【專家小傳】

劉尚合，中國(guó)工程院院士、我國(guó)靜電安全工程學(xué)科的奠基者和開拓者，全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、中國(guó)人民解放軍專業(yè)技術(shù)重大貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、中國(guó)靜電研究與應(yīng)用重大貢獻(xiàn)獎(jiǎng)和何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)獲得者，被評(píng)為全國(guó)優(yōu)秀教師、全軍優(yōu)秀教員、全軍英模代表，榮立一等功1次、二等功1次、三等功2次。

劉尚合院士。圖由劉衛(wèi)東攝

晚上七點(diǎn)半回到家，劉尚合照例一頭鉆進(jìn)了書房。正在做傳統(tǒng)面食柿子餅的老伴趙香蓮對(duì)此早已習(xí)以為常：“不知道時(shí)間，他根本不知道時(shí)間。”

聽了老伴的嘮叨，劉尚合一笑了之。對(duì)他來說，如果生命中有個(gè)抹不去的符號(hào)，那一定是激情。50多年的科研之路，心中不斷涌動(dòng)的激情讓劉尚合忽略了時(shí)間，忽略了年齡。

作為中國(guó)工程院院士、我國(guó)靜電安全工程學(xué)科的奠基者和開拓者，劉尚合一直都在與一個(gè)“幽靈”戰(zhàn)斗。這個(gè)“幽靈”叫靜電，它來無影、去無蹤，卻頻頻扮演“殺手”角色，導(dǎo)致電發(fā)火裝置及易燃易爆物意外發(fā)火、爆炸，令人防不勝防。

劉尚合與靜電結(jié)緣于30多年前。1983年，在軍械工程學(xué)院從事基礎(chǔ)物理教學(xué)的劉尚合被國(guó)內(nèi)外一連串由靜電引發(fā)的傷亡慘劇所震驚。身為軍人的劉尚合敏銳地意識(shí)到：“只有徹底攻克這一難題，追蹤降伏靜電這個(gè)‘幽靈’，才能真正確保武器彈藥安全?！币簿褪悄且荒辏瑒⑸泻想x開了奮斗10多年的半導(dǎo)體離子注入研究領(lǐng)域，踏上了追蹤靜電“幽靈”的科研之路。

在一無科研資料、二無試驗(yàn)設(shè)備、三不懂彈藥原理的情況下，選擇“靜電與彈藥”這一危險(xiǎn)而又陌生的科研領(lǐng)域，需要多大的勇氣？回憶起當(dāng)年的選擇，劉尚合說：“為探索未知領(lǐng)域，我愿意重當(dāng)一名小學(xué)生?！?/p>

話雖這樣說，但劉尚合永遠(yuǎn)不會(huì)忘記，那是一段怎樣的艱難歲月：長(zhǎng)時(shí)間處于超劑量有害氣體和射線輻射的環(huán)境，讓他的白血球值一度從正常的5000下降到2000；長(zhǎng)期超負(fù)荷工作，讓這個(gè)身高1米80的大高個(gè)兒體重銳減到60公斤……

鏖戰(zhàn)近千個(gè)日夜，劉尚合在防靜電危害研究方面終于初露鋒芒：在國(guó)內(nèi)首次提出使用物理和化學(xué)方法相結(jié)合的材料改性技術(shù)，一舉達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；撰寫的論文《聚合物材料防靜電改性研究》在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上一鳴驚人，專家們一致認(rèn)為該項(xiàng)研究開辟了人類防靜電危害的新途徑。

在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，劉尚合首次提出了“信號(hào)自屏蔽——電荷耦合”動(dòng)態(tài)電位測(cè)試原理，并和同事們一起成功研制出靜電電位動(dòng)態(tài)測(cè)試儀等5種儀器。經(jīng)過反復(fù)理論推算和儀器精密實(shí)驗(yàn)后，劉尚合得出的結(jié)果高于英美專家認(rèn)定的數(shù)值。

如何才能證明自己推測(cè)結(jié)果的科學(xué)性？只靠理論計(jì)算顯然不行，動(dòng)物皮毛實(shí)驗(yàn)又能否達(dá)到人體的效果？為了盡早打通科研瓶頸，劉尚合大膽提出對(duì)人體直接進(jìn)行高電壓實(shí)驗(yàn)，并提議由他自己親身來完成。

實(shí)驗(yàn)如期進(jìn)行。助手們通過專門儀器，讓電壓從2萬伏起步進(jìn)入劉尚合的身體，他的頭發(fā)、汗毛一根根豎了起來。4萬、5萬……已達(dá)到國(guó)外資料認(rèn)定的最高值。助手們停了下來，但劉尚合卻毫不猶豫指揮下令：繼續(xù)加壓。5.5萬、6萬、7萬……靜電電位測(cè)試儀的熒屏上顯示，他身體上的靜電電壓已經(jīng)達(dá)到7萬1千伏。劉尚合一邊緊盯著儀器，一邊鎮(zhèn)定地指揮著助手，同事們的心都提到了嗓子眼兒。

這是一個(gè)可以載入史冊(cè)的時(shí)刻——人類首次測(cè)定并驗(yàn)證了人體靜電電位的極端值！

彈藥火工品在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中存在突燃突爆的“反常發(fā)火”現(xiàn)象，是困擾世界軍事領(lǐng)域幾十年的一道難題。由劉尚合主持的“彈藥防靜電理論與技術(shù)研究”項(xiàng)目，一舉獲得了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。就這樣，一次次無畏面對(duì)挑戰(zhàn)，一項(xiàng)項(xiàng)成果相繼問世，劉尚合也一步步登上國(guó)際靜電研究領(lǐng)域的高峰。

“在與靜電較量的路上，我從未想過放棄?！苯裉欤瑒⑸泻蠋ьI(lǐng)著落戶軍械工程學(xué)院的電磁環(huán)境效益國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，不斷邁向新的征程。

原標(biāo)題:院士為科研拿自己做實(shí)驗(yàn)身體注入7.1萬伏靜電

新聞加點(diǎn)料：靜電的危害有哪些

當(dāng)兩種物體相互摩擦?xí)r，一種物體中的電子因受原子核的束縛較弱，跑到另一個(gè)物體上去，使得到電子的物體由于其中的負(fù)電荷多于正電荷，因而顯出帶負(fù)電;失去電子的物體由于其中的正電荷多于負(fù)電荷，因而顯出帶正電，這就是摩擦起電現(xiàn)象。如玻璃棒與綢子摩擦，玻璃棒帶正電。由此物體所帶的電稱為“靜電”，當(dāng)其積聚到一定程度時(shí)就會(huì)發(fā)生火花放電現(xiàn)象。這種現(xiàn)象與生活生產(chǎn)密切相連，往往會(huì)帶來一些不便或危害。

靜電的危害很多，它的第一種危害來源于帶電體的互相作用。在飛機(jī)機(jī)體與空氣、水氣、灰塵等微粒摩擦?xí)r會(huì)使飛機(jī)帶電，如果不采取措施，將會(huì)嚴(yán)重干擾飛機(jī)無線電設(shè)備的正常工作，使飛機(jī)變成聾子和瞎子;在印刷廠里，紙頁之間的靜電會(huì)使紙頁粘合在一起，難以分開，給印刷帶來麻煩;在制藥廠里。由于靜電吸引塵埃，會(huì)使藥品達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的純度;在放電視時(shí)熒屏表面的靜電容易吸附灰塵和油污，形成一層塵埃的薄膜，使圖像的清晰程度和亮度降低;就在混紡衣服上常見而又不易拍掉的灰塵，也是靜電搗的鬼。靜電的第二大危害，是有可能因靜電火花點(diǎn)燃某些易燃物體而發(fā)生爆炸。漆黑的夜晚，我們脫尼龍、毛料衣服時(shí)，會(huì)發(fā)出火花和“叭叭”的響聲，這對(duì)人體基本無害。但在手術(shù)臺(tái)上，除電火花會(huì)引起麻醉劑的爆炸，傷害醫(yī)生和病人;在煤礦，則會(huì)引起瓦斯爆炸，會(huì)導(dǎo)致工人死傷，礦井報(bào)廢。

總之，靜電危害起因于用電力和靜電火花，靜電危害中最嚴(yán)重的靜電放電引起可燃物的起火和爆炸。人們常說，防患于未然，防止產(chǎn)生靜電的措施一般都是降低流速和流量，改造起電強(qiáng)烈的工藝環(huán)節(jié)，采用起電較少的設(shè)備材料等。最簡(jiǎn)單又最可靠的辦法是用導(dǎo)線把設(shè)備接地，這樣可以把電荷引人大地，避免靜電積累。細(xì)心的乘客大概會(huì)發(fā)現(xiàn);在飛機(jī)的兩側(cè)翼尖及飛機(jī)的尾部都裝有放電刷，飛機(jī)著陸時(shí)，為了防止乘客下飛時(shí)被電擊，飛機(jī)起落架上大都使用特制的接地輪胎或接地線;以泄放掉飛機(jī)在空中所產(chǎn)生的靜電荷。我們還經(jīng)?？吹接凸捃嚨奈膊客弦粭l鐵鏈，這就是車的接地線。適當(dāng)增加工作環(huán)境的濕度，讓電荷隨時(shí)放出，也可以有效地消除靜電。潮濕的天氣里不容易做好靜電試驗(yàn)，就是這個(gè)道理?？蒲腥藛T研究的抗靜電劑，則能很好地消除絕緣體內(nèi)部的靜電。

然而，任何事物都有兩面性。對(duì)于靜電這一隱蔽的搗蛋鬼。只要摸透了它的脾氣，揚(yáng)長(zhǎng)避短，也能讓它為人類服務(wù)。比如，靜電印花、靜電噴涂、靜電植絨、靜電除塵和港電分選技術(shù)等，已在工業(yè)生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用。靜電也開始在淡化海水，噴灑農(nóng)藥、人工降雨、低溫冷凍等許多方面大顯身手，甚至在字宙飛船上也安裝有靜電加料器等靜電裝置。

消除靜電危害主要從“防”和“放”兩個(gè)方面進(jìn)行，下面簡(jiǎn)單介紹幾種防止靜電危害的方法。

一、身體上的靜電

當(dāng)天氣非常干燥時(shí)，早上起來梳頭時(shí)，頭發(fā)會(huì)經(jīng)常隨著梳子飄起來，越理越亂;見面握手時(shí)，手指剛一接觸，就會(huì)被電到;穿絕緣性能好的鞋在地板上行走后，當(dāng)去開門時(shí)，被金屬門把手電到，指尖如刺般刺痛;晚上脫衣服時(shí)，聽到噼啪響聲。這幾種現(xiàn)象都是身體靜電對(duì)外放電的結(jié)果。

防止方法：

1.防止頭發(fā)產(chǎn)生靜電，可在清洗頭發(fā)后盡量使用護(hù)發(fā)素，防止頭發(fā)干燥，并且盡量使用木質(zhì)或角質(zhì)的梳子梳理頭發(fā)。在使用塑料梳子時(shí)，可將其沾點(diǎn)水后再進(jìn)行梳理。

2.在干燥的季節(jié)盡量穿純棉衣根，用天然紡織物的床單、被罩，盡量不要穿化纖質(zhì)地的服裝，這樣就可以防止摩擦起電。盡可能遠(yuǎn)離電視機(jī)、電冰箱之類的電器，能防止感應(yīng)起電。

3.避免靜電擊打，可用鑰匙這樣的小金屬器件碰觸大門、水龍頭、椅背、等金屬物件，消除靜電后，再用手去觸摸。

4.常洗澡、洗手能讓人體表面積累的靜電在水中釋放掉，室內(nèi)赤腳走路也可釋放體表積累的靜電進(jìn)入地板。

5.室內(nèi)常用加濕器，或者在取暖器上放一杯水、一塊濕毛巾來增加室內(nèi)的濕度。飼養(yǎng)觀賞魚和擺放一些綠色的盆栽也是調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度。這便是降低了摩擦起電的條件。

6.飲食上，要多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品;多飲水，同時(shí)補(bǔ)充鈣質(zhì)和維生素C，維持人體正常的電解質(zhì)平衡，減少靜電產(chǎn)生。

二、地毯中的靜電

當(dāng)人在地毯上行走時(shí)與地毯摩擦所帶的電荷，當(dāng)積累到一定程度時(shí)可產(chǎn)生2000V的電壓，此時(shí)若人伸手去拉金屬把手，則會(huì)產(chǎn)生火花放電，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成人痙攣。

防止方法：

在地毯中夾雜0.05mm—0.07mm的不銹鋼導(dǎo)電纖維以消除靜電。

三、汽車上的靜電

汽車靜電可分為兩類：一是汽車自身的靜電，(如座套和坐墊的摩擦而帶的電)使乘客感到電擊或帶來一些其它不便;二是油罐車的靜電，專門用來裝汽油或柴油等液體燃料的卡車。在灌油和運(yùn)輸過程中，燃油與油罐摩擦、撞擊所帶的電荷若沒有及時(shí)被導(dǎo)走，積累到一定程度時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生電火花，引起爆炸。

防止方法：

1.纖維物的摩擦是小汽車靜電的重要來源，所以在選擇汽車座套坐墊腳墊等物品時(shí)，建議使用真皮、純棉制品;注重選擇車蠟，根據(jù)車的特性選擇不同類型的車蠟;或者使用一些防靜電的電子設(shè)備，使靜電及時(shí)導(dǎo)出。

2.油罐車靜電防止的方法一般為在車底上裝帶一條拖在地上的鐵鏈，將靜電導(dǎo)入大地。

四、飛機(jī)上的靜電

飛機(jī)在飛行時(shí)與空氣及云層中微小的冰雹晶體摩擦，使飛機(jī)帶上大量的靜電電荷，積累到一定程度就會(huì)影響到飛機(jī)的無線電通信。如果在著陸的過程中未被導(dǎo)走，當(dāng)?shù)厍谌藛T接近機(jī)身時(shí)，人與飛機(jī)間則會(huì)產(chǎn)生火花放電，嚴(yán)重時(shí)能將人擊倒。

防止方法：

1.在飛機(jī)翼尖與尾部安裝放電刷，使飛機(jī)產(chǎn)生的靜電不斷放出，這樣飛機(jī)就可以安全飛行。

2.機(jī)上各連接部位都裝有搭鐵地線，將各個(gè)機(jī)件連為一體，可以減少連接點(diǎn)電位差，防止火花放電。

3.使用導(dǎo)電輪胎，飛機(jī)在著陸時(shí)使靜電流入大地。

五、工廠中的靜電

印刷廠的車間里面，紙張和紙張的摩擦使其沾在一起;紙張和機(jī)器及油墨之間的摩擦，常常使其吸在鉛板或印刷機(jī)的圓筒上面，嚴(yán)重影響連續(xù)印刷。在印染廠里，棉紗、毛線、人造纖維上的靜電，會(huì)吸引空氣中的塵埃，從而使印染質(zhì)量下降。有些工廠由于原料入料、物料攪拌、成品輸送或分裝等摩擦產(chǎn)生靜電，嚴(yán)重者造成火災(zāi)。

防止方法：

1.增加工作地點(diǎn)和居室的空氣濕度，以減少靜電的產(chǎn)生。

2.在機(jī)器設(shè)備上增加接地線，及時(shí)把靜電導(dǎo)入大地。