國內外真空閥門(mén)發(fā)展與發(fā)展前景

一、國外真空閥門(mén)發(fā)展

　　世界上真空閥門(mén)技術(shù)先進(jìn)的國家主要有俄羅斯、美國、法國、英國、德國、日本等，從20世紀初到現在，這些國家的真空閥門(mén)品種和規格都得到較快的發(fā)展。世界主要真空設備廠(chǎng)家，例如，巴爾蔡斯公司（Balgers）、雷寶德-海拉斯公司（Legbold-Heraeus）和西歐核子中心（CERN）、德國電子同步加速器研究所（DESY）等，都有真空閥門(mén)的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)，能按國際標準研制各種真空閥門(mén)。生產(chǎn)的真空閥門(mén)規格品種齊全，大多數真空閥門(mén)結構簡(jiǎn)單，性能可靠。瑞士VAT是一家專(zhuān)門(mén)為科研工業(yè)部門(mén)研制、生產(chǎn)真空閥門(mén)的產(chǎn)業(yè)工廠(chǎng)。VAT廠(chǎng)最主要的產(chǎn)品有手動(dòng)、氣動(dòng)真空插板閥系列，金屬密封氣動(dòng)真空插板閥系列，手動(dòng)、氣動(dòng)真空擺動(dòng)閥系列，快速關(guān)閉真空閥系列，手動(dòng)、氣動(dòng)真空擋板閥系列，手動(dòng)超高真空擋板閥系列等十多種真空閥門(mén)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在CERN和DESY加速器及其他真空裝置上得到廣泛應用，并享有較高的信譽(yù)。

　　國外真空閥門(mén)按閥門(mén)的動(dòng)作特點(diǎn)分為插板式、擋板式、翻板式及微調式等閥門(mén)；按驅動(dòng)形式分為氣動(dòng)、磁動(dòng)、電動(dòng)及手動(dòng)等閥門(mén)；按密封材料分為橡膠密封、銦銀合金不銹鋼密封、鈦合金鍍銀和鍍金不銹鋼密封、無(wú)氧銅不銹鋼密封的閥門(mén)。其中典型的真空閥門(mén)有氟橡膠密封氣動(dòng)真空插板閥、銦密封氣動(dòng)真空插板閥和金屬密封氣動(dòng)真空閥。

　　1、氟橡膠密封氣動(dòng)真空插板閥該閥的閥板密封處漏氣速率（簡(jiǎn)稱(chēng)漏率）不超過(guò)1×10-9mbar·L/s、氣源壓力為0.4～0.6MPa，氟橡膠密封材料的烘烤溫度為150℃。該閥的特點(diǎn)是傳動(dòng)增力機構簡(jiǎn)單輕便，在行程小的情況下，能全開(kāi)或全關(guān)，通導能力最大，外形尺寸小，維護保養方便，性能可靠。在國外很多真空系統中得到廣泛應用。

　　2、銦密封氣動(dòng)真空插板閥這種閥主要應用于在高能加速器中具有強輻射場(chǎng)合的真空系統中。與其他金屬密封結構的插板閥最大的區別是所需要的密封比壓較小。銦密封結構和壓緊機構設計合理，使用壽命可以超過(guò)500次。閥門(mén)的漏氣速率小于1×10-9mbar·L/s。不足之處是維護保養較復雜，外形尺寸大，造價(jià)昂貴。若沒(méi)有特殊的冷卻結構不能承受烘烤。

　　3、金屬密封氣動(dòng)真空閥在需要烘烤溫度較高的真空系統中，當選用氟橡膠之類(lèi)的閥門(mén)滿(mǎn)足不了需要時(shí)，則將金屬作為密封材料用到超高真空閥中。如CERN研究所研制的全金屬氣動(dòng)超高真空擋板閥，漏氣速率小于1×10-8Pa·L/s，烘烤溫度為300℃，氣源壓力為2.5MPa，閥板選用TiA6V4合金表面鍍50μm的銀。美國Varian公司生產(chǎn)的全金屬氣動(dòng)超高真空擺動(dòng)閥，其漏氣速率不超過(guò)1×10-7Pa·L/s，閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)烘烤溫度200℃，閥體用不銹鋼材料，閥板用鈦合金表面鍍金的材料。但這類(lèi)閥門(mén)需要的密封力較大，結構復雜，外形尺寸相應較大，對使用的真空要求嚴格，閥門(mén)的使用壽命短，維護保養復雜，造價(jià)昂貴。

　　當前，在國外的各類(lèi)真空系統中，由于真空插板閥通導能力最大，結構簡(jiǎn)單，性能可靠，所以應用最廣泛。由于全金屬密封的插板閥的結構較復雜，壽命較短，性能可靠性較差，應用范圍受到限制。所以除非用全金屬閥門(mén)才能保證整個(gè)真空系統性能要求的場(chǎng)合外，一般都采用氟橡膠密封的插板閥。如真空鍍膜機、離子注入機、各種表面物理試驗儀器及大型加速器等都把氟橡膠密封的插板閥作為主要閥門(mén)。此外，國外應用真空閥門(mén)的另一個(gè)特點(diǎn)是主要的驅動(dòng)形式為手動(dòng)、氣動(dòng)及電動(dòng)，其氣動(dòng)形式的應用最為廣泛。

二、國內真空閥門(mén)發(fā)展

　　國內真空閥門(mén)生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的真空閥門(mén)有真空電磁閥、真空蝶閥、真空隔膜閥、真空擋板閥、真空球閥、真空微調閥、真空調節閥、超高真空插板閥、超高真空擋板閥共9個(gè)大系列、42個(gè)品種、150多個(gè)規格的產(chǎn)品，尤其是生產(chǎn)的DN1200大型氣動(dòng)高真空蝶閥，DN900的氣動(dòng)高真空插板閥，具有相當高的技術(shù)水平。生產(chǎn)的GDD-J系列手電兩用真空擋板閥，適用于10-5～105Pa的壓力范圍，該系列閥門(mén)公稱(chēng)尺寸為DN150～1200，漏氣速率小于1.3×10-5Pa·L/s。流導1200～70000L/s，啟閉時(shí)間15～60s，此外，閥門(mén)還配置了離合器和開(kāi)關(guān)，具有安全性高、密封可靠、流量大及可實(shí)現手控、電氣自動(dòng)控制。生產(chǎn)的GDD-J型高真空氣動(dòng)擋板閥和GDD-JB型（扁閥）共兩大系列。公稱(chēng)尺寸DN80～1200，漏氣速率小于1.3×10-5Pa·L/s；啟閥時(shí)間小于5～20s，氣源壓力0.4～0.8MPa，廣泛用于大、中型高真空系統中。

　　當前，我國真空閥門(mén)種類(lèi)繁多，規格齊全。歸納起來(lái)，可分為七大系類(lèi)，依次為：高真空插板閥系列、高真空擋板閥系列、高真空蝶閥系列、高真空電磁閥系列、真空電磁帶充氣閥系列、電磁壓差充氣閥系列、真空球閥系列。在電子、半導體、集成電路、真空測量、檢漏、離子束、電子束、激光、可控熱核反應及航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應用。20世紀70年代，我國高科技的北京高能所電子對撞機，蘭州重粒子加速器，西南核工業(yè)受控聚變研究裝置等都配置著(zhù)數種上百個(gè)高真空閥門(mén)產(chǎn)品。這些閥門(mén)性能先進(jìn)，工作穩定可靠，保證了這些裝置的正常運轉，標志著(zhù)我國真空閥門(mén)具有相當高的技術(shù)水平。

三、發(fā)展前景

　　今后發(fā)展真空閥門(mén)應重視如下問(wèn)題。

　　1、更新?lián)Q代要重視真空閥門(mén)的更新?lián)Q代問(wèn)題，早期的真空閥門(mén)若發(fā)現結構復雜，操作不便，給真空裝置運行帶來(lái)不便的話(huà)，希望能用同類(lèi)規格的真空閥門(mén)更換。如早期手動(dòng)的真空閥門(mén)可以用電動(dòng)、氣動(dòng)真空閥門(mén)更換，以實(shí)現真空系統的自動(dòng)化操作。

　　2、節能要加強節能型閥門(mén)的研制和開(kāi)發(fā)。用新型的密封材料、電磁相結合的驅動(dòng)原理，研制新的節能型真空閥門(mén)。

　　3、大型手、電兩用高超高真空加強大型手、電兩用高超高真空插板閥的研制和開(kāi)發(fā)。當前，我國生產(chǎn)的這類(lèi)閥門(mén)有CC型（手動(dòng)）、CCD型（電動(dòng)）、GC型等幾種，但口徑在DN500以上的閥門(mén)是薄弱環(huán)節。電動(dòng)閥門(mén)是實(shí)現真空系統自動(dòng)控制的重要元件。應利用光電技術(shù)改進(jìn)現行電動(dòng)機構行程限位開(kāi)關(guān)結構，以保證閥門(mén)開(kāi)啟、關(guān)閉的可靠性。

　　4、超高真空閥門(mén)要加強超高真空閥門(mén)的研制和開(kāi)發(fā)。要從閥門(mén)的傳動(dòng)原理、密封材料、結構形式等入手，吸取國外同類(lèi)超高真空閥門(mén)優(yōu)點(diǎn)的基礎上，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。如超高真空微調閥，國內產(chǎn)品不多，滿(mǎn)足不了超高真空裝置氣流流量調節需要，要改進(jìn)加工工藝，提高這類(lèi)閥門(mén)的使用壽命。

　　5、標準化和通用化要加強真空閥門(mén)標準化、通用化工作。要在吸取國外同類(lèi)閥門(mén)先進(jìn)技術(shù)的基礎上，改進(jìn)閥門(mén)設計，使我國各類(lèi)真空閥門(mén)，從性能到結構、外觀(guān)能達到國外同類(lèi)閥門(mén)的先進(jìn)水平。除滿(mǎn)足我國真空裝置的需要外，力爭將我國的真空閥門(mén)打入國際市場(chǎng)。