“ConFlat” 法蘭是一種可拆卸的，能承受高溫烘烤的金屬靜密封法蘭，通常用于高真空和超高真空設(shè)備。 “ConFlat” 是瓦里安科技（現(xiàn)安捷倫科技）的注冊商標(biāo)，因此其他廠家通常稱其為 CF 法蘭。

ConFlat 法蘭的歷史

　　1940年后，真空技術(shù)擴(kuò)展到真空冶金、真空鍍膜和冷凍干燥等應(yīng)用，并開始成為一門獨(dú)立學(xué)科。二戰(zhàn)開始之后，原子物理學(xué)研究和高質(zhì)量電子管的需求，進(jìn)一步推動了真空技術(shù)的發(fā)展，特別是 1957 年離子泵的發(fā)明，正式將真空技術(shù)帶進(jìn)了超高真空時代（參考文章：紀(jì)念特輯 | 離子泵發(fā)明 60 年，不僅這個世界，整個宇宙都被它改變了）。由于獲得超高真空時通常需要烘烤除氣，而普通的橡膠圈密封法蘭無法承受高溫，最早的超高真空設(shè)備不同的組件之間一般采用焊接的方式連接。

　　1961 年，瓦里安科技（現(xiàn)安捷倫科技）發(fā)明了一種可拆卸的，能承受高溫烘烤的金屬靜密封法蘭，并將其命名為 “ConFlat” 法蘭。因其良好的密封性和能承受高溫烘烤的特性， “ConFlat” 法蘭被廣泛的使用，并逐漸成為超高真空和極高真空法蘭的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

ConFlat 法蘭的結(jié)構(gòu)

　　CF（ConFlat）法蘭的密封通過兩個帶有刀口的法蘭和一片放置于其間的柔性墊片來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)螺栓擰緊時，法蘭的刀口切入較軟的墊片，墊片的變形填補(bǔ)法蘭刀口的微小缺陷，提供極佳的密封。

　　法蘭的刃口處于法蘭平面下方的凹槽中。除了保護(hù)刀刃外，凹槽還有助于墊圈的定位，在墊片受壓變形時，還可以起到限制墊圈位置和輔助密封的作用。

ConFlat 法蘭的規(guī)格

　　由于 ConFlat 的標(biāo)準(zhǔn)已被真空設(shè)備行業(yè)普遍采用，信譽(yù)良好的不同廠家所生產(chǎn)的 （外徑相同的）ConFlat 法蘭是可以互相配合以及可互換的。然而，不同的區(qū)域，對法蘭規(guī)格的表述是不一樣的：在北美，法蘭規(guī)格一般由法蘭外徑（以英寸為單位）表示，如CF 8"、8" CF，而在歐洲和亞洲，通常由所配合的管子的通徑（以毫米為單位）來表示，如 CF100、NW63CF。

ConFlat 法蘭和墊片的材料

　　典型的 ConFlat 法蘭材料有奧氏體不銹鋼 304L、316L、316LN 和表面硬化鋁合金等；密封墊片可以采用多種材料，墊片的材料決定了接頭的最高耐溫，并在一定程度上決定了所能達(dá)到的極限壓力：

　　無氧銅墊片 可以用于1E-13mbar以下的超高真空，耐受 -196° C 到 450°C 之間的溫度循環(huán)。然而，在高溫烘烤時，墊片暴露在空氣中的部分會氧化形成一層氧化膜，在法蘭拆卸過程中，氧化膜可能會剝落到腔室中。對于需要頻繁長期高溫烘烤的系統(tǒng)，建議使用鍍銀合金墊片。

　　鍍銀墊片 可以達(dá)到和無氧銅墊片相同的真空度，耐受同樣的溫度，但是烘烤時不容易被氧化或者與法蘭粘連，在真空下的放氣率也更低。

　　鋁制墊片 鋁制的 CF 法蘭必須使用鋁制墊片——而不是銅制的。但是，如果烘烤溫度限制在 200°C 以下，鋁墊片可用于不銹鋼 CF 法蘭。

　　氟橡膠（FKM/Viton）、聚四氟乙烯（PTFE/Teflon）等非金屬材質(zhì)的墊片 由于墊片材料本身的物理性質(zhì)限制，非金屬墊片的無法耐受特別高溫度的烘烤，而且由于非金屬材料具有更高的放氣率和滲透率，所以使用非金屬墊片時很難獲得非常高的真空度。

ConFlat 法蘭緊固方法和注意事項(xiàng)

　　選擇合適的墊片，對于需要高溫烘烤的超高真空應(yīng)用，強(qiáng)烈建議采用鍍銀墊片。

　　對于烘烤溫度超過 200°C 的應(yīng)用，建議使用鍍銀螺栓（銀充當(dāng)潤滑劑），或者在螺紋處涂抹高溫潤滑劑，以防止螺紋損壞或咬死。

　　在處理和安裝 ConFlat 法蘭時，建議在組裝過程中使用無塵手套。手上的汗?jié)n、油漬等殘留物，哪怕是最輕微的指紋，都會影響抽真空的效率。

　　仔細(xì)檢查法蘭刀口處是否有缺口、劃痕，然后將墊片放在法蘭的凹槽中，確保墊片正確就位。如果法蘭面是豎直的，可以使用下面的輔助工具，避免安裝時墊片掉落或錯位。

　　先用手將所有螺栓分別擰上，然后按照交叉擰緊的原則，將螺栓每次擰緊 1/4 到 1/2 圈，直至適當(dāng)?shù)呐ぞ刂祷騼蓚€法蘭平面互相接觸。

　　高真空和超高真空設(shè)備通常都是精密儀器設(shè)備，對設(shè)備上的各個零件的位置都有很高的要求，所以會引起一些局部的零件比較集中，或者位置比較特殊缺少扳手空間，這些地方可以使用如下的板螺母（Plate nuts）替代普通螺母。

　　烘烤時注意溫度控制，金屬墊片在墊片變形的過程中，會產(chǎn)生加工硬化，這使得墊片會產(chǎn)生一定的“彈性”，在溫度劇烈變化時仍然能保持密封。有證據(jù)表明，長時間烘烤至 550°C 會使銅從其加工硬化狀態(tài)部分退火而失去彈性，導(dǎo)致法蘭在冷卻時發(fā)生泄漏。

ConFlat 法蘭的型式

　　ConFlat 法蘭有四種型式：

　　固定法蘭：一體式設(shè)計(jì)，法蘭上面孔的位置是固定的。

　　可旋轉(zhuǎn)法蘭（活套法蘭）：由內(nèi)法蘭和外法蘭兩部分組成，刀口位于內(nèi)環(huán)上，帶孔的外法蘭能夠圍繞內(nèi)法蘭旋轉(zhuǎn)。

　　固定法蘭和可旋轉(zhuǎn)法蘭又都可以選擇通孔或螺紋孔。