径流分子泵简介

一、背景

真空技术提供除太空之外Z清洁的环境，成为众多产业和重大科研装备的技术基础。真空产业已成为与国家科技实力和国计民生息息相关的重要产业。然而，真空技术的核心—真空泵，自1958年，德国W. Becher博士发明涡轮分子泵（简称分子泵）至今，其结构和性能均无实质性提升，拖了真空产业的后腿，其中，四大主流真空泵：

1．涡轮分子泵：高真空主流泵，存在结构复杂，涡轮转子（图1）易打片损坏，中真抽气能力差，抽速低（＜5,000 l/s）的缺点；

2．罗茨泵：中真空主流泵，存在体态粗笨、能耗高和有油蒸汽污染的缺点；

3．扩散泵：我国应用Z广的高真空泵，存在：能耗高、体积大、油蒸汽污染严重；

4．干式泵：无油真空泵，存在价格昂贵，难以在工业领域推广，加上抽速小，无法用于大型真空设备。

二、径流分子泵

径流分子泵（简称径流泵，RMP）是苏州摩星真空科技有限公司和深圳大学产学研合作研发成功的新一代分子泵。该泵在结构、性能二方面均取得了重大突破：

1. 结构简单。转子全部由平圆盘组成（图1），攻克分子泵涡轮转子（图2）易打片损坏的一大缺陷；

2. 兼有中、高真空泵双重性能。一台泵取代二台泵，大幅度简化真空系统结构；

3. 抽速大。高真空抽速超过分子泵30~100%，中真空抽速高达罗茨泵3~100倍；

4. 体积小、重量轻。不到罗茨泵的1/10；

5. 能耗低。仅为分子泵1/2、扩散泵1/5、罗茨泵1/10；

6. 无需干式泵，获得无油真空，将无油真空的设备费用和运行成本降至不到1/5，为无油真空进入工业应用架构了高速通道。

径流泵的问世，一举攻克了传统真空泵的缺点，加速径流泵产业化和推广应用的步伐，将引领真空产业高速发展的新阶段。

径流泵的理论创立、结构发明、产品研制和工业应用，均由摩星真空的研发团队完成，属典型的中国发明、中国制造。

简而言之，径流分子泵是

● 中国人发明的首台真空泵；

● 世界上首台兼有中、高真空双重性能的大型真空泵；

● 抽气能力遥遥领先的中真空泵。

三、径流泵、分子泵和罗茨泵比较

1．性能比较

2．抽速比较

四、径流泵的产品

1．径流泵：卧式径流泵适用于对真空质量，本底真空要求高，主要工作压强在中真空区段的应用领域，例如石墨烯、炭纤维、分子蒸馏、冷冻干燥、PCVD等领域，取代罗茨泵、分子泵，主要优势：

● 提高抽气能力，高真空抽速与分子泵持平，中真空抽速（0.1~100 Pa），高达罗茨泵3~100倍，提升设备产能50~100%；

● 获得清洁无油真空，显著提升产品质量；

● 节省能耗50~90%，降低生产成本。

● 设备产能、利润增加50~100%。

2.  立式径流泵：立式径流泵适用于对真空质量，工作真空均要求高的场合，主要压强在高真空区段的应用领域，例如：磁控溅射、阴极电弧、蒸发镀膜、真空烧结炉、真空脱羟炉、加速器、可控核聚变和航天科技等领域，取代分子泵、扩散泵，主要优势

● 提高抽气能力，高真空抽速高出分子泵50~100%，提升设备产能50~100%；

● 获得清洁无油真空，显著提升产品质量；

● 体积小、重量轻，便于多台组装、并联抽气，获得几万l/s的大抽速，取代大型扩散泵（4台Φ250立式径流泵用于蒸发镀膜设备，即可取代K-800扩散泵机组）；

● 节省抽气能耗50~80%，一年节省的电费，即可收回增加的设备费用；

● 设备产能、利润增加50~100%。

五、项目所处阶段

本项目已进入小批量生产阶段，累计产销径流分子泵200多台，销售额超过1,000万元，并已成功用于十余项高端真空应用领域。

2015年，径流分子泵通过广东省科技厅成果鉴定，由中科院沈学础院士和国内知名专家组成的评审专家组，给予“富含原创性的科技成果”和“具有显著的经济效益和应用前景，如果能加快径流泵的产业化和推广应用的步伐，将为真空产业的升级换代作出积极贡献”的高度评价（粤科鉴字〔2013〕185号）。

2016年，本研发团队攻克了径流泵批量生产的制造技术和工艺（径流泵属卧式绕性轴精密机械，至今，我国尚未完全攻克其制造技术和工艺），具备了批量生产的基本条件。

2017年，径流泵落户苏州太仓市，现已开始进入批量生产阶段。

六、典型应用

1. 蒸发镀膜：4台立式径流泵并联，取代K-800扩散泵+罗茨泵机组，实现

● 抽气时间由20min降至12min，产能提高50%；

● 节省抽气能耗80%，每台设备节电30万度/年，一年节省的电费，即可收回增加的设备费用；

● 消除油蒸汽污染，大幅度提高膜层结合力，消除色泽泛黄现象，镀膜产品质量显著提高。

2. 钛金镀膜：径流泵取代分子泵，优点：

● 镀膜阶段抽速高出分子泵50~100%，镀膜阶段杂质气体分压强，降至精抽本底的1/3~1/2，镀膜产品质量显著提高（或者维持质量不变，降低精抽本底要求）；

● 镀膜阶段抽速平稳，镀膜工艺稳定，产品一致性好；

● 镀膜压强可升至0.5~1Pa，提高产能30~50%。

3. 分子蒸馏：卧式径流泵，取代传统罗茨泵、扩散泵机组，优点：

● 分馏真空度提高10倍，产能翻一番；

● 产品胆固醇纯度由65%提升到95%；

● 产品质量由饲料级升至制药级；

● 节省抽气能耗80%。

用户由乡镇企业，已跃升为上市公司。

4.  真空脱羟炉：卧式径流泵，取代传统扩散泵机组，优点：

● 消除微量油蒸汽污染，产品质量显著提高；

● 羟基残留量达到国际先进水平；

● 石英管表观质量超过PHILIPS产品；

● 节省抽气能耗80%；

用户现已成PHILIPS高档石英管的指定供应商，并由乡镇企业跃升为上市公司。

5.  重离子加速器：径流泵取代液氮冷阱+ EDWARDS螺杆泵机组。

● 真空质量达到国际领先水平（甘肃省科技厅甘科鉴字[2010]第361号）；

● 设备费用降至1/5。