一、阀门现有技术的瓶颈
传统管路部件以公称通径标称规格，现代管路部件以实际外径标称规格。相关国际标准，对两者有着截然不同的要求，但还鲜为国内技术人员所知。
ASME B16.34－2004是通径规格管路用阀门基础标准，其中规定，阀体应在半开状态下，即包括阀杆密封在内，至少 1.5倍额定工作压力不泄漏。但阀杆泄漏不得作为拒收的理由；阀杆密封，当其通不过 1.5倍额定工作压力测试时，应至少在 38℃额定压力下无可见泄漏。 API6D/ISO14313及其他阀门标准也如此规定。
也就是说，现有阀杆密封技术不能满足通径规格管路用阀门的需要，乃至标准不得不以牺牲阀门可靠性为代价地对其作出让步。现有阀杆密封技术连通径规格管路用阀门的 1.5倍额定工作压力的测试要求都满足不了，就更不用说满足外
径规格管路用阀门的 4倍额定工作压力的破裂压力测试要求了。
在欧洲，为满足德国 TA Luft (空气质量控制技术指令 )要求，阀门制造商在现有填料阀杆密封的基础上，在阀杆上再增加“ O”形圈密封。
然而，金属－金属软密封和无函密封，不仅可突破普通阀门现有技术的瓶颈，而且还可满足外径规格管路用阀门的需求。
二、球之楔功能与金属-金属软密封
在球上，圆心与球心重合的圆叫球大圆，圆心与球心不重合的圆叫球小圆。
如图 1所示，半球体通过其小圆B－B支承在座上时，半球体相对其座是一锥体，通过球心施加力 P就可在支点 B对座产生两个挤扩力： F=P/2sinα。显然，球的支点越靠近大圆 (α越小 )，球的楔功能就越强，越靠近顶点 (α越大 )，球的楔功能就越弱。如图 2所示，如
图1 球的楔功能
图2 球楔 /球窝配合副
果座是球形窝，其直径又经济地制造得刚好稍小于球的直径，球座的球心经济地制造得刚好稍高于其基准面，则就可保证常用直径的球对其球座初始接触在座口 (一个圆 )，且初始接触楔角 α＜10°。“球与其球座接触是一个圆”就意味着，无论球对其球座的挤压力多小，刚接触瞬间的接触变形应力都是无穷大，因为接触线的面积为零；而“初始接触楔角 α＜10°”就意味着，球相对其球座是一个小角楔，对球座的挤压力比通过球心的操作压力大得多。也就是说，这样的球对这样的球座口有足够大的挤压变形能力。此时的球相对此时的球窝就叫球形楔或球楔。
可想而知，如果金属球窝退火，与其配合的金属球楔淬硬，则此时的球楔/球窝配合副，虽然是金属对金属，但它就会象金属对非金属一样，只要轻轻压配合接触就完成密封。或者说，用淬硬的金属球楔与退火的球窝配合组成的流体启闭副或密封副就是金属－金属软密封，它同时具有传统的金属－金属硬密封和金属－非金属软密封的各自优势，而避开各自劣势。
如果淬硬的球楔有适当的圆度精度，则无论被操作的球楔在软球窝中怎样转动、怎样磨损球窝，在球窝上留下的磨损形面都是同一个球楔球面。也就是说，越磨损，球窝与球楔越一致，接触越来越好，接触面积越来越大，越来越不易磨损，即越用越好，越用越耐磨。传统的球/孔密封副，闭合接触点远离球大圆，无楔的力放大挤扩能力，要求的操作力大，不易密封。传统的非球形密封副，如锥体/孔密封副，不可能次次同轴闭合，因而次次闭合接触只能是不同的椭圆而不可能是本来的相贯圆，不可能取得完全密封的效果，而且只能是越用越磨损，越磨损越不能紧密闭合。恰恰相反，球楔/球窝密封副可始终如一地取得紧密密封。
用球楔/球窝配合副中的球楔作阀瓣，用球窝作阀座，就可构成截止阀中的启闭副。用球楔/球窝配合副中的球楔作阀杆的止端，用其中的球窝作阀杆的止座，就可构成阀的上密封副或阀杆端密封副。阀座位于阀体上，阀杆止座位于阀体或阀盖上，而阀体和阀盖，按相关标准规定，必须正火或退火至软状态，正好符合金属－金属软密封配合要求而可避除堆焊和堆焊后加工和处理。
在理论上，只要保证初次配合接触时，球楔球心偏出球窝基准面一个δ范围值，就可确保该球楔/球窝密封副是金属－金属软密封。直径越小，要求δ值越小；直径越大，δ值可越大。对于普通常用较小直径的球楔/球窝密封副， δ=0.2mm左右，就可确保该球楔/球窝密封副是金属－金属软密封。对于这样的尺寸配合要求，或用普通数控机床加工，或用靠模加工，或用成型刀具加工，或用其组合都可轻易加工，也可轻易检测。
三、三角套密封与无函杆柱密封
传统的杆柱密封靠轴向压力，把一组平垫(如图3所示)或V形垫 (如图4所示)一类填料，挤压在填料函内的函壁和杆间完成对杆柱的密封——填料的径向抱杆密封力来自函壁对填料的约束力，可以说，填料没有函的约束，就不可能完成对杆的密封，因此，可称之为有函密封。由于压力沿轴向递减，因而填料垫对杆的抱紧力沿轴向不均匀，由于阀杆、填料、填料函、填料压紧环不可能完全同心安装、对称压紧，因而填料对杆的抱紧力沿周向也不均匀，以至于当阀杆整体完成密封时，某些点的应力已超过材料的许用应力，达到极易磨损的程度，也就是说，已有技术的密封填料结构的材料利用率低而不耐磨。由于密封动力是沿阀杆轴向的，对阀杆的止推端面的密封作用是直接的，对阀杆柱面通过填料的密封作用是间接的，特别是对于径向密封分力为零的盘根与平垫填料，往往都是当止推肩端面密封生效时填料密封未生效，当填料密封生效时止推端面密封累遭挤坏，即填料垫和杆止推垫的材料的应力已超过其许用应力。虽然V形截面组垫的阴阳 V形配合可产生径向密封分力，但由于上下阴阳V形角度差缝中有排不尽的受温度和压力变化影响极大的压缩空气，因此，同已有技术的其他填料一样，都是密封调节不灵敏以至于弹簧补偿无效；由于阳V形在撑大阴V形而加强杆密封的同时，阳V形的侧面也在被阴V形压缩小而削弱杆密封，乃至V形垫的密封只集中在其外唇(如图5所示)，因此V形填料同样是材料利用率低而不耐磨。
实际上，任何密封填料都必须是可压缩变形的，因此，任何V形密封垫都远非刚体，在压缩到一定程度后，都不再具备原设计的力学性能，仍然只相当于矩形平垫。
