Когда слышишь про 'ведущих поставщиков твердости карбида кремния', сразу представляются эталонные лабораторные условия. Но на деле — у нас в цеху вечно пыль от распаковки мешков, и первый тест на твёрдость мы делаем буквально 'на зуб'. Шутка, конечно, но доля правды есть: многие до сих пор путают твёрдость по Шору с микротвёрдостью по Виккерсу, а ведь разница в применении — как между напильником и алмазным резцом.
В 2018-м мы закупили партию карбида кремния у китайского завода — вроде бы по спецификациям всё сходилось. Но при формовке абразивных дисков частицы крошились под прессом. Оказалось, поставщик грешил перекалкой зерна: твёрдость по Моосу была на уровне, а ударная вязкость — ниже плинтуса. Тогда я впервые задумался, что твердость карбида кремния — это не цифра в сертификате, а комплекс: сопротивление сжатию, абразивный износ, хрупкость.
Кстати, про АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния — их технолог как-то показывал статистику брака по партиям. У них в карбиде кремния марки GC содержание SiC стабильно 98.7-99.2%, но главное — они контролируют не только химию, но и распределение зёрен по фракциям. Для литейных форм это критично: если в шихте перекос в мелкую фракцию — газопроницаемость падает в разы.
Заметил, что европейские клиенты часто требуют испытания на трение по ISO 13314, а наши заводы до сих пор работают по ГОСТ 3647-80. Разница в методиках приводит к курьёзам: однажды немецкий инженер отверг партию, где наши испытания показали 9.5 по Моосу, а его замеры — 9.2. Выяснилось, он калибровал прибор по корунду, а не по эталонному карбиду.
В 2021 году мы тестировали чёрный карбид кремния для огнеупоров — взяли образцы у трёх производителей, включая АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния. Их сайт https://www.lzhy.ru указывает на производство с 2004 года, но меня больше интересовало, как они решают проблему свободного углерода. В печах для обжига магнезита его превышение всего на 0.3% приводило к вспениванию кладки.
У них в паспортах на карбид кремния марки FEPA F12-F30 чётко прописан диапазон Fe2O3 — не более 0.18%. Но мы дополнительно проверяли спектрометром: в трёх партиях из четырёх было 0.15-0.17%. Это важнее, чем громкие заявления о 'максимальной твёрдости' — потому что именно оксиды железа катализируют окисление карбида при температурах выше 1400°C.
Коллега с Уральского завода огнеупоров как-то жаловался: купили 'элитный' карбид, а при термоциклировании в футеровке печи появились трещины. Разбор показал — поставщик не учёл коэффициент термического расширения для конкретной марки стали. Теперь мы всегда требуем данные не только по твёрдости, но и по КТР в диапазоне 20-800°C.
При выборе поставщика карбида кремния для абразивов мы смотрим на историю брака по влажности. Казалось бы, мелочь — но если при сушке зёрна перегреть, на поверхности образуется аморфная окисная плёнка. Она снижает адгезию в связующих смолах на 15-20%. У АО Ланьчжоу Хуая в карбиде кремния для шлифовальных кругов влажность стабильно 0.08-0.12% — видно, что сушильные барабаны калибруют регулярно.
Ещё один момент — геометрия зёрен. Для резки керамики нужны частицы с острыми гранями, а для полировки — скруглённые. Некоторые поставщики дробят карбид молотковыми дробилками, получая хаотичную форму. На том же https://www.lzhy.ru в описании процесса упоминают валковые дробилки с регулируемым зазором — это даёт более предсказуемый результат.
Запомнился случай, когда мы заказали карбид кремния для напыления — требовалась чистота 99.9%. Пришлось отклонить две партии из-за микропримесей алюминия. Технолог из Ланьчжоу позже объяснил, что для таких задач они используют дополнительную магнитную сепарацию — обычные методы обогащения не удаляют Al полностью.
Сейчас при запросе коммерческих предложений мы сразу просим приложить не только сертификаты, но и результаты тестов на конкретном оборудовании. Например, для оценки истираемости используем установку Табера с стальными дисками — если после 10000 циклов потеря массы больше 0.8 г, это брак для абразивных применений.
Интересно, что АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния в своих отчётах указывает не только средние значения, но и стандартное отклонение по твёрдости. Для партии в 20 тонн σ=0.15 — это признак стабильного технологического процесса. Кстати, их карбид кремния для металлургических шихт идёт с повышенным содержанием крупных фракций — 5-10 мм, что редкость среди азиатских производителей.
Мы перестали верить в 'универсальные решения'. Даже у лучших поставщиков карбид для огнеупоров и для абразивов — это разные продукты. Один китайский комбинат пытался продать нам 'компромиссный' вариант — в итоге и стойкость режущих кромок ниже, и теплопроводность в огнеупорах нестабильная.
Сейчас вижу тенденцию к специализации: вместо 'карбида кремния вообще' появляются марки под конкретные процессы. Например, для Wire Sawing уже требуют зёрна с коэффициентом формы 1.2-1.4, а не стандартные 1.6-1.8. На https://www.lzhy.ru в разделе продукции появились подкатегории для фотоэлементов — это верный признак адаптации к рынку.
Коллеги из Челябинска экспериментируют с легированным карбидом — добавляют бор для повышения ударной вязкости. Пока результаты противоречивые: твёрдость падает на 5-7%, но стойкость в вибромельницах увеличивается вдвое. Думаю, через пару лет увидим новых игроков в этом сегменте.
Лично я скептически отношусь к гонке за 'рекордной твёрдостью'. В 95% применений важнее стабильность параметров от партии к партии. Наш опыт с АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния показывает: их сила не в суперсовременном оборудовании, а в жёстком контроле на каждом переделе — от обжига в дуговых печах до рассева на виброгрохотах.
P.S. На днях разбирали брак — в термостойком бетоне появились выколы. Оказалось, поставщик сменил источник кварцита для шихты. Мелочь? Но именно из таких мелочей складывается реальная картина о 'ведущих поставщиках твёрдости'.
