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    摘要：闡述了野戰(zhàn)條件下靜電放電產(chǎn)生原因及危害形式，分析了靜電防護的基本原理，介紹了野戰(zhàn)條件下彈藥包裝所能采用的幾種防護材料，為長期儲存彈藥防靜電包裝技術(shù)提供幫助。    關(guān)鍵詞：野戰(zhàn)彈藥；靜電放電：防靜電包裝設計    隨著電子元件和電火工品在彈藥中的應用增多，彈藥的靜電感度越來越高，其抗靜電性能越來越弱。外軍及我軍以前經(jīng)常發(fā)生彈藥因靜電放電而自燃自爆的事故。尤其在野戰(zhàn)條件下，彈藥產(chǎn)生靜電放電的偶然因素更多，而許多防靜電的措施卻難以實施。改善包裝結(jié)構(gòu)及性能，增強彈藥防靜電能力成為野戰(zhàn)彈藥防靜電的必然選擇，可有效地消除靜電危害的發(fā)生，對長期儲存彈藥的防靜電也具有重要意義。1 野戰(zhàn)條件下靜電的產(chǎn)生及危害形式 野戰(zhàn)條件下靜電源的產(chǎn)生主要有以下3個方面：1）接觸—分離起電。在彈藥的運輸、搬動中，其包裝材料與其它物體分離、磨擦時就會產(chǎn)生靜電。人在脫衣或從皮椅上起立時會產(chǎn)生幾千伏甚至上萬伏的電壓；2）剝離起電。打開彈藥密封包裝取彈時，人體及包裝材料都會產(chǎn)生較高的電壓。此外，揭開彈藥表面塑料棚布時也會產(chǎn)生很高的電壓；3）感應起電。彈藥堆附近有雷電發(fā)生時，雷電極高的電位能在彈藥表面感應出很高的電壓。雖然彈藥堆發(fā)生直擊雷的機率很小，但感應雷卻很多，尤其在南方雷雨季節(jié)，彈藥表面感應出電荷的電壓足以擊穿彈藥內(nèi)部電路、點燃電火工品。我軍以前就發(fā)生過這種事故，某陣地上堆放的火箭炮彈因雷電感應導致電點火貝自燃而自行飛出。當這些高壓的危險靜電源和彈藥的電路及電火工品間形成能量耦合時，就會產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象。放電電壓可高達數(shù)萬伏，放電電流達上百安，頻譜范圍可達干兆赫，其電流波形的上升時間可小于1ns。靜電放電可以造成電火工品的意外點火、爆炸事故，也可以造成電子設備的嚴重干擾和硬損傷。靜電放電產(chǎn)生的電磁脈沖，還可能導致微電子線路的誤動作和潛在的工作可靠性降低。2 靜電防護原理 雖然野外的危險靜電源很多，而靜電防護的手段又有限，但靜電危害仍是可以控制和消除的。形成靜電放電必須同時具備3個條件：1）有足夠高電壓的危險靜電源；2）存在敏感的靜電危險場所；3）形成靜電能量耦合。由靜電放電條件可知，要消除靜電放電必須至少使其中的一個條件不成立。在不改變彈藥設計的情況下，只有通過降低靜電源的危險性及切斷靜電能量耦合通道來消除放電現(xiàn)象的發(fā)生。雖然提高濕度可以明顯改變物體表面電阻，增強導電性，但野外彈藥存儲場所的濕度難于控制，因而不能通過調(diào)整局部空間的濕度來提高靜電荷逸散速度，降低危險靜電源的電壓。 采用防靜電材料改進包裝是一種簡單有效的防護方法，既可以便彈藥包裝上的靜電電荷快速泄漏掉，又可以起到電磁屏蔽的作用，防止一些功率強大的雷達及電磁脈沖武器產(chǎn)生射頻侵入彈藥，形成能量耦合，引起電子電路的損傷或電火工品的失效甚至爆炸。如熱橋絲式電爆裝置的最小安全電流僅為50mA。3 應采取的方法高技術(shù)條件下，防靜電包裝已成為彈藥包裝的基不要求。美國、日本、德國等國家的防靜電包裝材料及產(chǎn)品已走在世界前列。美國還專門修訂了彈藥包裝規(guī)范對彈藥包裝進行優(yōu)化改進。針對我軍實際并吸取外軍的包裝經(jīng)驗，對彈藥進行必要的防靜電包裝可以便彈藥的生存空間得到極大的提升。主要有以下幾種方法：3.1 使用抗靜電劑根據(jù)添加方式不同，抗靜電劑分為外涂型和內(nèi)加型2類。外涂型抗靜電劑是通過刷涂、噴涂或浸涂等方法涂敷于表面，它們見效快，適用廣。尤其是對較早以前生產(chǎn)的無靜電防護能力或防護能力差的彈藥包裝行改進時，使用這種方法較好。既能利用原包裝，節(jié)約了經(jīng)費，又便于操作。一些屏蔽涂料一般采用金、銀、銅、鎳等金屬粉末或石墨粉末噴涂于包裝的內(nèi)、外表面也可以起到較好的防靜電和屏蔽效果，但其價格較高，不適于體積較大的彈藥包裝箱上。內(nèi)加型抗靜電劑是在配料時加入到樹脂中，使其均勻地分散到聚合物內(nèi)，這類物質(zhì)均溶于水，它可從高分子材料內(nèi)部向表面遷移，在表面形成均勻的抗靜電層。它耐摩擦，穩(wěn)定性好，效能持久，且價格低廉，適宜用于彈藥的包裝材料，因為一般彈藥要求的儲存年限都在15年以上。3.2 使用結(jié)構(gòu)型導電高分子材料結(jié)構(gòu)型導電高分子材料是—種新型導電性不飽和聚合物。它們通過自身化學結(jié)構(gòu)的作用，使其有與金屬自由電子同樣作用的п電子的分子結(jié)構(gòu)，電子運動經(jīng)過π共軛系而呈現(xiàn)導電性，再用電解聚合法合成并經(jīng)摻雜處理而制成，現(xiàn)在它們的最高導電水平已經(jīng)可與銅、銀等金屬媲美。聚乙炔是目前性價比最好的導電材料，摻雜后其電導率可高達105Ω-1.cm－1，而銅、銀的電導率也不過106Ω-1.cm-1。由此可見，摻雜后聚乙炔的導電性接近于良導體。但是由于聚乙炔中存在著極易被氧化的雙鍵，因此其穩(wěn)定性不十分高，此外聚乙炔不溶也不熔，加工成型比較困難。聚苯胺（PAn）同聚乙炔相比就有更大的優(yōu)點，其性質(zhì)穩(wěn)定，易于加工，易于成膜，且膜柔軟，彈性好。更主要的是價格低廉。PAn具有優(yōu)異的電性能，其電導率隨著摻雜度的不同而在10-12～10Ω-1.cm-1之間變化。3.3 使用填充型材料所謂導電填料，是能賦予導電性能的一類物質(zhì)。按其性能來分，主要有5種系列，即金屬系、碳系、金屬氧化物系、金屬化纖維系、有機高分子系。其中碳系是最常用的導電填料，炭黑是天然的半導體材料，其體電阻率約為0.1～10Ω.cm，原料易得，導電性能持久穩(wěn)定，可大幅調(diào)整材料的電阻率（1～108Ω.cm）。因此，由炭黑填充制成的復合型導電高分子材料是目前在抗靜電及電磁屏蔽上用途最廣，用量最大的一種導電材料。碳纖維是一種新型的具有良好導電性的涂料，其特點是鍍層均勻而牢固，與樹脂粘接好。鍍金屬的碳纖維比一般碳纖維導電性能提高50～100倍。但其價格昂貴，只適合于部分靜電敏感性較高的彈藥內(nèi)部電子電路及電火工品的防護。以金屬粉末、金屬氧化物填充的基體高分子可獲得優(yōu)良的導電性，在填充很少的情況下便可獲得較高的導電率。不過，金屬纖維加工時易折斷，易被氧化，價格也較貴。4 結(jié) 語彈藥防靜電包裝應結(jié)合我軍的實際，設計包裝時，應將包裝和靜電防護結(jié)合起來，針對不同的彈藥選擇不同的防護包裝，選擇適當?shù)陌b材料，以免造成過分包裝增加成本，或包裝不夠達不到效果。還應將內(nèi)外包裝結(jié)合起來進行綜合考慮，確定最佳防護方案，不能滿足于只對一種包裝進行改進。要切實使靜電防護的設計融子彈藥包裝的設計之中，并力求達到最佳的性能價格比。總之，防靜電包裝的推廣應用必將有效地提高我軍彈藥防靜電能力，并使彈藥野外生存能力得到進一步加強。 作者：馬 輝，高緒勇，楊士亮　 信息來源:包裝工程