Задача клиента

• Риски загрязнения: Тигли из оксида алюминия выщелачивали щелочные ионы в керамические порошки, ухудшая чистоту материала для аэрокосмических компонентов.
• Термические удары: Графитовые тигли трескались после 50 тепловых циклов, что приводило к потере образцов в дорогостоящих исследованиях и разработках.
• Неэффективность процесса: Частые замены и циклы очистки задерживали сроки реализации проектов на 30%.

• Невозможность поддержания чистоты материала в ценных исследованиях и разработках.
• Короткий срок службы в условиях экстремальных тепловых циклов.
• Высокие затраты из-за неудачных экспериментов и простоев.

Решение Kegu

Технические инновации

1. Оптимизированный для чистоты дизайн
   • Состав материала: SiC чистотой 99,9% (содержание примесей металлов <50 ppm), сертифицировано Швейцарским центром электроники и микротехнологий (CSEM).
   • Обработка поверхности: Отполировано до Ra ≤ 0,5μm для минимизации адгезии порошка и обеспечения легкой очистки.
2. Производительность в экстремальных условиях
   • Диапазон температур: Стабильно от комнатной температуры до 1800°C, выдерживает более 1000 тепловых циклов (-20°C до 1800°C) без растрескивания.
   • Коррозионная стойкость: Не подвержен воздействию агрессивных флюсов (например, Na2CO3, K2O), используемых в синтезе керамики.
   • Теплопроводность: 140 Вт/м·К, что обеспечивает равномерный нагрев и сокращает время спекания на 20%.
3. Отслеживаемость и контроль качества
   • Чистота сырья: Порошок SiC получен из сверхчистых кварцевых отложений (сертифицированный по ISO 14001 майнинг).
   • Производственный процесс: Вакуумное спекание при 2200°C в течение 20 часов в атмосфере аргона для устранения дефектов, вызванных кислородом.
   • Протокол испытаний:
     • XRF-анализ на элементную чистоту (проведен SGS Switzerland).
     • Тест Dyne на совместимость поверхностной энергии с керамическими суспензиями.

Сотрудничество в области исследований и разработок

• Индивидуальное прототипирование: Совместно разработаны мини-тигли объемом 50 мм³ для мелкомасштабных экспериментов по спеканию.
• Обмен данными: Предоставлены данные тепловизионной съемки в реальном времени во время испытаний спекания клиента.
• Техническая поддержка: Проведен технический семинар по обслуживанию тиглей SiC для исследовательской группы клиента.

Результат

1. Улучшения чистоты и процесса
   • Устранение загрязнения: Выщелачивание щелочных ионов снижено с 1000 ppm до <50 ppm, что соответствует стандартам аэрокосмических материалов (например, ASTM F2924).
   • Эффективность спекания: Время цикла сокращено с 48 часов до 38 часов, что ускорило производительность исследований и разработок.
2. Экономия затрат и повышение надежности
   • Срок службы увеличен до 1000+ циклов: В 20 раз дольше, чем у графитовых тиглей, сокращение затрат на замену на 95%.
   • Количество неудачных экспериментов снижено на 85%: Стабильная работа в условиях термических циклов исключила потерю образцов.
3. Влияние на рынок
   • Новые керамические композиты клиента (разработанные с использованием тиглей Kegu) получили Швейцарскую технологическую премию 2024 года за инновации в аэрокосмической отрасли.
   • Kegu была внесена в список предпочтительных поставщиков в базе данных государственных закупок клиента для материалов высокой чистоты.

Сравнение ключевых данных