2025年静电危害试卷及答案

2025年静电危害试卷及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.以下哪种物质因电阻率极高（>10¹⁰Ω·m），最易积累静电？A.金属铜B.去离子水C.聚乙烯塑料D.不锈钢答案：C2.人体在干燥环境中穿化纤衣物行走时，静电电压最高可达？A.数百伏B.数千伏C.数万伏D.数十万伏答案：C（注：实际测量中干燥环境人体静电电压可达20kV以上）3.下列静电放电类型中，能量密度最高、最易引燃可燃气体的是？A.电晕放电B.刷形放电C.火花放电D.传播型刷形放电答案：C（火花放电能量集中，瞬间释放能量可达数毫焦）4.某石化企业储存汽油（最小点火能量0.2mJ），其工艺管道内介质流速应控制在？A.≤1m/sB.≤3m/sC.≤5m/sD.≤7m/s答案：B（GB133482009规定，轻质油品在管道中流速≤4.5m/s，实际工程中常取≤3m/s）5.电子元件生产车间要求地面材料表面电阻率应控制在？A.<10⁶ΩB.10⁶~10⁹ΩC.10¹⁰~10¹²ΩD.>10¹²Ω答案：B（ESD防护要求地面为导静电材料，表面电阻率10⁶~10⁹Ω可有效泄漏电荷）6.加油站卸油时，若未连接接地夹，最可能引发的静电危害是？A.电子设备故障B.人员电击C.油气混合物爆炸D.管道腐蚀答案：C（汽油蒸汽浓度在爆炸极限范围内，静电火花易引燃）7.以下哪种起电方式属于“接触分离起电”？A.雷电感应B.传送带摩擦C.金属靠近带电体D.液体喷射带电答案：B（传送带与滚筒摩擦后分离，电荷转移）8.衡量材料静电泄漏能力的关键参数是？A.介电常数B.体积电阻率C.击穿场强D.表面张力答案：B（体积电阻率越小，电荷泄漏越快）9.某实验室湿度为30%（RH），此时最可能出现的静电现象是？A.电荷快速泄漏B.物体表面易吸附灰尘C.静电电压显著降低D.人体无静电感知答案：B（低湿度环境下，材料电阻率升高，静电积累增强，易吸附灰尘）10.静电引发爆炸的三要素不包括？A.足够能量的静电放电B.爆炸性混合物C.氧气浓度≥18%D.放电能量≥最小点火能量答案：C（爆炸三要素为：可燃物质、助燃物、点火源，氧气浓度是助燃物条件之一，但非独立三要素）11.下列防静电措施中，属于“中和电荷”的是？A.设备接地B.使用抗静电剂C.安装离子风机D.控制介质流速答案：C（离子风机释放正负离子中和物体表面电荷）12.人体静电防护中，腕带接地电阻应控制在？A.<1ΩB.1MΩ左右C.10MΩ以上D.无具体要求答案：B（1MΩ电阻可防止接地不良时的电击风险，同时保证电荷缓慢泄漏）13.以下哪种液体在流动时最不易产生静电？A.纯苯（电阻率10¹⁴Ω·m）B.柴油（电阻率10¹²Ω·m）C.去离子水（电阻率10⁶Ω·m）D.煤油（电阻率10¹³Ω·m）答案：C（电阻率越低，电荷越易泄漏，不易积累）14.静电感应起电的本质是？A.电子在物体间转移B.物体内部电荷重新分布C.分子极化产生偶极子D.材料表面离子化答案：B（带电体靠近中性导体时，导体内部正负电荷受电场力作用分离）15.某企业需对易燃液体储罐进行清洗，应优先选择的清洗介质是？A.压缩空气B.氮气C.氧气D.水蒸气答案：B（氮气为惰性气体，可降低罐内氧气浓度，避免静电火花引燃）二、多项选择题（共8题，每题3分，共24分。至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.以下属于静电危害表现形式的有？A.电子元件击穿（ESD）B.粉尘爆炸C.设备绝缘老化D.人体电击（非工频）答案：ABD（静电不直接导致设备绝缘老化）2.控制液体静电产生的措施包括？A.降低流速B.增加管道长度C.使用导静电管道D.加入抗静电添加剂答案：ACD（增加管道长度会延长摩擦时间，可能加剧静电积累）3.下列场景中需重点防范静电危害的有？A.面粉加工厂粉碎车间B.半导体芯片封装线C.加油站自助加油区D.煤矿井下采煤工作面答案：ABC（煤矿井下主要防范瓦斯爆炸，静电非主要点火源，主要风险为电气火花）4.关于静电接地的正确说法是？A.接地电阻越小越好（≤100Ω）B.绝缘体无法通过接地导走电荷C.移动设备需使用可绕性接地电缆D.接地连接应定期检测导通性答案：BCD（绝缘体电阻率高，接地后电荷泄漏极慢，无法有效导走；移动设备接地需防断裂）5.衡量静电防护效果的关键指标包括？A.材料表面电阻率B.环境湿度C.人体静电电压D.接地电阻值答案：ABCD（四者共同影响静电积累与泄漏）6.以下物质中，最小点火能量低于1mJ的有？A.氢气（0.019mJ）B.甲烷（0.28mJ）C.汽油蒸汽（0.2mJ）D.空气（无燃爆性）答案：ABC（氢气、甲烷、汽油蒸汽均为低点火能量物质）7.电子厂防静电工作区（EPA）的设计要求包括？A.地面铺设导静电地板B.操作人员佩戴腕带C.设备外壳不接地D.湿度控制在40%~60%RH答案：ABD（设备外壳需接地以导走电荷）8.静电放电（ESD）对电子元件的损伤类型包括？A.硬击穿（永久性失效）B.软损伤（参数漂移）C.功能紊乱（暂时性失效）D.材料老化（长期累积）答案：ABC（材料老化主要由环境因素如温度、湿度引起，非ESD直接导致）三、填空题（共10空，每空2分，共20分）1.静电产生的本质是______的转移或重新分布。（答案：电荷）2.当物体表面电阻率低于______Ω时，可视为导静电材料。（答案：10⁹）3.加油站卸油前需静置______分钟，以减少罐内静电积累。（答案：15）4.人体静电能量计算公式为______，其中C为人体电容，U为静电电压。（答案：W=½CU²）5.粉尘爆炸的最小点火能量通常比气体爆炸______（填“高”或“低”）。（答案：高）6.抗静电剂的作用是降低材料的______，加速电荷泄漏。（答案：电阻率）7.工业管道中，液体流速与管径的关系遵循______原则（管径越大，流速应越低）。（答案：安全流速）8.离子风机的作用是向空间释放______，中和物体表面静电荷。（答案：正负离子）9.静电敏感器件（SSD）的最小损坏电压通常为______V（典型值）。（答案：100~1000）10.GB121582006《防止静电事故通用导则》规定，爆炸危险场所的环境湿度应≥______%RH。（答案：60）四、简答题（共4题，第12题为封闭型，每题6分；第34题为开放型，每题8分，共28分）1.简述液体流动起电的“双电层”理论。（封闭型）答案：液体与固体管道接触时，界面会形成“双电层”：管道表面吸附液体中的某种离子（如负电荷）形成固定层，液体中反离子（正电荷）受电场力作用分布在固定层外侧形成扩散层。当液体流动时，扩散层中的电荷随液体移动，导致液体与管道分别带相反电荷，形成流动电流，即液体流动起电。2.列举加油站需采取的3项静电防护措施。（封闭型）答案：①卸油前连接接地夹，确保油罐车、卸油口、储油罐等电位连接；②卸油时控制流速（初速≤1m/s，稳定后≤4.5m/s）；③操作人员穿防静电服、鞋，避免化纤衣物；④卸油后静置15分钟再检测油位；⑤加油枪采用导静电材质，加油时枪嘴与油箱接触。（任意3项即可）3.某电子组装车间频繁出现芯片引脚击穿现象，推测可能的静电隐患并提出整改方案。（开放型）答案：可能隐患：①操作台面未铺设导静电胶皮，电荷积累；②工人未佩戴有效接地的腕带，人体静电直接传递至芯片；③环境湿度低于40%RH，材料电阻率升高，静电难以泄漏；④设备（如电烙铁、测试仪器）未接地，携带静电荷；⑤物料周转箱为普通塑料，未使用抗静电材料。整改方案：①更换操作台面为导静电胶皮（表面电阻率10⁶~10⁹Ω），并可靠接地；②强制操作人员佩戴腕带（接地电阻1MΩ左右），每日检测有效性；③安装加湿器，控制湿度在40%~60%RH；④所有设备外壳接地，定期检测接地电阻（≤100Ω）；⑤改用抗静电周转箱（表面电阻率≤10⁹Ω），物料运输时使用屏蔽袋；⑥增加离子风机，中和空间静电荷；⑦对员工进行ESD防护培训，规范操作流程（如取放芯片前触摸接地体）。4.分析化工企业反应釜搅拌过程中静电积聚的风险及控制措施。（开放型）答案：风险分析：①搅拌桨与物料（如有机溶剂、高电阻率液体）摩擦，因接触分离起电，导致物料和搅拌桨带电；②若物料为易燃液体（如苯、二甲苯），静电积累可能引发火花放电，引燃蒸汽；③电荷积累可能干扰仪表信号，影响工艺控制；④高电压静电可能导致操作人员电击不适。控制措施：①选择导静电搅拌桨（如金属材质），并与反应釜本体可靠接地（接地电阻≤100Ω）；②控制搅拌速度，避免高速旋转加剧摩擦起电；③向物料中添加抗静电剂（如季铵盐类），降低电阻率（<10⁹Ω·m）；④反应釜内充入惰性气体（如氮气），降低氧气浓度（<8%），避免燃爆；⑤安装静电监测仪，实时监控物料带电电位（应<10kV）；⑥定期清理搅拌桨表面沉积物（避免绝缘层阻碍电荷泄漏）；⑦操作人员穿戴防静电服、鞋，操作前触摸接地体释放自身静电。五、应用题（共2题，第1题为计算题，10分；第2题为综合分析题，18分，共28分）1.（计算题）某操作人员穿橡胶鞋（人体电容C=150pF），在干燥环境中行走后测得静电电压U=15kV。（1）计算人体静电能量W（单位：mJ）；（2）若该环境存在汽油蒸汽（最小点火能量0.2mJ），判断是否可能引发爆炸。答案：（1）W=½CU²=0.5×150×10⁻¹²F×(15×10³V)²=0.5×150×10⁻¹²×225×10⁶=0.5×150×225×10⁻⁶=16875×10⁻⁶J=16.875mJ；（2）人体静电能量16.875mJ>汽油最小点火能量0.2mJ，若放电时能量全部释放，可能引发爆炸。2.（综合分析题）某半导体封装厂发生一起芯片批次性失效事故，经检测为静电击穿（ESD）。事故现场调查发现：车间湿度25%RH（偏低）；部分操作人员未佩戴腕带；物料周转箱为普通塑料（表面电阻率10¹²Ω）；空调出风口正对操作台面，风速3m/s（偏高）；设备接地端子锈蚀，万用表检测接地电阻为500Ω（超标）。（1）分析事故直接原因与间接原因；（2）提出5项针对性整改措施；（3）设计1套车间静电防护效果验证方案。答案：（1）直接原因：①操作人员未佩戴腕带，人体静电（干燥环境下可达数万伏）直接传递至芯片；②周转箱为普通塑料（高电阻率），物料运输过程中积累静电荷；③设备接地不良（电阻500Ω>100Ω），无法有效导走设备表面电荷。间接原因：①环境湿度偏低（25%RH<40%），材料电阻率升高，静电难以泄漏；②空调风速过高（3m/s），空气流动加剧物料与周转箱摩擦起电；③静电防护管理缺失（未强制佩戴腕带、未定期检测接地）。（2）整改措施：①安装加湿器，将湿度控制在40%~60%RH；②更换周转箱为抗静电材料（表面电阻率10⁶~10⁹Ω），物料使用屏蔽袋包装；③强制操作人员佩戴腕带（每日班前检测接地电阻1MΩ），未佩戴者禁止进入车间；④清理设备接地端子锈蚀，重新连接接地体（接地电阻≤100Ω），每月检测一次；⑤调整空调出风口方向，降低操作台面风速至≤1m/s；⑥增设离子风机（覆盖操作区），中和空间静电荷；⑦开展ESD防护培训，明确操作规范（如取放芯片前触摸接地球）。（3）防护效果验