Tygle z węglika krzemu (SiC) o wysokiej czystości - Precyzyjne wyposażenie laboratoryjne do ceramiki
Szwajcarski instytut miał do czynienia z krytycznymi ograniczeniami w przypadku konwencjonalnych zębów aluminowodorowych i grafitowych w procesach zgrzewania ceramiki o bardzo wysokiej czystości (1700°C+):
- Ryzyko zanieczyszczenia: Alumina saggers wycierała jony alkaliczne do proszków ceramicznych, zagrażając czystości materiału dla komponentów lotniczych.
- Niepowodzenia w wyniku wstrząsu cieplnego: W wyniku kosztownych eksperymentów badawczo-rozwojowych, po 50 cyklach termicznych pęknięcia grafitowe powodowały utratę próbek.
- Nieefektywność procesów: Częste wymiany i cykle czyszczenia opóźniały terminy realizacji projektu o 30%.
Główne punkty bólu:
- Niemożność utrzymania czystości materiału w wysokowartościowych badaniach i rozwoju.
- Krótka żywotność w ekstremalnych warunkach cyklu termicznego.
- Wysokie koszty nieudanych eksperymentów i przestojów.
Kegu rozwiniętebezciśnieniowo spiekany szczelnik SiC do zastosowań o bardzo wysokiej temperaturze i wysokiej czystościdopasowany do zaawansowanego spiekania ceramiki i badań materiałów lotniczych.
W sprawieSSiC saggerszostały wyprodukowane z wykorzystaniem węglanu krzemu o bardzo wysokiej czystości o zawartości zanieczyszczeń metalowych poniżej 50 ppm, co pomaga zminimalizować zanieczyszczenie podczas zaawansowanych procesów spiekania ceramiki.
W porównaniu z konwencjonalnymi pojemnikami ceramicznymi,Wyroby z tworzyw sztucznychutrzymanie stabilnej wydajności przy wielokrotnym cyklu termicznym do 1800 °C przy jednoczesnej doskonałej odporności na korozję i przewodności cieplnej.
- Czystość surowca: Proszek SiC pochodzący z najczystszych złóż kwarcu (górnictwo certyfikowane ISO 14001).
- Proces produkcji: Sintering próżniowy w temperaturze 2200°C przez 20 godzin w atmosferze argonowej w celu wyeliminowania wad wywołanych tlenem.
- Protokół badania:
- Analiza XRF czystości pierwiastków (prowadzona przez SGS Szwajcaria).
- Badanie Dyne zgodności energetycznej powierzchni z surowcami ceramicznymi.
- Prototypowanie na zamówienie: Wspólnie opracowane mini-spłukiwarki 50 mm3 do eksperymentów z spiekaniem na mikroskalach.
- Dzielenie się danymi: Dostarczono dane obrazowania termicznego w czasie rzeczywistym podczas prób spiekania klienta.
- Wsparcie szkoleniowe: Przeprowadził warsztat techniczny dotyczący konserwacji SiC sagger dla zespołu badawczego klienta.
-
Ulepszenia czystości i procesów
- Wyeliminowane zanieczyszczenie: Wydalanie jonów alkalicznych zmniejszone z 1000 ppm do < 50 ppm, spełniające normy materiałów lotniczych (np. ASTM F2924).
- Skuteczność spiekania: czas cyklu skrócony z 48 godzin do 38 godzin, przyspieszając przepływ badań i rozwoju.
-
Koszty i zyski w zakresie niezawodności
- Żywotność przedłużona do 1000+ cykli: 20 razy dłuższy niż grafit, obniżając koszty wymiany o95%.
- Wskaźnik niepowodzeń w eksperymentach spadł o 85%: Konsekwentna wydajność w cyklu termicznym eliminowała utratę próbek.
-
Wpływ na rynek
- Nowe kompozyty ceramiczne klienta (rozwinięte z wykorzystaniem zębów Kegu) wygrałySzwajcarska Nagroda Technologiczna 2024dla innowacji w dziedzinie lotnictwa kosmicznego.
- Kegu znalazł się na liście preferowanych dostawców w bazie danych zamówień publicznych klienta w zakresie materiałów o wysokiej czystości.
| Parametry | Kegu SiC Saggers | Tradycyjny podkład aluminiowy | Wyroby z grafitu |
|---|---|---|---|
| Maksymalna temperatura pracy | 1800°C | 1600°C | 1500°C |
| Cykle termiczne (do awarii) | 1000+ cykli | 50 cykli | 50 cykli |
| Wyciekiwanie jonów alkalicznych | < 50 ppm | 1000+ ppm | N/A |
| Zmniejszenie czasu sinterowania | 20% |
Bezciśnieniowe zsinterowane węglików krzemu (SSiC) są szeroko stosowane w:
- zaawansowane spiekanie ceramiczne,
- materiały z akumulatorów litowych,
- przetwarzanie półprzewodników,
- i rozwoju materiałów lotniczych.
Główne zalety obejmują:
- bardzo niskie zanieczyszczenie,
- doskonała odporność na cykle termiczne,
- stabilność konstrukcyjna w wysokich temperaturach,
- i długą żywotność.
Odkryj: