为了简单且快速制备含有熔融氧化硅的成型体，以及即使在高温下熔体与成型体接触也基本上不会导致熔体污染的成型体，本发明专利技术提供一种方法和含有至少９９．０ｍｏｌ％ＳｉＯ↓［２］的成型体，该方法包括以下步骤：ａ）提供基本上为无定形ＳｉＯ↓［２］颗粒形态的熔融氧化硅，其中不超过５％具有大于１５ｍｍ的直径，ｂ）向熔融氧化硅颗粒中加入水以制备粉浆，ｃ）将粉浆浇注到包含具有与待制备成型体相反形状的中空体的模具中，ｄ）干燥粉浆得到中间体，ｅ）在烧结温度下烧结中间体，在该烧结温度下至少部分熔融氧化硅由无定形变体转变为结晶变体，ｆ）将烧结成型体冷却至３００℃以下的温度，从而形成含有结晶ＳｉＯ↓［２］的显微组织。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉;Sitit^制^^有熔融氧^^的成型体的方法、成型体以及该 成型体的用途。
技术介绍
*^，本专利技术涉^4数百摄ML的高温下处S^璃、金属、^Br属及类 々^H"料的熔体。例如处理可包括^L璃尤其是碎玻璃和/iUa^^^的情形中 制备原朴熔体以;Sjlt炼、均化和例:ftoiii往成型的另外的步骤。在所有这些处理步骤中^JD容器，例如坩锅、熔炼槽、精炼槽、管、餅器和其它在辦期间 面积与;^^4^触的^j;。由于与熔#4#触，用于这些部件的材料应具有高的化学侵蚀耐受性，即高 絲蚀性，从而拟艮大禾ULh可以i^由于引入材料:5^^立而污^^体。在DE10244040中，申请人提出一种用于玻璃制备的具有^i:结构的麟氧 ^ 4#料。方英石是Si02的结晶变体并提供比无定形熔融氧4^i更高的抗腐蚀 性。才娥DE10244040,由于方英石在约27(TC转变为oc-方英石并JL^P、减 小至少2%，因jW^^浆浇注熔融氧^^^立制备材料时需要加以小心以确併设 有或只有很少方英石形成。该^P、变^f皮iA^对部件有破坏性。为了能够在^^J部件过程中利用结晶Si02的高^4蚀性，Si02顿险的^f立尺寸至少在部件的夕h^区域中是经itiyf^，使得方英石的形成比由于^ft过程中的腐，溶融氧^^面的材料去除j^更快。用以与玻璃熔#^触的材 料外层包含直径小于40微米的熔融氧^^粒。^JU这些小熔融氧^^^立以 ^^^t过程中在逸宜的高温下;^熔融IU^的极快^:并转变为方英石。然而，^^成型体的生产妙动密集型的，因而柳艮高，另外，必须在 足刷氐的温度下进行麟过程以^lM艮大禾l^JA^结晶。因而麟ii^呈是耗 费时间的。j^卜当在辦期间在高温下^JU成型体与熔^^触时，必须考虑由 于无定形熔融氧^^转变为结晶变体而It^发生的收缩。的成型体的方法。本专利技术进一步的目的是提^"^种成型体，该成型体即使在高 温下也Jj^上不会导致与成型^^触的熔体的污染。
技术实现思路
目的。有利的实施方案:相关^y^^u:澳求的^j隨。'？ 、'、'本专利技术提^-种制4"成型体的方法，其包括以下步骤a) 提供J^上为无定形Si02颗粒形态的,氧化硅，其中5%、 M不超 过3% 、特别to不超过2 %的颗粒具有大于15咖、M大于lOmm，特 别M大于6咖的直径，b) 向炫融氧^^W:中加A7K以制4^浆，c) 裯浙浆浇注到包含具有与待制备成型糾目反形状的中空体的模具中，d) 干^^浆得到中间体，e) 在,温度下烧结中间体，在该,温度下至少部分熔融氧化硅由无定 形变^^变为结晶变体，尤其是p-方英石，f) 将皿成型^HP至30(TC以下的温度，M270C以下，从而形成含 有结晶Si02的显孩"且织。例如，下面^碎细描述的工序可用于进一步的独立步骤。 令人惊奇地并且与DE1024404所教导的相反，尽管在制4^件过程中形成 方英石，但妙制后的^卩过程并没有破坏成型体。P-方英石向a-方英石的 转变伴錄^ 碱小2-2.8%。然而，由于所用熔融氧4^iW^立的本专利技术所败 的尺寸在M成型^L^部分中形成在结晶变体的转变过程中可承受应力升高的 显孩b且织，因而即使当才娥本专利技术不加A^定剂并財利i^^H糊鍵时， 本专利技术的成型体也可^^^急定并且可进一步处理而不J^问题。因此，专利技术提供改善的織蚀性的优点，尤其对于玻璃熔体，狄因为 由于在制备过程中形成晶体，在部件的f^使用中无定形到结晶Si02的转变更'^i^开始，因为晶核在制备过程中e^o入。在步骤c)中，可以使用例如石骨模具，可以才Mt有待制备的部件表面质 量的要水叶与成型M^部分接触的^R"表面进^ffW^口工。在步骤e)中为:^# 目的的中间体的烧制可^j^^Rr中移出中间#^进行。才 配置中间体 的夕卜部形状以及中间体所必须承受的例如由于其自身重量所产生的应力，可在躲中进鄉麟。在殳明的一，逸实施方案中，在步骤a)中使用Si02^至少为99. 0重 量％、 M至少为99. 5重量％、特别^f^至少为99. 9重量。/。的基4Ui纯的无 定形形态的熔融氧化硅。步骤a)中所使用的Si02可含有达3。/。的结晶Si02。^i^步骤b)中^^J1^上;^的水。才娥本专利技术，步骤e)中可以拟目对高的温度下麟中间体，从而不* 熔融氧4^^粒间形成材料桥连，而且开始形成晶体。通常在至少1080TC、优 g少1120"、更^^^少1140X:、特别^J^少1180'C的^JL下进^^&^。由于本专利技术的高,温度，还可简化炉子的调节和/或与在不^l过IOOO'C 的M温度下的烧制相比可^^缩短烧制时间。另外可;^J^立的iW烧结，率、较高的密度、,的才;i^f急定'i^pr较低的,。在本专利技术的"HS^实施方案中，才娘中间体尺寸iMt棒麟期间的最大且同时在成型体的夕Hp区域以所需的禾i^l有利地形成晶体。才Mt专利技术人的发现，在小于或等于约85ram的中间体最大壁厚下，发JL^烧结期间例如约U8St:的最 大温^A适合的。在大于约85咖的中间体最大壁厚下，可以降低该温度至例如 约1250。C。4^专利技术的方^f吏^f可以lt4^i^^^上4^由SiOJl^并iL具有^^里晶体的成的晶体可作为进一步晶体生长的晶:，'晶体以方英石形态;在并具有比无定形 熔融氧^ i更高的絲蚀性。本专利技术成型膽别有利的性^1具有与结晶Si02 ^i^目关的较高密度和较^r^隙率。这些性能额外贿助于部件的 N^急定性 而无需使用例如^i^的添加剂'因嫂明提^-种成型体，其可以或者正是由如_1^斤述的方、^#1^包含 至少99. Omol % 、优选—歪—少99. 5mo1 % 、特别^f^至少99.9mo1 %的Si02,在专利技术的一^to实施方案中，M面测量的厚度达40mm的成型体的夕卜层 在其厚;tJi具有2 ^P、 ％ -5 ％,她2' 5 ^P、 ％ -4. 5 % ，特别tt 2, 9 ± 0.1 >^ 、％的结晶Si02、尤其^r英石的平均^J:,可以与a-方英石同样的方^室温下利用X老线衍射测量结晶Si02的含 量。当与非常热的介质接触使用而不产生在温M^it程中例如由于相变而发 生的在成型体中导致躲的^F、变化时，为了^f线型体获船别高的絲蚀性，^^专利技术的成型^"有增加的结晶Si02的^Hb，尤其在"^it4面的区域中。在一个有利的实施方案中，4面测量的厚度达20mm的成型体的夕卜层，在 其厚JU具有的结晶Si02、尤其A^英石的平均含量范围为2. 3体积％-5. 5体 积％，舰3. 0 p、％-5.5^p、％，特别舰3. 5 p、％-4.5 r%,特别优 选3. 75±0.1^h%。特别^it如下成型体:^面测量的厚度达10mm的其外层在厚^Ji具有的 结晶Si02、尤其h英石的平均含量范围为2. 3 6. 5 >f^P、％ ， M 3. 5絲％-6.5棘％,特别舰4棘％-5餘％，特别舰4.6士0.1棘％。 一个有利的实施方，定，^面测量的厚度达5咖的成型体的外层，在厚度 上具有的结晶Si02、尤其U英石的平均含量范围为2. 3 7. 5 >(^P、％ ，舰4. 0>^P、％—7.5本文档来自技高网...
【技术保护点】
制备成型体的方法，其包括以下步骤： ａ）提供基本上为无定形ＳｉＯ↓［２］颗粒形态的熔融氧化硅，其中不超过５％、优选不超过３％、特别优选不超过２％的颗粒具有大于１５ｍｍ、优选大于１０ｍｍ，特别优选大于６ｍｍ的直径， ｂ）向熔融氧化硅颗粒中加入水以制备粉浆， ｃ）将粉浆浇注到包含具有与待制备成型体相反形状的中空体的模具中， ｄ）干燥粉浆得到中间体， ｅ）在烧结温度下烧结中间体，在该烧结温度下至少部分熔融氧化硅由无定形变体转变为结晶变体，尤其是β－方英石， ｆ）将烧结成型体冷却至３００℃以下，优选２７０℃以下的温度，从而形成含有结晶ＳｉＯ↓［２］的显微组织。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：M博伦斯，K冯韦斯特恩哈根，S梅罗拉，G瓦泽姆，S波斯特拉赫，
申请(专利权)人：肖特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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