Viện nghiên cứu Thụy Sĩ đối mặt với những hạn chế nghiêm trọng với các loại sagger alumina và graphite thông thường trong quy trình thiêu kết gốm siêu tinh khiết (1700°C+):
- Rủi ro nhiễm bẩn: Sagger alumina đã thôi nhiễm các ion kiềm vào bột gốm, làm ảnh hưởng đến độ tinh khiết của vật liệu cho các bộ phận hàng không vũ trụ.
- Hỏng hóc do sốc nhiệt: Sagger graphite bị nứt sau 50 chu kỳ nhiệt, gây mất mẫu trong các thí nghiệm R&D tốn kém.
- Hiệu quả quy trình thấp: Việc thay thế và làm sạch thường xuyên làm chậm tiến độ dự án 30%.
Các điểm đau cốt lõi:
- Không có khả năng duy trì độ tinh khiết vật liệu trong R&D giá trị cao.
- Tuổi thọ ngắn trong môi trường chu kỳ nhiệt khắc nghiệt.
- Chi phí cao do thí nghiệm thất bại và thời gian ngừng hoạt động.
Kegu đã phát triển Sagger SiC Thiêu kết không áp lực cho Công nghiệp Gốm / Pin Lithium / Luyện kim được tùy chỉnh cho các ứng dụng siêu sạch, nhiệt độ cao:
-
Thiết kế tối ưu hóa độ tinh khiết
- Thành phần vật liệu: SiC tinh khiết 99,9% (hàm lượng tạp kim loại <50 ppm), được chứng nhận bởi Trung tâm Điện tử và Vi cơ Thụy Sĩ (CSEM).
- Hoàn thiện bề mặt: Đánh bóng đến Ra ≤ 0,5μm để giảm thiểu bám dính bột và đảm bảo dễ dàng làm sạch.
-
Hiệu suất trong môi trường khắc nghiệt
- Phạm vi nhiệt độ: Ổn định từ nhiệt độ phòng đến 1800°C, chịu được hơn 1000 chu kỳ nhiệt (-20°C đến 1800°C) mà không bị nứt.
- Khả năng chống ăn mòn: Không bị ảnh hưởng bởi các chất trợ dung mạnh (ví dụ: Na2CO3, K2O) được sử dụng trong tổng hợp gốm.
- Độ dẫn nhiệt: 140 W/m·K, cho phép gia nhiệt đồng đều và giảm thời gian thiêu kết 20%.
-
Khả năng truy xuất nguồn gốc & Kiểm soát chất lượng
- Độ tinh khiết nguyên liệu thô: Bột SiC có nguồn gốc từ các mỏ thạch anh siêu sạch (khai thác được chứng nhận ISO 14001).
- Quy trình sản xuất: Thiêu kết chân không ở 2200°C trong 20 giờ dưới khí argon để loại bỏ các khuyết tật do oxy gây ra.
- Quy trình kiểm tra:
- Phân tích XRF về độ tinh khiết nguyên tố (do SGS Thụy Sĩ thực hiện).
- Kiểm tra Dyne về khả năng tương thích năng lượng bề mặt với huyền phù gốm.
- Tạo mẫu tùy chỉnh: Đồng phát triển các sagger mini 50mm³ cho các thí nghiệm thiêu kết quy mô vi mô.
- Chia sẻ dữ liệu: Cung cấp dữ liệu hình ảnh nhiệt thời gian thực trong các thử nghiệm thiêu kết của khách hàng.
- Hỗ trợ đào tạo: Tổ chức hội thảo kỹ thuật về bảo trì sagger SiC cho đội ngũ nghiên cứu của khách hàng.
-
Cải thiện độ tinh khiết & quy trình
- Loại bỏ nhiễm bẩn: Lượng thôi nhiễm ion kiềm giảm từ 1000ppm xuống <50ppm, đáp ứng các tiêu chuẩn vật liệu hàng không vũ trụ (ví dụ: ASTM F2924).
- Hiệu quả thiêu kết: Thời gian chu kỳ giảm từ 48 giờ xuống 38 giờ, đẩy nhanh thông lượng R&D.
-
Lợi ích về chi phí & độ tin cậy
- Tuổi thọ tăng lên hơn 1000 chu kỳ: Lâu hơn gấp 20 lần so với sagger graphite, giảm chi phí thay thế 95%.
- Tỷ lệ thất bại thí nghiệm giảm 85%: Hiệu suất ổn định trong chu kỳ nhiệt đã loại bỏ việc mất mẫu.
-
Tác động thị trường
- Các vật liệu composite gốm mới của khách hàng (được phát triển bằng sagger Kegu) đã giành được Giải thưởng Công nghệ Thụy Sĩ 2024 cho đổi mới hàng không vũ trụ.
- Kegu được liệt kê là nhà cung cấp ưa thích trong cơ sở dữ liệu mua sắm công của khách hàng cho các vật liệu siêu tinh khiết.
| Thông số | Sagger SiC Kegu | Sagger Alumina truyền thống | Sagger Graphite |
|---|---|---|---|
| Nhiệt độ dịch vụ tối đa | 1800°C | 1600°C | 1500°C |
| Chu kỳ nhiệt (cho đến khi hỏng) | Hơn 1000 chu kỳ | 50 chu kỳ | 50 chu kỳ |
| Thôi nhiễm ion kiềm | <50 ppm | Hơn 1000 ppm | Không áp dụng |
| Giảm thời gian thiêu kết | 20% |



