Hochreine Siliziumkarbid (SiC) -Sagger - Laborgeräte für Präzisionskeramik

Das Schweizer Institut sah sich mit herkömmlichen Aluminiumoxid- und Graphitkapseln bei seinen ultrahochreinen Keramiksinterprozessen (1700 °C+) mit kritischen Einschränkungen konfrontiert:

• Kontaminationsrisiken: Aluminiumoxidkapseln haben alkalische Ionen in Keramikpulver ausgelaugt, was die Materialreinheit für Luft- und Raumfahrtkomponenten beeinträchtigt.
• Thermoschockfehler: Graphitkapseln brachen nach 50 thermischen Zyklen, was bei teuren Forschungs- und Entwicklungsexperimenten zu Probenverlusten führte.
• Prozessineffizienz: Häufige Austausch- und Reinigungszyklen verzögerten die Projektzeitpläne um 30 %.

Kernschmerzpunkte:

• Unfähigkeit, die Materialreinheit in hochwertiger Forschung und Entwicklung aufrechtzuerhalten.
• Kurze Lebensdauer in Umgebungen mit extremen Temperaturwechseln.
• Hohe Kosten durch fehlgeschlagene Experimente und Ausfallzeiten.

Kegu entwickelte sichDrucklos gesinterte SiC-Kapseln für Ultrahochtemperatur- und Hochreinheitsanwendungenmaßgeschneidert für fortgeschrittenes Keramiksintern und Materialforschung in Luft- und Raumfahrtqualität.

DerSSiC-Kapselnwurden aus hochreinem Siliziumkarbid mit einem Metallverunreinigungsgehalt von unter 50 ppm hergestellt, was dazu beiträgt, die Kontamination während fortschrittlicher Keramiksinterprozesse zu minimieren.

Im Vergleich zu herkömmlichen Keramikbehältern ist dieDrucklos gesinterte Siliziumkarbid-KapselnBehielt eine stabile Leistung bei wiederholten Temperaturwechseln bis zu 1800 °C bei und bot gleichzeitig eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit.

• Reinheit der Rohstoffe: SiC-Pulver aus hochreinen Quarzvorkommen (ISO 14001-zertifizierter Bergbau).
• Produktionsprozess: Vakuumsintern bei 2200 °C für 20 Stunden unter Argonatmosphäre, um sauerstoffbedingte Defekte zu beseitigen.
• Testprotokoll:
  • RFA-Analyse auf Elementreinheit (durchgeführt von SGS Schweiz).
  • Dyne-Test zur Oberflächenenergiekompatibilität mit Keramikschlämmen.

• Kundenspezifisches Prototyping: Mitentwickelte 50-mm³-Minikapseln für Sinterexperimente im Mikromaßstab.
• Datenaustausch: Bereitstellung von Wärmebilddaten in Echtzeit während der Sinterversuche des Kunden.
• Schulungsunterstützung: Gastgeber eines technischen Workshops zur Wartung von SiC-Bollern für das Forschungsteam des Kunden.

1. Reinheits- und Prozessverbesserungen

   • Kontamination beseitigt: Die Auslaugung alkalischer Ionen wurde von 1000 ppm auf <50 ppm reduziert und erfüllt die Materialstandards für die Luft- und Raumfahrt (z. B. ASTM F2924).
   • Sintereffizienz: Die Zykluszeit wurde von 48 Stunden auf 38 Stunden verkürzt, was den F&E-Durchsatz beschleunigt.

2. Kosten- und Zuverlässigkeitsgewinne

   • Lebensdauer auf über 1000 Zyklen verlängert: 20x länger als Graphitkapseln, wodurch die Austauschkosten um ein Vielfaches gesenkt werden95 %.
   • Experimentelle Misserfolgsrate um 85 % gesunken: Durch die konstante Leistung bei thermischen Zyklen wurden Probenverluste vermieden.

3. Auswirkungen auf den Markt

   • Die neuen Keramikverbundwerkstoffe des Kunden (entwickelt mit Kegu-Kapseln) gewannen den PreisSchweizer Technologiepreis 2024für Innovationen in der Luft- und Raumfahrt.
   • Kegu wurde in der öffentlichen Beschaffungsdatenbank des Kunden für hochreine Materialien als bevorzugter Lieferant aufgeführt.

Drucklos gesinterte Siliziumkarbidbehälter (SSiC) werden häufig eingesetzt in:

• fortgeschrittenes Keramiksintern,
• Materialien für Lithiumbatterien,
• Halbleiterverarbeitung,
• und Materialentwicklung für die Luft- und Raumfahrt.

Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

• extrem geringe Kontamination,
• ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit,
• Strukturstabilität bei hohen Temperaturen,
• und lange Lebensdauer.

Erkunden:

• Drucklos gesinterte SiC-Kapsel
• Drucklos gesinterte Siliziumkarbid-Komponenten (SSiC).