超剂量有害气体和射线辐射的环境,让他的白血球值一度从正常的5000下降到2000;长期超负荷工作,让这个身高1米80的大高个儿体重锐减到60公斤……

鏖战近千个日夜,刘尚合在防静电危害研究方面终于初露锋芒:在国内首次提出使用物理和化学方法相结合的材料改性技术,一举达到国际先进水平;撰写的论文《聚合物材料防静电改性研究》在国际学术会议上一鸣惊人,专家们一致认为该项研究开辟了人类防静电危害的新途径。

国内防静电装备行业的技术发展现状

防静电装备行业已走入市场化,在国家技术研发方面投入比较少的情况下,防静电装备行业的企业和单位克服了许多困难,取得了显著的成绩。

1. 地坪类材料

目前国内生产品种主要有高架防静电活动地板、环氧树脂和聚胺脂地坪、PVC地板砖、橡胶类板材、瓷砖类等,除瓷砖外大都形成产业化。地板当中的钢质、高压铸铝地板技术(符合MOB标准)已和国际接轨并大量出口国外。国内木质、无机质(不包括水泥刨花板)、沙模铸铝地板等因加工精度和板基质量有待提高,但也有少量出口。新板基材料(硫酸钙等等)开发和使用,虽然在国内个别厂家早已生产,但在全国范围内,还处于初期阶段,这是一种很有发展前途的产品。环氧树脂和聚胺脂材料在国内用于防静电方面时间不长,因其较好光洁度和机械强度,是一种有良好发展前景的产品。但该产品防静电性能稳定性、外观和某些机械性能指标有待提高。防静电PVC地板砖开发出时间较早.因其成本低、防静电性能好、施工简单.国内外用量较大。国内生产的产品,在耐污、抗老化性、电阻测试非线性等方面还需改进。PVC卷材国内已开发出,是一种具有发展前途的产品,防静电瓷砖因其耐磨、阻燃、装饰效果好等特点,具有发展前途。但该产品存在机械强度低问题,尚处于推广阶段。

2. 人体静电防护用品类

人体静电防护用品已成系列化,能够满足国内基本需要,防静电工作服所用国产导电丝(纤维)质量和国外存在差距,另外其制造工艺,服用性(透气性等)等方面还有待完善。有关工作服(布料)洁净技术和服用性指标,国内标准尚未制定,属于空白急需解决。最近据信息产业部防静电标准化工作组介绍,即将审定的,中国电子行业标准《防静电洁净工作服及织物通用规范》标准,已提出洁净度和服用性方面测试指标,填补了国内空白并和国际接轨,有力的促进了行业科技进步。

3.防静电包装

该产品种类较多,除个别品种外基本能满足国内需要,产品防静电性能基本符合国内与国际标准要求,但硬质塑料容器尺寸精度、机械强度,柔性包装耐污性、耐高低温性能尚需改进。最近有消息报道,国内已研发出能耐二百度以上高温的防静电包装,并实现商品化出口国外,提供给英特尔等公司。

4. 防静电操作系统和物流传递装备

有工作台、椅、电烙铁、吸锡器、维修工具、存放柜、传输带等等.这类产品国内已能大量提供,只是某些产品制造工艺有待提高。

5. 特殊用防静电装备产品

离子静电消除器(不包括静止型放射性静电消除器)在国内已大量生产并投放市场,其有台式、棒式、风幕式、带压缩空气的枪式等。目前国内尚无独立产品标准(单一防静电性能测试标准已有,见新修订的电子行业标准《电子产品制造与应用系统防静电检测通用规范》)。国产离子静电消除器,除部分品牌外,在可靠性、放电针使用寿命等指标还需改进。另外有关臭氧、仪器安全检测指标还没制订,这些问题需要解决。防静电剂(导电粉、胶、腊)在国内已大量生产,基本能满足国内需要.低成本纳米防静电添加材料急待开发。

6. 测试仪器

国内静电检测技术研究较薄弱,测试仪器整体研发相对滞后。象静电衰减测试仪(不包括半衰仪)、离子平衡分析仪、静电屏蔽测试仪等重要仪器,国内尚无生产。非接触式静电电压表因其测试误差大、使用中存在一些问题。国军标《非接触式静电电压表校准规范》已于2005年通过审定,将对行业科技发展起到推动作用。静电放电敏感度试验设备国内已研发成出,并投入市场。

7. 国内标准化状况

在2000年以后,电子行业防静电标准制定工作,在国家信息产业部科技司统一领导下,成立防静电标准制定领导工作组,对标准规划、立项、制定、审定实行民主决策科学管理,使行业标准制定工作进入良性循环。目前电子行业内已制定国标4个、国军标 6个、行标 15个、地方标准 4个(不包括航空航天系统),初步形成体系,有力促进行业发展国军标基本上等效采用美军标(MIL),行业标准中有部分等效采用国际电工委员会或美国ESD协会标准基础标准已成体系,防静电工程标准有待完善。目前行业内尚无建立对应国际电工委员会(IEC)和美国ESD协会的信息联络机构,有待完善。

责任编辑:林航

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