真空技術(shù)在我國國民經(jīng)濟中已經(jīng)得到廣泛應用，無(wú)論是重工業(yè)、輕工業(yè)、科學(xué)還是普通工業(yè)部門(mén)都必不可少。 因此，作為真空技術(shù)驅動(dòng)器的真空閥也得到了發(fā)展。

&ldquo； 真空&rdquo； 指定空間內低于環(huán)境大氣壓的氣體狀態(tài)，即該空間內的氣體分子數密度低于該地區大氣壓的氣體分子數密度。 不同的真空狀態(tài)意味著(zhù)該空間具有不同的分子數密度。 標準狀態(tài)( stp:0°； c，10135Pa )，氣體分子數密度為2.6870x1025m； 3、真空度為1X 10_4Pa時(shí)，氣體的分子數密度只有2. 65X1016m_3。

22.1.1真空度和測量單位

真空技術(shù)中常用的真空度測量真空狀態(tài)下的空間氣體稀薄度。 通常的真空度用氣體的壓力值來(lái)表示。 壓力值越高真空度越低壓力值越低真空度越高。

22.1.2真空區域的劃分

為了便于使用，人們將真空度加寬到幾個(gè)區段，根據GB/t3163的2007，真空區域大致分為以下幾個(gè)區段

低真空105?102Pa中真空102?10_1Pa高真空10； 1?10_5Pa超高真空<； 10-5 Pa

22.1.3真空閥的特性

主要指真空閥殼對大氣的真空密封性，測量真空密封性的性能主要有兩個(gè)技術(shù)指標。 真空閥的電導和真空閥的閥座氣體泄漏率(簡(jiǎn)稱(chēng)泄漏率。

①真空閥的傳導閥打開(kāi)狀態(tài)下的氣流傳導。 另外，在樣品中，真空閥電導通常為&ldquo； 當量管長(cháng)&rdquo； 此處記載的配管公稱(chēng)尺寸與閥的公稱(chēng)尺寸相同。

②真空閥閥座的氣體泄漏率關(guān)閉狀態(tài)下閥座泄漏的氣體流量。 這取決于氣體的種類(lèi)、壓力、溫度和閥門(mén)的進(jìn)入、出口的壓差。

22.1.4真空閥的定義和作用_

真空閥是用于在真空系統中隔離(遮斷)氣流、調節氣流流量、分配氣流的真空設備。 多種多樣的真空裝置(也稱(chēng)真空工程設備)離不開(kāi)真空系統。 真空閥在簡(jiǎn)單復雜的真空系統中也占有重要地位。 通常在設計真空系統時(shí)，根據真空裝置的要求和真空系統的特征，選擇不同類(lèi)型的真空閥。 例如，真空排氣閥用于將大氣注入真空系統。 真空裝置完成真空作業(yè)后，要更換工件或取出樣品，必須將大氣放入真空室，打開(kāi)門(mén)更換工件，以免真空室門(mén)的兩側產(chǎn)生壓差。 針閥是向真空系統供給空氣，可以調節氣體流量的真空閥。 它常用于真空泵的抽吸速度測量、真空鍍膜、離子束蝕刻、熱核反應控制裝置等真空系統，提供經(jīng)過(guò)調節的氣體流量以達到穩定的工藝要求的真空度的高真空擋板閥、高真空板閥常用于主抽吸泵的吸氣口，可隔離真空泵，不暴露于大氣中 高真空蝶閥設置在真空室、真空配管和真空泵之間，開(kāi)關(guān)氣流。 閥門(mén)的設計請勿發(fā)生漏氣、機械、電氣故障等。

必須糾正國內電站閥門(mén)中存在的錯誤稱(chēng)呼，在電站閥門(mén)中，通常在密封件部分帶有水封裝置的閥門(mén)前面&ldquo； 真空&rdquo； 真空閘閥、真空截止閥等。 實(shí)際上，這些閥的介質(zhì)壓力高，有些閥壓力高達10MPa。 這是錯誤的稱(chēng)呼，必須修改。

22.1. 5真空閥的發(fā)展

(1)國外真空閥的發(fā)展

世界上真空閥技術(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，這些國家真空閥的品種和規格都在迅速發(fā)展。 世界主要的真空設備制造商，例如巴爾扎伊斯公司( Balgers )，Legbold-Heraeus公司( Legbold-Heraeus )

擁有西歐核中心( CERN )、德國電子同步加速器研究所( DESY )等真空閥專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家，可根據國際標準開(kāi)發(fā)各種真空閥。 生產(chǎn)的真空閥規格豐富，大多數真空閥結構簡(jiǎn)單，性能可靠。 瑞士的VAT是為科研工業(yè)部門(mén)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)真空閥的產(chǎn)業(yè)工廠(chǎng)。 VAT廠(chǎng)zui的主要產(chǎn)品有手動(dòng)、氣動(dòng)真空板閥系列、金屬密封氣動(dòng)真空板閥系列、手動(dòng)、氣動(dòng)真空擺動(dòng)閥系列、迅速關(guān)閉真空閥系列、手動(dòng)、氣動(dòng)真空板閥系列、手動(dòng)超高真空板閥系列等十種真空閥產(chǎn)品 這些產(chǎn)品廣泛應用于CERN和DESY加速器及其他真空裝置，具有很高的信譽(yù)。

國外真空閥根據閥門(mén)的工作特點(diǎn)，分為插板式、擋板式、翻轉板式、微調式等閥門(mén)驅動(dòng)形式，分為氣壓、磁性、電動(dòng)、手動(dòng)等閥門(mén)，根據密封材料，分為橡膠密封件、銦銀合金不誘導鋼密封件、鈦合金鍍銀和鍍金不銹鋼密封件 其中典型的真空閥為氟橡膠密封空氣真空板閥、銦密封空氣真空板閥和金屬密封空氣真空閥。

①氟橡膠密封空氣板閥該閥閥板密封部的空氣泄漏速度(簡(jiǎn)稱(chēng)泄漏率)為lXl(r9mbar. L/s，氣源壓力為0.4?0.6MPa，氟橡膠密封材料的燒結溫度為150°； c。 該閥的特點(diǎn)是傳動(dòng)增力機構簡(jiǎn)單，重量輕，行程小時(shí)可全開(kāi)或全閉，導通能力zui大，外形尺寸小，易于維護，性能可靠。 廣泛應用于國外許多真空系統。

②銦密封氣動(dòng)真空板閥門(mén)主要應用于高能加速器具有強輻射的真空系統。 與其他金屬密封結構的板閥zui的較大區別在于，所需的密封比壓較小。 銦封結構和壓制機構設計合理，壽命可超過(guò)500次。 閥門(mén)的漏氣速度為小于IX10-9 mbar &bull的L/s。 不足之處是維護復雜，外形尺寸大，成本高。 沒(méi)有特別的冷卻結構就不能烤。

③金屬密封真空真空閥在烘烤溫度高的真空系統中，即使選擇氟橡膠等閥也不能滿(mǎn)足需要時(shí)，將金屬作為密封材料用于超高真空閥。 正如CERN研究所開(kāi)發(fā)的全金屬氣體超高真空擋板閥，漏氣速度低于lX10_8Pa &bull，烘烤溫度為300°； c、氣源壓力為2. 5MPa，閥板在TiA6V4合金表面鍍銀50^m。 美國Varian公司生產(chǎn)的全金屬氣體超高真空擺動(dòng)閥，其氣體泄漏速度不超過(guò)IX 10-7 Pa &bull的L/s、閥打開(kāi)時(shí)烘烤溫度200°； c、閥體用不介鋼材料、閥板用鈦合金表面鍍金的材料。 但這種閥門(mén)密封力大，結構復雜，外形尺寸大，使用真空要求嚴格，閥門(mén)壽命短，維護復雜，成本高。

目前，在國外各種真空系統中，由于真空閥導通能力zui大、結構簡(jiǎn)單、性能可靠，zui得到廣泛應用。 全金屬密封板閥結構復雜，壽命短，性能可靠性差，應用范圍有限。 因此，除了全金屬閥不能保證真空系統整體的性能的情況以外，一般采用氟橡膠密封的板閥。 例如真空蒸鍍機、離子注入機、各種表面物理試驗儀器、大型加速器等以氟橡膠密封的板閥為主要閥門(mén)。 國外使用真空閥的另一個(gè)特點(diǎn)是主要驅動(dòng)形式為手動(dòng)、氣壓、電動(dòng)，其氣壓形式的應用zui廣泛。

(2)國內真空閥的發(fā)展

國內真空閥制造商生產(chǎn)的真空閥有真空電磁閥、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、超高真空板閥、超高真空板閥共9個(gè)系列，42個(gè)品種，150多種規格的產(chǎn)品，特別是生產(chǎn)的DJV1200大型氣壓高真空閥 生產(chǎn)的GDI>； j系列手電兩用真空緩沖閥適用于10-5?105 Pa的壓力范圍，該系列閥的公稱(chēng)尺寸為DN150?1200，漏氣速度小于1.3 X 10-5 Pa &bull的L/s。 電導1200?70000L/s、開(kāi)閉時(shí)間15?60s以及閥上配置有離合器和開(kāi)關(guān)，安全性高，密封可靠，流量大，可進(jìn)行手動(dòng)、電氣的自動(dòng)控制。 生產(chǎn)的GDCKJ型高真空氣門(mén)閥和GDEKJB型(平板閥) 2系列。 公稱(chēng)尺寸DiV80?1200、漏氣速度低于1.3x 10-5pa & bull l/s； 開(kāi)閥時(shí)間不足5?20s，氣源壓力為0.4?0.8MPa，廣泛應用于大中型高真空系統。

目前我國真空閥種類(lèi)繁多，規格齊全。 總之，分為高真空板閥系列、高真空瓣閥系列、高真空蝶閥系列、高真空電磁閥系列、帶真空電磁閥的氣閥系列、電磁差壓氣閥系列、真空球閥系列7個(gè)系列。 廣泛應用于電子、半導體、集成電路、真空測量、泄漏檢測、離子束、電子束、激光、可控熱核反應、航天等領(lǐng)域。 20世紀70年代，我國高新技術(shù)北京高能電子轟炸機、蘭州重粒子加速器、西南核工業(yè)控制集約研究裝置等配備了數百種高真空閥產(chǎn)品。 這些閥門(mén)性能先進(jìn)，工作穩定，保證了這些裝置的正常運行，表明我國真空閥門(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)必須重視以下問(wèn)題。

①換型重視真空閥的換型問(wèn)題，初期真空閥的結構復雜，操作不方便，對真空裝置的運轉有障礙時(shí)，請用同規格的真空閥進(jìn)行更換。 早期手動(dòng)真空閥可更換為電動(dòng)氣壓真空閥，實(shí)現真空系統的自動(dòng)操作。

②節能應加強節能型閥門(mén)的開(kāi)發(fā)與開(kāi)發(fā)。 采用新型密封材料、電磁耦合驅動(dòng)原理，研制出新型節能型真空閥。

③大型機械手、電氣兩用高真空強化大型機械手、電氣兩用高真空板閥的開(kāi)發(fā)與開(kāi)發(fā)。 目前我國生產(chǎn)的這種閥門(mén)有CC型(手動(dòng))、CCD型(電動(dòng))、GC型等幾種，口徑在DJV500以上的閥門(mén)是弱點(diǎn)。 電動(dòng)閥是實(shí)現真空系統自動(dòng)控制的重要設備。 應用光電技術(shù)改進(jìn)現有電動(dòng)機構行程限位開(kāi)關(guān)結構，保證閥門(mén)開(kāi)關(guān)的可靠性。

④超高真空閥應加強超高真空閥的研制與開(kāi)發(fā)。 從閥門(mén)的傳動(dòng)原理、密封材料、結構形式等入手，在吸收國外同類(lèi)超高真空閥的優(yōu)點(diǎn)的基礎上，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。 像超高真空微調閥一樣，國內產(chǎn)品少，不能滿(mǎn)足超高真空裝置氣流流量調節的需要，必須改進(jìn)加工技術(shù)，提高這種閥的壽命。

⑤標準化和通用化應加強真空閥的標準化、通用化。 在引進(jìn)國外同類(lèi)閥門(mén)先進(jìn)技術(shù)的基礎上，要改進(jìn)閥門(mén)設計，從我國各種真空閥的性能到結構、外觀(guān)，達到國外同類(lèi)閥門(mén)先進(jìn)水平。 除了滿(mǎn)足我國真空裝置的需求外，還旨在使我國真空閥進(jìn)入國際市場(chǎng)。

本文熱電偶高頻詞： 金屬  生產(chǎn) 

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