氟塑料是性能优越的热塑性材料，典型的聚四氟乙烯（PTFE）材料具有优良的耐热性和耐寒性，可长期在-195~200℃范围内使用。其低摩擦性和自润滑性非常好，还具有优良的电绝缘性和优异的化学稳定性，可耐各种强酸、强碱和强氧化剂的腐蚀。由于氟塑料具有这些优异特性，所以特别适合做耐腐蚀性强的阀门材料，已部分替代昂贵的哈氏合金和钛合金材料。本项目产品硎制技术路线；

1、 设计原理依据

第一，分析研究氟塑料性能从而确定设计压力依据。衬氟阀门、衬里阀门的设计压力依据PN≦2.0MPa(150Lb),其使用温度应根据壳体材料和氟塑料的适用温度综合确定。一般碳钢衬氟阀门、衬里阀门的工作温度为-29～180℃。各类衬氟阀门、衬里阀门的公称通径根据企业生产条件确定。

衬氟阀门、衬里阀门的技术条件参照相应金属阀门设计规范实施。同时按自身的特点和要求还必须满足相关的技术要求。

（1）、阀门壳体的最小壁厚按照GB/T12224标准中的规定，其压力等级按1.6MPa或2.0MPa选取，但此壁厚不包括衬里厚度。

（2）、法兰连接衬氟塑料的结构长度按GB/T1221的规定，也可按用户的要求确定其结构长度。

（3）、衬氟阀门、衬里阀门的法兰连接尺寸按GB/T91131的规定或行业标准的规定。也可按用户在订货合同中确定。但不得采用焊接连接方式。

（4）、衬氟阀门、衬里阀门通道尺寸还可根据用户要求确定。对于阀门的可扫线性，按用户要求给预满足。

（5）、衬氟阀门、衬里阀门的手轮或扳手上使用脱开力矩或轴力所需的最大应力不应超过360N。扳手应不长于两倍的阀门结构长度。

（6）、如果买方有要求，阀门应提供锁定机构。锁定机构应设计为在开启或关闭位置锁定阀门。特别是具有毒有害的介质上使用的阀门，应提供锁定机构，保证使用安全。

（7）、配有手动或动力驱动装置的阀门应提供一个可见的位置指示器以指示关闭件的开启和关闭位置。

（8）、操作装置和阀杆加长装配应提供一种防止由阀杆或阀盖密封泄漏引起的机构中压力聚集的方法。外部的连接应加以密封，例如用垫片或O型圈，以防止外界杂质进入机构。 

（9）、驱动装置可采用电动、液动、气动和蜗杆传 动方式。装置与阀盖或加长装置的连接面应设计成防止零件的错误或不当的装置的输出应不超过阀门驱动链的最大载荷能力。 

（10）、阀杆应设计有防喷出机构，以防止在阀杆填料或保护圈卸去后在内压下阀杆喷出。

第二，研究内部结构

衬氟阀门、衬里阀门的生产是一种复杂而又繁重过程，除了成型加工技术外，还需考虑到生产成本，原材料供应，环境影响等方面。压塑是氟塑料成型工艺方法之一，也是衬氟阀门、衬里阀门应用最理想的方法，是将一定量的氟塑料（粉状、粒状、纤维状、片状和碎屑状等）放入成型的模腔中，然后闭合，放在加热炉内加热到一定程度，并在压力作用下熔融流动，缓慢充满整个型腔而取得型腔所赋预的形状。随着氟塑料化学反应程度的增加，熔体逐渐失去流动性变成不熔的体型结构而成为固体，经冷却到一定温度打开模具，而成为成品，从而完成模压过程。

（1）、常规阀门的设计，只需考虑阀门铸件的铸造工艺性和结构的合理性，对于衬氟阀门、衬里阀门，还需考虑衬氟塑料的模压工艺性、生产成本和流道畅通等问题。

例如截止阀，其S形的阀门壳体流道设计，在铸造工艺性上没有问题，如果是衬氟塑料截止阀设计成这样结构，衬氟塑料模压工艺就无法实现。又如球阀的球体与阀杆，蝶阀的蝶板与阀杆，常规阀门设计是分开的，如果衬氟塑料球阀采用这样连接方式，可以达到规定的衬氟工艺性，但使用过程中常常出现问题。阀杆头部受力部位在反复交变受力过程中，容易损坏衬里层，导致衬里层破坏，钢质骨架会受到腐蚀性介质的腐蚀而失效。从而缩短阀门使用寿命。所以，在设计中，通常设计整体式，实践证明，阀杆与阀瓣整体式的结构的设计效果良好。

（2）衬氟阀门、衬里阀门的内部设计形状应尽量简洁，要充分考虑模具制造的难易，模压工艺的合理，制造成本的低廉，并保证介质流动顺畅，要求衬里面平整，所有转角处呈圆弧过渡，圆弧半径R≧2㎜。

（3）、衬氟阀门、衬里阀门的壳体内件如采用焊接方式，其焊缝应设计成连续焊，并且为对接焊缝。焊缝应符合GB/T150的规定。

（4）、法兰面的衬氟塑料应设计成衬满密封面，并且有扣紧基本体的设计结构，防止脱壳。

（5）、衬里层厚度不得小于2㎜。因为氟塑料是高分子材料，具有吸收少量与其接触的所体的特性。随着温度升高，材料体积膨胀，分子之间空隙增大，渗透吸收就加剧，只有适当增加厚度才能减少渗透。因此，在衬里设计层设计时采用增加厚度来弥补这一缺陷，经过试验，研究确定δ≧2㎜较为合适。

（6）、衬里层的表面应当光滑平整，无气孔、裂纹、夹杂等缺陷。法兰的翻边处及其他转角处应色泽均匀，无泛白现象。

第三，进行材料选择

衬里材料必须符合相关材料标准规定，其密度宜选用≧2.16g/cm3的氟塑料，且不允许有杂质存在。目前常用的氟塑料有FEP（F46）、PFA、PTFE（F4）和F2等。随着新型塑料工程材料的不断出现，将给阀门衬里增添更多的品种。用于食品医药、卫生级阀门材料，还要求无毒无菌、无杂质及清洁卫生的材料。