JP2003508334A - 高充填されたＳｉＯ２分散液、その製造方法及びその使用 - Google Patents

高充填されたＳｉＯ２分散液、その製造方法及びその使用

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Abstract

(57)【要約】 本発明は高充填されたＳｉＯ２分散液、その製造方法並びに該分散液から多孔質の非晶質ＳｉＯ２成形体を極めて高い充填度で製造する方法に関する。本発明による分散液は、均質の非常に良好に可鋳性な、非晶質ＳｉＯ２粒子の分散剤中の分散液であり、これらは、少なくとも８０質量％の非晶質ＳｉＯ２粒子の充填度を有し、非晶質ＳｉＯ２粒子が二峰性の粒度分布を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、高充填されたＳｉＯ２分散液、その製造方法並びに分散液から極め
て高い充填度を有する多孔質の非晶質ＳｉＯ２成形体を製造する方法、その成形
体及びその製造に関する。
【０００２】 多孔質の非晶質ＳｉＯ２成形体は多くの技術分野で使用される。例としては、
フィルタ材料、断熱材料又は熱遮閉が挙げられる。
【０００３】 更に非晶質の多孔質ＳｉＯ２成形体から焼結及び／又は溶融によって全ての種
類の石英製品を製造することができる。高純度の多孔質ＳｉＯ２成形体は更に、
例えば“プレフォーム”としてガラス繊維又は光導繊維のために使用できる。更
に、その過程において単結晶シリコンの引き上げのための坩堝を製造できる。
【０００４】 多孔質成形体の使用に無関係に、常にできるだけ最終輪郭に近い成形体を製造
することが努められている。すなわち、成形体の製造の過程においてほんの僅か
に乃至全体に収縮を生じてはならない。
【０００５】 多孔質のＳｉＯ２成形体は原則的に相応のＳｉＯ２粉末の圧縮によるか、又は
湿式化学プロセスによって製造できる。
【０００６】 セラミックから公知の粉末の圧縮方法、例えば冷間又は熱間の均衡圧縮法にお
いては、一般に有機の性質の結合剤を添加して、安定な成形体を得なければなら
ない。この結合剤は別個の工程において再び溶出又は燃焼させねばならない。こ
のことは工業的に費用がかかり、高価であり、故意の汚染に導き、特に単結晶シ
リコンの引き上げのための坩堝の製造においては絶対にされねばならない。
【０００７】 多孔質のＳｉＯ２成形体の製造のための有利な経路は湿式化学法である。文献
から公知の方法はゾル−ゲル法である。更に一般に溶剤中に溶解されたケイ素含
有モノマーから出発し（ゾル）、これらは加水分解及び／又は重縮合によってナ
ノ細孔性の３次元ＳｉＯ２網状構造（ゲル）を形成する。臨界下又は過臨界の乾
燥によって、次いで多孔質成形体が得られる。大抵は高価な出発物質の他に、更
に約１０〜２０質量％の固体含量を有するゲルのみが得られる。臨界以下の乾燥
において、従って極めて高く収縮し、それによって最終輪郭に近い成形体は再現
的に製造できない。過臨界の乾燥を実施するのであれば、固体は収縮しないが、
１０〜２０質量％だけの固体含量を有するにすぎない。
【０００８】 より高い固体含量を有するＳｉＯ２成形体を得るための方法はＥＰ７０５７９
７号に記載されている。ここでは、ゾルに付加的に高分散性ケイ酸粒子（いわゆ
るヒュームドシリカ）を添加する。更に約４０質量％の固体含量が得られる。し
かしながらゾルの製造は更に高価であり、乾燥は費用がかかる。
【０００９】 他の方法はＥＰ３１８１００号に記載されている。ここでは、高分散性ケイ酸
（ヒュームドシリカ）からなる分散液は１０〜５００ｎｍのサイズ範囲の粒子を
使用して水中で製造できる。成形及び分散液の凝固の後に乾燥後に相応の成形体
が得られる。更に６０質量％以下の固体含量を有する。
【００１０】 ＥＰ６５３３８１号及びＤＥ−ＯＳ２２１８７６６号は、粒度０．４５〜７０
μｍ、有利には１〜１０μｍの粒度を有する水中の石英ガラス粒子からなる分散
液を製造するスリップ注型法を開示している。達成可能な分散液の固体割合は７
８〜７９質量％にある。引き続き該分散液を緩慢な水の排除によって多孔質形へ
と固化し、離型後に乾燥させる。この方法によって、適当に高い固体含有率を有
する成形体を製造できるが、スリップ注型法は拡散による水の排除に基づいて時
間を費やし、薄い壁の成形部品のために使用できるにすぎない。更に多孔質鋳型
を使用する水の排除による固化は成形体内に不所望の密度勾配をもたらし、これ
は別個の焼結において異なる焼結温度と密度の差異がもたらされる。
【００１１】 高価なスリップ注型法を断念し、それにもかかわらずできるだけ最終輪郭に近
い成形体を製造するのであれば、極めて高い固体含有率を有する分散液を実現せ
ねばならない。これは実施において大きな問題をもたらす。それというのも分散
されたＳｉＯ２粒子は強力なチキソトロープ作用を招くからである。分散の間に
ダイラタント相が生じる。これは懸濁液の粘度が増大する剪断によって増大する
ことによってはっきりとした影響が現れる。なおも良好に可鋳性であるが、高充
填された分散液を得るために、混入の間には低い剪断で、均質化の間には高い剪
断で切り換える高価な方法が必要である。かかる高充填された懸濁液の迅速な硬
化のゆえに、分散液の均質な成形を実現することが困難になる。
【００１２】 ＧＢ−Ｂ−２３２９８９３号から、５×１０- ３〜１×１０- １μｍの平均粒径
並びに５０〜４００ｍ２／ｇの比表面積を有する熱分解ケイ酸並びに熱分解ケイ
酸からの凝集物としての平均直径２〜１５μｍ及び熱分解ケイ酸よりも低い比表
面積を有する熱処理されたケイ酸並びに、可塑剤（例えばテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド）、分散剤（例えばポリエチルオキサゾリン、グリセリン）及
び結合剤（例えばメチルホルミエート）を含有する石英ガラスの製造のための組
成物が公知である。かかる組成物は高純度の焼結体の製造のために、異なる有機
及び／又は無機の添加剤の含分に基づいて全く適当でない。この工程において、
開示された組成物及び、そこから得られる成形体において更に５１質量％までの
固体割合の充填度だけが達成される。
【００１３】 ＪＰ５２９４６１０号から、８０質量％以下の充填度を有する非晶質ＳｉＯ２ 成形体の製造方法は公知である。更に平均粒径０．１〜１００μｍを有するＳｉ
Ｏ２粒子が使用される。主にかかる高い充填度を達成しうるために、粒子は塩基
性水（ｐＨ＞１０、例えばＴＭＡＨによって）中で大規模かつ長期にわたる剪断
の適用（例えばボールミル）を伴って分散させねばならない。塩基の使用による
不可避の汚染及び長く激しい剪断の間の研磨（ＳｉＯ２粒子の研磨挙動）に基づ
いて、かかる組成物は高純度のＳｉＯ２成形体の製造のために全く適当でない。
【００１４】 ＵＳ−Ａ−４９２９５７９号から、ケイ酸からなる耐火性製品によって分散液
の使用下に製造でき、その際、分散液が三峰性の粒度分布を有する非晶質ＳｉＯ ２ 粒子を含有する方法は公知である。係る分散液は非常に費用を費やして製造で
きるに過ぎない。更に非常に大きな粒子（平均粒径＞３００μｍ）の割合に基づ
いて不均一性及び分散液における沈殿の発生をもたらす。それによって、分散形
もしくは成形体の内部に密度の変動が生じ、これは引き続きの成形プロセス及び
焼結において、成形精度及び等方性の収縮に関する困難をもたらす。
【００１５】 本発明の課題は、ＳｉＯ２粒子で高充填された均質の非常に良好に可鋳性な、
先行技術から公知の欠点を有さない分散液を提供することである。
【００１６】 前記課題は、非晶質ＳｉＯ２粒子の分散剤中の均質の分散液において、少なく
とも８０質量％の非晶質ＳｉＯ２粒子の充填度を有し、非晶質のＳｉＯ２粒子が
二峰性の粒度分布を有することを特徴とする分散液によって解決される。
【００１７】 有利には該分散液は少なくとも８３質量％の非晶質ＳｉＯ２粒子の充填度を有
する。
【００１８】 特に有利には該分散液は、少なくとも８６質量％の非晶質ＳｉＯ２粒子の充填
度を有する。
【００１９】 非晶質ＳｉＯ２粒子の充填度の上限は、有利には分散剤として水が使用される
場合には約９５質量％であり、もしくは別の密度の分散剤が使用される場合には
相応の値である。
【００２０】 分散剤として、極性又は非極性の有機溶剤、例えばアルコール、エーテル、エ
ステル、有機酸、飽和又は不飽和の炭化水素又は水又はその混合物が該当しうる
。
【００２１】 有利にはアルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、又はア
セトン又は水又はその混合物が該当する。特に有利にはアセトン及び水又はその
混合物が該当し、より特に有利には水が該当する。
【００２２】 特に有利には前記の分散剤は、例えば文献から公知の方法で得られるか、又は
市販されているような高純度な形で使用される。
【００２３】 水を使用する場合には、有利には≧１８メガオーム*ｃｍの抵抗を有する特に
純化された水を使用する。
【００２４】 有利には水に鉱酸、例えばＨＣｌ、ＨＦ、Ｈ３ＰＯ４、Ｈ２ＳＯ４又はケイ酸
又はイオノゲン添加剤、例えばフッ素塩を添加する。特に有利には更にＨＣｌ又
はＨＦ、より特に有利にはＨＦを添加する。また前記の化合物の混合物を使用し
てもよい。更に分散液においてはｐＨ値２〜７、有利には３〜５に調整すべきで
ある。
【００２５】 選択的かつ同様に有利には水に無機塩基、例えばＮＨ３、ＮａＯＨ又はＫＯＨ
を添加してもよい。特に有利にはＮＨ３及びＮａＯＨ、より特に有利にはＮＨ３ である。しかしながら前記の化合物の混合物を使用してもよい。更にｐＨ値を７
〜１１、有利には９〜１０に調整すべきである。
【００２６】 ｐＨ値の減少もしくは増大はチキソトロピーの低下に導くので、より高い充填
度を達成でき、該分散液はよりスムーズかつ容易に可鋳性である。
【００２７】 大きい方の非晶質ＳｉＯ２粒子は有利にはできるだけ丸い、すなわち球形及び
緻密な、例えば図１に示されるような形態を有する。
【００２８】 大きい方の非晶質ＳｉＯ２粒子は有利には１〜２００μｍ、より有利には１〜
１００μｍ、特に有利には１０〜５０μｍ、より特に有利には１０〜３０μｍの
Ｄ５０値を有する粒度分布を有する。更にできるだけ狭い粒度分布が有利である
。
【００２９】 有利には０．００１ｍ２／ｇ〜５０ｍ２／ｇ、特に有利には０．００１ｍ２／
ｇ〜５ｍ２／ｇ、より特に有利には０．０１ｍ２／ｇ〜０．５ｍ２／ｇのＢＥＴ
表面積を有する非晶質ＳｉＯ２粒子である。
【００３０】 二峰性の粒度分布は、非晶質ＳｉＯ２粒子、例えば１〜４００ｎｍ、有利には
１０〜２００ｎｍ、特に有利には５０〜１３０ｎｍの粒度を有する熔融シリカ又
はヒュームドシリカを分散液の全固体含有率に対して０．１〜５０質量％、特に
有利には１〜３０質量％、より特に有利には１から１０質量％の量で混合するこ
とによって得られる。
【００３１】 有利にはこれらの非晶質ＳｉＯ２粒子は３０〜４００ｍ２／ｇ、特に有利には
１３０〜３００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する。
【００３２】 ナノスケールの非晶質ＳｉＯ２粒子は更に実質的により大きなＳｉＯ２粒子の
間で無機結合剤の種類として働くが、充填剤として実質的により高い充填度を達
成しない。これらは、安定な成形体の製造において水の排除を省くことを可能に
させる。更にこれらは分散液の粘度もしくは可塑性にも影響を及ぼす。
【００３３】 非晶質ＳｉＯ２粒子の比密度は、有利には１．０〜２．２ｇ／ｃｍ３にあるべ
きである。特に有利には該粒子は１．８〜２．２ｇ／ｃｍ３の比密度を有する。
特に有利には該粒子は２．０〜２．２ｇ／ｃｍ３の比密度を有する。
【００３４】 更に有利には非晶質ＳｉＯ２粒子はその外表面上に１ｎｍ２あたり≦３ＯＨ基
を有し、特に有利には１ｎｍ２あたり≦２ＯＨ基を有し、より特に有利には１ｎ
ｍ２あたり≦１ＯＨ基を有する。
【００３５】 非晶質ＳｉＯ２粒子は有利には多くて１％の結晶割合を有するべきである。有
利にはこれらは更にできるだけ低い分散剤との相互作用を示すべきである。
【００３６】 この特性を、種々の起源、例えば後焼結されたケイ酸（熔融シリカ）の非晶質
ＳｉＯ２粒子並びに非晶質の焼結された又は緻密化されたＳｉＯ２の各種類が有
する。従ってこれらは有利には本発明による分散液の製造のために適当である。
【００３７】 相応の材料は自体公知の方法及び様式において酸水素炎で製造できる。また、
例えば名称Ｅｘｃｅｌｉｃａ（Ｒ）（Tokoyama、Japan）で市販されている。
【００３８】 前記の基準を満たす場合、また別の起源、例えば天然ガラス、石英ガラス砂、
ケイ酸ガラス、粉砕した石英ガラスもしくは粉砕された石英ガラス粉末並びに化
学的に製造されるケイ酸ガラス、例えば沈降ケイ酸、高分散ケイ酸（熔融ドシリ
カ、火炎加水分解によって製造される）、キセロゲル又はエアロゲルの粒子も使
用できる。
【００３９】 大きい方の非晶質ＳｉＯ２粒子は、有利には沈降ケイ酸、高分散ケイ酸、熔融
シリカ又は緻密化ＳｉＯ２粒子、特に有利には高分散ケイ酸又は熔融シリカ、よ
り特に有利には熔融シリカである。前記の種々のＳｉＯ２粒子の混合物も同様に
可能であり、有利である。
【００４０】 特定の実施態様において、前記の粒子は高純度の形で、すなわち≦３００ｐｐ
ｍｗ（質量当たりの百万分率）、有利には≦１００ｐｐｍｗ、特に有利には１０
ｐｐｍｗ、より特に有利には≦１ｐｐｍｗの金属の不純物原子割合で存在する。
他の特定の実施態様において該分散液は添加剤、例えばガラス繊維、ガラス破片
、ガラス粒子を添加してもよい。有利にはケイ酸ガラス繊維を添加する。
【００４１】 他の特定の実施態様において該分散液は付加的に金属粒子、金属化合物又は金
属塩を含有する。更に分散剤中に可溶性の化合物、特に有利には水溶性の金属塩
が有利である。
【００４２】 添加剤の金属粒子、金属化合物又は金属塩は分散液の製造の間及び／又は後に
添加できる。
【００４３】 更に本発明は本発明による分散液の製造を非常に容易に可能にする方法に関す
る。本発明による方法は、丸い及び緻密な形状を有する非晶質ＳｉＯ２粒子を装
入された分散剤中に添加することを特徴としている。有利には更にダイラタント
挙動の発生が十分に抑えられるべきである。
【００４４】 更に液化剤の添加、特に有機成分を有する液化剤の添加を完全に省くことがで
きる。
【００４５】 ダイラタント挙動の発生は、例えばＳｉＯ２粒子を装入された分散剤に緩慢に
添加し、添加の開始ではまず非常に緩慢に、次いで最後に近づくにつれてより迅
速に攪拌することによって抑えることができる。しかしながらより大きい剪断力
は全体の分散プロセスでは回避される。それというのも剪断力が分散装置の摩耗
を引き起こし、摩耗が発熱をもたらし、更には充填度に悪影響を及ぼすからであ
る。
【００４６】 分散に際して、分散剤を装入し、ＳｉＯ２粒子を緩慢に、かつ有利には連続的
に添加する。しかしながらＳｉＯ２粒子は複数の工程で（少しずつ）添加しても
よい。
【００４７】 ＳｉＯ２粒径及び粒度の選択に関しては、分散液から製造される成形体におけ
る細孔サイズ及び分布を目的に応じて調整する。
【００４８】 分散装置としては、当業者に公知の全ての機器及び装置を使用できる。有利に
は更に分散液と接触できる金属部を有さない摩耗による金属汚染を防ぐ装置であ
る。
【００４９】 分散は０℃〜５０℃、有利には５℃〜３０℃の温度で実施すべきである。
【００５０】 分散の前及び／又は間及び／又は後で、当業者に公知の方法、例えば分散液中
に含まれる気体、例えば空気を場合により除去する真空のような方法による。有
利にはこれを完全な分散の間及び／又は後で実施する。
【００５１】 こうして製造される少なくとも８０質量％、有利には８３質量％、特に有利に
は８６質量％の固体含有率を有する安定な均質の分散液は少なくとも２時間、有
利には３０分間、特に有利には少なくとも１０分間可鋳性である。
【００５２】 更に本発明の課題は、本発明による分散液から多孔質かつ非晶質の極めて高い
充填度を有するＳｉＯ２成形体を製造でき、従来の技術から公知の欠点を有さな
い容易な、迅速かつ廉価な方法を提供することである。
【００５３】 前記課題は以下の工程： １）ＳｉＯ２粒子の分散液の製造、 ２）分散液の鋳型への移送、 ３）分散液の凝固後の成形体の離型、 ４）成形体の乾燥 を含む方法において、ＳｉＯ２粒子の分散液の製造時に少なくとも８０質量％の
ＳｉＯ２粒子の充填度を達成する方法によって解決される。
【００５４】 分散液を鋳型に移送する（工程２）の前に分散液を更に鉱酸又は無機塩基によ
ってｐＨ値の変更を行ってもよい。
【００５５】 有利には酸としてＨＣｌ、ＨＦ、Ｈ３ＰＯ４、Ｈ２ＳＯ４又はケイ酸並びに塩
基としてＮＨ３、ＮａＯＨ及びＫＯＨである。特に有利にはＨＣｌ、ＨＦもしく
はＮＨ３及びＮａＯＨ、より特に有利にはＨＦ及びＮＨ３である。更にｐＨ値を
２〜７もしくは７〜１１、有利には３〜５もしくは９〜１０に調整すべきである
。
【００５６】 鋳型への分散液の移送は当業者に公知の方法及び様式によって、例えば鋳型中
への注入によって実施する。
【００５７】 成形は０℃から分散剤の沸点までの温度において実施してよい。２０℃〜３０
℃の温度が有利である。
【００５８】 鋳型としては、原則的に当業者に公知の全ての鋳型が適当である。更に所望の
成形体に応じて核を有する鋳型及び核を有さない鋳型を使用してよい。更に鋳型
は一部分からなり、複数の部分からなってよい。坩堝状の鋳型は有利には離型を
容易にするために少なくとも１゜だけ円錐状である。
【００５９】 材料としては、原則的に通常セラミックで使用されるような全ての材料が適当
である。更に分散液に対して僅かな付着を示す材料、例えばプラスチック、シリ
コーン、ガラス、ケイ酸ガラス又はグラファイトが有利である。特にポリエチレ
ン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ
）、ポリアミド、シリコーンゴム及びグラファイトが有利である。より特にはＰ
ＴＦＥ及びグラファイトが有利である。
【００６０】 更にまた、被覆された材料、例えばＰＴＦＥで被覆された金属を使用してよい
。
【００６１】 有利には鋳型はできるだけ平滑な表面、例えばポリッシングされた表面を有す
るべきである。
【００６２】 鋳型は、多孔質又は非多孔質、気体透過性又は気体非透過性であってよい。気
体透過性の鋳型が有利である。更に鋳型は弾性又は非弾性であってよい。
【００６３】 特定の実施態様において、鋳型はシートもしくはシートチューブ（Folienschl
auch）からなる。この種の鋳型は、特に棒状物及び環状物の製造のために、ＥＰ
３１８１００に記載のように適当である。
【００６４】 シートとしては、原則的に各シートの種類が使用できる。有利には、例えばＰ
Ｅ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＴＦＥ、セルロース、繊維フリース強化されたセルロース
又はポリアミドのような材料からなるシートである。
【００６５】 特定の実施態様においては、分散液の鋳型が分散剤の一部を取り去る。この場
合には、スリップ注型法の当業者に公知の全ての種類を、例えばＤＥ ＯＳ２２
１８７６６号に記載のように実施してよい。それによって成形部材の充填度は成
形の際に９５質量％まで高めることができる。
【００６６】 更に、回転対称成形体はまた当業者に公知の成形法、例えばスクリューイン法
、圧延法又は遠心分離成形法によっても得ることができる。
【００６７】 またセラミックの当業者に公知のダイカスト法を使用してもよい。
【００６８】 更に成形体は所定の成形体の外部及び／又は内部に成形できる。更に全ての当
業者に公知の方法、例えばＥＰ４７３１０４号に記載のような方法を使用してよ
い。それによって、例えば多孔質の内部領域及び／又は外部領域を有するケイ酸
ガラスの環状物又は棒状物を製造できる。更に前記のように種々の層からなる成
形体も製造できる。
【００６９】 工程３）において、凝固した分散液を形状安定性の成形体として離型する。分
散液の凝固は分散液の充填度、粒度分布、温度及びｐＨ値に時間的に依存する。
凝固のために有利な温度は−１９６℃から分散媒体の沸点までの温度であり、有
利には−７６℃〜５０℃、特に有利には−２０℃〜３０℃、より特に有利には０
℃〜３０℃の温度である。
【００７０】 一般に形状安定性の成形体への凝固は１分から２４時間のなかで実施し、有利
には１分〜６時間、特に有利には１分〜３０分間の時間である。
【００７１】 分散液を形状安定性の成形体に凝固させる際に、目立った収縮は生じない。有
利には０〜０．５％の線形の収縮である。
【００７２】 分散剤のより小さい部分を鋳型から蒸発によって抜き取ることができる場合に
、これは分散液の凝固を加速させる。
【００７３】 該成形体をより良好に崩壊させず、かつ亀裂を発生させずに鋳型から取り出す
ことができるように、本発明による分散液の充填の前に鋳型に当業者に公知の適
当な離型剤を施してよい。有利な離型剤は、例えばグラファイトである。
【００７４】 本来の離型は当業者に公知の方法及び様式で実施する。
【００７５】 更に、成形体と鋳型の間に、例えば電圧の印加によって生じる水の層を形成す
ることによって離型することもできる。更に、例えばＵＳ５５７８１０１号に記
載のように、当業者に公知の全ての方法が使用されている。
【００７６】 工程４）においては、工程３）から得られる成形体の乾燥を実施する。この場
合に乾燥は当業者に公知の方法、例えば真空乾燥、高熱ガス、例えば窒素又は空
気による乾燥又は接触乾燥によって実施する。また個々の乾燥法の組合せも可能
である。高熱ガスによる乾燥が有利である。
【００７７】 更にマイクロ波もしくは赤外線による乾燥が有利である。
【００７８】 原則的に、本発明により本来同様に工程３）及び工程４）を順序を変更して実
施してもよい。
【００７９】 乾燥は２５℃から成形体の細孔中の分散剤の沸点までの成形体における温度で
実施する。
【００８０】 乾燥時間は、成形体の乾燥容量、最大層厚、分散剤及び成形体の細孔構造に依
存する。
【００８１】 成形体の乾燥においては、僅かな収縮が生じる。収縮は湿式成形体の充填度に
依存する。８０質量％の充填度においては、収縮は≦２．５％であり、かつ線形
収縮は≦０．８％である。より高い充填度の場合には収縮も僅かである。
【００８２】 全ての工程において高純度の材料によって加工する特定の実施態様においては
、成形体は特に≦３００ｐｐｍｗ、有利には≦１００ｐｐｍｗ、特に有利には≦
１０ｐｐｍｗ、より特に有利には≦１ｐｐｍｗの金属の不純物原子割合を有する
。
【００８３】 このようにして得られる成形体は非晶質の開気孔性の最終輪郭に近い任意のサ
イズ及び形状のＳｉＯ２成形体である。
【００８４】 前記のように得られる成形体は先行技術によって得られる成形体よりも密度に
関して低いアニソトロピーを有する。
【００８５】 これらの成形体は、これらが少なくとも６４容量％まで、少なくとも７０容量
％までＳｉＯ２粒子からなり、１ｍｌ／ｇ〜０．０１ｍｌ／ｇ、有利には０．８
ｍｌ／ｇ〜０．１ｍｌ／ｇ、特に有利には０．４ｍｌ／ｇから０．１ｍｌ／ｇの
細孔容積（水銀多孔度測定によって測定した）を有し、１〜１０μｍ、有利には
３〜６μｍの細孔直径を有する細孔を有し、１０００℃まで焼結安定性であるか
、又は二峰性の細孔直径分布を有する細孔を有し、その際、細孔直径の最大値は
０．０１〜０．０５μｍ、有利には０．０１８〜０．００２２μｍの範囲にあり
、細孔直径の第２の最大値は１〜５μｍ、有利には１．８〜２．２μｍの範囲内
にあることを特徴としている。
【００８６】 更に本発明による成形体は、二峰性の細孔直径分布を有する細孔を有し、その
際、細孔直径の最大値は０．０１〜０．０５μｍ、有利には０．０１８〜０．０
０２２μｍの範囲にあり、細孔直径の第２の最大値は１〜５μｍ、有利には１．
８〜２．２μｍの範囲にあってよく、その際、細孔直径分布は加熱の際に１００
０℃において単峰性の細孔直径分布が存在し、細孔直径が２．２〜５．５μｍ、
有利には３．５〜４．５μｍの範囲内にあり、成形体の内部表面積は１００ｍ２ ／ｇ〜０．１ｍ２／ｇ、有利には５０ｍ２／ｇ〜０．１ｍ２／ｇであるように変
化する。
【００８７】 有利には本発明による成形体は１０００℃までその容量に関して焼結安定性で
ある。
【００８８】 分散液中の大きい方の粒子の使用は成形体により大きな細孔をもたらし、分散
液中の狭い粒度分布は成形体に狭い細孔サイズ分布をもたらす。
【００８９】 ナノメートル領域での僅かな粒子量（約１〜４質量％）の添加は、成形体にマ
イクロメートル以下の細孔サイズを有する単峰性の細孔サイズ分布に大きな影響
を及ぼさなかった。
【００９０】 ナノメートル領域でのより大量の粒子（約５〜５０質量％）の添加は、挙げら
れる細孔の他にまたナノメートル領域以下で細孔を有する成形体に二峰性の細孔
サイズ分布をもたらした。
【００９１】 全ての場合に成形体の全充填度は変化しなかった。
【００９２】 本発明による成形体の密度は１．４ｇ／ｃｍ３から１．８ｇ／ｃｍ３である。
【００９３】 単峰性の細孔分布を有する前記の成形体は１０００℃まで少なくとも２４時間
焼結安定性である。更にこれらは熱安定性であり、非常に低い熱膨張率を有する
。
【００９４】 本発明による成形体は、有利には０．１Ｎ／ｍｍ２〜２０Ｎ／ｍｍ２、特に有
利には０．５Ｎ／ｍｍ２〜１０Ｎ／ｍｍ２、殊に有利には０．８Ｎ／ｍｍ２〜１
０Ｎ／ｍｍ２の曲げ強さを有する。更にこれらの成形体は、先行技術から公知の
ような単峰性の粒度分布を有する成形体よりも高い曲げ強さを示す。更に熱処理
によってより高い曲げ強さが得られる。
【００９５】 前記の成形体はその特定の特性に基づいて多岐にわたって、例えばフィルター
材料、断熱材、熱遮閉、触媒担体材料並びに全ての種類のガラス繊維、光導繊維
、光学ガラス又は石英製品のための“プレフォーム”として使用できる。
【００９６】 他の特定の実施態様において、多孔質の成形体を種々の分子、材料及び物質と
全体又は部分的に混合してよい。触媒活性である分子、材料及び物質が有利であ
る。その際、全ての当業者に公知の方法が、例えばＵＳ５６５５０４６号に記載
されているように使用される。
【００９７】 他の特定の実施態様において、開孔性の成形体はナノメートル以上の領域ない
しマイクロメートル以上の領域の、有利には０〜１０μｍの範囲の細孔を有する
。これはまず、クヌーセン領域に存在しないので迅速な真空焼結が可能である。
【００９８】 他の特定の実施態様において、開孔性の成形体がナノメートル以下の領域ない
しマイクロメートル以上の領域において、有利には１〜２０ｎｍ及び１〜１０μ
ｍの範囲で二峰性の分布を有する細孔を有する。
【００９９】 特定の実施態様において、こうして得られる成形体は更に焼結を行ってよい。
この場合には、当業者に公知の全ての方法、例えば真空焼結、帯状焼結、アーク
中での焼結、プラズマ又はレーザーによる焼結、誘導焼結又はガス雰囲気もしく
はガス流中での焼結を使用できる。真空中又はガス流中での焼結が有利である。
特に圧力１０〜５ミリバールないし１０〜３ミリバールでの真空における焼結が
有利である。
【０１００】 焼結のために必要な温度は１４００℃〜１７００℃、有利には１５００℃〜１
６５０℃にある。
【０１０１】 更に成形体は、自由に位置し、存在し、又は懸垂し、かつ各当業者に公知の方
法によって支持されて焼結することができる。更にまた、焼結は焼結安定性の鋳
型中で可能である。本願では焼結物の後の汚染をもたらさない材料から成る鋳型
が有利である。特に、グラファイト及び／又は炭化ケイ素及び／又は窒化ケイ素
からなる鋳型が有利である。焼結されるべき成形体が坩堝であれば、また焼結は
ＤＥ２２１８７６６号に記載のようにグラファイトからなるマンドレル上で可能
である。
【０１０２】 更に成形体は特定の雰囲気、例えばＨｅ、ＳｉＦ４中で焼結して、規定の原子
及び分子の後浄化及び／又は富化を焼結物中で達成できる。この場合、ＵＳ４９
７９９７１号に記載のように当業者に公知の全ての方法が使用できる。
【０１０３】 更に、例えばＥＰ１９９７８７号に記載されているような方法を後浄化のため
に使用できる。
【０１０４】 この場合に後浄化のために有利な物質は、汚染物質と一緒に容易に揮発する化
合物、例えば金属ハロゲン化物を形成するような物質である。有利な物質は、反
応性ガス、例えばＣｌ２又はＨＣｌであり、かつ容易に分解可能な物質、例えば
チオニルクロリドである。分解温度以上でチオニルクロリドを使用することが特
に有利である。
【０１０５】 前記のように、非晶質の（クリストバライトではない）、透明な、気体不透過
性の焼結されたケイ酸ガラス成形体の１００％は少なくとも２．１５ｇ／ｃｍ３ 、有利には２．２ｇ／ｃｍ３の密度で製造できる。
【０１０６】 特定の実施態様において、焼結されたケイ酸ガラス成形体は気体含量を有さず
、有利には≦１ｐｐｍのＯＨ基濃度を有する。
【０１０７】 全ての工程において高純度の材料で加工する特定の実施態様において、焼結さ
れた成形体は、特に≦３００ｐｐｍｗ、有利には≦１００ｐｐｍｗ、特に有利に
は≦１０ｐｐｍｗ、より特に有利には≦１ｐｐｍｗの金属の不純物原子割合を有
する。
【０１０８】 こうして製造されたケイ酸ガラス成形体は、原則的にケイ酸ガラスが使用され
る全ての使用のために適当である。有利な使用分野は全種類の石英製品、ガラス
繊維、光導繊維及び光学ガラスである。
【０１０９】 特に有利な使用分野は、単結晶シリコンの引き上げのための高純度のケイ酸ガ
ラス坩堝である。
【０１１０】 他の特定の実施態様において、分散液及び／又は多孔質成形体及び／又は焼結
されたケイ酸ガラス体をそれぞれの成形体に付加的な特性を与える分子、材料及
び物質と混合してよい。
【０１１１】 例えばシリコン粒子及び／又は酸化アルミニウム及び／又は酸化チタンのＵＳ
４０３３７８０号及びＵＳ４０４７９６６号に記載のような混合は焼結された成
形体の光学的特性をＳｉＯＨ基の低減並びに含水量の低減によって変化させる。
更にケイ素粒子によって、焼結された成形体の酸素含量が低減される。
【０１１２】 更に焼結の間もしくは焼結成形体の熱負荷において形状安定性を高め、もしく
は影響を及ぼすことができる。
【０１１３】 他の特定の実施態様において、分散液及び／又は多孔質の成形体は完全又は部
分的にクリストバライト形成を促進するか又はそれをもたらす化合物と混合する
。この場合、クリストバライト形成を促進するか又はそれをもたらす、例えばＥ
Ｐ０７５３６０５号、ＵＳ５０５３３５９号又はＧＢ１４２８７８８号に記載の
ような当業者に公知の全ての化合物を使用してよい。本願では、ＢａＯＨ及び／
又はアルミニウム化合物が有利である。
【０１１４】 更にＵＳ４０１８６１５号に記載されるように、晶質のＳｉＯ２粒子を分散液
及び／又は多孔質の成形体に添加する場合にクリストバライト形成が完全又は部
分的に達成できる。晶質の粒子はこの場合、非晶質粒子に関して前記に記載され
たような粒度を有するべきである。
【０１１５】 かかる成形体の焼結の後に、クリストバライト層を内部及び／又は外部に有す
るか、又は完全にクリストバライトからなる成形体が得られる。焼結された成形
体が、特にＳｉ単結晶の結晶引き上げのための坩堝である場合には、これらは特
に結晶引き上げのために適当である。それというのもこれらの成形体は温度安定
性であり、例えばケイ素溶融物をあまりひどくは汚染しないからである。それに
よって、より高い収率が結晶引き上げにおいて達成されうる。単結晶引き上げの
間に汚染物質のマイグレーションを低減させることは、アルミニウム又はアルミ
ニウム含有物質の存在によっても引き上げ坩堝中で、例えばＤＥ１９７１０６７
２号に記載のように達成できる。これは、相応の粒子又は分散液に溶解された物
質及び／又は多孔質成形体の添加によって達成できる。
【０１１６】 以下の実施例及び比較例を本発明の更なる説明のために使用する。
【０１１７】 例１： ６００ｍｌのプラスチックビーカー中で１７０ｇの２回蒸留Ｈ２Ｏを装入した
。商慣習上のプロペラ撹拌機を使用して、まず４５ｇのヒュームドシリカ（デグ
ッサ社のＡｅｒｏｓｉｌ（Ｒ）ＯＸ５０、ＢＥＴ表面積５０ｍ２／ｇ）を１５分
間で攪拌導入した。引き続き８４５ｇの熔融ドシリカ（Ｔｏｋｕｙａｍａ社のＥ
ｘｃｅｌｉｃａ（Ｒ）ＳＥ−１５、平均粒度１５μｍ）をまず迅速に、最後には
より少ない量で添加し、数分で分散させた。撹拌機の回転速度はこの場合始めは
４００回転／分で、次第に２０００回転／分に高めた。
【０１１８】 完全な分散に引き続いて、分散液を１０分間で軽微な低圧（０．８バール）に
して、場合により含まれる気泡を除去した。
【０１１９】 こうして製造された分散液は８９０ｇの固体からなり、これは８３．９６質量
％の固体含有率に相当する（他方ではそのうち９４．９４％が熔融シリカ、かつ
５．０６％がヒュームドシリカ）。
【０１２０】 分散液の一部を上方が開いたＰＴＦＥからなる長方形の２つの鋳型（５ｃｍ*
１５ｃｍ*２ｃｍ）に注入した。４時間後に、両方の成形体を鋳型の解体によっ
て分離し、乾燥キャビネット中で２００℃において乾燥させた。乾燥された成形
体は１．６２ｇ／ｃｍ３の密度を有した。
【０１２１】 水銀多孔度測定によって、０．２０ｍｌ／ｇの細孔容積及び３０ｍ２／ｇの内
部表面積が測定された。
【０１２２】 一方の成形体を、高真空下に（１０- ５ミリバール）で、成形体を２℃／分の
加熱速度で１６２０℃に１分間で加熱することによって焼結した。
【０１２３】 こうして得られる成形体は２．２ｇ／ｃｍ３の密度を有し、１００％の非晶質
の透明の気体不透過性の、気体含分を有さず、１未満のＯＨ基含量（ＩＲ分光測
定による透過における定量的測定）を有するケイ酸ガラスからなる。
【０１２４】 多孔質の成形体に対する測定可能な収縮は容量に対して２６．３７％であり、
これは１０％の線形収縮に相当する。
【０１２５】 第２の成形体を同様に高真空（１０- ５ミリバール）中で２℃／分の加熱速度
で１６２０℃にまで加熱した。到達した４００℃、６００℃、８００℃、１００
０℃、１２００℃、１４００℃、１６００℃の温度において、それぞれ成形体の
密度を測定した。こうして測定された焼結温度に依存する成形体の密度を第１表
に示した。
【０１２６】 第１表：焼結温度に依存する成形体の密度
【０１２７】
【表１】
【０１２８】 図１は２００℃で乾燥させた成形体のＲＥＭ測定値を示す。
【０１２９】 更に達成された２００℃、６００℃、１０００℃、１２００℃及び１４００℃
の温度でそれぞれ成形体の細孔分布を水銀多孔度測定によって測定した。この細
孔分布を図２に示す。
【０１３０】 更に試料から前記の温度で細孔容積及び内部細孔表面積を測定した。結果を第
２表に示す。
【０１３１】 第２表：細孔容積及び内部細孔表面積（水銀多孔度測定によって測定）
【０１３２】
【表２】
【０１３３】 例２ａ〜例２ｃ： ａ）（比較例）６００ｍｌのプラスチックビーカー中で１７０ｇの２回蒸留Ｈ ２ Ｏを装入した。商慣習上のプロペラ撹拌機を使用して８９０ｇの熔融シリカ（
Ｔｏｋｕｙａｍａ社のＥｘｃｅｌｉｃａ（Ｒ）ＳＥ−１５、平均粒径１５μｍ）
をまず迅速に、最後にはより少量で添加し、数分で分散させた。
【０１３４】 ｂ）６００ｍｌのプラスチックビーカー中で１７０ｇの２回蒸留Ｈ２Ｏを装入
した。商慣習上のプロペラ撹拌機を使用してまず４５ｇのヒュームドシリカ（デ
グッサ社のＡｅｒｏｓｉｌ（Ｒ）ＯＸ ５０、ＢＥＴ表面積５０ｍ２／ｇ）を１
５分で攪拌導入した。引き続き８４５ｇの熔融シリカ（Ｔｏｋｕｙａｍａ社のＥ
ｘｃｅｌｉｃａ（Ｒ）、平均粒径１５μｍ）をまず迅速に、最後により少量で添
加し、数分で分散させた。
【０１３５】 ｃ）６００ｍｌのプラスチックビーカー中で１７０ｇの２回蒸留Ｈ２Ｏを装入
した。商慣習上のプロペラ撹拌機を使用して、まず９０ｇのヒュームドシリカ（
デグッサ社のＡｅｒｏｓｉｌ（Ｒ）ＯＸ ５０、ＢＥＴ表面積５０ｍ２／ｇ）を
１５分で攪拌導入した。引き続き８００ｇの熔融シリカ（Ｔｏｋｕｙａｍａ社の
Ｅｘｃｅｌｉｃａ（Ｒ）ＳＥ−１５、平均粒度１５μｍ）をまず迅速に、最後に
より少量で添加し、数分で分散させた。
【０１３６】 全ての３種の変法において、撹拌機の回転速度は最初は４００回転／分であり
、次第に２０００回転／分に高めた。完全な分散に引き続いて、全ての３種の分
散液を１０分間軽微な低圧（０．８バール）にして、場合により含まれる気泡を
除去した。こうして製造される分散液は８９０ｇの固体からなり、これは８３．
９６質量％の固体含有率に相当する。ヒュームドシリカの割合は分散液ａ）にお
いて０質量％、ｂ）において５．０６質量％、ｃ）において１０．１２質量％で
あった。
【０１３７】 これらの分散液をそれぞれ１０種の上方が開放されたＰＴＦＥからなる長方形
の鋳型（５ｃｍ*１０ｃｍ*２ｃｍ）に注入した。４時間後に成形体を鋳型の解体
によって分離し、乾燥キャビネット中で２００℃において乾燥させた。乾燥後に
試料の一部を更にそれぞれ８００℃及び１１００℃で１時間熱処理した。
【０１３８】 引き続き３点湾曲測定によって曲げ強さを測定した。
【０１３９】 第３表：ナノスケールの非晶質ＳｉＯ２粒子の割合及び熱処理（１時間）に依
存する曲げ強さ（Ｎ／ｍｍ２）
【０１４０】
【表３】
【０１４１】 第３表から明らかなように、二峰性の粒度分布は高められた曲げ強さをもたら
す。第３表からの成形体の強度をＪＰ５−２９４６１０号（３００℃で乾燥させ
た試料）に挙げられる強度と比較すれば、先行技術の約６．５の分散液の匹敵す
るｐＨ値において０．０１Ｎ／ｍｍ２の強度がもたらされ、一方で本発明による
方法（例２ｂ、２ｃ）による強度は０．８Ｎ／ｍｍ２までであり、これは８０倍
までに相当する。
【０１４２】 比較例１： ＥＰ６５３３８１号への根拠において、二酸化ケイ素をボールミルで、粒度分
布が＞０．４５μｍないし＜５０μｍの範囲になるまで粉砕し、その際約６０％
の主成分が１μｍ〜１０μｍである。例１において≧８０質量％の固体含有率を
有する分散液を製造する試験において、分散液は７９質量％の固体含有率で突然
固化した。該材料の鋳型への移送は最早不可能であった。
【０１４３】 比較例２： ＥＰ３１８１００号への根拠において、５０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する
熱分解ケイ酸を水に分散させて試験した。例１において≧８０質量％の固体含有
率を有する分散液を製造する試験において、分散液は４２質量％の固体含有率に
おいて既に突然固化した。該材料の鋳型への移送は最早不可能であった。液化剤
としてのフッ化アンモニウムの使用によっても、４８質量％の固体含有率で分散
できるに過ぎなかった。またしても該材料の鋳型への移送は最早不可能であった
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は２００℃で乾燥させた成形体のＲＥＭ測定値を示している。
【図２】 達成された２００℃、６００℃、１０００℃、１２００℃及び１４００℃の温
度でそれぞれ水銀多孔度測定によって測定した成形体の細孔分布を示している。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年３月１１日（２００２．３．１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】 これらの成形体は、これらが少なくとも６４容量％まで、少なくとも７０容量
％までＳｉＯ２粒子からなり、１ｍｌ／ｇ〜０．０１ｍｌ／ｇ、有利には０．８
ｍｌ／ｇ〜０．１ｍｌ／ｇ、特に有利には０．４ｍｌ／ｇから０．１ｍｌ／ｇの
細孔容積（水銀多孔度測定によって測定した）を有し、１〜１０μｍ、有利には
３〜６μｍの細孔直径を有する細孔を有し、１０００℃まで焼結安定性であるか
、又は二峰性の細孔直径分布を有する細孔を有し、その際、細孔直径の最大値は
０．０１〜０．０５μｍ、有利には０．０１８〜０．０２２μｍの範囲にあり、
細孔直径の第２の最大値は１〜５μｍ、有利には１．８〜２．２μｍの範囲内に
あることを特徴としている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】 更に本発明による成形体は、二峰性の細孔直径分布を有する細孔を有し、その
際、細孔直径の最大値は０．０１〜０．０５μｍ、有利には０．０１８〜０．０ ２ ２μｍの範囲にあり、細孔直径の第２の最大値は１〜５μｍ、有利には１．８
〜２．２μｍの範囲にあってよく、その際、細孔直径分布は加熱の際に１０００
℃において単峰性の細孔直径分布が存在し、細孔直径が２．２〜５．５μｍ、有
利には３．５〜４．５μｍの範囲内にあり、成形体の内部表面積は１００ｍ２／
ｇ〜０．１ｍ２／ｇ、有利には５０ｍ２／ｇ〜０．１ｍ２／ｇであるように変化
する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 35/622 Ｃ０４Ｂ 38/00 ３０３Ｚ 38/00 ３０３ ３０４Ｚ ３０４ 35/00 Ｄ (72)発明者 ペーター リッター ドイツ連邦共和国 ドゥラッハ ヘーファ ーツシュトラーセ 46 (72)発明者 アーヒム モルター ドイツ連邦共和国 ディートマンスリート エーデルヴァイスヴェーク ３ (72)発明者 ヴォルフガング シュヴェーレン ドイツ連邦共和国 ケンプテン ヴィルヘ ルムシュトラーセ 24 (72)発明者 フォルカー フライ ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン ヤー ンヴェーク ５ (72)発明者 ハンス−ペーター シェルム ドイツ連邦共和国 エメルティング ザル ツマンシュトラーセ ５ Ｆターム(参考） 4G014 AH08 4G019 FA13 GA02 4G030 AA37 BA25 CA01 CA09 GA09 GA20 4G072 AA25 AA28 AA38 CC07 CC10 CC14 CC18 GG02 HH16 HH17 LL06 LL15 UU21

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 分散剤中の非晶質ＳｉＯ２粒子の非常に良好に可鋳性な均質
    の分散液において、該分散液が少なくとも８０質量％の非晶質ＳｉＯ２粒子の充
    填度を有し、非晶質ＳｉＯ２粒子は大きい方の非晶質ＳｉＯ２粒子及び小さい方
    の非晶質ＳｉＯ２粒子によって形成される二峰性の粒度分布を有することを特徴
    とする分散液。
  2. 【請求項２】 少なくとも８３質量％の非晶質ＳｉＯ２粒子の充填度を有す
    る、請求項１記載の分散液。
  3. 【請求項３】 分散剤として、極性もしくは非極性の有機溶剤又は水もしく
    はその混合物が存在する、請求項１又は２記載の分散液。
  4. 【請求項４】 分散剤として、≧１８メガオーム*ｃｍの抵抗を有する水が
    存在する、請求項３記載の分散液。
  5. 【請求項５】 大きい方の非晶質ＳｉＯ２粒子ができるだけ丸い、すなわち
    球状及び緻密な形態を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の分散液
    。
  6. 【請求項６】 大きい方の非晶質ＳｉＯ２粒子が１〜２００μｍのＤ５０値
    での粒度分布を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の分散液。
  7. 【請求項７】 大きい方の非晶質ＳｉＯ２粒子が０．００１ｍ２／ｇ〜５０
    ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、請求項６記載の分散液。
  8. 【請求項８】 小さい方の非晶質ＳｉＯ２粒子が０．１〜５０質量％の量で
    存在する、請求項１から７までのいずれか１項記載の分散液。
  9. 【請求項９】 非晶質ＳｉＯ２粒子の比密度が１．０〜２．２ｇ／ｃｍ３で
    ある、請求項１から８までのいずれか１項記載の分散液。
  10. 【請求項１０】 非晶質ＳｉＯ２粒子がその表面上に１ｎｍ２あたり≦３Ｏ
    Ｈ基を有する、請求項１から９までのいずれか１項記載の分散液。
  11. 【請求項１１】 大きい方の非晶質ＳｉＯ２粒子として、後焼結されたケイ
    酸（熔融シリカ）又は非晶質の焼結された又は緻密化されたＳｉＯ２が存在して
    いる、請求項１から１０までのいずれか１項記載の分散液。
  12. 【請求項１２】 ＳｉＯ２粒子が高純度の形で存在する、請求項１から１１
    までのいずれか１項記載の分散液。
  13. 【請求項１３】 できるだけ丸く、かつ緻密な形を有する非晶質ＳｉＯ２粒
    子を装入された分散剤中に、ダイラタント挙動の発生が十分に抑えられるように
    添加する、請求項１記載の分散液の製造方法。
  14. 【請求項１４】 極めて高い充填度を有する多孔質かつ非晶質ＳｉＯ２成形
    体を製造するにあたり、以下の工程： １．ＳｉＯ２粒子の分散液の製造 ２．分散液の鋳型への移送 ３．分散液の凝固後の成形体の離型 ４．成形体の乾燥 を含む方法において、ＳｉＯ２粒子の分散液の製造において少なくとも８０質量
    ％のＳｉＯ２の充填度が達成されることを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 分散液及び／又は多孔質の成形体を完全に又は部分的にク
    リストバライト形成を促進又は惹起する化合物と混合する、請求項１４記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 請求項１４又は１５に記載の方法によって製造されている
    、非晶質の開気孔性の最終輪郭に近いＳｉＯ２成形体。
  17. 【請求項１７】 ０．１Ｎ／ｍｍ２〜２０Ｎ／ｍｍ２の曲げ強さを有する、
    非晶質の開気孔性の最終輪郭に近いＳｉＯ２成形体。
  18. 【請求項１８】 非晶質の開気孔性の最終輪郭に近いＳｉＯ２成形体におい
    て、少なくとも６４容量％までがＳｉＯ２粒子からなり、１ｍｌ／ｇ〜０．０１
    ｍｌ／ｇの細孔容量（水銀多孔度測定によって測定した）を有し、１〜１０μｍ
    の細孔直径を有する細孔を有し、これらは１０００℃まで焼結安定性であるか、
    又は二峰性の細孔直径分布を有する細孔を有し、その際、細孔直径の最大値は０
    ．０１〜０．０５μｍの範囲内にあり、細孔直径の第２の最大値は１〜５μｍの
    範囲内にある、非晶質の開気孔性の最終輪郭に近いＳｉＯ２成形体。
  19. 【請求項１９】 非晶質の開気孔性の最終輪郭に近いＳｉＯ２成形体におい
    て、二峰性の細孔直径分布を有する細孔を有し、その際、細孔直径の最大値が０
    ．０１〜０．０５μｍの範囲内にあり、細孔直径の第２の最大値が１〜５μｍの
    範囲内にあり、細孔直径分布が加熱時に、１０００℃において単峰性の細孔直径
    分布が存在し、その細孔直径が２．２〜５．５μｍの範囲内にあり、成形体の内
    部表面積が１００ｍ２／ｇ〜０．１ｍ２／ｇである、非晶質の開気孔性の最終輪
    郭に近いＳｉＯ２成形体。
  20. 【請求項２０】 その容量に関しては１０００℃まで焼結安定性である、請
    求項１６から１９までのいずれか１項記載のＳｉＯ２成形体。
  21. 【請求項２１】 少なくとも２．１５ｇ／ｃｍ３の密度を有する１００％の
    非晶質の透明の気体不透過性の焼結された石英ガラス成形体。
  22. 【請求項２２】 気体含量を有さない、請求項２１記載の石英ガラス成形体
    。
  23. 【請求項２３】 ＯＨ基濃度≦１ｐｐｍを有する、請求項２３又は２４記載
    の石英ガラス成形体。
  24. 【請求項２４】 金属の不純物原子割合≦３００ｐｐｍｗを有する、請求項
    ２３から２５までのいずれか１項記載の石英ガラス成形体。
  25. 【請求項２５】 単結晶シリコンの引き上げのための坩堝としての、請求項
    ２１から２４までのいずれか１項記載の成形体の使用。
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