在常温工况下应用的阀门，材料选择的范围比较广泛。超低温截止阀的使用工况在-100℃以下，对材料的要求较为严格。在工作温度下，材料不应产生低温脆性破坏，材料的组织结构应稳定，以防止材料相变而引起体积变化；采用焊接结构时，材料的焊接性能要好，在低温下焊缝具有较高的可靠性；阀门在低温工况下频繁启闭，其阀瓣、阀杆、阀座等零部件应避免卡阻、咬合与擦伤等现象。
超低温截止阀主密封结构设计
超低温截止阀采用阀瓣与阀座接触的锥面密封结构，密封副设计成金属对金属的硬密封形式，阀座设计在阀体上，和阀体组成一体结构，如图2所示。为保证阀门的可靠密封，在阀瓣和阀体密封面上喷焊硬质合金。经过低温试验及涂层力学性能试验，证明喷涂后硬度增加，低温环境耐磨性能良好，促进阀门在低温环境的可靠密封。经过查阅资料和实验应用，我们采用等离子喷焊技术对阀体密封面喷焊StelliteNo6合金，对阀瓣密封面喷焊StelliteNo12合金，厚度≥1mm。经过喷焊工艺处理，附着StelliteNo12合金的阀瓣密封面的硬度较附着StelliteNo6合金的阀体密封面的硬度大，有利于截止阀的密封效果。
由于超低温截止阀的使用工况在-100℃以下，阀瓣和阀体在喷焊硬质合金后，要进行深冷处理.本文设计的超低温截止阀样机的阀体与阀瓣粗加工后，浸在-196℃的液氮中保冷2h，然后取出自然处理。另外，阀杆、长颈阀盖、螺纹紧固件等主要部件在精加工前均进行深冷处理。
超低温截止阀的阀杆带动阀瓣通过上下的直线运动实现阀门的启闭。在设计阀体时增加了阀瓣的运动导向功能，在阀体中设计圆柱形导向壁，使阀瓣运动平稳，阀门启闭可靠。同时，在阀门生产加工过程中，由于阀瓣密封面与阀体密封面均喷焊了Stellite合金，硬度大大提高，密封面的加工及研磨有一定的难度，而主密封面必须要精准的研磨配合，才能有效密封。导向壁的设计使阀瓣与阀体密封面的接触配合更加均匀，有利于实现截止阀的可靠密封与加工工艺。
根据超低温截止阀主密封结构，使用ANSYS软件对其密封性能进行模拟。超低温截止阀在低温状态下，通过有限元分析得到的密封比压，来判断该阀门的密封性能。后续研究正在进行