High-Purity Silicon Carbide (SiC) Saggers - Laboratoriumapparatuur voor precisie-keramiek

Het Zwitserse instituut werd geconfronteerd met kritieke beperkingen met conventionele alumina- en grafietsaggers in hun ultra-hoge zuiverheid keramische sinterprocessen (1700°C+):

• Gevaren van besmetting: Alumina-saggers leachten alkalische ionen in keramische poeders, waardoor de zuiverheid van het materiaal voor luchtvaartcomponenten werd aangetast.
• Thermische schokproblemen: Grafietsaagers barsten na 50 thermische cycli, wat leidt tot monsterverlies in dure R&D-experimenten.
• Procesinefficiëntie: Door frequente vervangings- en reinigingscycli werden de projecttermijnen met 30% vertraagd.

Kernpijnpunten:

• Onvermogen om de zuiverheid van het materiaal te behouden bij hoogwaardige O&O.
• Korte levensduur in extreme thermische cycli.
• Hoge kosten van mislukte experimenten en stilstand.

Kegu ontwikkeldmet een vermogen van niet meer dan 10 W,geschikt voor geavanceerd keramisch sinteren en materiaalonderzoek voor de luchtvaart.

DeSSiC-saggerswerden vervaardigd met behulp van ultra-hoge zuiverheid siliciumcarbide met een metaalverontreinigingsgehalte van minder dan 50 ppm, waardoor verontreiniging tijdens geavanceerde keramische sinterprocessen tot een minimum wordt beperkt.

In vergelijking met conventionele keramische containers is demet een vermogen van niet meer dan 10 Ween stabiele prestatie onder herhaalde thermische cyclus tot 1800 °C en een uitstekende corrosiebestendigheid en thermische geleidbaarheid.

• Reinheid van de grondstof: SiC-poeder afkomstig van ultrazuivere kwartsdeposito's (ISO 14001-gecertificeerde mijnbouw).
• Productieproces: Vacuümsinteren bij 2200°C gedurende 20 uur onder argonatmosfeer om zuurstofgeïnduceerde defecten te elimineren.
• Testprotocol:
  • XRF-analyse voor elementaire zuiverheid (uitgevoerd door SGS Zwitserland).
  • Dyne-test voor oppervlakte-energie-compatibiliteit met keramische slurries.

• Aangepaste prototyping: Gezamenlijk ontwikkelde mini-saggers van 50 mm3 voor experimenten op microschaal.
• Gegevensuitwisseling: Biedt realtime thermische beeldgegevens tijdens de sinterproeven van de klant.
• Opleidingssteun: Organiseerde een technische workshop over SiC-onderhoud voor het onderzoeksteam van de klant.

1. Zuiverheid en procesverbeteringen

   • Verontreiniging is geëlimineerd: uitloging van alkalische ionen verminderd van 1000 ppm tot < 50 ppm, overeenkomstig de normen voor lucht- en ruimtevaartmaterialen (bijv. ASTM F2924).
   • Efficiëntie van het sinteren: De cyclustijd is verkort van 48 uur tot 38 uur, waardoor de O&O-doeltreffendheid wordt versneld.

2. Kosten en betrouwbaarheid

   • Levensduur verlengd tot 1000+ cycli: 20x langer dan grafietsakers, waardoor de vervangingskosten met95%.
   • Het falen van experimenten daalt met 85%: Consistente prestaties in thermische cyclus elimineerden monsterverlies.

3. Markteffect

   • De nieuwe keramische composieten van de opdrachtgever (ontwikkeld met behulp van Kegu-saggers) wonnen de prijs voor deZwitserse Technologieprijs 2024voor lucht- en ruimtevaartinnovatie.
   • Kegu stond op de lijst van voorkeurleveranciers in de gegevensbank van de opdrachtgever voor overheidsopdrachten voor hoogzuivere materialen.

Onder drukloze gesinterde siliciumcarbide (SSiC) -saggers worden veel gebruikt in:

• geavanceerde keramische sintering,
• met een vermogen van niet meer dan 50 W
• met een vermogen van niet meer dan 50 W
• en de ontwikkeling van ruimtevaartmaterialen.

De belangrijkste voordelen zijn:

• ultralage verontreiniging,
• uitstekende thermische cyclusbestandheid,
• structurele stabiliteit bij hoge temperaturen,
• en een lange levensduur.

Verken:

• Zonder druk gesinterde SiC-saggers
• Onderdrukloze gesinterde siliciumcarbide (SSiC) -componenten