.火工品课程设计说明书题目：电火工品的防静电研究 专业：特种能源技术与工程专业 学号： 叉叉叉叉 **： 叉叉叉叉 能源与水利学院摘 要 在火工品的生产、使用和储存中，静电对火工品危害极大，甚至造成火工品意外发火，引起意外燃烧、爆炸事故因此，研究火工品的防静电问题是非常有意义和很重要的一件事特别是研究抗静电火工品以及采取各种防静电措施，防止静电对火工品的危害，对火工品平安生产很具现实意义本文主要研究静电对桥丝式电火工品的影响，以及选用怎样防静电的措施和改变火工品的构造来防静电，本文主要从以下几个方面研究：①研究电火工品防静电的必要性和意义；②说明火工品静电起爆的机理与感度的测试方法；③静电防护的手段与方法；④静电对电火工品性能的影响。
通过本次试验对电火工品的研究，可以知道火工品静电防护技术未来的开展方向关键字：电火工品；起爆机理；防护方法；静电感度目 录0绪 论11 静电的产生原因21.1静电的起电和放电21.1.1固体起电21.1.2感应起电21.1.3 剥离起电和摩擦起电21.1.4 粉体带电过程31.1.5 静电放电31.2 研究静电的必要性和意义32 电火工品由静电作用起爆的机理与感度测试方法42.1桥丝式电火工品的电热起爆机理42.2灼热桥丝式电火工品的感度测试方法42.2.1 感度的概念42.2.2 此次桥丝式电火工品感度测试方法研究53 电火工品进展静电防护的方法与手段93.1 电火工品静电防护的方法93.1.1 SiC合成树脂插塞防静电93.1.2 采用半导体涂料泄放静电103.2 电火工品静电防护的手段113.2.1 设备、工装选用适当的材料113.2.2 采用抗静电剂消除静电123.2.3 加强科学管理,减少潜伏静电危害事故124 静电对电火工品性能的影响13静电对电火工品的危害13致 谢14参考文献15- 优选. .0绪 论电火工品是以电能作为激发冲能的火工品。
而在电火工品所处的生产、储存和使用过程中，往往会遇到静电、感应电流、杂散电流等电能量，这些都可能引起静电放电〔ESD〕着火、爆炸，造成严重的人员伤亡和财产损失由于人是各种活动的主题，电火工品与人体有着广泛的接触，国内外许多资料说明：人体静电是火炸药和电火工品最危险、最经常遇到的静电源，所以必须根据电火工品对静电放电的敏感程度，采取切实可行的防护措施，才能确保平安因此，此次电火工品主要改良火工品的抗静电的性能，研制抗静电的电火工品以及采取各种防静电措施，防止静电对电火工品的危害，是非常有意义的电火工品是武器系统中最敏感的元件之一，在电火工品装配、运输过程中，极易受到人体静电的影响，使电火工品起爆在电火工品的静电防护中，脚-壳间的静电防护是其重点通常在脚脚、脚壳和桥壳之间采用的防护措施主要有静电泄放分路、导电胶、压敏电阻与半导体电子器件等但是，导电胶、压敏电阻与半导体电子器件均不能满足产品绝缘电阻的要求，而泄放静电分路可经受屡次静电冲击，且其绝缘电阻性能良好本文着重研究桥丝式电火工品以下 4 个方面：〔a〕静电的起爆机理；〔b〕静电的防护方法与手段；〔c〕静电感度测试方法研究；〔d〕静电对电火工品性能的影响。
而桥丝式电火工品静电泄放的位置通常是在脚脚、脚壳和桥壳之间，提高桥丝式电火工品防静电危害的能力通常有两项措施，一种是增加绝缘，另一种是设置静电泄放的分路前一种方法一般是在容易电击穿处用绝缘的材料隔开，使击穿不容易发生桥和壳之间；后一种是在脚壳或脚脚之间设置空气隙形成泄放静电的分路1 静电的产生原因1.1静电的起电和放电1.1.1固体起电 正常情况下，物体正、负电荷相平衡，对外呈中性;当发生电荷转移，物体上正、负电荷失去平衡时，即成为带电体两种物质接触时，由于不同原子得失电子的能力不同，其间即发生电子的转移因此，两种物质接触时，界面两侧会出现大小相等，符号相反的两层电荷，这两层电荷称为偶电层，其间的电位差称为接触电位差应当指出，只有在两种物质严密接触，、其闻距离小于cm时，才会出现偶电层和接触电位差金属与金属、金属与半导体、金属与电介质，电介质与电介质等固体物质的界面上都会出现偶电层固体与液体、液体与液体、固体或液体与气体的界面上也会出现偶电层在特殊情况下，同种物质之间也会出现偶电层两种物质偶电层上两种电荷的数量是相等的，符号是相反的1.1.2感应起电感应起电是指导体(也包括人体)在外电场力的作用下发生电荷再分布的现象。
感应起电的导体大局部情况下电势相等，因为感应起电所产生的内部电场与外部电场相互抵消，即内部电场为零，没有电势差，所以靠近带电体的一端〔近端〕带电体带异种电荷，远离带电体的一端〔远端〕带同种电荷1.1.3 剥离起电和摩擦起电两个接触非常严密的物体，突然在外力作用下分开，由于剥离的原因，使物体带电在枯燥季节，如果人体快速脱掉化纤外衣(内衣为化纤或毛)将产生上万伏的静电电压剥离带电起电速率非常快，因而瞬间积累的静电电位很高，对易燃和易爆介质就显得非常重要摩擦能增加物质的接触时机和别离速度，能产生静电物质的撕裂、剥离、拉伸、压碾、撞击以及生产过程物料的粉碎、筛选、滚压、搅拌、喷涂、过滤等工序都会产生静电在火工制品生产流程中，常有一些工序使用苯、汽油等易燃溶剂，这些溶剂的最小点火能量极低、极易挥发，往往在静电火花放电舜间造成燃烧和爆炸事故1.1.4 粉体带电过程粉体物料是指聚积的由物质分散成细小颗粒组成的粉末状物料在工业生产中，经常遇到不同种类的粉体物料物料颗粒之间或物料与器壁之间免不了相互碰撞摩擦，进展反复的接触和别离，这样，它们之间就会产生电子转移现象，使粉体及器壁分别带上不同极性的静电影响粉末状物料在运动摩擦过程中产生静电的因素很多。
粉体材料性质，包括其化学组成、颗粒大小，形变状态、外表几何特征;化学构造，物料接触的器壁材料的导电性;接触面大小，接触时间，碰撞相对速度;环境的温度、湿度以及介质条件、周围是否存在电场等等一般说来，高绝缘物料易起电，器壁或管壁越粗糙、粉体带电越多，粉体颗粒越小，其外表积越大，越易受到静电力的干扰，所带电荷就越多1.1.5 静电放电 电火工品防静电研究主要包括电晕放电、刷形放电、火花放电三种形式以上三种形式的放电属于带电体产生的空间放电固定形状的发光呈树枝状，一旦形状形成时根本不变这类固体介质外表的沿面放电能量大，与火花放电相近，成为引火电源的几率也较高静电放电是静电中和的主要方式1.2 研究静电的必要性和意义 静电在各个个环节中容易产生，在生产制造、装配、运输、勤务处理、贮存及使用中存在着各种因素的静电放电静电对电火工品的危害很大，甚至造成电火工品的意外发火，引起意外燃烧爆炸事故因此，改良琳工品的抗静电的性能，研制抗静电的电火工品以及采取各种防静电措施，防止静电对电火工品的危害是非常具有研究有意义的2 电火工品由静电作用起爆的机理与感度测试方法2.1桥丝式电火工品的电热起爆机理 电火工品所处的电磁环境日趋复杂，随着静电放电问题的日益严重，电火工品在受到不同能量大小的静电放电刺激后，电火工品的性能将发生不同的变化。
当静电能量较大，电场强度大于击穿场强时,因为药剂中混有一定量的空气，根据不同装药(击穿难易程度)和不同密度(空气隙多少、大小不同)，将发生不同的情况：①沿炸药的空气击穿后形成电火花,当火花能量足够时，就能使炸药外表击穿或直接引爆；②空气首先击穿后炸药击穿,形成高能量火花通道引爆炸药 当静电放电能量较小时,将使电火工品药剂发生溶解和分解静电放电作用于电火工品时，致使通入桥丝的电能转化为热能,桥丝温度升高，桥丝周围药剂被加热，根据静电能量大小的不同，桥丝温升的上下，桥丝周围药剂将发生不同的变化当桥丝传给药剂的能量使大局部药剂熔化时，桥丝与药剂的接触将变得更加严密，桥丝传给药剂的能量快,整个系统的散热加速，使得电火工品发火时间变短；当桥丝传给药剂的能量使较多的药剂发生热分解时，将产生N2、CO2等气体，桥丝周围的药剂产生大量的空隙，那么桥丝与周围药剂之间的热传导性能将变差，电火工品的发火时间将变长一般说来,发生电击穿概率很小，因静电放电刺激而使电火工品发火的情况较为少见，更一般的情况是对电火工品的发火可靠性产生影响电火工品在受到静电放电刺激后，其药剂物理化学性能将发生变化，进而影响电火工品的发火性能，而对电火工品性能变化的检测用常规方法是很难检测到的。
本文提出根据灼热桥丝式电火工品的电热起爆机理，在桥丝药剂系统的物理传热过程中，忽略桥丝药剂接触面的热阻和热容等假设条件下，建立其静电发火的理想数理模型2.2灼热桥丝式电火工品的感度测试方法2.2.1 感度的概念感度是用于度量火炸药、火工品在外界能量的激发下，发生爆炸的难易程度，也就是炸药对外界激发能量的敏感程度，简称感度所谓静电感度，是指炸药或火工品对静电激发能量的敏感程度通常用全发火概率(不同静电激发能量水平的发火概率)曲线但有时亦可采用一定发火率点上的静电能量和静电电压来表示目前，有的国家标准是用50%发火概率下的静电能量或50%发火概率下的静电电压来表示炸药或火工品的静电感度灼热桥丝式电火工品的一般发火过程可描述为:电流流过桥丝式电火工品时，桥丝因产生焦耳热而温度升高，同时热量又不断地传递给药剂，由于药剂中存在温度梯度，热量将在药剂中传递此外，随着药剂温度的升高，自身分解放热也加剧，当局部药剂分解放热速率远大于传热速率时，热量积累使药剂温度进一步升高，最后导致电火工品点燃起爆这包括了桥丝电热过程，桥丝药剂系统热传递过程和分解放热过程2.2.2 此次桥丝式电火工品感度测试方法研究将这个过程写成一个完整的能量平衡方程应包括四项内容：桥丝加热所需的能量；桥丝向外散热的能量；通入的电能和化学反响释放出的能量，即： 〔2.1〕式中—桥丝材料热容；—桥丝材料密度；—桥丝温度；—桥丝材料导热系数；—输入电功率，；—通入的电流;—环境温度下桥丝电阻；—桥丝温度系数；—时间—单位质量药剂的反响热；—频率因子；—活化能；—药剂反响分数；—气体常数；—拉普拉斯算子。
要得出静电放电时桥丝的电热功率，就必须确定静电放电(ESD)模型ESD模型是根据静电放电。