0引言

　　長期以來，各種介質管道都依靠功能各異的閥門作為開關。從閘閥到球閥，再到氣動閥門、電動閥門，從工業領域到民用領域，使用范圍廣泛。

　　但在長時間使用中其密封性的優劣卻是廠家無法回避的。究其原因，主要還是閥門的密封件在應對環境及各種介質中老化所造成，這一點在太陽能高溫熱水系統中尤其突出，也是太陽能行業產品升級中邁不過去的一道檻。

　　1概述

　　在太陽能行業中，電子類閥門動態密封方式分別為：作為靜態密封件，丁晴橡膠和聚四氟乙烯，這兩種材料是最佳選擇;但作為動態密封件，在未通介質情況下正常運行，而在實際使用中，結果卻千差萬別。

　　2水對閥門密封件的影響

　　正常狀態的水中含有大量微量元素，因地區不同而不同，對不同密封件有不同的影響。

　　2.1水質對以橡膠為密封件的閥門影響

　　華北地區大量使用地下水，其中鈣鎂離子的含量要高于南方使用地表水的地區。西北農村大量使用井水的地區，水中細微雜質的含量要高于其他地區，這些水質條件是相對較差的，但卻是太陽能使用的主要地區。當這些較差的水質進入太陽能熱水器變成高溫熱水時，問題就陸續出現了。

　　鈣鎂離子在60℃以上開始與水中其他雜質結合，形成顆粒直徑更大的雜質;或者單獨結合沉淀，在與水接觸的任意地方形成水垢。橡膠在動態密封下，開關過程中易受水質影響，在靜止狀態下易受水垢影響。

　　2.2水質對以聚四氟乙烯為密封件的閥門影響

　　大量的高溫熱水通過閥體，每次都是對橡膠和聚四氟乙烯的考驗，都是在不斷加速動態密封件的老化。而同時聚四氟乙烯的特性是不耐磨，在高溫熱水管道中，經常性開關也會加速該密封件老化速度。所以以聚四氟乙烯為密封件的閥門壽命都不長。

　　水質和水溫都是長期困擾太陽能企業閥體類售后率居高不下的重要原因。

　　3陶瓷密封技術

　　陶瓷的分子結構是Al2O3，經過高壓成型，再通過高溫燒結而成，內部致密度高，硬度一般都在700 HV5 以上(注：維氏硬度，以下皆同)。而選擇陶瓷做為密封件，就是考慮到其特殊的性能。

　　陶瓷密封技術運用于衛浴五金行業中，做為密封件的陶瓷制品一般選擇純度99.99%的陶瓷(簡稱99瓷)，屬于陶瓷行業中的精品，99瓷硬度達到了1200 HV5以上，內部致密度高，耐磨性極佳。

　　但是僅僅選擇了材料還不夠，還需要將陶瓷片根據嚴格的工藝打造成需要的密封件，通過數十道研磨、拋光工序后，陶瓷片的密封面處于鏡面狀態，表面平行度在1.5個光圈以內(注：光圈是一種計數單位，3個光圈=1 絲，100絲=1mm)，兩片陶瓷片通過旋轉的方式實現開關的功能。

　　3.1陶瓷密封技術的優勢

　　3.1.1耐磨性強，壽命長

　　由于陶瓷片硬度高，耐磨性強。根據國家標準，陶瓷密封在衛浴五金行業中20萬次的使用壽命是最低標準(注：壽命標準來源于GB18145-2013《陶瓷片密封水嘴》)，最高使用壽命需達到40萬次，部分國際標準壽命需達到70萬次。)

　　3.1.2耐腐蝕，耐高溫

　　由于陶瓷是經過了上千攝氏度的高溫燒結而成，所以不擔心高溫對其有老化影響，也不用擔心水質差對陶瓷有腐蝕影響。

　　3.1.3低成本

　　由于其原材料價格很低，成批量的生產，成本低廉，經濟實惠。

　　3.2陶瓷密封技術的應用

　　在一個整體中，陶瓷片解決了動態密封，靜態密封一般選擇橡膠制品，而且還需要在不同使用環境，選擇不同的材質，例如：應用于海水等鹽堿高的介質中，需配合使用乙丙橡膠;應用于太陽能高溫熱水介質中，需配合使用硅橡膠。

　　當然陶瓷密封技術也有其短板，由于硬度高、耐磨，該材料物理特性相對較脆。在超低溫狀態下，當管道中的水結冰時，如果強行打開開關，將使陶瓷片破裂造成漏水，但冰凍化解后則可正常使用。所以要特別注意陶瓷密封的使用環境溫度。

　　4與其他成熟技術的結合

　　4.1陶瓷同步開關，無止回閥恒溫淋浴龍頭

　　陶瓷密封技術不斷與其他成熟技術結合，產生全新的產品，與汽車節溫器結合產生《無止回閥恒溫淋浴龍頭》，該產品已取得了PCT專利(注：PCT 為國際知識產權組織縮寫)，不僅是衛浴五金行業第一份PCT專利，也是太陽能熱利用行業第一份PCT專利。不僅適合太陽能行業，更適用于所有惡劣水質條件下的各種熱水系統。陶瓷同步密封件同時開關冷熱水，而冷熱水通過汽車節溫器中的感溫元件，自動調節冷熱水的混合比例，達到恒溫供水的目的。

　　4.2陶瓷密封電子數控閥

　　與微電子技術結合產生《陶瓷密封電子數控閥》，尤其是與最前沿的微電子技術、軍用電子元件的結合，使得該產品能耗極低，開啟過程中只有1.8秒耗電達到200mA，之后功耗歸零，關閉過程不再耗電，整個啟動過程中無額外耗電，壽命可達到40萬次以上。市場上其他電磁或電動閥門在開關過程中要大量耗電，易燒零件，與這些產品相比不僅減少能耗，大幅減少廠家的售后維護費用。

　　該產品可用內阻很大的積層電池驅動，配以大容量電池可長期使用。DC 直流電9-24V，AC交流電9-20V 內正負極通用，兼容性強。根據不同陶瓷片組合的閥芯，分為常開狀態與常閉狀態，方便客戶的選擇，針對太陽能高溫用水環境的適應性。

　　可根據客戶的要求，定制特殊電壓、特殊規格的產品。為太陽能行業提供一個質量更好，壽命更長的全新產品，可用于太陽能行業集中采暖分戶供熱的熱水系統中;可使太陽能使用時承壓，集熱非承壓，使理想成為現實。

　　4.3新材料的結合應用

　　任何新產品不僅是一項技術的應用，而且是多技術、多工藝的結合應用。采取汽車發動機使用的耐高溫高分子材料，在保證質量的前提下降低了成本，同時該材料在一定程度上起到保溫的效果，可起到保護陶瓷片，延長使用壽命的作用。

　　5結語

　　陶瓷密封技術結合其他成熟技術廣泛應用于太陽能行業中，對增強太陽能產品的質量，提升附加值，有著重要的現實意義和巨大的經濟價值。

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