Crisoles de carburo de silicio (SiC) de alta pureza - Equipos de laboratorio de cerámica de precisión

El instituto suizo se enfrentó a limitaciones críticas con los saggers de alumina y grafito convencionales en sus procesos de sinterización cerámica de ultra alta pureza (1700 °C +):

• Riesgos de contaminación: Los saggers de alumina lixiviaron los iones alcalinos en polvos cerámicos, comprometiendo la pureza del material para los componentes aeroespaciales.
• Fallas por choque térmico: Los saggers de grafito se agrietaron después de 50 ciclos térmicos, causando pérdida de muestra en costosos experimentos de I + D.
• Ineficiencia del proceso: Los ciclos frecuentes de sustitución y limpieza retrasaron los plazos del proyecto en un 30%.

Puntos principales de dolor:

• Incapacidad para mantener la pureza del material en I+D de alto valor.
• Vida útil corta en entornos de ciclos térmicos extremos.
• Los altos costos de los experimentos fallidos y el tiempo de inactividad.

Kegu desarrolladocon un contenido de sodio en peso superior o igual a 10%, pero no superior o igual a 30% en pesodiseñado para la sinterización de cerámica avanzada y la investigación de materiales aeroespaciales.

ElLas agujas de SSiCfueron fabricados con carburo de silicio de ultra alta pureza con un contenido de impurezas metálicas inferior a 50 ppm, lo que ayuda a minimizar la contaminación durante los procesos avanzados de sinterización cerámica.

En comparación con los contenedores de cerámica convencionales, elcon un contenido de nitrógeno de 99,99% o más, pero no más de 99,99%mantenido un rendimiento estable en ciclos térmicos repetidos de hasta 1800 °C, proporcionando al mismo tiempo una excelente resistencia a la corrosión y conductividad térmica.

• Pureza de la materia prima: SiC en polvo procedente de depósitos de cuarzo ultralimpios (minería certificada ISO 14001).
• Proceso de producción: Sinterización al vacío a 2200°C durante 20 horas bajo atmósfera de argón para eliminar los defectos inducidos por el oxígeno.
• Protocolo de ensayo:
  • Análisis de XRF para la pureza de los elementos (realizado por SGS Suiza).
  • Prueba Dyne de compatibilidad energética de la superficie con las suspensiones cerámicas.

• Prototipos personalizados: Co-desarrollado 50 mm3 mini-saggers para experimentos de sinterización a microescala.
• Compartir los datos: Se proporcionaron datos de imágenes térmicas en tiempo real durante los ensayos de sinterización del cliente.
• Apoyo a la formación: organizó un taller técnico sobre el mantenimiento de los cachos de SiC para el equipo de investigación del cliente.

1. Mejoras en la pureza y el proceso

   • Eliminación de la contaminación: Lixiviación de iones alcalinos reducida de 1000 ppm a < 50 ppm, cumpliendo con las normas de materiales aeroespaciales (por ejemplo, ASTM F2924).
   • Eficiencia de la sinterización: tiempo de ciclo reducido de 48 horas a 38 horas, acelerando el rendimiento de I+D.

2. Ganancias en costes y confiabilidad

   • Vida útil extendida a más de 1000 ciclos: 20 veces más largo que los saggers de grafito, reduciendo los costes de sustitución enEl 95%.
   • La tasa de fracaso experimental se redujo en un 85%: El rendimiento constante en el ciclo térmico eliminó la pérdida de muestras.

3. Impacto en el mercado

   • Los nuevos compuestos cerámicos del cliente (desarrollados con saggers Kegu) ganaron el premioPremio de Tecnología Suizo 2024para la innovación aeroespacial.
   • Kegu figuraba como un proveedor preferido en la base de datos de contratación pública del cliente para materiales de alta pureza.

Los saggers de carburo de silicio sinterizado sin presión (SSiC) se utilizan ampliamente en:

• sinterización cerámica avanzada,
• materiales para baterías de litio,
• procesamiento de semiconductores,
• y desarrollo de materiales aeroespaciales.

Las principales ventajas incluyen:

• contaminación muy baja,
• excelente resistencia al ciclo térmico,
• estabilidad estructural a altas temperaturas,
• y una larga vida útil.

Explorar:

• Las partículas de carbono sincronizadas sin presión
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