按顯微結(jié)構(gòu)來分，碳復(fù)合耐火材料可分為陶瓷結(jié)合型與碳結(jié)合型兩大類。典型的陶瓷結(jié)合制品有燒成?油磚、粘土或高鋁石墨制品等。其結(jié)構(gòu)特點是通過高溫?zé)稍谀突鸩牧辖M分之間形成某種陶瓷結(jié)合，碳素材料填充在耐火材料顆粒之間或者氣孔內(nèi)。雖然燒成鋁碳滑板及?入式水口等類耐火制品中也存在一些結(jié)合碳膜，但其主要結(jié)合形式為陶瓷結(jié)合，仍屬于陶瓷結(jié)合型碳復(fù)合耐火材料。

碳結(jié)合耐火材料和陶瓷結(jié)合耐火材料有本質(zhì)的差別。前者屬于不燒耐火材料，其生產(chǎn)工藝一般是先將結(jié)合劑和粗顆粒混合均勻，使結(jié)合劑在粗顆粒表面形成一層薄膜，然后加入耐火材料細(xì)粉及石墨，混合均勻后成型。經(jīng)熱處理后，作為結(jié)合劑的樹脂固化形成一個固化樹脂框架把耐火材料組成和石墨結(jié)合起來。制品經(jīng)碳化后，樹脂框架被碳化而形成為碳框架。顯然，碳框架的連續(xù)性及強度對制品的性質(zhì)有很大的影響。對耐火材料及石墨的浸潤性能好且殘?zhí)几叩慕Y(jié)合劑，會形成完整性好、強度高的碳框架。這種把耐火材料及石墨顆粒結(jié)合起來的碳被稱為結(jié)合碳，以區(qū)別于作為材料主要成分的石墨碳。結(jié)合碳的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)與石墨碳的不同，理想的碳結(jié)合耐火材料應(yīng)該是結(jié)合碳在顆粒周圍形成一層結(jié)合碳膜，此膜構(gòu)成一定空間談網(wǎng)絡(luò)將顆粒結(jié)合起來，石墨和陶瓷細(xì)粉位于粗顆粒之間。

結(jié)合劑對耐火材料及石墨的浸潤性越好，結(jié)合碳框架的連續(xù)性越好，深入耐火材料及石墨基質(zhì)中的框架分支越多，耐火材料的強度也越來越高，為了得到合理的顯微結(jié)構(gòu)，應(yīng)對耐火材料及石墨的粒度有一定要求。這一點和一般的耐火材料生產(chǎn)沒有原則差別，但是由于石墨呈片狀結(jié)構(gòu)，有較強的取向性，在成型過程中會沿垂直壓制方向取向，甚至造成層裂，這一點在成型過程中應(yīng)予以注意。

如上所述，石墨由于良好的導(dǎo)熱性和韌性，不易為爐渣所浸潤，因而可阻止?fàn)t渣沿磚內(nèi)氣孔滲透，從而使碳復(fù)合耐火材料獲得良好的抗渣性和抗熱震性，但是，碳本身有易被氧化的弱點，容易和空氣中的氧以及組分鐘的氧化物反映而喪失其優(yōu)勢。因此，為提高其抗氧化性，常加入Al、Si、Mg及合金、碳化物等各種添加劑，使碳復(fù)合耐火材料成為多組分的復(fù)雜體系。