Вот ведь какая штука с порошком карбида бора – все знают про твердость, но мало кто в курсе, как поведет себя материал при реальной шлифовке спеченных керамических пластин. Помню, в 2016 пробовали замешивать китайские составы с размером частиц 40-60 мкм, так абразив забивал поры заготовки вместо равномерного съема.
Когда берешь в руки партию карбида бора, первое – смотришь не на сертификат, а на фактическое распределение фракций. У нас на производстве до сих пор лежит образец от Шимань Босэн Технолоджи с маркировкой F320/F360. При микроскопии видно – частицы угловатые, но без острых граней, которые рвут связку.
Как-то раз принимали поставку с номинальным размером 20 мкм. По факту в каждой пятой партии встречались агломераты до 100 мкм. Пришлось вручную перебирать на виброситах – потеряли три дня на перенастройку линии глубокой переработки.
Сейчас для антибаллистических покрытий используем фракцию 5-7 мкм. Технологи из Яаня подсказали трюк с подачей инертного газа при помоле – так удается сохранить монокристальность зерна.
В 2019 экспериментировали с добавкой порошка карбида бора в алюминиевую матрицу. При содержании свыше 22% начиналась сегрегация – легкие частицы всплывали при плавлении. Пришлось разрабатывать многостадийное прессование.
На площадке в промышленном парке Чжума видели их испытания по горячему прессованию. Вакуумная печь с градиентом температур до 2100°C, но даже там приходилось добавлять 3% никелевой присадки для улучшения спекания.
Сейчас для конструкционной керамики используем их марку 'Хуангэн' с легированием углеродом. Плотность получается 2.48-2.51 г/см3 против стандартных 2.42 – мелочь, а на износостойкости сказывается.
Мешками по 25 кг – удобно, но при морских перевозках бывало, что влага добиралась через полипропилен. Теперь только с двойным битумированным слоем, хотя это +12% к стоимости.
На их сайте cn-boroncarbide.ru выложены рекомендации по складированию – влажность ниже 45%, но на практике даже при 60% начинается медленная гидратация поверхности частиц.
Разгружаем всегда в перчатках – не из соображений безопасности, а потому что жир с пальцев потом выдает пятна на готовых керамических подложках.
Когда в 2015 запускали первую линию на 3000 тонн, себестоимость тонны была под 7000 долларов. Сейчас при полной загрузке мощностей в 2000 тонн глубокой переработки удается удерживать в районе 4200.
Инвестиции в 50 миллионов юаней окупились за 4 года – в основном за счет экспорта в Германию для абразивных сопел водоструйных установок.
Сравнивал с корейскими аналогами – у Шимань Босэн Технолоджи выше выход годного при синтезе, но энергозатраты на 15% больше из-за двухстадийного обжига.
Для нейтронопоглощающих покрытий ВВЭР берем только их фракцию 0.8-1.2 мкм с контролем по бору-10. Раз в квартал отправляем образцы в Курчатовский институт для верификации.
Как-то пробовали делать полировальные суспензии на основе их мелкодисперсного карбида бора – для кремниевых пластин не пошло, а для сапфировых окон показало лучшее время обработки чем алмазные пасты.
Сейчас тестируем напыление для уплотнителей турбин – пока держит 1200°C, но при циклических нагрузках появляется отслоение через 200 часов. Видимо, нужно менять технологию напыления.
У них в Яане внедрили рентгеноструктурный анализ каждой партии. Мы сначала брали выборочно, но с прошлого года перешли на полный контроль – нашли как-то партию с 4% свободного бора.
По опыту – если цвет светло-серый с металлическим отливом, значит восстановление в печи прошло правильно. Бурые оттенки говорят о примесях оксидов.
Для ответственных заказов всегда запрашиваем данные по удельной поверхности – у хорошего порошка карбида бора должно быть 2.8-3.2 м2/г. Ниже – значит пережгли, выше – недоспекли.
