Tantangan Klien
Institut Swiss menghadapi keterbatasan kritis dengan sagger alumina dan grafit konvensional dalam proses sintering keramik berkemurnian sangat tinggi mereka (1700°C+):
- Risiko Kontaminasi: Sagger alumina melarutkan ion alkali ke dalam serbuk keramik, mengkompromikan kemurnian material untuk komponen dirgantara.
- Kegagalan Guncangan Termal: Sagger grafit retak setelah 50 siklus termal, menyebabkan hilangnya sampel dalam eksperimen R&D yang mahal.
- Inefisiensi Proses: Penggantian dan siklus pembersihan yang sering menunda jadwal proyek hingga 30%.
Poin-Poin Penting Inti:
- Ketidakmampuan untuk mempertahankan kemurnian material dalam R&D bernilai tinggi.
- Umur pakai yang pendek dalam lingkungan siklus termal ekstrem.
- Biaya tinggi dari eksperimen yang gagal dan waktu henti.
Solusi Kegu
Kegu mengembangkan Sagger SiC Sintering Tanpa Tekanan Untuk Industri Keramik / Baterai Lithium / Metalurgi yang dirancang khusus untuk aplikasi suhu tinggi yang sangat bersih:
Inovasi Teknis
-
Desain yang Dioptimalkan Kemurnian
- Komposisi Material: SiC murni 99,9% (kandungan pengotor logam <50 ppm), bersertifikasi oleh Swiss Centre for Electronics and Microtechnology (CSEM).
- Permukaan Akhir: Dipoles hingga Ra ≤ 0,5μm untuk meminimalkan adhesi serbuk dan memastikan pembersihan yang mudah.
-
Kinerja Lingkungan Ekstrem
- Rentang Suhu: Stabil dari suhu ruangan hingga 1800°C, tahan terhadap 1000+ siklus termal (-20°C hingga 1800°C) tanpa retak.
- Ketahanan Korosi: Tidak terpengaruh oleh fluks agresif (misalnya, Na2CO3, K2O) yang digunakan dalam sintesis keramik.
- Konduktivitas Termal: 140 W/m·K, memungkinkan pemanasan yang seragam dan mengurangi waktu sintering hingga 20%.
-
Ketertelusuran & Kontrol Kualitas
- Kemurnian Bahan Baku: Serbuk SiC bersumber dari endapan kuarsa yang sangat bersih (penambangan bersertifikasi ISO 14001).
- Proses Produksi: Sintering vakum pada 2200°C selama 20 jam di bawah atmosfer argon untuk menghilangkan cacat yang diinduksi oksigen.
- Protokol Pengujian:
- Analisis XRF untuk kemurnian unsur (dilakukan oleh SGS Switzerland).
- Uji Dyne untuk kompatibilitas energi permukaan dengan bubur keramik.
Kolaborasi R&D
- Pembuatan Prototipe Kustom: Bersama-sama mengembangkan mini-sagger 50mm³ untuk eksperimen sintering skala mikro.
- Berbagi Data: Menyediakan data pencitraan termal real-time selama uji coba sintering klien.
- Dukungan Pelatihan: Menyelenggarakan lokakarya teknis tentang pemeliharaan sagger SiC untuk tim peneliti klien.
Hasil
-
Peningkatan Kemurnian & Proses
- Kontaminasi Dihilangkan: Pelarutan ion alkali berkurang dari 1000ppm menjadi <50ppm, memenuhi standar material dirgantara (misalnya, ASTM F2924).
- Efisiensi Sintering: Waktu siklus berkurang dari 48 jam menjadi 38 jam, mempercepat throughput R&D.
-
Keuntungan Biaya & Keandalan
- Umur Pakai Diperpanjang hingga 1000+ Siklus: 20x lebih lama dari sagger grafit, memangkas biaya penggantian sebesar 95%.
- Tingkat Kegagalan Eksperimen Turun hingga 85%: Kinerja yang konsisten dalam siklus termal menghilangkan hilangnya sampel.
-
Dampak Pasar
- Komposit keramik baru klien (dikembangkan menggunakan sagger Kegu) memenangkan Swiss Technology Award 2024 untuk inovasi dirgantara.
- Kegu terdaftar sebagai pemasok pilihan dalam database pengadaan publik klien untuk material berkemurnian tinggi.
Perbandingan Data Kunci
| Parameter | Kegu SiC Saggers | Saggers Alumina Tradisional | Saggers Grafit |
|---|---|---|---|
| Suhu Layanan Maks | 1800°C | 1600°C | 1500°C |
| Siklus Termal (hingga kegagalan) | 1000+ siklus | 50 siklus | 50 siklus |
| Pelarutan Ion Alkali | <50 ppm | 1000+ ppm | N/A |
| Pengurangan Waktu Sintering | 20% |