“我们能够通过干气密封技术实现生物制药中关键设备反应过程的保压、保温和无污染，为生物医药产业发展提供技术支撑。”日前，浙江工业大学高端装备摩擦学与流体密封技术研究所彭旭东教授向记者展示了省自然科学基金重点项目研究成果，有望从根本上解决低速干气密封的关键技术问题。

彭旭东教授介绍，“低速干气密封表面织构仿生设计理论、方法及应用研究”从2015年立项获浙江省自然科学基金的支持，于2018年底完成结题报告。项目以低速釜用干气密封为研究对象，针对反应釜转速低、转轴长、偏摆大、压力波动和热冲击频繁等特点，基于工程仿生学理论，研究密封摩擦副表面仿生织构的几何表征方法，揭示表面微纳织构几何特征之间的关联本质与规律。最终开发出了具有自主知识产权的系列仿生表面织构端面干气密封件和成套低速干气密封表面织构设计选型软件，可用于低速条件下干气密封的稳、动态性能参数计算和表面织构结构优化。

彭旭东课题组研发的密封件

为什么选择以低速釜用干气密封对研究对象？

彭旭东表示这是新兴产业发展实践中对技术提出的新需求——近年来，随着我省生物制药产业不断提升，浙江的原料药产量已经在国际上排名第一，拥有400多家有药品生产许可证的制药企业，是名副其实的制药大省。

“制药和生物技术用搅拌机、反应釜、结晶釜等设备是典型的关键制药设备，其轴端密封技术是满足国家食品药品监督管理总局相关要求的关键技术。”彭旭东解释说，目前常用的普通机械密封由于密封端面易磨损产生磨屑或润滑液易进入釜内造成药品的污染，因此在很多应用场合受到限制。

此外，医药和生物技术用动设备可能面临的不对中、振动、工况波动大和热力冲击等导致传统干气密封设计方法无法获得理想使用效果，研究并提出新型釜用干气密封及其相关设计理论与方法已经迫在眉睫。

经过多年研究，课题组以低速快开与高稳定为目标，发明一系列仿生端面织构干气密封，并在此基础上，开展一系列开启特性协同设计研究，获得仿生干气密封的密封特性变化规律。最终开发出低速干气密封表面织构设计选型软件，并与省内制造业企业形成了紧密型联合，在仿生型槽干气密封的自主设计、加工制造、性能测试和现场应用上构成了闭环，形成了我国自主核心技术和可控型产品。