泵浦閥座、閥球、隔膜材質選擇指南

Bobby Brown

更新 2025-05-29

本文目錄

一、為什麼選對材質很重要？
二、閥座、閥球、隔膜的用途與選材重點
三、材質性能一覽表
四、常見的選材搭配

一、為什麼選對材質很重要？

選購泵浦時，要根據流體選擇材質，如果選錯材質，可能會造成頻繁堵塞、腐蝕、破裂、密封件損壞和材料老化迅速的問題，從而導致產線停止運作以及高昂的維修成本，為了避免這樣的情況，在購置泵浦時，我們應該對使用的流體有充分的了解。
您應該要了解：
• 流體的性質－化學成分、黏度、比重(密度)、是否有顆粒或泡沫
• 輸送時的流速與壓力、操作溫度
• 是否為危險品或需食品級材質

二、閥座、閥球、隔膜的用途與選材重點

| 閥座、閥球、隔膜

在選擇隔膜泵部件材質時，除了需考量流體相容性，因為不同零件在運作中的角色不同，也會有各自需注意選材重點。
• 閥座（Seat）
閥座是閥球落下後的密封面，承受重複衝擊與液體壓力，是用來防止逆流的部位。
由於頻繁承受撞擊，耐磨性是挑選閥座時的必要考量，含顆粒或高頻啟閉要特別選耐磨性高的材質（如金屬、Acetal）。
• 閥球（Ball）
閥球隨流體流動上下運動，起止回作用，直接影響開關效率與密封效果。
液體比重（密度）對閥球材質選擇非常重要，為確保閥球能迅速落下密封，若液體比重大，必需選擇密度較高的閥球材質（例如不銹鋼、PVDF）。
• 隔膜（Diaphragm）
隔膜是氣動泵的核心運動元件，反覆彎折擠壓液體來完成輸送，是最容易損耗的部件。
隔膜會反覆運作擠壓液體，因此要特別注重耐用度和壽命，選材時應考慮液體性質、使用條件，以及是否需符合食品、藥品等規範。

三、材質性能一覽表

以下我們將根據知名泵浦廠商GRACO的氣動隔膜泵Husky 型號提供的閥座、閥球、隔膜材質介紹常見的材質，供讀者作為參考。
材質性能表使用方法：
1.請左右滑動表格以閱讀完整資訊
2. 符號表意：✔－適用，△－尚可/視條件， ✘－不建議
註：以下資訊為Graco資料整理而成，作為初步選型參考，建議實際選購時，仍要向廠商確認性能與相關數值（如耐溫耐壓等），以確保符合需求。

材質－熱塑性塑膠	腐蝕性液體	高黏度 / 比重液	含顆粒 / 泡沫液	操作溫度	中高壓力	高頻運轉	危險品	防爆區（導電）	食品級
PP (聚丙烯)	✔ – 耐一般有機溶劑（遇強氧化劑需評估）	✘ – 密度~0.9，閥球在水等液體中會上浮，不適合高比重/高黏度介質	△ – 耐磨性一般，不適用大量硬質顆粒	✘ – 使用溫度約0~65°C，高溫易軟化且低溫下變脆	△ – 剛性適中，可承受一般中等壓力運行；高壓下PP部件可能出現蠕變變形	△ – 作為泵體/球/閥座材料可連續運轉，但長期機械負荷下可能出現緩慢變形	✔ – 化學惰性高，適合大多數危險化學品，材質本身不會與介質發生危害性反應	✘ – 未摻導電劑時不導電，標準PP泵不可用於防爆環境	✔ – 可符合FDA規範，食品級PP常用於製藥、食品泵的接液部件(純淨無添加的樹脂)
PVDF (Kynar 聚偏氟乙烯)	✔ – 耐強酸強鹼，在極端腐蝕環境下表現優異；長期可耐至pH 12以上；亦耐氯化物等強氧化介質	✔ – 密度~1.78，閥球質量大適合高比重液體	✔ – 耐磨抗沖擊，適合含顆粒的酸鹼泥漿（兼具抗腐蝕與抗磨耗）	△ – 耐熱優於一般塑膠（可至107°C）且低溫至約-12°C，但不建議長時間處於極端溫度	✔ – 機械強度高，PVDF泵體/閥件可承受較高工作壓力且長期不老化（常用於高壓酸液輸送）	△ – 作為閥球/座可長期運行，但反覆高速撞擊下仍可能產生微裂紋	✔ – 極適用危險化學品，包括劇毒及高純化學品（PVDF 純度高，不釋放污染物）	✘ – 未摻導電碳時不導電，一般PVDF泵需配接地金屬件；	△ – 部分PVDF牌號符合FDA規範，但因價格高在食品業並不常用
PTFE (聚四氟乙烯)	✔ – 幾乎對所有酸、鹼、溶劑均具極佳抗腐蝕性	✔ – 比重高(約2.16)作為閥球可沉降於高比重液體	✘ – 不耐顆粒磨耗，不建議用於含砂粒漿液	△ – 可耐高溫(~100°C)，但低溫下容易變硬(約<4°C)	△ – 可在一般壓力下使用，高壓下壽命較短	✘ – 不適合長時間高速連續運轉	✔ – 化學惰性，適用劇腐蝕/有毒化學品環境	△ – 本體不導電，可選用導電填料的等級（黑色PTFE）以符合防爆需求	✔ – FDA CFR 21 及 USP Class VI 認證，可用於食品製藥
Acetal (聚甲醛, 賽鋼)	✘ – 抗溶劑性能佳，但不耐酸鹼	✔ – 對油漆溶劑有良好相容性，密度~1.3，閥球在高比重液中可正常升降	✔ – 耐反覆衝擊和磨損，適合輸送含固體顆粒的塗料、油墨等	✘ – 使用溫度約 -12~82°C，低溫變脆、高溫易軟化	✔ – 剛性強度高，作為閥座不易變形，能承受持續壓力	✔ – 作為球/座材料可長期連續運轉而無疲勞問題	△ – 適用可燃性危險液（如溶劑型塗料），強酸鹼等腐蝕品則不建議	✔ – 本體可接地，具有防靜電特性，適合在爆炸性環境使用	△ – 某些聚甲醛材料可通過FDA認證

材質－橡膠	腐蝕性液體	高黏度 / 比重液	含顆粒 / 泡沫液	操作溫度	中高壓力	高頻運轉	危險品	防爆區（導電）	食品級
FKM (Viton 氟橡膠)	✔ – 耐酸，可長期接觸芳香/氯化溶劑、大多數酸、石化油品等	✔ – 密度高（~1.8），閥球可沉於高比重液體且迅速關閉；黏稠液體下亦能保持彈性密封	△ – 橡膠硬度較高且延展性低，長期輸送磨粒可能磨損；但閥球密度大，在泡沫液中可順利下沉密封	✔ – 耐溫範圍廣，可在 -40~160°C 下工作且保持彈性，適合高溫環境	✔ – 在額定壓力範圍內性能穩定，耐壓不變形；高壓高溫下仍保持良好機械性能	△ – 彈性壽命中等，FKM 材質相對較硬，反覆彎曲下易疲勞	✔ – 高抗化學性，適用劇毒、強腐蝕等危險化學品（如芳香族或氯化烴、強酸等	△ – 可選用導電型 Viton（含炭黑配方）以滿足防爆要求；一般標準FKM為絕緣體	✘ – FKM一般含有添加劑，直接用於食品場合較少
NBR (Buna-N 丁腈橡膠)	✘ – 適合油品、水、油脂等；不耐強極性溶劑、強酸、含氯及含硝基的化學品	✔ – 適合高黏度含油液，密度~1.4，閥球可沉於大多數高比重液體並快速密封	△ – 耐磨性中等，若長期輸送砂漿建議選更耐磨材質	✘ – 使用溫度範圍約 -10~80°C，不耐低溫（變硬）亦不宜超過82°C	✔ – 抗拉強度和撕裂強度高，在泵的額定中高壓力下可穩定運行	△ – 連續運轉下彈性壽命尚可	✘ – 僅耐油和一般中性化學品，遇強酸強氧化劑容易快速劣化	△ – 可提供導電級配方（如添加炭黑），需特殊型號以滿足ATEX 要求	△ – 可製作食品級白色丁腈橡膠隔膜，但現今更常選擇EPDM
Neoprene (氯丁橡膠)	✘ – 可用於酒精、油脂等溫和化學品；不耐酮類、酯類和強氧化酸	✔ – 適合抽送濃稠液和泡沫液(質量大可擊穿泡沫)，密度~1.4，閥球在高比重液體中沉降迅速	✔ – 韌性高且抗磨，對砂、泥等顆粒有良好耐磨性能	✘ – 適用溫度約0~80°C，不耐嚴寒及高溫	✔ – 強度佳，在中高壓力運行下不易變形破裂	✔ – 彈性壽命極佳，屬長壽命隔膜材料	✘ – 僅適用於低危險性化學品（啤酒、食品油等）	△ – 含炭黑的Neoprene具有一定導電率，但須確認是否達標	△ – 可製作食品級，但現多為Santoprene或EPDM取代

材質－熱塑性彈性體	腐蝕性液體	高黏度 / 比重液	含顆粒 / 泡沫液	操作溫度	中高壓力	高頻運轉	危險品	防爆區（導電）	食品級
Hytrel (熱塑性聚酯彈性體)	△ – 耐油及部分化學品，但不適用於強酸強鹼（遇高pH可能水解）	△ – 密度約1.2，閥球在比重略高於水的液體中尚可運作	✔ – 韌性佳且耐磨，適合含磨粒漿料	✘ – 耐高溫能力有限（最高~66°C）高溫下易老化變形	△ – 可在中等壓力下長期運行，強度和剛性較一般橡膠高，但高壓高溫下性能下降明顯	△ – 彈性壽命中等，連續高速運轉下壽命尚可	△ – 適用一般工業油品、清洗液，但遇劇烈化學品需確認相容性	✘ – 不導電，無法消除靜電，不建議用於防爆環境	✔ – 可符合FDA規範，部分Hytrel隔膜用於食品級應用，兼具衛生與耐磨特性
Santoprene (熱塑性彈性體)	△ – 可耐部分溶劑如丙酮和稀酸；但不宜長期接觸強腐蝕性溶劑（屬EPDM基材）	✘ – 密度低（~0.84），閥球遇大量泡沫時因質量輕可能密封不良	✔ – 具優異抗磨性，適用含砂礫、泥漿等磨粒液	△ – 使用溫度範圍廣（-40~82°C）低溫彈性佳	✔ – 機械強度高，壽命長，不易疲勞，適合中等壓力下連續輸送	✔ – 彈性體壽命極長，適合高頻率泵送	△ – 可處理一般危險化學液，但遇極端腐蝕品建議選擇更惰性材質	✘ – 不導電，無法直接接地，通常不用於需防爆的可燃液體場合	✔ – 部分 Santoprene 配方通過 FDA 認證，適用於食品/製藥
Geolast (GRACO熱塑性彈性體)	△ – 適合溫和油類、燃料等介質；對強極性溶劑和強酸鹼則不建議	✘ – 不適用高比重/高黏度介質，密度接近1.0，閥球在高比重液體中浮力問題嚴重，	✔ – 耐磨耗性能良好，常用於陶瓷漿料、泥漿等含固體的工況	✘ – 使用溫度範圍有限（約10~82°C），不耐低溫也無法承受高溫	△ – 強度較一般橡膠稍高，能應對一般中等壓力；不適合長時間高壓	△ – 彈性壽命普通，約與傳統Buna-N相當	✘ – 僅適用於低風險危險品（如礦物油類），不適用強腐蝕或劇毒化學品	✘ – 不導電，通常不作為ATEX防爆材質	✘ – 非食品級，主要用於石油領域和工業用途

材質－金屬	腐蝕性液體	高黏度 / 比重液	含顆粒 / 泡沫液	操作溫度	中高壓力	高頻運轉	危險品	防爆區（導電）	食品級
不鏽鋼 (SUS 316)	✔ – 抗腐蝕性極高，對大部分酸、鹼、溶劑均耐受	✔ – 密度大（7.9），閥球最適用高比重液；可有效抽送高黏度、高比重漿液	✔ – 硬度高，適用強研磨性介質（砂漿、礦漿）；不銹鋼球/座不受顆粒刮傷，壽命長	✔ – 可耐極端溫度（低至 -40°C，高至數百°C）	✔ – 高壓泵的首選材質，可用於高壓力工況，長期承受大壓力不變形	✔ – 無疲勞問題，金屬部件可連續運轉而無性能衰減	✔ – 適用所有危險化學品，在劇腐蝕、有毒、可燃介質下不易發生材料降解	✔ – 完全導電，金屬泵可可靠接地，適用於防爆區域	✔ – 食品級材料，316不鏽鋼符合食品法規，常用於衛生級泵體與接液部件
鋁合金 (Aluminum)	✘ – 抗腐蝕性差，僅適用於中性液體，不宜接觸酸、鹼，易發生氧化或腐蝕	✔ – 密度約2.7，閥球質量大可沉降於高比重液體；泵體質量輕，有利於抽送高黏度液	✘ – 耐磨性偏低，鋁材質較軟，不建議用於強磨耗工況	✔ – 耐溫範圍廣，約 -70~200°C，可在低溫環境工作，也可承受一定高溫而不失強度	△ – 質輕但強度有限，只適合中等壓力（一般≤7 bar）；高壓場合需改用鋼鐵材質以免變形	✔ – 無疲勞問題，鋁泵重量輕散熱快，適合長時間運轉，但需注意防腐	✘ – 不適用腐蝕/危險化學品，如強酸會與鋁劇烈反應（生成氫氣）造成危險	✔ – 金屬導電，泵體易接地，適合爆炸性環境（常用於抽送可燃液體）	✘ – 鋁易氧化產生雜質且難以清潔消毒，食品工藝中一般避免使用

四、常見的選材搭配

為了協助您更快掌握選購方向，以下列出 GRACO 官方常見的「閥座－閥球－隔膜 + 泵體」材質搭配，作為選購時的參考。實際選購仍應根據使用條件、流體特性與產線需求進行評估，必要時可與原廠或專業代理商進一步討論。
✦ Hytrel®-Acetal-Hytrel® ＋ PP／鋁／不鏽鋼泵體
具備高彈性、良好耐水性與油品兼容性，中耐磨，通用型應用如水、潤滑油、擋風玻璃清潔液。
✦ Geolast®-Geolast®-Geolast® ＋不鏽鋼泵體
適用高磨耗環境、大流量、含顆粒物的流體，特別適合汽車與工業液體。
✦ 不鏽鋼-Santoprene®-Santoprene® ＋鋁／不鏽鋼／PP 泵體
耐磨且具良好化學兼容性，Santoprene 抗疲勞佳，廣泛應用於化工、電子、清潔液、工業廢水等。
✦ Acetal-PTFE-PTFE ＋鋁／不鏽鋼／Acetal 泵體
具備優異化學抗性與低摩擦特性，適合輸送低固體含量的塗料、色漿與瓷漆。
✦ 不鏽鋼-不鏽鋼-PTFE ＋鋁／不鏽鋼／Acetal 泵體
適用於高黏度、高固含與含顆粒的水性液體，具高強度、抗腐蝕能力。
✦ PP-Hytrel®-Hytrel® ＋ PP 泵體
適用於水與中性流體，具成本低與膜片柔軟反應佳等優勢，不適用於溶劑。
✦ PP-PTFE-PTFE ＋ PP 泵體
高性價比組合，具備優異耐酸鹼與化學抗性，適用於化學製程、清洗、電鍍等。
✦ 不鏽鋼-Viton®-Viton® ＋不鏽鋼泵體
非常適合輸送無鉛燃料與鍍鉻槽等溶劑，具極佳耐油、耐溶劑與耐高溫性能。
✦ Kynar®-Viton®-Viton® ＋ Kynar® 泵體
特別針對鉻酸鹽與強腐蝕溶液設計，可替代球體中的 Viton® 使用。
✦ Kynar®-PTFE-PTFE ＋ Kynar®／不鏽鋼泵體
應對極高腐蝕性、強酸與高溫液體的最佳選擇，廣泛應用於半導體、化工、金屬處理等產線。