食品加工业用超高压安全装置的特征是经受的压力高(>100MPa)，循环系统荷载频次多(持续工作通常为2.5次/h，所以，超高压设备规定強度高，耐损耗性能指标好，可快装快拆，密封效果明显。超高压器皿的卸压阀不仅能安全卸压又要能耐用的密封，

而超高压液体撞击使阀芯遭受损坏，失去了密封性能而发挥不了作用，所以目前的针阀应用周期短，严重影响着高压食品的产业发展进程,对其发挥不了作用机理的研究与分析，是增强针阀使用期限的关键。

一、密封面磨损

1、气蚀与气蚀损坏

针阀通常在超高压差下工作，阀芯与阀座接触到环周边的流动速度极高，并且水的汽化的压力又高，所以在超高压阀中非常容易形成空化与闪蒸.当开启阀门时，超高压液态忽然间释放，流动速度大幅度提升，而静压力突然减少.当节流口后的压力到达或少于水所处情况下的饱和蒸汽压时，一部分液态就汽化成为了气体，形成气液两相并存的状况，这也是空化效果的初次阶段，即闪蒸阶段。

第二阶段是这些气泡的开裂，即空化阶段.在这阶段后，阀门的压力上升到饱和蒸汽压以上，气泡忽然间开裂，任何的动能都聚集在开裂点上形成非常大的撞击力，这类冲击性的压力较高时都可以超出1GPa24.所以撞击阀芯、阀座和阀体，这类毁坏效果称为气蚀.除此之外液态内含有相应数目的气泡，这一些气泡也会造成气蚀.液态中气蚀在锥形阀芯和阀座上形成两种类型的侵蚀，一种是大尺寸的凹痕，是由单个气泡的开裂造成的；另一种是一-些较小的凹痕，是由一部分强度偏弱的冲击性积累效果而成的。所以失效后的阀芯表层有大小不一的凹痕。

气蚀的毁坏效率与材料的力学性能相关.对大部分材料而言，抗气蚀的能力随材料硬度的提升而提升，彼此之间大概成指数关系R.气蚀毁坏与材料的疲劳强度也相关，这主要是因为持续形成的气泡持续崩溃，对零件的表层形成重复性的冲击性.除此之外，水里氧气的含量，阀芯的样式，阀口开度，出口背压等对气蚀都是有影响。

2、冲蚀损坏

由于在超高压差和高流动速度下，液态的雷诺数很高，非常容易形成湍流运动5.流体中每个流体微团都有着较高的速率，会对阀芯与阀座形成极大的冲击性效果，使其表层形成好几道沟痕.除此之外，液态中还有可能出现一部分固态微小颗粒物，这一些颗粒物由髙速液流随带着冲向零件表层，也会在零件表层刮出印痕.髙速水流造成的侵蚀和徼小颗粒造成的侵蚀样式上基本一致，全部都是一道道拉长的沟槽，其方位与流动方位一致，而气蚀形成的侵蚀则是大小不一的坑.冲蚀特别明显的位置是在阀芯的中心，这是因为此处流动速度较高，而气蚀侵蚀极为明显的位置则在流动速度较高部位的下游.除此之外，阀门开度越大，气蚀侵蚀越明显.而开度越小，冲蚀越明显R.通常情况下，材料的硬度越高，抗冲蚀的的能力就越强。

3、高温腐蚀

当髙速水流冲击性阀芯表层时，环境温度上升，使其硬度减少，抗磨损的能力也随之减少，造成气蚀与冲蚀更为严重。要提升阀的抗气蚀、冲蚀损坏及高温腐蚀的的能力，对阀座与阀芯可通过表层硬化加工处理或选用工具钢及硬质合金等材料，在结构上可选用分级降压、设计科学有效的缓冲室构造和避免空化的构造。