Когда слышишь 'производитель отличной твердости карбида кремния', сразу представляется лаборатория с идеальными кристаллами. На деле же — это больше про угольную пыль в волосах и ночные дежурства у печей. Многие до сих пор путают твёрдость карбида кремния с банальной прочностью, а ведь разница в микротрещинах после термоциклирования...
В 2012 году мы закупали у АО Ланьчжоу Хуая первую партию зелёного карбида для абразивов. Тогда ещё их сайт https://www.lzhy.ru был простой визиткой, но в сертификатах уже указывали нестандартные параметры — например, содержание свободного углерода ниже 0.15%. Для литейщиков это мелочь, а для нас, делающих режущие пластины, — причина снизить брак на 7%.
Их технологи умеют объяснить, почему ферросилиций в шихте должен быть именно казахстанский, а не местный. Один раз при мне заместитель главного инженера рисовал на салфетке график зависимости гранулометрии кокса от газопроницаемости в печи. Такие детали не пишут в рекламных буклетах.
Кстати, про минеральную продукцию: они лет пять назад пробовали делать карбид кремния из отходов обогащения кварцитов. Получилось дешевле, но зольность подскочила. Пришлось возвращаться к классической схеме — зато теперь их чёрный карбид для огнеупоров стабильно держит 98.5% SiC.
В 2019 на нашем производстве встала линия дробилки — немецкий ротор разлетелся на куски после партии карбида с включениями корунда. Стали разбираться: оказалось, Ланьчжоу Хуая как раз вводили систему контроля микропримесей методом ICP-AES. Прислали своего технолога — тот за сутки настроил сепарацию на входном контроле.
Замеры твердости по Виккерсу показывали у их материала 28-30 ГПа, но главное — разброс не больше 0.3 ГПа между партиями. Для сравнения: индийские поставщики давали разброс до 1.5 ГПа, что для поликремния смертельно.
Их карбид для солнечной энергетики сейчас идёт с маркировкой 'ultra grade', но мы-то знаем, что это тот же материал, просто отобранный из средних слоёв кристаллизации. Секрет не в технологии, а в том, как охлаждают печь после синтеза.
В 2016 они пытались производить карбид кремния для бронекерамики. Лабораторные тесты показывали твёрдость 9.5 по шкале Мооса, но при обстреле плиты трескались по границам зёрен. Позже выяснилось — виноват режим охлаждения: слишком быстро снижали температуру от 2200°C.
Тогда же пришлось переработать 40 тонн готовой продукции в дроблёнку для абразивов. Убытки покрыли за счёт продажи ферросилиция — это к вопросу о диверсификации производства.
Сейчас их технолог Сергей Петров смеётся: 'Без того провала не появилась бы наша система термостатирования печей'. Кстати, на https://www.lzhy.ru до сих пор нет ни слова про бронекерамику — видимо, помнят урок.
Мы три года спорили с их отделом закупок насчёт нефтяного кокса. Их технолог доказывал, что для карбида отличной твердости нужен именно каменноугольный кокс с определённой пористостью. Провели эксперимент: взяли 4 партии сырья из разных месторождений.
Результат: китайский кокс давал больше газов при синтезе, но кристаллы росли крупнее. Российский — стабильнее по гранулометрии, но требовал больше электроэнергии. Компромисс нашли в смешивании 70/30.
Сейчас их шихта для карбида кремния включает 5 компонентов, включая бой графитовых электродов. Это ноу-хау, которое они разработали после кризиса 2008 года, когда поставки качественного кокса прервались.
В их документах есть параметр 'ударная вязкость по Шарпи' — редко кто указывает для абразивных материалов. Но именно он показывает, как поведёт себя карбид при динамических нагрузках. Мы только через два года производства режущего инструмента поняли, зачем это нужно.
Ещё важный момент: содержание кальция. У Ланьчжоу Хуая оно стабильно 0.02-0.03%, тогда как у конкурентов плавает до 0.1%. Разница кажется мизерной, но именно кальций образует легкоплавкие эвтектики на границах зёрен.
Сейчас при заказе всегда прошу их лабораторию делать дополнительный тест на окисление при 1600°C. Их карбид теряет всего 0.8% массы против 1.5-2% у других производителей. Не знаю, в чём секрет — возможно, в режиме дробления, когда кристаллы меньше травмируются.
Многие не обращают внимания на этот пункт в описании АО Ланьчжоу Хуая, а зря. В 2021 они начали использовать отсевы кварцитов с месторождения 'Гора Хрустальная' для синтеза карбида кремния. Получилось снизить себестоимость на 12%, но пришлось модернизировать дробилки — кварциты были твёрже расчетных.
Их главный инженер как-то сказал: 'Мы не производим карбид кремния, мы управляем фазовыми переходами'. Это лучше всего объясняет, почему они до сих пор используют печи сопротивления старого образца вместо дуговых — лучше контроль кристаллизации.
Кстати, их сайт https://www.lzhy.ru до сих пор не продаёт онлайн — все контракты заключаются через технологов после испытаний образцов. Может, поэтому они и держатся на рынке с 2004 года, хотя конкуренты с красивыми интернет-магазинами уже закрылись.
