CN106946454A - 用于生产具有高硅酸含量的材料的复合体的方法 - Google Patents

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Abstract

生产复合体的方法，其具有含有第一浓度的附加组分的高硅酸含量的材料的第一层，所述第一层连接至含有不同于第一浓度的第二浓度的附加组分的高硅酸含量的材料的第二层，其中第一浓度和第二浓度大于或等于零，该方法包括以下步骤：(a)通过使用含有第一分散剂和分散于其中的第一SiO2颗粒以及第一浓度的附加组分的第一料浆物料制备具有自由表面的第一料浆层，(b)提供含有第二分散剂和分散于其中的第二SiO2颗粒以及不同于第一浓度的第二浓度的附加组分的第二料浆物料，(c)通过将第二料浆物料施加于第一料浆层的自由表面形成复合体中间产品，和(d)在形成复合体的同时加热复合体中间产品。

Description

用于生产具有高硅酸含量的材料的复合体的方法
技术背景
本发明涉及用于生产复合体的方法，所述复合体具有含有第一浓度的附加组分的高硅酸含量的材料的第一层，所述第一层连接至含有不同于所述第一浓度的第二浓度的附加组分的高硅酸含量的材料的第二层，并且所述第一浓度和所述第二浓度大于或等于零。
现有技术
具有高硅酸含量的材料在本文被理解为具有至少85%的SiO2含量的经掺杂或未经掺杂的石英玻璃。该材料在下文中也将被简称为“石英玻璃”。石英玻璃的特征在于低热膨胀系数、宽波长范围内的光学透明度以及高耐化学性和耐热性。
为了实现特殊的性质，石英玻璃掺杂有其他物质，例如钛、铝、硼或锗。这些物质以非常小的量添加并且在玻璃结构中起到外来原子的作用，而不形成除了基质之外的第二相。
含有附加组分的石英玻璃在本文被命名“黑色玻璃（black glass）”，其中碳、硅、碳化硅、氮化硅、氮化钛或碳化钛的第二相被插入石英玻璃的基质中并固结成复合材料。被插入的相(例如Si相或碳相)的细颗粒区域充当光学缺陷并具有使复合材料在室温下具有黑色或灰色视觉外观的效果。另一方面，所述缺陷还对复合材料整体的热吸收或热发射产生影响。在2μm至8μm，即在红外辐射的波长范围内的热辐射被强烈吸收。对热辐射的高吸收和发射能力减少其在该复合材料的表面上的反射。由此防止由反射的热辐射引起的局部、非再现性的升温，并且在该复合材料的环境中实现均匀的温度分布。该复合材料的高度的发射使得组件特别适合用于其中再现性和均匀的温度分布具有重要性的热处理。
经常地，需要将石英玻璃元件连接至彼此，例如用于制造具有复杂形状的石英玻璃组件。通常，这种连接通过将组件焊接至彼此来提供。例如EP 1 042 241 B1描述了用于石英玻璃管的对接式（butt-like）焊接的方法。焊接包括将待连接至彼此的表面熔融并且将软化的表面相对彼此压制，这可能容易在焊接区的区域中导致不期望的塑性变形。虽然可以通过广泛的后处理来去除这种类型的变形，但是通常仍有一些尺寸偏差。
在黑色玻璃的焊接期间产生了另外的困难：在加热期间，温度可能被限制于低于被插入的相的熔点(Si相：1410℃)的值。在被插入的碳的情况下，限制因素为碳由于强烈的加热而从自由表面（free surface）分离或者其由于高的工艺温度而氧化或燃烧掉；这可能导致气泡的形成。此外，由于上文提及的黑色玻璃的高发射程度，已经通过焊炬引入的大部分热量被再次发射，使得该材料相比于透明或不透明的石英玻璃以明亮发光的方式发亮，并且快速地再次冷却。因此，黑色玻璃的接合或成形不可以热加工的方式。从EP 2 048 121A1已知，在表面的全部面上为黑色玻璃组件提供透明的石英玻璃层。由于该层，可以在热工艺中处理黑色玻璃组件，特别是将其焊接到另一石英玻璃组件。透明的外层通过使多孔的SiO2炱体(soot body)经受与有机硅化合物的气相反应、然后在真空下玻璃化而产生。在玻璃化期间，有机Si化合物的碳组分不能扩散出所述炱体的核心区域，产生具有在核心区域中的碳相(碳含量为30wt.ppm至50,000wt.ppm)且具有无碳(小于30wt.ppm的碳)的透明外层的黑色玻璃组件。所述外层具有1毫米至10毫米的层厚度，所述层厚度取决于在组件的玻璃化期间所设定的负压。该组件的层厚度的设定和核心区域中碳量的调整结果是复杂的，使得根据EP 2 048 121 A1的方法必定被认为在整体上是复杂的。此外，这将仅产生全部面上具有透明外层的黑色玻璃组件；仅一个连接表面的选择性形成是不可能的。
在US 2014/0072811 A1中也公开了具有透明外层的黑色玻璃组件。在该文献中，在1500℃下烧结之后，使黑色玻璃板在此与含SiO2的料浆物料（slurry mass）接触，使得所述板在全部面上具有薄的料浆层。此后分别在1000℃和1600℃下进行温度处理，产生致密烧结的具有厚度为0.1mm的透明、无气泡的外层的黑色玻璃板。由于使用了已经烧结的板，该料浆物料对表面的粘附相对差，因此仅获得薄的料浆层，并且作为其结果也仅获得0.1mm的薄的、透明的外层。这样的薄的外层对于后续通过焊接进行接合而言是不够的，这是因为正如上文已经说明的那样，焊炬的热量立即穿透该外层并作用在位于其下的黑色玻璃上，其在那里被再次发射，且由此该组件整体而言冷却得过快而使得不能与具有高硅酸含量的另一材料接合。
此外，DE 10 2004 054 392 A1公开了用于连接由具有高硅酸含量的材料构成的组件的方法，在该方法中，将含有无定形SiO2颗粒的可灌浇或糊状料浆物料施加于致密烧结的石英玻璃组件的单个连接表面。紧接其后，使连接表面相对于彼此固定或固定于彼此之上。然后将或不同程度地封闭于两个连接表面之间的接合物料干燥。相应地缓慢的干燥过程产生无裂缝的经干燥的层，其适用于连接相对小的板。所述方法已不再适用于采用相应高的压制压力的大面积连接，这归因于待连接的石英玻璃部件的自重(dead weight)，或者这将需要长且不经济的干燥时间来在无任何缺陷的情况下从接合位置去除接合物料的分散剂。
技术目的
因此，本发明的目的是说明方法，该方法允许廉价地制造具有高硅酸含量的材料的机械和热稳定的复合体。具体而言，目的是提供通过焊接方式的大面积接合连接。
发明总体描述
该目的通过根据本发明的方法实现，所述方法包括以下方法步骤：
(a)通过使用含有第一分散剂和分散于其中的第一SiO2颗粒以及第一浓度的附加组分的第一料浆物料来制备具有自由表面的第一料浆层，
(b)提供含有第二分散剂和分散于其中的第二SiO2颗粒以及不同于所述第一浓度的第二浓度的附加组分的第二料浆物料，
(c)通过将所述第二料浆物料施加至所述第一料浆层的自由表面形成复合体中间产品，和
(d)在形成复合体的同时加热所述复合体中间产品。
在根据本发明的方法中，由高硅酸含量的材料制造复合体基于以下手段：在提供含SiO2的料浆物料的第一料浆层之后，将第二含SiO2的料浆物料施加于第一料浆层，并将两个料浆层共同烧结或玻璃化。
所述第一料浆层在根据本发明的方法的涵义内必须被理解为基体层或复合体的功能层的中间产品。
包含自由表面的第一料浆层的制备通过使用当被倒出时固有地形成光滑的自由表面的第一SiO2料浆物料进行。所述料浆物料的分散剂仍基本存在于该料浆层中，使得所述第一料浆层在本文中并不对应于多孔的生坯物料(如经常在干燥料浆物料的分散剂的至少一部分的过程中生成的)。所述料浆层的表面形成平面边界或连接表面，所述第二料浆物料随后可被施加于所述平面边界或连接表面上，而两种料浆物料并不相互混合。因此，所述复合体中间产品通过两个相互接触的仅在其水分含量(分散剂的比例)或固体含量方面略有不同的含SiO2的料浆物料层生成。所述分散剂在此在边界表面上起到一种所述第一料浆层和第二SiO2料浆物料之间的“接合相”的作用。该过程的优点在于，两种料浆物料在随后的加热过程中显示出相似的收缩行为。
加热包括将所述分散剂驱逐出两种料浆物料和烧结或玻璃化阶段，由此获得高硅酸含量的材料的多层的复合体作为固体组件。所述复合体包括具有第一浓度的附加组分的高硅酸含量的材料的第一层，所述第一层连接至具有不同于所述第一浓度的第二浓度的附加组分的高硅酸含量的材料的第二层。所述第二层由于其附加组分方面的份额而能够与具有高硅酸含量的材料的另外的组件形成连接表面。所述复合体在单个热工艺中生成，由此根据本发明的方法实现了廉价的生产。
相比之下，在根据现有技术的方法中需要额外的热工艺，例如后续对两个已经烧结的组件的焊接或者在致密烧结或预烧结的基体上对料浆物料的玻璃化。
SiO2颗粒在液体(例如水或醇或所述物质的混合物)中的分散体或悬浮液被称为含SiO2的料浆物料。SiO2颗粒在两种料浆物料中的比例可以相同，或者可以相差最多5wt%。
所述第一含SiO2的料浆物料和所述第二含SiO2的料浆物料各自含有其类型可以相同或者可以不同的附加组分。所述第二料浆物料中的附加组分的浓度不同于所述第一料浆物料中的浓度，其中第一浓度和第二浓度大于或等于零。这意味着所述两种料浆物料之一中的所述附加组分的浓度还可以为零。
在将外来原子引入SiO2基质中的意义中的掺杂在本文中不被认为是附加组分。相反，除了所述SiO2基质之外，以适合于宏观形成第二相的量添加的导致由此制备的组件在物理和化学性质方面针对性变化的物质被理解为附加组分。
两种含SiO2的料浆物料的固体含量基本上由SiO2颗粒的比例决定。此外，所述附加组分占固体的另外的部分。固体中的SiO2比例为至少85wt%，以获得高硅酸含量的材料的机械和热稳定的复合体。
在优选的过程中，所述第一含SiO2料浆物料和所述第二含SiO2料浆物料在其固体含量方面彼此相差不大于5wt%。在两种SiO2料浆物料在固体含量方面差异极大的情况下，在共同加热和烧结期间可能在两种物料的收缩方面产生极大差异，并且这些可能导致复合体中的裂纹和其他缺陷。
已经证明有用的是含SiO2的料浆物料各自具有至少65wt%、优选至少75wt%的固体含量。在具有这种固体含量的料浆物料中，由干燥和烧结引起的收缩相对小，这降低了在制造期间产生的风险并有助于廉价的生产。此外，这改善了复合体的形状稳定性（formstability）和尺寸精度。
有利地，根据方法步骤(a)的第一料浆层的制备和根据方法步骤c)的复合体中间产品的形成通过使用第一SiO2料浆物料和第二SiO2料浆物料被相继引入其中的吸收性模具（absorbent mold）进行。料浆物料中含有的分散剂至少部分地被所述吸收性模具吸收，并加速了形成复合体的过程。在此配置所述模具使得在引入第一料浆物料之后，所述物料在所述模具中形成具有大面积自由表面的料浆层，并将第二料浆物料施加于其上。吸收性模具(例如，通常作为注浆成型方法中的石膏模具)的使用促进了接近最终轮廓的复合体的生产。然而，根据本发明的方法中的吸收性模具还可以包含非吸收性材料的子区域（sub-area），由此可以针对性的方式影响进入特定空间方向的主体形成。
为了使采用第二料浆物料涂覆于第一料浆层之上期间的混合风险最小化，已经证明当根据方法步骤(a)的第一料浆层的制备包括至少30分钟的沉降阶段时(在其后从第一料浆层的表面除去第一料浆物料的上清液)是有用的。在第一料浆层的制备中，通过缓慢除去分散剂来进行的第一料浆物料的沉降或固结以与时间相关的方式进行，产生第一料浆层，在其上仍然存在所述第一料浆物料的上清液。例如通过抽吸将该上清液除去，并且留有已经经历了通过沉降或固结阶段进行的稳定化的所述第一料浆层的自由表面。这避免了在后续对所述第二料浆物料的施加中由灌浇（pouring）物流引起的对所述第一料浆层的表面的渗透。所述第一料浆层也被称为生坯（green body）物料或生坯。
还已经证明有用的是，凭借以相对于第一料浆层的自由表面3°至15°的角度引导的灌浇物流来进行对第二含SiO2的料浆物料的施加。此外，所述灌浇物流在水平截面中有利地具有拉长形状。这两种手段具有以下效果：通过第二含SiO2的料浆物料的灌浇物流作用于第一料浆层的自由表面上的力减小，使得基本上平坦的水平表面得以保持，并且所述灌浇物流不会渗透到由第一料浆物料形成的料浆层中。具有圆角的矩形形状在本文中被认为是拉长形状。当供应第二含SiO2的料浆物料时的角度调节和灌浇物流的截面的拉长形式可以借助于具有适于第一料浆层的表面膨胀并且至少为50mm的宽度的灌浇通道来实现。
两种含SiO2的料浆物料优选含有具有1μm至50μm的粒度的无定形SiO2颗粒，其以碎裂和/或球形形式存在。特别优选的是在该粒度范围内并且具有宽的尺寸分布的碎裂SiO2颗粒，原因是由此可以实现彼此良好的互锁（interlock）和有利的烧结行为连同相对低的收缩。此外，已经发现，在这样的含SiO2的料浆物料中，还获得了复合体中间产品的高生坯强度（green strength）。
在根据本发明的方法的一个优选实施方案中，硅颗粒和/或碳颗粒作为附加组分被包含在含SiO2的料浆物料中。这导致由具有高热吸收和热发射的高硅酸含量的材料形成待精加工的复合体的至少一层。含有作为附加组分的硅和/或碳颗粒的含SiO2的料浆物料以复合材料的形式形成复合体的层，所述复合材料具有不透明但优选半透明或透明的基质。含有元素形式的硅(Si)并且在本文中被称为“Si相”或含有碳颗粒的相的部分以尽可能细的分布被插入到基质中。被插入的相的细粒部分一方面充当基质中的光学缺陷，并且具有使该复合材料在室温下具有黑色或灰黑色视觉外观的效果，这取决于厚度，从而使得该层被称为“黑色玻璃”。如上文已经说明的那样，所述缺陷还对复合材料整体的热吸收或热发射产生影响。在2μm至8μm，即在红外辐射的波长范围内的热辐射被强烈吸收。因此，通过标准焊接方法的这种材料的接合是不可能的或者仅可能达到不足的程度。
所述复合材料的热吸收取决于Si相的份额或碳相的份额。它们的份额越大，吸收能力和发射能力越高。Si相的重量比例优选为至少0.1wt%。另一方面，Si相的特别高的体积分数可能使复合材料的生产劣化。鉴于此，Si相的重量比例优选为不大于5%。
这也同样适用于碳相。其在第一含SiO2的料浆物料或第二含SiO2的料浆物料的固体含量中的份额优选为0.01wt%至3wt%。
关于加热复合体中间产品以形成复合体，已经证明当其在不超过1400℃的温度下进行时是有利的。当待处理的SiO2料浆物料之一含有Si相时，该最高温度是特别重要的，因为必须避免其中Si相熔融的情况。将所述复合体中间产品在烧结温度下保持至少2小时的时间。
根据本发明的方法实现了生产机械和热稳定的复合体，所述复合体具有与连接至功能层的基体层一致的两个层。这样的具有高硅酸含量的材料的基体层含有硅和/或碳颗粒的附加组分，而可将第二层指定为不具有这样的附加组分的高硅酸含量的材料的功能层。该功能层实现了例如通过使用焊炬的热加工。
实施方案
现在将参照专利附图和实施方案更详细地说明本发明。具体地，
图1是用于说明根据本发明的方法的流程图；
图2是依照根据本发明的方法生产的复合体的剖视图。
现将参照图1和图2参照用于晶圆处理的反应器的石英玻璃载体的生产，通过举例的方式说明根据本发明的方法。
实施例1
具有附加组分的第一SiO2料浆物料的制备
对于10kg的第一料浆物料(基础料浆)1的批料而言，在衬有石英玻璃并具有约20升容积的鼓式研磨机（drum mill）中将8.2kg的通过熔融天然石英原料获得并具有250μm-650μm的粒度的无定形石英玻璃颗粒2与1.8kg的具有小于3μS的电导率的去离子水3混合。石英玻璃颗粒2预先以热氯化法（hot chlorination）纯化；注意方石英含量低于1wt%。
将该混合物通过石英玻璃碾磨球在拦阻辊（roller block）上以23rpm研磨3天的时间，直至形成具有82%的固体含量的均匀的第一基础料浆1的程度。以这种方式研磨的石英玻璃颗粒2的SiO2颗粒具有碎裂颗粒形式。在碾磨过程期间，由于溶解了SiO2，pH降至约4。
随后，从以这种方式获得的基础料浆1中除去碾磨球，并且以直至获得83wt%的固体含量的量混合具有99.99%的金属纯度的硅粉末4形式的附加组分。
硅粉末4由具有窄粒度分布的基本上非球形的粉末颗粒组成，其D97值为约10μm，并且之前去除了具有小于2μm的粒度的细粒内容物。通过在基础料浆1中的持续混合使硅粉末4均匀分布。
将填充有硅粉末4的第一料浆物料5均化另外12小时。由此获得的均匀的第一料浆物料5具有83%的固体含量。作为附加组分的硅粉末在总固体含量中的重量百分比为2%，并且由于SiO2和Si的相似的比密度，体积分数也几乎为2%。完成的均化的料浆物料5中的SiO2颗粒2具有碎裂形式并且显示出特征在于约8μm的D50值和约40μm的D90值的粒度分布。
不具有附加组分的第二SiO2料浆物料的制备
制备用于产生复合体8的功能层且不具有附加组分的第二SiO2料浆物料6。在上文中更详细说明的SiO2基础料浆在此用作第二SiO2料浆物料6。
板状复合体的制备
将具有硅颗粒4附加组分的第一料浆物料5灌浇至槽形的石膏模具中，在其中其形成具有被灌浇入的第一料浆物料5的自由表面的第一料浆层7。第一料浆层7形成复合体9的基体层10。第一料浆物料5占据了所述石膏模具的可能填充高度的约2/3。该腔模实现了具有500mm×500mm的生坯尺寸(green dimensions)的板几何结构。
在没有任何实质性延时的情况下，除了SiO2颗粒2.1之外不具有任何附加组分的第二料浆物料6随后被缓慢地施加于第一料浆层7的自由表面。当倒出第二SiO2料浆物料6时，通过使用灌浇通道引导灌浇物流，使得其以基于第一料浆层7的表面5°的角度施加于所述层。所述灌浇通道具有适应于板几何结构的450mm的宽度，并且在所述层上以约1毫米至5毫米的距离第一料浆层7的最小距离引导。从水平截面来看，由此产生的灌浇物流形式为具有450×5mm2的尺寸的带圆角的矩形。由此确保了第二SiO2料浆物料6的灌浇物流不渗透由第一SiO2料浆物料5形成的第一料浆层7的基本平坦的作为边界的表面。第二SiO2料浆物料6占据所述石膏模具的剩余填充高度的约一半，并且形成具有约30mm的厚度的均匀的封闭料浆层。
也可以首先将不具有附加组分的SiO2料浆物料6灌浇至铸模中，并然后向其施加具有附加组分的SiO2料浆物料6。
第一料浆层7和施加至其的第二SiO2料浆物料6共同形成复合体中间产品8，使该复合体中间产品8在模铸和从石膏模具中取出之后经受干燥以形成生坯。所述石膏模具吸收分散剂直至约8%的残余水分。然后将复合体中间产品8在通风炉中在约90℃下干燥5天。此后在烧结炉中在空气中烧结或玻璃化，其中将复合体中间产品8在1小时内加热至1390℃的加热温度并在该温度下保持5小时。以1℃/min的冷却斜坡（cooling ramp）进行冷却至炉温为1000℃，并然后在密闭炉中不进行调节。
由此获得的复合体9示于图2的剖视图中。其包括具有2体积%的Si相附加组分的高硅酸含量的材料的基体层10和由SiO2料浆物料6形成的纯石英玻璃的功能层11。复合体9为具有以下最终尺寸的板：450×450×54mm。
在不透明石英玻璃的基质中，复合体9的基体层10显示出彼此分离的并由半金属Si相组成且均匀分布的非球形部分，并且其尺寸和形态在很大程度上对应于所使用的Si粉末的尺寸和形态。Si相部分的最大尺寸平均(中值)为约1-10μm。被插入的Si相导致基体层10的黑色着色，并且具有使该层在高温下显示出高的热辐射吸收的效果。后者意味着通过热处理接合具有被插入的Si相的层是不可能的，因为由焊炬引入的热量被再次发射，使得该材料相比于透明或不透明的石英玻璃以明亮发光的方式发亮并将再次快速冷却。该缺点通过厚度为20mm的布置在侧表面（side surface）上的复合体9的功能层11来弥补。其由不透明的石英玻璃构成，并且具有孔径<20μm的约5体积%的封闭微孔孔隙率（closed fineporosity）。复合体9的该区域现在可以用于通过热处理的接合。
实施例2
对于由含有硅作为附加组分的第一料浆物料5和不具有附加组分的第二料浆物料6生产根据本发明的复合体而言，使用两种料浆物料，其除了固体含量之外与实施例1的第一料浆物料和第二料浆物料一致。然而，所述两种料浆物料的固体含量在此每次为约80wt%。
将具有Si作为附加组分的第一料浆物料5填充到用于生产方形板的仅包括吸收性底部但其壁由非吸收性材料构成的铸模中。铸造高度（casting height）为4cm。归因于吸收性的底表面，因此在铸模中从底部到顶部逐渐建立对应于第一料浆层7的主体。在3小时的等待时间之后，获得约3cm的所需的主体高度，但是由静止（still）液体料浆物料组成的厚度为5-10mm的层保留在表面上。凭借泵和/或通过用吸收性软材料轻拭来吸走残余的料浆物料，从而由所述第一料浆物料（然后将第二SiO2料浆物料6(不具有附加组分)浇铸到其上)来获得具有约89wt%的固体含量的主体。第二料浆物料6的铸造高度为10cm。来自第一料浆层7的主体和施加于其上的第二料浆物料6将共同形成复合体中间产品8，如实施例1中所述，所述复合体中间产品被干燥和烧结，由此形成复合体9。
实施例3
在该情形中，第一料浆物料5含有作为附加组分的碳4。对于10kg的第一料浆物料5的批料而言，在衬有石英玻璃并具有约20升容积的鼓式研磨机中将8.2kg的通过熔融天然石英原料获得的无定形石英玻璃颗粒2与1.8 kg具有小于3μS的电导率的去离子水3混合。石英玻璃颗粒2预先以热氯化法纯化；注意方石英含量低于1wt%。石英玻璃颗粒2具有低于70μm的平均粒度。
将该混合物通过石英玻璃碾磨球在拦阻辊上以23rpm研磨3天的时间，直至形成固体含量为80%的均匀的第一基础料浆1的程度。在碾磨过程中，由于溶解了SiO2，pH降至约4.5。
随后，从由此获得的基础料浆1中除去碾磨球，并以1.2wt%的量混合作为附加组分4的碳纳米颗粒(例如炭黑)。由此获得的第一SiO2料浆物料5的固体含量则为约81wt%。
在第二SiO2料浆物料6的制备中，使用特征在于具有在约15μm处的相对窄的尺寸分布最大值(D50值)的多峰粒度分布的球形SiO2颗粒2.1。第二最大值为约2μm。这些具有在15μm处的D50值的SiO2颗粒在下文中将被称为R15。此外，使用具有在5μm和30μm处的D50值的其他SiO2颗粒。这些颗粒被分别称为R5和R30，这取决于它们的D50值。
这些SiO2颗粒在热氯化过程中预先纯化。经纯化的颗粒的杂质含量低，并且整体小于1wt. ppm。特别地，Li2O的含量小于10wt. ppb。
以下配方已证明是可用的：
配方1
R30 250g
R15 500g
R5 200g
将所述组分分散在水中，得到86 wt%的固体含量。
配方2
R15 400g
R5 90g
煅制二氧化硅：10g，具有200m2/g的BET表面积。
在配方2的情形中将所述组分分散在纯乙醇中，得到84wt%的固体含量。
以这种方式制备的高度填充的第二料浆物料6显示出触变行为。它们可以被铸造和延展，且因此非常适合于根据本发明的加工技术。
由具有碳纳米颗粒作为附加组分的第一料浆物料5和具有根据配方1或配方2的SiO2颗粒的第二料浆物料6形成的板状复合体的制造根据工艺顺序（process sequence）并通过使用与实施例1相同的石膏模具几何结构进行。
在这种情形中，复合体9的基体层10显示出被均匀分布在不透明的石英玻璃的基质中的碳颗粒，其导致基体层10的黑色着色，并且具有使其在高温下显示出高的热辐射吸收的效果。后者意味着通过热加工不可能进行具有被插入的C相的层的接合，因为由焊炬引入的热量被再次发射，使得该材料相比于透明或不透明的石英玻璃以明亮发光的方式发亮并将再次快速冷却。该缺点通过厚度为10mm的布置在侧表面上的复合体9的功能层11来弥补。其由不透明的石英玻璃构成。复合体9的该区域现可以用于通过热加工的接合。

Claims (13)

1.用于生产复合体的方法，所述复合体具有含有第一浓度的附加组分的高硅酸含量的材料的第一层，所述第一层连接至含有不同于所述第一浓度的第二浓度的附加组分的高硅酸含量的材料的第二层，并且所述第一浓度和所述第二浓度大于或等于零，所述方法包括以下方法步骤：
(a)通过使用含有第一分散剂和分散于其中的第一SiO2颗粒以及第一浓度的附加组分的第一料浆物料来制备具有自由表面的第一料浆层，
(b)提供含有第二分散剂和分散于其中的第二SiO2颗粒以及不同于所述第一浓度的第二浓度的附加组分的第二料浆物料，
(c)通过将所述第二料浆物料施加于所述第一料浆层的自由表面形成复合体中间产品，和
(d)在形成复合体的同时加热所述复合体中间产品。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，第一含SiO2的料浆物料和第二含SiO2的料浆物料各自具有至少65wt%、优选至少75wt%的固体含量。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，第一含SiO2的料浆物料和第二含SiO2的料浆物料在其固体含量方面彼此相差不大于5wt%。
4.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，根据方法步骤(a)的第一料浆层的制备和根据方法步骤c)的复合体中间产品的形成通过使用第一SiO2料浆物料和第二SiO2料浆物料被相继引入其中的吸收性模具进行。
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，根据方法步骤(a)的第一料浆层的制备包括至少30分钟的沉降阶段，在其之后从所述第一料浆层的表面除去所述第一料浆物料的上清液。
6.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，第二含SiO2的料浆物料通过以相对于所述第一料浆层的自由表面3°至15°的角度引导的灌浇物流施加。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述灌浇物流在水平截面中具有拉长形状。
8.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，第一含SiO2的料浆物料和第二含SiO2的料浆物料含有粒度为1μm至50μm的无定形SiO2颗粒，所述颗粒以碎裂和/或球形形式存在。
9.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，硅颗粒和/或碳颗粒作为附加组分被包含在含SiO2的料浆物料中。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，Si颗粒被包含在具有0.1wt%至5wt%的固体含量的含SiO2的料浆物料中。
11.根据权利要求9的方法，其特征在于，碳颗粒被包含在具有0.01wt%至3wt%的固体含量的含SiO2的料浆物料中。
12.根据权利要求9-11中任一项的方法，其特征在于，在形成固体复合体的同时，在不大于1400℃的温度下进行加热过程。
13.根据权利要求9-11中任一项的方法，其特征在于，含有硅颗粒和/或碳颗粒的含SiO2的料浆物料形成复合体的基体层。
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