ग्राहक चुनौती
स्विस संस्थान को अपनी अति-उच्च शुद्धता वाले सिरेमिक सिंटरिंग प्रक्रियाओं (1700°C+) में पारंपरिक एल्युमिना और ग्रेफाइट सेगर्स के साथ महत्वपूर्ण सीमाओं का सामना करना पड़ाः
- दूषित होने के जोखिम: एल्यूमिना सेगर्स ने क्षारीय आयनों को सिरेमिक पाउडर में लुढ़का दिया, जिससे एयरोस्पेस घटकों के लिए सामग्री की शुद्धता को खतरा हुआ।
- थर्मल शॉक विफलताएं: 50 थर्मल चक्रों के बाद ग्राफाइट के झुकने से नमूना खो जाता है, जिससे महंगे अनुसंधान और विकास प्रयोगों में नमूना खो जाता है।
- प्रक्रिया की अक्षमता: लगातार प्रतिस्थापन और सफाई चक्रों से परियोजना के समय में 30% की देरी हुई।
मुख्य दर्द बिंदु:
- उच्च मूल्य के अनुसंधान एवं विकास में सामग्री शुद्धता बनाए रखने में असमर्थता।
- अत्यधिक ताप चक्र वातावरण में कम सेवा जीवन।
- असफल प्रयोगों और डाउनटाइम से उच्च लागत।
केगु समाधान
केगु विकसितदबाव रहित सिंटरित सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सेगर्सअति-स्वच्छ, उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित:
तकनीकी नवाचार
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शुद्धता के लिए अनुकूलित डिजाइन
- सामग्री संरचना: 99.9% शुद्ध SiC (धातु अशुद्धता सामग्री <50 ppm), स्विस सेंटर फॉर इलेक्ट्रॉनिक्स एंड माइक्रोटेक्नोलॉजी (CSEM) द्वारा प्रमाणित।
- सतह खत्म: पाउडर आसंजन को कम करने और आसान सफाई सुनिश्चित करने के लिए Ra ≤ 0.5μm तक पॉलिश किया गया।
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चरम वातावरण में प्रदर्शन
- तापमान सीमा: कमरे के तापमान से स्थिर1800°C, 1000+ थर्मल चक्रों (-20°C से 1800°C) के बिना दरार का सामना करना।
- जंग प्रतिरोध: सिरेमिक संश्लेषण में प्रयुक्त आक्रामक प्रवाहों (जैसे, Na2CO3, K2O) से प्रभावित नहीं।
- ऊष्मा चालकता: 140 W/m·K, समान हीटिंग की अनुमति देता है और 20% तक सेंटरिंग समय को कम करता है।
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ट्रेसेबिलिटी और गुणवत्ता नियंत्रण
- कच्चे माल की शुद्धता: अल्ट्रा-शुद्ध क्वार्ट्ज जमा से प्राप्त SiC पाउडर (ISO 14001 प्रमाणित खनन) ।
- उत्पादन प्रक्रिया: ऑक्सीजन के कारण होने वाले दोषों को दूर करने के लिए आर्गोन वायुमंडल में 2200°C पर 20 घंटे तक वैक्यूम सिंटरिंग।
- परीक्षण प्रोटोकॉल:
- तत्व शुद्धता के लिए एक्सआरएफ विश्लेषण (एसजीएस स्विट्जरलैंड द्वारा किया गया) ।
- सिरेमिक स्लरी के साथ सतह ऊर्जा संगतता के लिए डायन परीक्षण।
अनुसंधान एवं विकास सहयोग
- कस्टम प्रोटोटाइप: माइक्रोस्केल सिंटरिंग प्रयोगों के लिए 50 मिमी 3 मिनी-सागर्स को सह-विकसित किया गया।
- डेटा साझा करना: ग्राहक के सिंटरिंग परीक्षणों के दौरान वास्तविक समय में थर्मल इमेजिंग डेटा प्रदान किया।
- प्रशिक्षण सहायता: ग्राहक की अनुसंधान टीम के लिए SiC sagger के रखरखाव पर एक तकनीकी कार्यशाला आयोजित की।
परिणाम
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शुद्धता और प्रक्रिया में सुधार
- दूषित होने से छुटकारा: क्षारीय आयनों का लिकिंग 1000ppm से घटाकर <50ppm कर दिया गया है, जो एयरोस्पेस सामग्री मानकों (जैसे, ASTM F2924) को पूरा करता है।
- सिंटरिंग दक्षता: चक्र का समय 48 घंटे से घटाकर 38 घंटे कर दिया गया, जिससे अनुसंधान एवं विकास में तेजी आई।
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लागत और विश्वसनीयता लाभ
- सेवा जीवन 1000+ चक्रों तक बढ़ाया गया: 20 गुना लंबे समय तक ग्राफाइट saggers, द्वारा प्रतिस्थापन लागत में कटौती95%.
- प्रयोग की विफलता दर 85% तक गिर गई: थर्मल साइक्लिंग में लगातार प्रदर्शन ने नमूना हानि को समाप्त कर दिया।
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बाजार पर प्रभाव
- ग्राहक के नए सिरेमिक कम्पोजिट (केगु सैगर्स का उपयोग करके विकसित) ने पुरस्कार जीता।2024 स्विस प्रौद्योगिकी पुरस्कारएयरोस्पेस नवाचार के लिए।
- केगु को उच्च शुद्धता वाली सामग्रियों के लिए ग्राहक के सार्वजनिक खरीद डेटाबेस में पसंदीदा आपूर्तिकर्ता के रूप में सूचीबद्ध किया गया था।
प्रमुख डेटा की तुलना
| पैरामीटर | केगु सीसी सैगर्स | पारंपरिक एल्युमिनियम सगेर्स | ग्रेफाइट सैगर |
|---|---|---|---|
| अधिकतम सेवा तापमान | 1800°C | 1600°C | 1500°C |
| थर्मल चक्र (विघटन तक) | 1000+ चक्र | 50 चक्र | 50 चक्र |
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