CN101357767A - 烧结熔融氧化硅制备含有结晶SiO2的成型体 - Google Patents

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Abstract

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，本发明提供一种方法和含有至少99.0mol％SiO2的成型体，该方法包括以下步骤：a)提供基本上为无定形SiO2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SiO2的显微组织。

Description

烧结熔融氧化硅制备含有结晶SiO2的成型体
技术领域
本发明涉及通过烧结制备含有熔融氧化硅的成型体的方法、成型体以及该成型体的用途。
背景技术
具体地，本发明涉及在数百摄氏度的高温下处理玻璃、金属、半金属及类似材料的熔体。例如处理可包括在玻璃尤其是碎玻璃和/或机械混合物的情形中制备原料熔体以及精炼、均化和例如送往成型的另外的步骤。在所有这些处理步骤中使用容器，例如坩锅、熔炼槽、精炼槽、管、搅拌器和其它在操作期间面积与熔体接触的装置。
由于与熔体接触，用于这些部件的材料应具有高的化学侵蚀耐受性，即高抗腐蚀性，从而在很大程度上可以避免由于引入材料颗粒而污染熔体。
在DE10244040中，申请人提出一种用于玻璃制备的具有双层结构的烧结氧化硅材料。方英石是SiO2的结晶变体并提供比无定形熔融氧化硅更高的抗腐蚀性。根据DE10244040，由于β-方英石在约270℃转变为α-方英石并且体积减小至少2％，因此在粉浆浇注熔融氧化硅颗粒制备材料时需要加以小心以确保没有或只有很少方英石形成。该体积变化被认为对部件有破坏性。
为了能够在使用部件过程中利用结晶SiO2的高抗腐蚀性，SiO2颗粒的颗粒尺寸至少在部件的外部区域中是经过选择的，使得方英石的形成比由于操作过程中的腐蚀从熔融氧化硅表面的材料去除发生更快。用以与玻璃熔体接触的材料外层包含直径小于40微米的熔融氧化硅颗粒。使用这些小熔融氧化硅颗粒以使在操作过程中在适宜的高温下发生熔融氧化硅的极快失透并转变为方英石。
然而，双层成型体的生产是劳动密集型的，因而成本很高。另外，必须在足够低的温度下进行烧结过程以便在很大程度上避免结晶。因而烧结过程是耗费时间的。此外当在操作期间在高温下使用成型体与熔体接触时，必须考虑由于无定形熔融氧化硅转变为结晶变体而随后发生的收缩。
因此本发明的目的是提供一种简单且快速的通过烧结制备含有熔融氧化硅的成型体的方法。本发明进一步的目的是提供一种成型体，该成型体即使在高温下也基本上不会导致与成型体接触的熔体的污染。
发明内容
本发明通过根据独立权利要求的方法和成型体以相当简单的方式实现这些目的。有利的实施方案是相关从属权利要求的主题。
本发明提供一种制备成型体的方法，其包括以下步骤：
a)提供基本上为无定形SiO2颗粒形态的熔融氧化硅，其中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℃以下的温度，优选270℃以下，从而形成含有结晶SiO2的显微组织。
例如，下面更加详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，尽管在制备部件过程中形成方英石，但是烧制后的冷却过程并没有破坏成型体。β-方英石向α-方英石的转变伴随着体积减小2-2.8％。然而，由于所用熔融氧化硅颗粒的本发明所规定的尺寸在烧结成型组成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微组织，因而即使当根据本发明不加入稳定剂并且有利地保持材料的纯度时，本发明的成型体也可保持稳定并且可进一步处理而不发生问题。
因此，发明提供改善的抗腐蚀性的优点，尤其对于玻璃熔体，这是因为：由于在制备过程中形成晶体，在部件的随后使用中无定形到结晶SiO2的转变更快速地开始，因为晶核在制备过程中已被加入。
在步骤c)中，可以使用例如石膏模具。可以根据有待制备的部件表面质量的要求对与成型组成部分接触的模具表面进行机械加工。在步骤e)中为烧结目的的中间体的烧制可在从模具中移出中间体之后进行。根据如何配置中间体的外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，可在模具中进行预烧结。
在发明的一个优选实施方案中，在步骤a)中使用SiO2含量至少为99.0重量％、优选至少为99.5重量％、特别优选至少为99.9重量％的基本上纯的无定形形态的熔融氧化硅。步骤a)中所使用的SiO2可含有达3％的结晶SiO2。
优选在步骤b)中使用基本上无碱的水。
根据本发明，步骤e)中可以在相对高的温度下烧结中间体，从而不仅在熔融氧化硅颗粒间形成材料桥连，而且开始形成晶体。通常在至少1080℃、优选至少1120℃、更优选至少1140℃、特别优选至少1180℃的温度下进行烧结。
由于本发明的高烧结温度，还可简化炉子的调节和/或与在不超过1000℃的烧结温度下的烧制相比可显著缩短烧制时间。另外可发生颗粒的更好烧结，由于在部件随后的使用过程中的后烧结效应这可产生较低的烧制后残余孔隙率、较高的密度、较好的机械稳定性和较低的收缩。
在本发明的一个优选实施方案中，根据中间体尺寸来选择烧结期间的最大温度，使得所制备的成型体由于熔融氧化硅的烧结而获得均匀的内部结构，并且同时在成型体的外部区域以所需的程度有利地形成晶体。根据发明人的发现，在小于或等于约85mm的中间体最大壁厚下，发现在烧结期间例如约1285℃的最大温度是适合的。在大于约85mm的中间体最大壁厚下，可以降低该温度至例如约1250℃。
本发明的方法使得可以获得基本上全部由SiO2组成并且具有包埋晶体的成型体。成型体在随后的使用过程中与例如玻璃熔体的非常热的材料接触，包埋的晶体可作为进一步晶体生长的晶核，晶体以方英石形态存在并具有比无定形熔融氧化硅更高的抗腐蚀性。本发明成型体特别有利的性能是具有与结晶SiO2含量相关的较高密度和较低孔隙率。这些性能额外地有助于部件的机械稳定性而无需使用例如纯硅粉的添加剂。
因此发明提供一种成型体，其可以或者正是由如上所述的方法制备并包含至少99.0mol％、优选至少99.5mol％、特别优选至少99.9mol％的SiO2。
在发明的一个优选实施方案中，从表面测量的厚度达40mm的成型体的外层在其厚度上具有2体积％-5体积％，优选2.5体积％-4.5体积％，特别优选2.9±0.1体积％的结晶SiO2、尤其是方英石的平均含量。
可以与α-方英石同样的方式在室温下利用X-射线衍射测量结晶SiO2的含量。
当与非常热的介质接触使用而不产生在温度变化过程中例如由于相变而发生的在成型体中导致裂缝的体积变化时，为了使成型体获得特别高的抗腐蚀性，使本发明的成型体具有增加的结晶SiO2的含量，尤其在接近表面的区域中。
在一个有利的实施方案中，从表面测量的厚度达20mm的成型体的外层，在其厚度上具有的结晶SiO2、尤其是方英石的平均含量范围为2.3体积％-5.5体积％，优选3.0体积％-5.5体积％，特别优选3.5体积％-4.5体积％，特别优选3.75±0.1体积％。
特别优选如下成型体：从表面测量的厚度达10mm的其外层在厚度上具有的结晶SiO2、尤其是方英石的平均含量范围为2.3体积％-6.5体积％，优选3.5体积％-6.5体积％，特别优选4体积％-5体积％，特别优选4.6±0.1体积％。一个有利的实施方案规定，从表面测量的厚度达5mm的成型体的外层，在厚度上具有的结晶SiO2、尤其是方英石的平均含量范围为2.3体积％-7.5体积％，优选4.0体积％-7.5体积％，特别优选4.5体积％-6.5体积％，特别优选5.1±0.1体积％。
在一个优选的实施方案中，从表面测量的厚度达2mm的成型体的外层，在厚度上具有的结晶SiO2、尤其是方英石的平均含量范围为2.3体积％-8.0体积％，优选4.3体积％-8.0体积％，特别优选4.8体积％-6.8体积％，最优选5.3±0.1体积％。从表面测量的厚度达1mm的成型体的外层，在厚度上具有的结晶SiO2、尤其是方英石的平均含量范围为2.5体积％-8.5体积％，优选4.5体积％-8.5体积％，特别优选5体积％-6.3体积％，最优选5.4±0.1体积％。
一个优选的实施方案规定从表面测量的厚度达0.3mm的成型体的外层，在厚度上具有的结晶SiO2、尤其是方英石的平均含量范围为2.7体积％-9.5体积％，优选4.7体积％-9.5体积％，特别优选5.1体积％-6.8体积％，最优选5.5±0.1体积％。特别优选一种成型体，其在位于从成型体表面测量的20mm深和达40mm深之间的层(因此厚度达20mm)中在厚度上具有的结晶SiO2、尤其是方英石的平均含量范围为1体积％-3体积％，优选1.5体积％-2.5体积％，特别优选2±0.1体积％。
除了结晶相的含量可增强成型体的抗腐蚀性能，根据本发明的成型体还有利地具有改良的机械稳定性。因此，利用粉浆浇注制备的烧结氧化硅材料的密度通常为1.80-2.05g/cm3。然而，根据本发明，由于较高的烧制温度并在烧结过程中方英石的有意形成，可以获得更高的密度。发明的成型体至少在一定区域中，尤其是从成型体表面测量的厚度达20mm的其外层区域中，在厚度上的平均密度范围为1.92g/cm3-2.12g/cm3。
利用粉浆浇注制备的烧结氧化硅材料的开口孔隙率为10.5-15体积％。本发明制备方法所制备的成型体至少在一定区域中，尤其是从成型体表面测量的厚度达20mm的其外层区域中，在厚度上的平均开口孔隙率在12％以下，优选9％以下，特别优选7.5％。
本发明成型体的性能使其特别适合于用作与至少一种金属和/或半金属和/或半导体和/或玻璃的熔体接触的坩锅或坩锅的组成部分。对于坩锅，本发明提供了成型体在熔炼槽和/或精炼槽和/或管和/或搅拌器和/或用于熔体处理的其它装置中的用途。
附图说明
下面借助于实施例并参考附图说明本发明。在附图中：
图1示出了方法的示意流程图，
图2示出了在制备成型体过程中加热和冷却烧结氧化硅材料时长度变化的曲线图，
图3示出了成型体的放大截面X，
图4示出了根据本发明含有方英石的成型体的抛光截面的显微照片，
图5示出了用常规温度分布烧结的成型体的抛光截面的显微照片，和
图6示意显示了成型体。
具体实施方式
为了制备具有含有烧结的无定形熔融氧化硅颗粒的显微组织且其中嵌有结晶形态、尤其是方英石形态的SiO2的成型体，通过混合熔融氧化硅颗粒与水制备粉浆(见图1)。
使用纯的熔融氧化硅制备粉浆。不加入例如磷酸盐的稳定剂以抑制方英石形成。可以使用各种等级纯度的熔融氧化硅，即含有至少99.0％的SiO2，更好至少99.5％的SiO2，并且纯度为至少含有99.9重量％SiO2的熔融氧化硅是特别适合的。其余的组分为与原料(熔融氧化硅)一起引入或在处理过程中与设备的构成材料接触而进入产品的金属氧化物。这些金属氧化物的例子为Al2O3、Na2O、Fe的氧化物、TiO以及其它氧化物。另外的杂质可能由所使用的水引入(例如Na、Mg、Ca的盐)。
研磨纯熔融氧化硅并随后分离不同颗粒尺寸的部分。对于本文所提及的部件，筛出尺寸大于8mm的颗粒或碎片。尽管平均直径大于8mm的至多约2％的小比例颗粒对于材料的特性无有害影响，但是比例超过2％时对于粉浆的流动性产生不利影响。这时可能非常难以制备壁厚低于25mm的薄壁部件。由于较大颗粒并无益处，因此优选将其完全筛除。
使用无碱水制备粉浆。在粉浆中，熔融氧化硅颗粒在其表面具有水层，设定熔融氧化硅与水的比率使得粉浆具有非牛顿特征的、尤其是抗流变的流动行为。
粉浆注入到石膏模具中。石膏模具从粉浆中吸收水，从而即使在石膏模具中也发生粉浆体的干燥。可以只利用进行中的石膏模具吸水在室温及大气压下进行干燥，直到形成足够稳定的中间体。可以通过升高温度和/或减小压力来加速干燥。
然后加热中间体到一定的温度，在该温度下熔融氧化硅颗粒烧结并且无定形相部分转变为结晶相。随后对烧结体进行冷却。制备过程的终产物为具有由含有结晶SiO2的熔融氧化硅组成的显微组织的成型体。
烧结温度或烧制温度高于1080℃，更好地高于1120℃。优选烧结温度或烧制温度高于1140℃，甚至更好地高于1180℃。烧制过程中所选择的最大温度为部件最大壁厚的函数。已经发现最大壁厚大于85mm时，1250℃的最大烧制温度是适合的，最大壁厚小于或等于85mm时，1285℃的最大烧制温度是适合的。
图2绘出了在加热、烧结和冷却过程中与温度分布相关的成型体的体积变化。下表中示出了所进行的各个步骤：
  描述   备注
步骤1   以10-30K/min从室温到90℃-120℃
步骤2   保温12小时至96小时(取决于壁厚)   干燥
步骤3   进一步以1K/min-30K/min加热至1030℃-1230℃   如果适合，插入随壁厚而变的另外保温时间；例如：在300℃下24小时
步骤4   保温0.25小时至24小时(取决于壁厚)
步骤5   进一步以约1K/min加热至1100℃-1285℃的最大烧制温度   例外情况：最大温度达1320℃
步骤6   在最大温度下保温1小时至32小时
步骤7   冷却至380℃；最大冷却速率：350K/min   可以在不调整/切断加热功率情况下进行；冷却速率由热量损失决定(例如取决于窑炉隔热)
步骤8   保温时间；取决于壁厚；最大4小时   对于壁厚低于40mm的部件：无保温时间；壁厚＞120mm：4小时
步骤9   冷却至250℃；冷却速率：1K/min-25K/min
步骤10   保温时间取决于壁厚：最大1小时   对于壁厚低于40mm的部件：无保温时间；壁厚＞120mm：4小时
步骤11   冷却至室温；无需受控冷却；从炉中迅速拿出部件
加热过程中，热膨胀可以忽略直到约1000℃的温度。加热期间体积基本保持不变(图中的区域A)。
在约1000℃以上，无定形熔融氧化硅的烧结开始；在约1100℃以上，无定形玻璃相转变为结晶β-方英石。这与体积减小有关(区域B)。继续加热至1300℃以上的温度以便烧结并形成晶体。
一旦烧结和结晶变体转变进行到所要求的程度就冷却部件(区域C)。即使在达到其熔点的非常高的温度下也可以无变化地使用由该方法制得的部件。冷却到约270℃的温度时不会出现显著的体积变化(区域D)。低于约270℃时，β-方英石转变为α-方英石，体积迅速减小约3％(区域E)。
图3示意性的显示了所得到的成型体显微组织的放大截面X。颗粒10经由烧结桥彼此相连形成稳定的固体。颗粒包含无定形熔融氧化硅20。SiO2晶体30包埋显微组织中。这些晶体可以存在于颗粒内部和/或颗粒邻接处和/或颗粒的表面区域并进入显微组织的孔隙中。
图4显示了在温度范围内烧结后并开始形成方英石的显微组织的抛光截面。材料的总体密度为1.95g/cm3；其开口孔隙率为11.0％。其本身的方英石含量不能从抛光截面光学测量。作为比较，图5显示了经由标准烧结制备的显微组织的抛光截面。该材料的总体密度为1.84g/cm3；其开口孔隙率为13.3％。
图6示意性地显示了成型体1。成型体1具有厚度为D的外层区域2。至少在外层区域2中，成型体1具有如图3所示的显微组织。
因为在制备过程中由于初始形成方英石而在随后的应用中转变开始较快，成型体对于玻璃熔体具有改良的抗腐蚀性。方英石与熔融氧化硅相比具有更强的抗玻璃腐蚀性。
为了测定抗腐蚀性，在硼硅酸盐玻璃3.3存在下根据ISO 3585和EN 1595进行下述腐蚀测试。使用具有下述组成的玻璃：
81％氧化硅(SiO2)，
13％硼酸(B2O3)，
4％碱金属(Na2O；K2O)和
2％其它组分(例如Al2O3)。
在静态腐蚀测试中，根据本发明的成型体的材料试样悬浮于玻璃熔体中。玻璃熔体和试样都保持静止。在1400℃的测试温度下测试时间为168小时。测试时间过去后，测量从试样表面除去的材料并与在测试开始时试样的尺寸进行比较。
从含有结晶SiO2的试样中的材料除去显著少于在测试开始时从不含结晶SiO2的常规材料试样中的材料除去。在1400℃的温度下，结晶SiO2以方英石形态存在。
从含方英石试样中的材料除去平均为0.77mm；测得0.71-0.82mm范围内的单个值。在测试开始时从不含方英石的比较试样中的材料除去平均为1.05mm；测得1.0-1.1mm范围内的单个值。
在1400℃的温度下，在比较试样中也形成方英石。然而，本发明的材料试样即使在测试开始时在表面也含有方英石。在测试末期，两种试样的材料基本完全转变为方英石；残余玻璃含量小于10％。
除了增强的抗腐蚀性，由于可以使用较高的烧结温度，本发明还简化了生产过程。这使得炉的控制更为简单，并且由于较高的温度还可缩短烧制时间。由于制备部件时提高了烧制温度并由此可获得较好的烧结，从而减少了残余孔隙率，并增加了部件的密度和机械稳定性。
此外，在随后的使用过程中由于后烧结效应引起的收缩较小。如果使用温度高于烧制温度，材料由于进行中的烧结过程而可能收缩。由于根据本发明单独利用其制备方法获得的材料的较高总体密度和较低的残余孔隙率，本发明的材料与已知材料相比收缩显著减小。
对于未开始形成方英石的烧结材料，在随后应用中的收缩范围为2.0％-4％。收缩非常强烈地受制备粉浆的起始材料的颗粒尺寸分布和烧制温度的影响。如上所述，如果烧制温度很高以致达到方英石形成的区域，收缩可减少至1.0-2.0％。
具有下述起始材料颗粒尺寸分布的材料实施例
  比例[重量％]   颗粒尺寸
  40-60   小于0.3mm
  20-30   0.3mm-1.0mm
  20-30   1.0mm-6.0mm
在未达到方英石形成区域的普通烧结中，收缩平均为2.5％-3％。开始形成方英石的烧结使收缩减小至小于1.5％(例如至1.0-1.5％)。
较致密的预烧结也可产生较高的材料机械强度和较好的导热性。对于具有上述起始原材料颗粒尺寸分布的材料，得到下述数值：
  不含方英石的材料   开始形成方英石的预烧结
  冷弯强度(室温)[MPa]   14   23
  不含方英石的材料   开始形成方英石的预烧结
  弹性模量(室温)[GPa]   18   30
  热弯强度(900℃)[MPa]   20   46
  弹性模量(900℃)[GPa]   26   47
  150℃下的热导率[W/mK]   1.04   1.4
  550℃下的热导率[W/mK]   1.24   1.6
  密度[kg/cm3]   1960   2015
所记录的值为源自多次测量的平均值。单个值可能偏离该平均值。从中切取试样的成型体的壁厚为40mm。
本领域技术人员能够了解发明不局限于上述实施例，而是可以按多种方式进行变化。尤其是单个实施例的特征也可相互结合。

Claims (18)

1.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SiO2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SiO2的显微组织。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤a)中使用SiO2含量至少为99.0重量％、优选至少为99.5重量％、特别优选至少为99.9重量％的基本上纯的无定形形态的熔融氧化硅。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在步骤b)中使用基本无碱的水。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于在步骤e)中在至少1080℃、优选至少1120℃、更优选至少1140℃、特别优选至少1180℃的温度下烧结中间体。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于在步骤e)中的烧结过程中的最大温度为1285℃，特别是在中间体的最大壁厚大于85mm时。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于在步骤e)中的烧结过程中的最大温度为1250℃，特别是在中间体的最大壁厚大于85mm时。
7.成型体，尤其是可以由或已经由权利要求1-6中任一项权利要求所述的方法制备的成型体，其特征在于该成型体含有至少99.0mol％，优选至少99.5mol％，特别优选至少99.9mol％的SiO2。
8.根据权利要求7所述的成型体，其特征在于从表面测量的厚度达40mm的成型体外层，在其厚度上具有2体积％-5体积％，优选2.5体积％-4.5体积％，特别优选2.9±0.1体积％的结晶SiO2，尤其是方英石的平均含量。
9.根据任一前述权利要求所述的成型体，其特征在于从表面测量的厚度达20mm的成型体外层，在厚度上具有2.3体积％-5.5体积％，优选3.0体积％-5.5体积％，特别优选3.5体积％-4.5体积％，特别优选3.75±0.1体积％的结晶SiO2，尤其是方英石的平均含量。
10.根据任一前述权利要求所述的成型体，其特征在于从表面测量的厚度达10mm的成型体外层，在厚度上具有2.3体积％-6.5体积％，优选3.5体积％-6.5体积％，特别优选4体积％-5.3体积％，特别优选4.6±0.1体积％的结晶SiO2，尤其是方英石的平均含量。
11.根据任一前述权利要求所述的成型体，其特征在于从表面测量的厚度达5mm的成型体外层，在厚度上具有2.3体积％-7.5体积％，优选4.0体积％-7.5体积％，特别优选4.5体积％-6.5体积％，特别优选5.1±0.1体积％的结晶SiO2，尤其是方英石的平均含量。
12.根据任一前述权利要求所述的成型体，其特征在于从表面测量的厚度达2mm的成型体外层，在厚度上具有2.3体积％-8.0体积％，优选4.3体积％-8.0体积％，特别优选4.8体积％-6.8体积％，最优选5.3±0.1体积％的结晶SiO2，尤其是方英石的平均含量。
13.根据任一前述权利要求所述的成型体，其特征在于从表面测量的厚度达1mm的成型体外层，在厚度上具有2.5体积％-8.5体积％，优选4.5体积％-8体积％，特别优选5体积％-6.3体积％，最优选5.4±0.1体积％的结晶SiO2，尤其是方英石的平均含量。
14.根据任一前述权利要求所述的成型体，其特征在于从表面测量的厚度达0.3mm的成型体外层，在厚度上具有2.7体积％-9.5体积％，优选4.7体积％-9.5体积％，特别优选5.1体积％-6.8体积％，最优选5.5±0.1体积％的结晶SiO2，尤其是方英石的平均含量。
15.根据任一前述权利要求所述的成型体，其特征在于在从成型体表面测量的位于20mm深和达40mm深之间的层中，从而该层厚度达20mm，该成型体在该厚度上具有1体积％-3体积％，优选1.5体积％-2.5体积％，特别优选2±0.1体积％的结晶SiO2，尤其是方英石的平均含量。
16.根据任一前述权利要求所述的成型体，其特征在于至少在一定区域中，尤其是从成型体表面测量的厚度达20mm的外层区域中，该成型体在厚度上的平均密度为1.92g/cm3-2.12g/cm3。
17.根据任一前述权利要求所述的成型体，其特征在于在至少在一定区域中，尤其是从成型体表面测量的厚度达20mm的外层区域中，该成型体在厚度上的平均开口孔隙率低于12％，优选低于8％，特别优选低于6％，特别优选5.5％。
18.根据权利要求7-17任一项权利要求所述的成型体的用途，其至少作为坩锅和/或熔炼槽和/或精炼槽和/或管和/或搅拌器和/或与至少一种金属和/或半金属和/或半导体和/或玻璃的熔体接触使用的装置的组成部分。
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