碳化硅在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍比較廣泛，比較為人們所了解的是應(yīng)用于磨料、磨具領(lǐng)域。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)碳化硅的認(rèn)識(shí)也逐漸深入，由此開發(fā)了碳化硅在磨具、磨料領(lǐng)域之外的種種用途，例如作為耐火材料、冶金、煉鋼脫氧劑、電子、陶瓷化工等。
　　但是在這種運(yùn)用過程中，人們也逐漸發(fā)現(xiàn)了普通碳化硅的缺陷所在，因而對(duì)碳化硅的各項(xiàng)性能指標(biāo)提出了更高的期望和要求。
　　高純度、高韌性、高密度碳化硅在很多性能指標(biāo)上與普通碳化硅有著比較大的區(qū)別。普通碳化硅只限于做普通磨料和耐火材料范疇。所以限制了普通碳化硅的使用價(jià)值和應(yīng)用范圍。
　　高純度、高韌性、高密度碳化硅產(chǎn)品則不同，它不但韌性好、體積密度、吸水率、氣孔率和純度等各項(xiàng)指標(biāo)是普通碳化硅無(wú)法與之相比的，最為優(yōu)越的是它加工成微粉時(shí)，化學(xué)成份不降低，化學(xué)性質(zhì)和物理性能保持原有的特性。基于這樣的原因，高純度、高韌性、高密度碳化硅被推崇備至，將高質(zhì)量碳化硅產(chǎn)品用于各種高新技術(shù)領(lǐng)域。
　　提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少碳化硅產(chǎn)品中的雜質(zhì)成份含量。提高碳化硅產(chǎn)品的純度、韌性和強(qiáng)度，是碳化硅冶煉加工行業(yè)同仁們苦苦追求的奮斗目標(biāo)。
　　影響碳化硅晶體質(zhì)量的主要原因是雜質(zhì)的存在。通常工業(yè)碳化硅產(chǎn)品中含有2%左右的雜質(zhì)。雜質(zhì)的存在，嚴(yán)重影響著碳化硅的使用性能。
　　如何才能制造出高純度的碳化硅產(chǎn)品呢？筆者通過多年的生產(chǎn)實(shí)踐和總結(jié)，應(yīng)該從以下幾方面去努力。
　　1、選用高純度的優(yōu)質(zhì)原材料
　　選用高純度的原料是冶煉優(yōu)質(zhì)碳化硅產(chǎn)品的最基礎(chǔ)的根本保證。沒有優(yōu)質(zhì)的原料，想合成出質(zhì)量好的產(chǎn)品，那是違背客觀規(guī)律的。只有運(yùn)用雜質(zhì)含量少的優(yōu)質(zhì)原料，選用合理工藝手段，才能生產(chǎn)出高韌性和高強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)碳化硅產(chǎn)品，才能真正體現(xiàn)出碳化硅的優(yōu)良特性。
　　合成碳化硅結(jié)晶塊所用的原料主要是：二氧化硅、碳質(zhì)原料和返爐料。
　　二氧化硅原料
　　二氧化硅原料分石英石和硅石。硅石又分結(jié)晶硅石和膠結(jié)硅石。
　　石英石：
　　石英石屬火成巖，顏色潔白，成巨塊狀結(jié)晶，致密半透明，一般呈脈狀礦床產(chǎn)出，故稱脈石英。是一種內(nèi)生礦物，由富含硅質(zhì)酸性巖漿分異出來(lái)的二氧化硅熱熔液，充填于早期形成的巖石裂隙中而沉積的礦物。脈石英因產(chǎn)地不同，SiO2的含量差異較大。有的可達(dá)99.5％。有的含量卻較低。石英礦脈中常伴生有云母和長(zhǎng)石，有的礦脈里CaO，Al2O3，F(xiàn)e2O3等雜質(zhì)含量較高。
　　硅石：
　　硅石是由石英砂巖受動(dòng)力變質(zhì)作用而生成的變質(zhì)巖，主要由石英的顆粒集合體所構(gòu)成。根據(jù)變質(zhì)程度，分為膠結(jié)硅石和結(jié)晶硅石。
　　膠結(jié)硅石是由石英顆粒被硅質(zhì)膠結(jié)物結(jié)合而成的沉積巖，膠結(jié)硅石的活性較大，加熱轉(zhuǎn)變?nèi)菀祝滢D(zhuǎn)變速度比結(jié)晶硅石快，膠結(jié)物愈多，其轉(zhuǎn)變速度愈快。石英顆粒粗大的比較細(xì)的轉(zhuǎn)變速度慢。
　　結(jié)晶硅石是由硅質(zhì)砂巖經(jīng)變質(zhì)作用再結(jié)晶的變質(zhì)巖。堅(jiān)硬不易轉(zhuǎn)化。如果硅石的石英結(jié)晶比較小,粒度大小不一,并以鋸齒狀結(jié)構(gòu)交接緊密結(jié)合，則在高溫時(shí)容易轉(zhuǎn)變，膨脹也不大,并且不宜松散。如果硅石的石英結(jié)晶較大且直徑大小接近并呈圓形，則轉(zhuǎn)變慢，易松散，燒后容易產(chǎn)生裂紋。
　　SiO2結(jié)晶程度和顆粒大小則直接決定其表面能和內(nèi)部氣隙的發(fā)育狀況，從而對(duì)其活性也有很大影響。直接決定著SiO2物質(zhì)在高溫下的擴(kuò)散能力，從而對(duì)合成反應(yīng)產(chǎn)生影響。
　　脈石英的化學(xué)成分很純，耐火度高，結(jié)晶顆粒大，膨脹性高，難于轉(zhuǎn)化。
　　一般規(guī)律是膠結(jié)硅石的活性較高，轉(zhuǎn)化速率比結(jié)晶硅石快，結(jié)晶硅石的轉(zhuǎn)化速率比脈石英快。
　　脈石英與硅石因產(chǎn)地不同，其成分差別很大。除二氧化硅外，其它氧化物雜質(zhì)含量有很大差別。雜質(zhì)成分雖只有2%左右，卻嚴(yán)重影響著碳化硅的合成效果。
　　碳化硅的合成，從廣義的概念講，屬于固相反應(yīng)。在固相反應(yīng)體系中加入小量非反應(yīng)物質(zhì)，或某些可能存在于原料中的雜質(zhì)，常會(huì)對(duì)反映物產(chǎn)生特殊的礦化作用。硅砂中的主要成分是SiO2，還有數(shù)量不多的CaO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在成礦物的過程中，就以高度分散的狀態(tài)殘留于礦物中。SiO2與周圍雜質(zhì)的關(guān)系和量比不同，對(duì)SiO2活性影響很大，這些雜質(zhì)在碳化硅結(jié)晶反應(yīng)過程中，以不同方式和程度影響著反應(yīng)的某些環(huán)節(jié)；影響著碳化硅晶核的生成率；影響著結(jié)晶體和晶格的結(jié)構(gòu)。
　　若硅砂的雜質(zhì)量大于一定數(shù)值時(shí)會(huì)降低合成體系的共熔點(diǎn)。改變物相的性質(zhì)。加快了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，降低了轉(zhuǎn)化溫度。如有AI2O3、CaO以一定比例存在時(shí)，則CaO—SiO2—AI2O3三元中出現(xiàn)的液相溫度只有1170℃。因而雜質(zhì)較多時(shí)，CaO就是一種較強(qiáng)的礦化劑。其它雜質(zhì)也能起到復(fù)合礦化劑的作用。如CaO+SiO、FeO+SiO2、MgO+SiO都能使SiO2的轉(zhuǎn)化溫度降低。影響著反應(yīng)的全過程。
　　所以碳化硅冶煉生產(chǎn)中，對(duì)硅砂原料的SiO2含量要求必須高于一定數(shù)值。雜質(zhì)含量必須低于一定數(shù)值。如果雜質(zhì)含量較高時(shí)，它們對(duì)SiO2在反應(yīng)中的礦化作用將十分明顯。
　　SiO2原料和C原料只有在一定的溫度下，C才能進(jìn)行置換反應(yīng)，而合成碳化硅結(jié)晶。若硅砂中的雜質(zhì)含量高于一定量時(shí)，由于這些雜質(zhì)的復(fù)合礦化作用，SiO2在冶煉爐內(nèi)的轉(zhuǎn)化溫度將低于C原料的置換溫度，（兩種原料的反應(yīng)溫度不一樣）碳化硅冶煉爐中的溫度還達(dá)不到碳化硅的結(jié)晶溫度時(shí)，SiO2就已經(jīng)轉(zhuǎn)化為其它物相，以極高的擴(kuò)散動(dòng)力，轉(zhuǎn)移到低溫區(qū)。在溫度相對(duì)較低的區(qū)域淀積下來(lái)。在溫度較高的區(qū)域只留下C原料。當(dāng)冶煉爐溫度繼續(xù)升高，達(dá)到C原料的反應(yīng)溫度時(shí)，原處已無(wú)SiO2物質(zhì)，沒有合成碳化硅結(jié)晶的物相條件。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到一定溫度時(shí)，C質(zhì)原料因高溫而被石墨化。這里的碳化硅結(jié)晶，因缺少硅成分而使結(jié)晶松散，結(jié)晶桶強(qiáng)度極低，出現(xiàn)“塌爐”現(xiàn)象。“塌爐”的地方還富存石墨化碳。嚴(yán)重影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。
　　所以，在碳化硅生產(chǎn)中，對(duì)SiO2原料的質(zhì)量要求很嚴(yán)格。生產(chǎn)黑色碳化硅產(chǎn)品，硅砂中SiO2含量不能低于98.5%，生產(chǎn)綠色碳化硅產(chǎn)品，硅砂中SiO2含量不能低于99.5%
　　碳質(zhì)原料
　　工業(yè)上可以利用的含碳原料合成碳化硅的材料很多,如石油焦炭,冶金焦炭，瀝青焦炭，無(wú)煙煤，木碳，石墨等.
　　滿足冶煉Sic需要的含碳材料，不僅要求含碳量高，而且要求有害物質(zhì)（灰分）少，堆積密度大，反應(yīng)能力強(qiáng)，化學(xué)活性好。不易石墨化的無(wú)定型碳是冶煉碳化硅的最好碳質(zhì)原料。適合冶煉碳化硅的碳質(zhì)原料有：石油焦碳，低灰無(wú)煙煤，瀝青焦炭等。石墨雖然有很高的含碳量，但它是定型的無(wú)機(jī)碳，化學(xué)活性和反應(yīng)能力差。不適于冶煉碳化硅。木炭雖然具備很好的化學(xué)活性，反應(yīng)能力很強(qiáng)，但其堆積密度極小，在碳化硅冶煉爐的特定環(huán)境中，產(chǎn)品的產(chǎn)出率很低，不適于作碳化硅合成原料。瀝青焦炭雖然可用于冶煉碳化硅，但因供應(yīng)量有限，實(shí)際上未被采用。我國(guó)目前碳化硅工業(yè)的主要碳質(zhì)原料是石油焦炭和低灰分、高活性、高比電阻的年輕無(wú)煙煤。
　　石油焦碳
　　石油焦碳由于其焦化工藝不同,可分為釜式焦和延遲焦兩類。冶煉碳化硅的主要是延遲焦。石油焦炭灰分很低，一般在0.5-1%左右，冶煉出的碳化硅雜質(zhì)含量低，韌性好。
　　石油焦是一種黑色或暗色蜂窩狀焦，焦塊內(nèi)氣孔多數(shù)呈橢圓形，且一般相互貫通。氣孔率高達(dá)50%，但都是大中孔結(jié)構(gòu),很少有微孔結(jié)構(gòu),比表面積較少。大中孔中的分散力很弱,異相成核的機(jī)遇很少。很難通過晶籽成核,長(zhǎng)大為結(jié)晶。故用石油焦做原料制煉碳化硅一般爐產(chǎn)量較低。其原因是石油焦的反應(yīng)活性差,結(jié)晶能力弱,反應(yīng)能力僅為55%。
　　石油焦是典型的易石墨化碳。加熱煅燒后比電阻小于500×106歐?米。在冶煉爐的電熱狀態(tài)中很容易形成石墨化的定形碳,化學(xué)反應(yīng)能力變?nèi)?比電阻降低,增加爐料的導(dǎo)電性,形成漏電分流。尤其是保溫料反復(fù)循環(huán)使用時(shí),惡化程度更為嚴(yán)重。
　　低灰分無(wú)煙煤
　　煤是一種固體燃料，由于它的沉積生成年代不同，其巖相組成，微觀物理結(jié)構(gòu)，化學(xué)性能，反應(yīng)活性截然不同。結(jié)構(gòu)性能不同的煤，有著不同的用途。適合于合成碳化硅的煤只有無(wú)煙煤。
　　無(wú)煙煤大都是沉積于古生代的石碳紀(jì)和二選紀(jì)。在久遠(yuǎn)的地質(zhì)年代中，受深成、巖漿和動(dòng)力變質(zhì)作用而生成的一種煤化度最深的煤種，根據(jù)生成年代的不同和變質(zhì)程度可分為：超無(wú)煙煤，年老無(wú)煙煤和年輕無(wú)煙煤
　　年輕無(wú)煙煤既具有含碳量高，揮發(fā)份適中的優(yōu)點(diǎn)，又具有加熱不產(chǎn)生煤焦油，物料不粘結(jié)，不膨脹，高密度，高硬度，不易形成微晶規(guī)則排列的石墨化結(jié)構(gòu)。
　　適用于冶煉碳化硅的煤質(zhì)原料，必須具有低灰，低硫，高固定碳，高比電阻，高化學(xué)活性，適中的揮發(fā)份的條件。適合于這種條件的煤種只能是年輕的無(wú)煙煤。
　　我國(guó)低灰無(wú)煙煤特別是最適合冶煉碳化硅的低灰年輕無(wú)煙煤儲(chǔ)量很少，且分布很不均勻，碳化硅產(chǎn)量占全國(guó)50-70%的寧夏，青海，甘肅全部采用寧夏汝箕溝礦區(qū)的無(wú)煙煤（太西煤）作碳質(zhì)材料冶煉碳化硅。云南省彝良的無(wú)煙煤也屬三號(hào)無(wú)煙煤。揮發(fā)份適中，化學(xué)活性較高。也是生產(chǎn)黑色煤質(zhì)碳化硅的較理想原料。但煤中硫含量較高，冶煉時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。反應(yīng)活性也不及太西無(wú)煙煤好。
　　寧夏汝箕溝礦區(qū)的太西無(wú)煙煤為中生代侏羅紀(jì)含煤沉積，是無(wú)煙煤家族中最年輕的煤種，加熱時(shí)比較容易形成微晶結(jié)構(gòu)的雜亂排列,具有高比電阻特性。最顯著的特點(diǎn)是微孔結(jié)構(gòu)十分發(fā)達(dá)。在微孔之中，孔壁具有很強(qiáng)的物體分散力,即所謂的物理吸附力。正是具有這種很強(qiáng)物理吸附力，才具有很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)能力。其它類別的煤雖然有很高的氣孔率，但微孔結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá)，基本都是中孔和大孔結(jié)構(gòu)。所以化學(xué)活性很低。
　　太西無(wú)煙煤的揮發(fā)份適中,煤的揮發(fā)份和轉(zhuǎn)換率之間的關(guān)系與實(shí)際反應(yīng)條件及煤本身性質(zhì)關(guān)系較大。在一般情況下?lián)]發(fā)份較高的煤的反應(yīng)活性比揮發(fā)份較低的煤的反應(yīng)活性要高。煤在加熱時(shí),在氣體揮發(fā)的同時(shí),使煤結(jié)構(gòu)中的空隙率增大,通道加長(zhǎng),增大了空隙的內(nèi)比表面積,加強(qiáng)了分散力,提高了吸附力,使煤的活性提高。煤中揮發(fā)份逸散時(shí)也帶走了反應(yīng)生成的CO。減少了冶煉時(shí)爐內(nèi)的正壓，有利于碳化反應(yīng)的正向進(jìn)行，從而大大提高碳的置換效果，既能提高產(chǎn)品的生成量，又能凈化產(chǎn)品，提高純度。
　　太西煤的比電阻為3.1×109歐?米，即使高溫煅燒后，比電阻也大于1500×106歐?米，電導(dǎo)性較差。這正是冶煉碳化硅時(shí)，作保溫料的優(yōu)良特性。它可以多次循環(huán)使用。能使保溫料保持一定的絕緣性質(zhì)；延緩保溫料老化周期；大大減少爐料的漏電分量；節(jié)約了冶煉耗電量。適合于采用“新料法”生產(chǎn)工藝冶煉碳化硅。
　　但是，太西煤灰分較高，一般在5-6%之間，特別是灰分中的Cao、Mgo、Fe2O3、Ai2O3等有害雜質(zhì)較高，這些雜質(zhì)影響碳化硅晶體的品質(zhì)。
　　所以，選用碳質(zhì)原料的原則是：嚴(yán)格控制灰分的含量，只有雜質(zhì)少，較為純凈、具有高化學(xué)活性、反應(yīng)能力強(qiáng)和具有高的比電阻（高比電阻性質(zhì)的原料裝入冶煉爐中，使電流的流經(jīng)限制在爐芯中產(chǎn)生熱量。避免因爐料漏電而浪費(fèi)電能）才能保證產(chǎn)品的產(chǎn)出量，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的碳化硅產(chǎn)品，才能創(chuàng)造好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　2、提高冶煉功率
　　提高冶煉爐的功率是提高爐溫的必要條件。優(yōu)質(zhì)的碳化硅結(jié)晶是在大于2000℃以上的高溫區(qū)形成的。要保證冶煉出的碳化硅晶體具有足夠大的尺寸，必須保證碳化硅晶體在生成過程中，電阻爐內(nèi)的溫度要明顯高于碳化硅結(jié)晶形成溫度。還要保持較長(zhǎng)的合成時(shí)間。
　　關(guān)于碳化硅合成反應(yīng)的機(jī)理有多種解釋。但廣義地講，凡是有固相參與的化學(xué)反應(yīng)，都可稱為固相反應(yīng)。那么碳化硅的合成反應(yīng)應(yīng)屬固相反應(yīng)范疇。尤其是在工業(yè)生產(chǎn)碳化硅的冶煉爐中。無(wú)論是在冶煉開始的低溫階段的固相反應(yīng)物之間的反應(yīng)，還是在反應(yīng)中、后期有液相參與或氣相參與的反應(yīng)都看作是固相反應(yīng)。
　　碳化硅合成反應(yīng)是一種吸熱反應(yīng)，提高冶煉爐功率，升高爐溫則有利于固相反應(yīng)的進(jìn)行。升溫能加強(qiáng)離子在固相反應(yīng)中的自擴(kuò)散力。使Si、C物質(zhì)碰撞機(jī)會(huì)增多，提高反應(yīng)速率。
　　在碳化硅冶煉過程中，因變壓器容量和參數(shù)的不同，爐體尺寸各不相同，因此具體的工藝方案也不盡相同。生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量差別較大。目前國(guó)內(nèi)普通的老舊碳化硅冶煉生產(chǎn)線已全部淘汰。都是10000KVA—15000KVA功率的生產(chǎn)線，冶煉時(shí)間都在120小時(shí)左右，就是這些生產(chǎn)線的產(chǎn)品也已顯得普通和一般，沒有什么特色，無(wú)竟能力。近兩年在行業(yè)中又發(fā)展了功率為20000KVA—30000KVA，冶煉時(shí)間在200小時(shí)以上的特大型冶煉生產(chǎn)線，產(chǎn)品質(zhì)量將更進(jìn)一步提高。單位能耗大副度下降，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。兩種冶煉生產(chǎn)線，就存在以下差別：
　　目前國(guó)內(nèi)的碳化硅冶煉爐爐型，10000KVA以下的基本已經(jīng)被淘汰，多數(shù)為10000KVA----15000KVA之間；還有近幾年出現(xiàn)容量在20000KVA----30000KVA乃至正在籌劃的50000KVA的冶煉爐；將會(huì)使國(guó)內(nèi)的碳化硅冶煉工藝提高到一個(gè)新的臺(tái)階，產(chǎn)品質(zhì)量上將會(huì)有一個(gè)更高的檔次。
　　3、保持較長(zhǎng)的冶煉時(shí)間
　　長(zhǎng)時(shí)間的送電冶煉，能使碳化硅結(jié)晶體在電阻爐內(nèi)進(jìn)行多次重復(fù)的結(jié)晶→分解→再結(jié)晶過程。結(jié)晶→分解的過程是一個(gè)晶體的凈化過程。其機(jī)理是：
　　碳化硅晶體中的雜質(zhì)是：鐵、鋁、鈣、鎂、硅等的氧化物和碳化物，以及它們的共熔物。這些雜質(zhì)在冶煉爐熱動(dòng)力條件下，溫度在2100——2200℃時(shí)被蒸發(fā)排出去，移動(dòng)進(jìn)入到爐體中溫度較低的區(qū)域，只有少部分的碳化物以結(jié)晶狀態(tài)摻入到碳化硅晶體的晶格中，形成片狀的細(xì)小結(jié)晶。使整個(gè)碳化硅晶體變脆、韌性差、強(qiáng)度低（這一點(diǎn)在碳化硅產(chǎn)品破碎加工中，經(jīng)篩分分級(jí)后，細(xì)粒的碳化硅含量低于粗粒的碳化硅含量的現(xiàn)象足以證明）。而碳化硅的分解溫度大于2400℃，在分解的同時(shí)，含在碳化硅晶格中的各種雜質(zhì)同時(shí)由于溫度升高，也被熱動(dòng)力排出，移動(dòng)到溫度較低的區(qū)域。使碳化硅晶體產(chǎn)品得到凈化。加長(zhǎng)冶煉時(shí)間，碳化硅晶體中的雜質(zhì)將隨著多次的結(jié)晶→分解→再結(jié)晶過程，進(jìn)行多次反復(fù)凈化、再凈化，使碳化硅結(jié)晶體增長(zhǎng)、再增長(zhǎng)，直至長(zhǎng)到足夠大，形成致密性晶體，降低了晶體氣孔率。碳化硅冶煉時(shí)的分解過程，實(shí)質(zhì)上是產(chǎn)品的凈化過程。分解過程次數(shù)越多，產(chǎn)品凈化程度就充分，凈化程度越徹底，最終的產(chǎn)品越純凈，產(chǎn)品中雜質(zhì)含量越少，其韌性和強(qiáng)度就越高，化學(xué)性能越穩(wěn)定。
　　4、冶煉爐要有良好的保溫性
　　良好的保溫性是碳化硅冶煉爐保持爐溫的必要條件。一定厚度的保溫料，能大大降低爐體表面的熱損失，提高電阻爐的熱效率。一般情況下，爐體表面散熱損失量是整體冶煉爐熱耗的9.4%。無(wú)論是冶煉周期只有一天的小型冶煉爐，還是冶煉周期超過十天特大型爐，它們都需要一樣厚的保溫料進(jìn)行保溫。所以，適當(dāng)增加保溫料的厚度來(lái)提高爐體的保溫性。減少爐體表面熱耗散的比值，提高爐體的熱效率來(lái)達(dá)到節(jié)能、降耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
　　5、冶煉爐要有良好的透氣性
　　碳化硅合成過程時(shí)一個(gè)復(fù)雜的過程，特別是在冶煉的中后期，是有液相和氣相參與的反應(yīng)。因此提高壓力并不表現(xiàn)出積極作用，甚至?xí)沟闷浞础Ｋ砸睙挔t應(yīng)該要有良好的透氣性。如果爐體和爐料透氣性太差，爐內(nèi)會(huì)形成很高的正壓。這種壓力會(huì)大大降低爐內(nèi)反應(yīng)動(dòng)力，使反應(yīng)能力減小，反應(yīng)速度下降。從而影響冶煉爐的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。爐內(nèi)的正壓高，會(huì)使?fàn)t芯溫度不正常迅速升高，爐料的區(qū)間溫差梯度加大，會(huì)造成冶煉爐中心部位有分解溫度，外層無(wú)再結(jié)晶溫度，阻礙了反應(yīng)向正方向發(fā)展。當(dāng)爐內(nèi)壓力升到一定數(shù)值后，將會(huì)使碳化硅晶筒形成多硅結(jié)晶或富硅性熔體。
　　由于透氣不良造成的高壓高熱氣體不能順利轉(zhuǎn)移到低溫區(qū)，加快了爐芯部位碳化硅結(jié)晶的分解速度。由于大量分解，爐芯尺寸迅速擴(kuò)大，必然使?fàn)t芯電阻很快變小，導(dǎo)致冶煉送電電流很快上升。使供電變壓器的調(diào)壓檔位不夠使用。逼迫提前退出運(yùn)行，無(wú)法維持冶煉的正常進(jìn)行。減少了送電量，即影響產(chǎn)品的產(chǎn)量又影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　6、反應(yīng)料要有準(zhǔn)確的硅碳比
　　合成碳化硅使用原料的配合比，是關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、爐產(chǎn)量和安全生產(chǎn)等重要工藝環(huán)節(jié)，正確使用爐料的配合比，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)合格產(chǎn)品的基本保證。
　　碳化硅冶煉爐爐料硅碳比的選用，是一個(gè)簡(jiǎn)單而復(fù)雜的問題。說(shuō)簡(jiǎn)單是指合成碳化硅只用兩種主要原料裝爐冶煉就能出產(chǎn)品。有人很形象比喻，左手一把硅，右手一把碳裝入爐中就能練出碳化硅。它道出了合成碳化硅原料的簡(jiǎn)單性，在冶煉爐的各部位反應(yīng)料的硅碳比確定后，這種簡(jiǎn)單的操作每天都在重復(fù)的進(jìn)行，天天如此，這就是所謂硅碳比是很簡(jiǎn)單的問題。同時(shí)它又是一個(gè)極復(fù)雜的問題。碳化硅冶煉爐爐料的硅碳比的確定是個(gè)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)，操作周期很長(zhǎng)的問題。首先，冶煉爐的設(shè)計(jì)者要根據(jù)冶煉爐的功率，爐芯大小，二氧化硅原料的品種和產(chǎn)地，碳材料的產(chǎn)地類別，冶煉方式，冶煉周期等諸多綜合因數(shù)，給生產(chǎn)者提出冶煉爐各部位反應(yīng)料的指導(dǎo)性硅碳配合比。給出的硅碳比數(shù)值一定具有合理性，要有可操作性，保證能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。經(jīng)試驗(yàn)調(diào)整，使?fàn)t料的硅碳比調(diào)整到最佳的數(shù)值上運(yùn)行。在運(yùn)行中若原料產(chǎn)地變動(dòng)，品種變化，要及時(shí)調(diào)整配合比。因?yàn)樵袭a(chǎn)地的變動(dòng)，原料的微觀結(jié)構(gòu)是有變化的，內(nèi)部的雜質(zhì)成分也會(huì)不一樣，這些差別將會(huì)影響原料的轉(zhuǎn)化溫度和反應(yīng)速率。所以，爐料的配合比要作相應(yīng)的調(diào)整。使其處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。
　　7、選用低“鐵污染”破碎設(shè)備進(jìn)行加工
　　碳化硅作為產(chǎn)品銷售時(shí)，要對(duì)碳化硅進(jìn)行加工破碎成客戶需要的顆粒或粉粒，碳化硅又具有高硬度耐磨損性質(zhì)。它俗稱“工業(yè)牙齒”。所以在加工破碎時(shí)，會(huì)對(duì)破碎機(jī)器造成嚴(yán)重磨損。這些被磨損機(jī)器設(shè)備的機(jī)械“鐵”直接進(jìn)入到產(chǎn)品中，造成產(chǎn)品的“鐵污染”。受污染的物料，必須經(jīng)酸洗處理掉“鐵”后，才能投入使用。這樣不但加工成本高，物料損失量多，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
　　選用無(wú)介質(zhì)破碎機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工破碎，避免或減少因設(shè)備磨損造成產(chǎn)品的“鐵污染”。保持產(chǎn)品的優(yōu)良特性不被損害，使產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定，性能可靠的必要手段。
　　在破碎加工生產(chǎn)線的各個(gè)環(huán)節(jié)上加裝收塵裝置，將碳化硅塊在加工破碎時(shí)產(chǎn)生的飄塵加以收集。這種手段不單純是環(huán)境保護(hù)的問題，而且還是凈化產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。這是因?yàn)椋禾蓟柙谥茻掃^程中，受雜質(zhì)外排條件和雜質(zhì)性質(zhì)的決定，尚有微量雜質(zhì)進(jìn)入碳化硅的晶格中或殘留于晶體上，使晶體造成缺陷，這些缺陷嚴(yán)重影響晶體的結(jié)構(gòu)，使其強(qiáng)度變低，韌性變差。這些含有雜質(zhì)有缺陷的晶體在破碎時(shí)，因強(qiáng)度低，韌性差，受外力作用首先被粉碎成粉狀顆粒或超細(xì)微粉。這些超細(xì)微粉由于顆粒的比表面積很大而漂浮于空氣中，形成飛塵。在加工生產(chǎn)線各個(gè)環(huán)節(jié)上加裝收塵設(shè)施，將這些漂浮于空氣中有結(jié)構(gòu)缺陷的雜質(zhì)含量較多的飛塵加以收集。無(wú)疑是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。
　　綜上所述，提高碳化硅產(chǎn)品質(zhì)量是一個(gè)系統(tǒng)的管理程序。從冶煉爐的設(shè)計(jì)，工藝參數(shù)的確立，原材料的嚴(yán)格要求，配料和冶煉過程的控制，到加工出廠銷售。是一個(gè)完整管理鏈。其中的每個(gè)管理環(huán)節(jié)都很重要。都對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有影響作用。加強(qiáng)這個(gè)管理過程的監(jiān)管，是保證生產(chǎn)出高質(zhì)量碳化硅產(chǎn)品的關(guān)鍵。生產(chǎn)管理者要對(duì)這個(gè)過程實(shí)施有效控制，使生產(chǎn)工藝永恒運(yùn)行在良好狀態(tài)。
　　
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