يمكن تقسيم الشوائب الموجودة في ذوبان الألومنيوم، والمعروفة أيضًا باسم جسيمات الطور الثاني، إلى شوائب أولية وشوائب ثانوية وفقًا لمصادرها المختلفة. تُسمى الشوائب التي تتشكل نتيجة لتركيب المواد الخام وبطانة الفرن ومواد القنوات والقالب وغاز الفرن بالشوائب الأولية؛ أما الشوائب التي تتشكل نتيجة لعمليات التكرير وتصفيح الحبيبات فهي شوائب ثانوية.
الشوائب في فئات الألومنيوم المنصهر
1) شوائب صلبة غير معدنية، تتألف أساسًا من أكاسيد وكربيدات ونتريدات وكمية صغيرة من CasO4cas، وما إلى ذلك. وتشكل شوائب الأكاسيد، مثل Al₂O₃ وMgO وMalo، التي توجد في شكل طبقة رقيقة وحبيبات، نسبة 80% منها. لا تختلف هذه الشوائب كثيرًا عن كثافة المادة المنصهرة؛ فهي تتميز بمساحة سطح نوعية كبيرة، وشكل غير منتظم، وسهولة امتصاص الغازات، وتظل عالقة في المادة المنصهرة، مما يجعل إزالتها صعبة. ومن بينها، يُعد شكل وجود الألومينا هو الأكثر تعقيدًا، حيث يشمل أكثر من عشرة أنواع من المواد غير المتبلورة، مثل a-Al₂O₃ وBA₁O₃، وغيرها.في عملية معالجة المصهور، يؤدي تفاعل الثيرميت عالي الحرارة بسهولة إلى تكوين شوائب من الألومينا الحبيبية، بما في ذلك الكربيدات والنيتروجين، كما أن طبقة أكسيد الألومنيوم الموجودة على سطح المصهور تدخل المصهور وتشكل شوائب مجزأة. تدخل المواد المقاومة للحرارة الموجودة على سطح الفرن وأدوات الصهر إلى المادة المنصهرة لتشكل شوائب أكسيدية مثل SiO₂ و Zr₂O.
2) شوائب المركبات الفلزية هي في الأساس مجموعات متنوعة من الجسيمات تتشكل أثناء عملية صناعة السبائك أو تنقية الحبوب. أحد هذه الأنواع هو المركبات الصلبة للمعادن الثقيلة التي تُخلط في المادة المنصهرة، والتي تُعرف غالبًا باسم «الخبث»، وتُشكل المركبات الفلزية الغنية بالحديد الجزء الأكبر منها. مثل a-alsfe Si، وβ Alsfesi، وb-Alesia، و(Femn)Sials، وما إلى ذلك: قبل أن يتصلب المصهور، تظهر بعض شوائب المركبات الفلزية الأولية، مثل MnA، وFeAl3، وA، وTA، وما إلى ذلك. أما المركبات الفلزية المشتركة التي تتشكل أثناء عملية تنقية الحبيبات أو معالجة المادة المنصهرة، فهي في الغالب شوائب ذات حبيبات كبيرة على شكل رقائق أو قضبان، مثل VB₂، وAIB₂، وTiB₂، وما إلى ذلك.
3) الشوائب السائلة (الملح المنصهر)، وهي أساسًا أملاح هاليد المعادن القلوية والقلوية الترابية التي تتولد أثناء عملية التحليل الكهربائي للألومنيوم أو تكرير الألومنيوم، مثل كلوريد المغنيسيوم، وفلوريد الصوديوم، وفلوريد الكالسيوم، وما إلى ذلك. وعادةً ما ينتج الفلوريد كلوريدًا أثناء عملية التحليل الكهربائي للألومنيوم، إلا أنه يتولد بشكل أساسي أثناء عملية تكرير الصهر.
إن وجود كمية صغيرة من الشوائب الدقيقة في الألومنيوم المنصهر يمكن أن يقلل من درجة التبريد الزائد للبلورات ويعزز عملية تكوين النوى إلى حد ما. كما يمكن لبعض الجسيمات أن تعزز المرحلة الثانية من سبائك الألومنيوم، إلا أن وجود معظم الشوائب سيؤثر سلبًا على مقاومة الإجهاد، والليونة، والمرونة، ومقاومة التآكل، وخصائص الأكسدة الأنودية للسبائك أو المنتجات. ويؤدي وجود الشوائب الصلبة إلى زيادة لزوجة الألومنيوم المنصهر، مما يؤثر على سيولة سبائك الألومنيوم وأداء صبها، ويشكل عيوبًا غير متماسكة. وفي الوقت نفسه، فإنه يوفر نواة لبدء تشكل الشقوق، ويدمر استمرارية المصفوفة، ويسبب تركيز الإجهاد، ويؤدي إلى تدهور الأجزاء. تؤدي الخصائص الميكانيكية للمنتج إلى تعطله المبكر. كما أن جزيئات الشوائب تشكل بسهولة نقاطًا صلبة، مما يؤدي إلى تدهور أداء المعالجة والتشطيب السطحي لسبائك الألومنيوم، ويزيد من فقدان أدوات المعالجة. ستؤدي الشوائب السائلة في المادة المنصهرة إلى تراكم القطرات، مما يؤدي إلى ضعف انسيابية المادة المنصهرة، وتشكيل أنبوب موصل، وما إلى ذلك.