Saggers de carburo de silício (SiC) de alta pureza - Equipamento de laboratório de cerâmica de precisão

O instituto suíço enfrentou limitações críticas com os saggers convencionais de alumina e grafite em seus processos de sinterização cerâmica de ultra-alta pureza (1700 °C +):

• Riscos de contaminação: Os saggers de alumínio lixiviam íons alcalinos em pó cerâmico, comprometendo a pureza do material para componentes aeroespaciais.
• Falhas de choque térmico: Os saggers de grafite quebraram após 50 ciclos térmicos, causando perda de amostra em experimentos caros de P&D.
• Ineficiência dos processos: As frequentes substituições e ciclos de limpeza atrasaram os prazos do projecto em 30%.

Pontos de dor centrais:

• Incapacidade de manter a pureza do material em I&D de alto valor.
• Curta vida útil em ambientes de ciclo térmico extremo.
• Os custos elevados dos experimentos fracassados e do tempo de inatividade.

Kegu desenvolvidoSangues de SiC sinterizadas sem pressão para aplicações a altas temperaturas e de alta purezaadaptado para sinterização de cerâmica avançada e pesquisa de materiais aeroespaciais.

OSSiC saggersforam fabricados com carburo de silício de ultra-alta pureza com um teor de impurezas metálicas inferior a 50 ppm, ajudando a minimizar a contaminação durante os processos avançados de sinterização cerâmica.

Em comparação com os recipientes de cerâmica convencionais, osde peso não superior a 20 g/m2, mas não superior a 20 g/m2,Manteve um desempenho estável sob ciclos térmicos repetidos até 1800°C, proporcionando uma excelente resistência à corrosão e condutividade térmica.

• Pureza da matéria-prima: SiC em pó proveniente de depósitos de quartzo ultralimpos (mineração certificada ISO 14001).
• Processo de produção: Sinterização a vácuo a 2200°C durante 20 horas sob atmosfera de argónio para eliminar os defeitos induzidos pelo oxigénio.
• Protocolo de ensaio:
  • Análise XRF para a pureza dos elementos (realizada pela SGS Suíça).
  • Teste Dyne de compatibilidade energética de superfície com lulas cerâmicas.

• Prototipos personalizados: Co-desenvolvido 50mm3 mini-saggers para experimentos de sinterização em micro-escala.
• Partilha de dados: Forneceu dados de imagem térmica em tempo real durante os ensaios de sinterização do cliente.
• Apoio à formação: organizou um seminário técnico sobre manutenção de SIC para a equipa de investigação do cliente.

1. Melhorias na pureza e no processo

   • Eliminação da contaminação: Lixiviação de iões alcalinos reduzida de 1000 ppm para < 50 ppm, cumprindo as normas de materiais aeroespaciais (por exemplo, ASTM F2924).
   • Eficiência da sinterização: Tempo de ciclo reduzido de 48 horas para 38 horas, acelerando a produção de I&D.

2. Ganhos de custo e confiabilidade

   • Vida útil estendida para mais de 1000 ciclos: 20 vezes mais do que os saggers de grafite, reduzindo os custos de substituição em95%.
   • Taxa de falhas em experimentos caiu 85%: Desempenho consistente no ciclo térmico eliminou a perda de amostra.

3. Impacto no mercado

   • Os novos compósitos cerâmicos do cliente (desenvolvidos com saggers Kegu) ganharam o prémio dePrémio Suíço de Tecnologia de 2024para a inovação aeroespacial.
   • A Kegu foi incluída como fornecedora preferida na base de dados de contratos públicos do cliente para materiais de alta pureza.

Os saggers de carburo de silício sinterizado sem pressão (SSiC) são amplamente utilizados em:

• Sinterização cerâmica avançada,
• materiais de baterias de lítio,
• processamento de semicondutores,
• e desenvolvimento de materiais aeroespaciais.

As principais vantagens incluem:

• Contaminação ultra-baixa,
• excelente resistência ao ciclo térmico,
• estabilidade estrutural a altas temperaturas,
• e uma longa vida útil.

Explorar:

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