Когда говорят про электроплавленый корундовый карбид кремния, многие сразу думают о стандартных чёрных или зелёных марках — но на деле тут есть нюансы, которые даже опытные технологи иногда упускают. Например, не все понимают, почему при вроде бы одинаковом химическом составе одна партия даёт стабильный зерновой состав после дробления, а другая начинает пылить ещё на этапе рассева. Я сам лет пять назад думал, что главное — это содержание SiC не менее 98%, пока не столкнулся с партией от АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния, где за счёт особой технологии плавки удалось добиться минимального содержания свободного углерода без пережога — это как раз тот случай, когда поставщик смог объяснить, как режим охлаждения слитка влияет на внутренние напряжения в кристаллах.
Если брать обычный карбид кремния, то его получают в дуговых печах — процесс вроде бы отработанный, но с электроплавленым корундовым вариантом история сложнее. Тут важно не просто расплавить шихту, а добиться направленной кристаллизации, чтобы избежать трещин при последующем дроблении. Мы как-то пробовали закупать материал у местного производителя — в сертификате было всё идеально, но при раскалывании крупные фракции (12-16 мм) давали до 30% мелочи. Оказалось, проблема в скорости охлаждения: если слиток остывает неравномерно, внутри образуются зоны с разной твёрдостью.
А вот у АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния в этом плане подход другой — на их сайте https://www.lzhy.ru видно, что они акцентируют контроль над всем циклом, от подбора шихты до дробления. Кстати, их предприятие работает с 2004 года, и это чувствуется в мелочах: например, они всегда указывают не только фракционный состав, но и насыпную плотность для каждой партии — кажется, мелочь, но когда делаешь формовочные смеси, это экономит часы на подгонку рецептуры.
Ещё один момент, который редко обсуждают — это влияние примесей на поведение материала при высоких температурах. В электроплавленом корундовом карбиде даже 0,2% железа могут привести к потускнению поверхности изделий после отжига. Мы как-то проводили испытания для огнеупорных плит — взяли три образца от разных поставщиков, и только материал от Ланьчжоу Хуая сохранил стабильность при 1500°C без оплавления краёв.
Здесь я бы выделил три ключевых момента: стабильность химсостава, отработанная логистика и готовность поставщика делиться технологическими данными. Например, с АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния мы работаем с 2018 года, и за это время ни разу не было случая, чтобы партия задержалась из-за таможенного оформления — они сами организуют весь процесс, включая сертификацию.
При этом они не скрывают, что производство включает не только карбид кремния, но и ферросилиций, кокс — это на самом деле плюс, потому что означает контроль над сырьевой базой. Я помню, как в 2020 году, когда многие производители столкнулись с дефицитом кокса, эти ребята смогли поддерживать стабильные объёмы выпуска как раз за счёт собственных ресурсов.
Кстати, их сайт https://www.lzhy.ru — не просто визитка, там есть раздел с техническими рекомендациями по применению разных фракций. Например, для абразивных инструментов они советуют брать зёрна с низким содержанием игольчатых частиц — это снижает пылеобразование при резке. Такие детали обычно узнаёшь только из личного общения с технологами, но они вынесли это в открытый доступ.
Самое распространённое — неправильный подбор фракции для конкретных задач. Допустим, для полировки металлов берут F220, но если нужно убрать заусенцы с титановых сплавов, лучше использовать F180 с повышенной зёрностойкостью. Мы как-то провели серию тестов и выяснили, что материал от Ланьчжоу Хуая при одинаковой маркировке даёт на 15% больше циклов полировки до выкрашивания зёрен — видимо, сказывается однородность кристаллов.
Ещё одна ошибка — игнорирование влажности при хранении. Карбид кремния вроде бы не гигроскопичен, но если в помещении выше 80% влажности, на поверхности зёрен образуется тонкая плёнка окислов, которая потом мешает смазке в связующих системах. У нас был случай, когда партия от другого поставщика пришла с следами конденсата на мешках — в итоге при изготовлении шлифовальных кругов пришлось увеличивать долю связующего на 3%.
И третий момент — экономия на очистке между сменами фракций. Если в системе остались частицы более крупной фракции, это может привести к браку при тонком шлифовании. Сейчас мы всегда требуем от поставщиков указывать остаточную засорённость — у АО Ланьчжоу Хуая этот показатель обычно не превышает 0,8%, что для российского рынка очень достойно.
В 2021 году мы тестировали материалы для наполнения огнеупорных бетонов — нужен был наполнитель, который бы не терял прочность при циклическом нагреве до 1400°C. Испытали четыре варианта, включая обычный карбид кремния и электроплавленый корундовый от Ланьчжоу Хуая. Последний показал наименьшую усадку после 50 циклов — технолог потом объяснил, что дело в монокристальной структуре, которая меньше подвержена термическому растрескиванию.
Другой пример — производство отрезных кругов для резки жаропрочных сплавов. Когда перешли на электроплавленый корундовый карбид от этого поставщика, стойкость инструмента выросла на 22% compared с предыдущим материалом. При этом себестоимость круга увеличилась всего на 8% — экономический эффект очевиден.
Интересный случай был с одним заводом по производству керамических фильтров — они жаловались на быстрое засорение форм при литье. Оказалось, проблема была в форме зёрен карбида кремния: слишком много осколочных частиц с острыми краями. После перехода на материал от АО Ланьчжоу Хуая, где преобладают изометричные зёрна, проблема решилась — видимо, сказывается их технология контролируемого дробления.
Объём производства карбида кремния у этого предприятия позволяет закрывать средние и крупные заказы — они заявляют о возможности отгрузки до 500 тонн в месяц, но по факту мы брали партии по 80-100 тонн, и проблем не было. Главное — предупреждать заранее, особенно если нужны нестандартные фракции типа 0-0,5 мм или 10-14 мм.
Логистика — отдельный вопрос. Из Китая обычно идёт 35-45 дней, но они организуют доставку до склада в России, что упрощает таможенное оформление. Мы как-то пробовали работать с другим поставщиком — там пришлось самим заниматься всей бумажной волокитой, в итоге вышло дороже, хотя цена за тонну была ниже.
Сейчас, кстати, многие пересматривают цепочки поставок из-за геополитической ситуации — и здесь стабильность важнее сиюминутной экономии. АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния работает на рынке с 2004 года, и за это время у них сложилась репутация надёжного партнёра — это тот случай, когда можно не переживать, что завтра производство встанет из-за отсутствия сырья.
Сейчас вижу тенденцию к специализации — уже недостаточно просто поставлять карбид кремния, нужно предлагать решения под конкретные задачи. Например, для 3D-печати керамиками требуются порошки с определённой формой частиц и минимальной электризуемостью — и некоторые поставщики, включая Ланьчжоу Хуая, уже работают над такими модификациями.
Ещё одно направление — композитные материалы на основе карбида кремния. Мы недавно тестировали образцы с добавлением нитрида бора — теплопроводность выросла на 30% без потери прочности. Думаю, в ближайшие годы поставщики, которые инвестируют в НИОКР, будут в выигрыше.
И конечно, экология — сейчас даже в абразивной промышленности ужесточаются требования к пылеобразованию. Электроплавленый корундовый карбид кремния с его монокристальной структурой здесь имеет преимущество — при одинаковой твёрдости он даёт меньше микропыли. Кстати, на сайте https://www.lzhy.ru есть данные по тестам на пылеобразование для разных фракций — полезная информация для разработчиков систем аспирации.
