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 desenvolvidoSaggar de SiC sinterizado sem pressão para cerâmica / bateria de lítio / indústria metalúrgicacom um diâmetro superior a 50 mm,

1. Design Otimizado para a Pureza

   • Composição do material: 99,9% de SiC puro (conteúdo de impurezas metálicas < 50 ppm), certificado pelo Centro Suíço de Eletrónica e Microtecnologia (CSEM).
   • Revestimento de superfície: Polido a Ra ≤ 0,5 μm para minimizar a adesão do pó e garantir uma limpeza fácil.

2. Desempenho em ambientes extremos

   • Intervalo de temperatura: Estável a partir da temperatura ambiente até1800°C, resistente a mais de 1000 ciclos térmicos (-20°C a 1800°C) sem rachaduras.
   • Resistência à corrosãoNão afetado por fluxos agressivos (por exemplo, Na2CO3, K2O) utilizados na síntese cerâmica.
   • Conductividade térmica: 140 W/m·K, permitindo um aquecimento uniforme e reduzindo o tempo de sinterização em 20%.

3. Traçabilidade e controlo da qualidade

   • 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.