2025年静电测试题及答案

2025年静电测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.静电的本质是（）。A.电流的瞬间流动B.电荷在物体表面的静止积累C.电磁场的波动现象D.物体内部电子的定向移动答案：B2.下列材料中，与丝绸摩擦后最易带正电的是（）。A.橡胶B.尼龙C.玻璃D.聚四氟乙烯答案：C（根据材料起电序列，玻璃在丝绸之前，摩擦后易失去电子带正电）3.人体静电的安全阈值通常定义为（）。A.1000VB.3000VC.5000VD.10000V答案：B（超过3000V时，人体放电可能引燃易燃气体或损坏电子元件）4.下列静电测量仪器中，用于非接触式测量物体表面电位的是（）。A.静电电压表B.兆欧表C.法拉第筒D.非接触式电位计答案：D5.工业生产中，通过增加环境湿度来降低静电风险的主要原理是（）。A.提高空气导电性，加速电荷泄漏B.降低材料表面电阻率C.减少摩擦起电的能量D.抑制电子的转移答案：A（湿度增加时，物体表面吸附水分形成导电膜，促进电荷消散）6.下列场景中，最可能因静电引发爆炸的是（）。A.干燥环境下的塑料包装车间B.常温常压下的金属加工车间C.湿度80%的纺织厂D.通风良好的木材切割车间答案：A（塑料包装摩擦易积累高电位，若环境存在易燃粉尘或气体，放电可能引燃）7.防静电工作服的核心功能是（）。A.隔绝外部静电B.加速人体电荷向大地泄漏C.提高服装表面电阻率D.反射静电场答案：B（通过添加导电纤维，使人体静电经服装、鞋类导入大地）8.电子元件生产车间的工作台面应使用（）。A.普通木质材料B.表面电阻率10^6~10^9Ω的防静电材料C.表面电阻率＞10^12Ω的绝缘材料D.金属材料答案：B（该范围既能防止电荷积累，又避免瞬间大电流损坏元件）9.下列关于静电感应的描述，正确的是（）。A.仅发生在导体上B.绝缘体不会因感应带电C.感应起电后物体总电荷量改变D.接地可消除导体上的感应电荷答案：D（导体接地后，感应电荷通过大地中和，绝缘体因电荷无法移动，接地无效）10.某化工储罐内壁使用防静电涂层，其主要目的是（）。A.减少液体流动时的摩擦起电B.提高储罐的机械强度C.防止储罐被腐蚀D.增强储罐的隔热性能答案：A（涂层降低材料表面电阻率，加速电荷泄漏，减少静电积累）二、填空题（每空1分，共20分）1.静电产生的三种主要方式为：______、______、______。答案：摩擦起电、感应起电、剥离起电2.衡量材料静电特性的关键参数包括______和______。答案：表面电阻率、体积电阻率3.人体静电的主要来源是______与______之间的摩擦。答案：衣物、人体4.静电放电（ESD）的三种典型形式为：______、______、______。答案：电晕放电、火花放电、刷形放电5.工业环境中，静电防护的“三要素”是______、______、______。答案：减少起电、加速泄漏、屏蔽隔离6.防静电地面的表面电阻率应控制在______范围内。答案：10^5~10^9Ω7.电子元件的静电敏感度（ESDS）通常用______表示，单位为______。答案：失效电压阈值、伏特（V）8.气体混合物的最小引燃能量（MIE）越小，静电引发爆炸的风险______（填“越高”或“越低”）。答案：越高9.汽车加油时禁止拨打电话的主要原因是______可能引发静电火花。答案：手机按键操作或衣物摩擦10.静电防护区域（EPA）的标识颜色通常为______，用于明确防护边界。答案：黄色三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.所有绝缘体都会积累静电，导体不会积累静电。（）答案：×（导体若未接地，也可能因感应积累静电）2.湿度越高，静电风险一定越低。（）答案：×（湿度超过80%时，可能引发设备受潮短路，需控制在40%~60%为宜）3.佩戴防静电腕带时，只需接触皮肤即可，无需接地。（）答案：×（腕带需通过1MΩ电阻接地，否则无法有效导走电荷）4.塑料管道输送易燃液体时，流速越快，静电积累越少。（）答案：×（流速越快，液体与管壁摩擦越剧烈，静电积累越多）5.法拉第笼可以屏蔽外部静电场，但无法屏蔽内部电场。（）答案：×（法拉第笼可同时屏蔽内外电场，内部电场为零）6.人体在地毯上行走产生的静电电位可达数千伏，但因电流极小，不会对人体造成直接伤害。（）答案：√（静电放电时间极短，能量低，不足以造成人体伤害）7.防静电包装材料的表面电阻率应大于10^12Ω，以隔绝外部静电。（）答案：×（应小于10^12Ω，通过导电或耗散电荷来防护）8.静电除尘利用了静电吸附原理，属于静电的有益应用。（）答案：√9.加油站卸油时，只需连接卸油管道的静电接地，无需连接油罐车与储罐的跨接线。（）答案：×（需通过跨接线使油罐车与储罐等电位，避免电位差引发放电）10.半导体芯片制造中，静电放电可能导致芯片内部电路击穿，形成永久性失效。（）答案：√四、简答题（每题6分，共30分）1.简述静电危害的主要表现形式。答案：（1）引燃引爆：静电放电能量超过易燃介质的最小引燃能量时，引发爆炸或火灾；（2）电子设备损坏：高电位放电导致集成电路、晶体管等元件击穿或性能退化；（3）生产障碍：静电吸附灰尘影响产品质量（如印刷、纺织），或导致材料粘连、分选困难；（4）人体不适：虽无直接伤害，但可能引发心理恐慌或误操作。2.说明“等电位连接”在静电防护中的作用及实施方法。答案：作用：消除不同物体之间的电位差，避免因电位差过大引发放电。实施方法：（1）将设备、工具、工作台等通过导电体连接至同一接地系统；（2）人体通过防静电腕带、鞋类与接地系统连接；（3）移动设备（如油罐车）通过跨接线与固定设备连接，确保电位一致。3.对比“静电耗散材料”与“导电材料”在静电防护中的应用差异。答案：（1）表面电阻率：导电材料（＜10^6Ω），耗散材料（10^6~10^12Ω）；（2）应用场景：导电材料用于需要快速导走电荷的场合（如接地线路），但可能因瞬间大电流损坏精密元件；耗散材料用于电子车间工作台、包装等，通过缓慢释放电荷避免ESD；（3）安全性：耗散材料更适合敏感电子环境，导电材料需配合限流电阻使用。4.列举5种工业中常用的静电监测设备，并说明其监测对象。答案：（1）非接触式电位计：测量物体表面静电压；（2）静电电压表：接触式测量导体表面电位；（3）表面电阻率测试仪：检测材料表面/体积电阻率；（4）人体综合电阻测试仪：测量人体-地面系统的电阻（包括腕带、鞋类）；（5）静电放电模拟器：模拟ESD事件，测试电子设备抗扰度。5.分析冬季干燥环境中人体更易受静电困扰的原因。答案：（1）湿度低：空气导电性差，物体表面难以形成导电水膜，电荷不易泄漏；（2）衣物材质：冬季多穿羊毛、化纤等绝缘性强的衣物，摩擦起电更剧烈；（3）活动减少：室内通风差，电荷积累时间更长；（4）鞋底绝缘：冬季鞋底多为橡胶或塑料，与地面绝缘，人体电荷无法导走，电位持续升高。五、综合应用题（每题10分，共20分）1.某电子厂SMT车间（表面贴装）近期频繁出现芯片焊盘击穿问题，经排查怀疑与静电有关。请设计一套静电防护改进方案，需包含环境控制、人员防护、设备改造及监测措施。答案：改进方案如下：（1）环境控制：①将车间湿度控制在45%~55%（安装加湿器/除湿器）；②地面更换为防静电地板（表面电阻率10^6~10^9Ω），并定期清洁；③使用离子风机对操作区域进行静电中和，消除空气中的静电荷。（2）人员防护：①所有员工佩戴防静电腕带（需通过1MΩ电阻接地，每日检测）；②穿着防静电工作服（含导电纤维，表面电阻率＜10^9Ω）和防静电鞋（鞋底电阻率＜10^8Ω）；③操作前需触摸除静电球，确认人体电位＜100V。（3）设备改造：①SMT贴片机、焊锡炉等设备外壳接地（接地电阻＜1Ω）；②工作台面铺设防静电台垫（与接地系统连接），台垫上禁止放置绝缘材料（如普通塑料盒）；③物料周转箱更换为防静电周转箱（表面电阻率10^8Ω），运输时使用接地的手推车。（4）监测措施：①每日上班前检测人员防护装备（腕带、鞋类）的接地电阻；②每周使用非接触式电位计检测工作台面、设备表面电位（应＜100V）；③每月检测环境湿度、地面/台垫电阻率，确保符合标准；④对失效芯片进行ESD损伤分析（如扫描电镜观察击穿点），确认改进效果。2.某石化企业需将2000L的甲苯（易燃液体，最小引燃能量0.2mJ）从槽车卸入储罐。请结合静电防护要求，说明卸油过程中需采取的安全措施及原理。答案：安全措施及原理如下：（1）槽车与储罐等电位连接：卸油前用铜质跨接线连接槽车与储罐的接地端子，确保两者电位一致（原理：消除电位差，避免因电位差过大引发火花放电）。（2）控制卸油流速：初始流速≤1m/s，待罐内液面浸没出油口后可提升至≤4.5m/s（原理：流速过快会加剧液体与管壁摩擦，静电起电量与流速平方成正比，低速可减少电荷积累）。（3）卸油管道接地：管道采用金属材质并可靠接地（接地电阻＜10Ω），避免管道因感应带电（原理：导体接地后，感应电荷通过大地消散，防止管道与液体间电位差