碳化硅微粉硅冶煉生產(chǎn)中盡管注意了選用比較純凈的原料，但爐料中雜質(zhì)的含量仍有0.5--2%，電工碳化硅微粉冶煉爐中，雜質(zhì)的含量更可高達5%。這些雜質(zhì)主要是鋁、鐵、鈣的氧化物，他們對碳化硅微粉冶煉的進程及冶煉出的成品都有重要影響。
氧化鐵（Fe2O3）
氧化鐵被一氧化碳還原成全屬，在12001時這種金屬在爐料內(nèi)呈單獨的細點狀。隨著溫度升高到1600--1650°C，金屬的流動性加大了，因而這種細點就溶合在爐料的顆粒上了。這時，和碳素材料顆粒相接觸的鐵點溶解了碳。因此不僅在氣相和固相之間，而且也在氣相和液相之間發(fā)生生成碳化硅微粉的反應(yīng)。這不但加快了生成碳化硅微粉的過程，而且還促使碳化硅微粉結(jié)晶成形狀比較規(guī)則的固體。
液相鐵的存在有利于碳化硅微粉從立方轉(zhuǎn)變?yōu)榱交蛄饷骟w結(jié)晶，使這個過程在比較低的溫度（約1850--19OO°C )下就能發(fā)生。
在鐵的催化作用下生成的碳化硅微粉，在2100°c時成為由形狀規(guī)則的厚板狀和筒形晶體所組成的集合體，在晶體之間夾有小塊的金屬合金。這種碳化掛磨料制造的陶瓷磨具在燒成中容易形成鐵斑和發(fā)紅，因此須進行磁選將其清除出去。當(dāng)溫度超過2100 °C時，產(chǎn)生了鐵合金蒸發(fā)現(xiàn)象，造成了鐵在爐內(nèi)的一定程度重新分配和向外擴散。
氧化鋁（Al2O3）
氧化鋁在1600--l650°c時溶解在二氧化硅溶液內(nèi)，并部分地以莫來石的形態(tài)析出。當(dāng)溶液內(nèi)的氧化鋁含量不超過3%時，溶液的粘度非常高，以至于在1650--1750°C時還凝成圓球狀，而僅在個別情況下才溶附在焦炭的顆粒上。若溶液內(nèi)的氧化鋁含量再高一些，就會顯著地降低溶液的粘度（成分為95% Si02和5%Al203 的共晶體的熔化溫度為1595°C ), 以至于在 1700°C時它就裹住了部分方石英和焦炭的顆粒，妨礙了生成碳化硅微粉的反應(yīng)。
溫度超過1750°C后，二氧化硅溶液發(fā)生劇烈的蒸發(fā)，氧化鋁被碳還原成金屬或被碳置換生成碳化鋁，但碳化鋁在高溫時不穩(wěn)定，而有相當(dāng)程度的分解。
在2100--2200°C時，很大一部分金屬鋁及碳化鋁蒸發(fā)了，進入爐休中比較冷的區(qū)域。部分碳化鋁保留結(jié)晶狀態(tài)而和碳化硅微粉形成固溶體。鋁摻入碳化硅微粉的晶格會使后者結(jié)晶成細小片狀。
氧化鈣（CaO）
氧化鈣和氧化硅生成易溶的流動性極大的溶液。這種溶液在1500°C時就已經(jīng)以極薄的膜裹住了碳素材料的顆粒，將它們和石英材料的顆粒膠結(jié)在一起，使?fàn)t料在某種程度上變成致密的燒結(jié)物。這樣，陷在溶液內(nèi)的碳素材料顆粒就不可能和硅化劑接觸了。 另外，石英顆粒溶結(jié)成了集合體就會減少單位表面積，因而也就減少了反應(yīng)料中硅化劑蒸氣的數(shù)量。這種情況會阻礙生 成碳化娃的反應(yīng)，并導(dǎo)政生成細結(jié)晶的碳化硅微粉。
在較氧化鋁還原更高的溫度下，氧化鈣被還原成金屬或碳化物，其中大部分隨后蒸發(fā)離開了反應(yīng)區(qū)，在爐的較冷部位凝集。極少部分的鈣保留在反應(yīng)區(qū)內(nèi)，促使生成形狀和構(gòu)造都象碳化鈣晶體的六方碳化掛集合體。
含有氧化鈣的二氧化硅洛液，能降低鐵的礦化劑效能。還在1600°C時，部分鐵質(zhì)金屬球體即已陷入二氧化硅溶液。隨著溫度的升高和含氧化鈣的二氧化硅溶體流動性的加大，氧化鈣包圍了原先處于游離狀態(tài)的金屬球體，并從球體表面剝下已生成的碳化硅微粉細小晶體。因此，含有碳化鈣不僅造成了阻礙碳素材料顆粒硅化的溶液，而且還破壞了鐵的積極作用。
在二氧化硅溶液內(nèi)同時存在氧化鋁和氧化鈣，對于碳化硅微粉的生成過程有極其不良的影響。這是因為生成了一種溶點極低的溶液，這種溶液在生成碳化硅微粉的反應(yīng)溫度下不僅流動性很大，而且 有很大的化學(xué)活性。因此，含有氧化鋁和氧化鈣的二氧化硅溶液不僅裹住和膠結(jié)住爐料的顆粒，從而阻礙生成碳化掛的反應(yīng)，而且還使得原先在碳素材料顆粒表面上所生成的細結(jié)晶碳化硅微粉分解。
實驗證明，爐料內(nèi)氧化鈣與氧化鋁的總含量如果達到了3%，就會使碳化硅微粉結(jié)晶產(chǎn)物大約減少40%，并且會使冶煉出的成品碳化硅微粉質(zhì)量不達標(biāo)，影響使用。
