JP6549273B2 - 耐火物及び耐火物を使用したガラス板の形成方法 - Google Patents

耐火物及び耐火物を使用したガラス板の形成方法 Download PDF

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    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/785—Submicron sized grains, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/95—Products characterised by their size, e.g. microceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Description

本開示は、ガラスオーバーフロートラフ及びガラス成形ブロックを含めた耐火物並びに
この耐火物の使用方法を対象としている。
アルカリアルミノシリケートガラスは、機械的性能が重要となる用途で使用されている
。これらのガラスはフュージョン・ドロー（ｆｕｓｉｏｎ ｄｒａｗ）法を用いて形成す
ることができる。フュージョン・ドロー法において、液状ガラスはガラスオーバーフロー
トラフの１つ以上のリップを越えて流れ出し、液状ガラスはガラスオーバーフロートラフ
の下部で合流してガラス板を形成する。ガラスオーバーフロートラフは、アルミニウム材
料を含む成形ブロックから形成し得る。ガラス板のサイズ及び質は、このガラス板の形成
に使用するガラスオーバーフロートラフの物理的性質によって制限され得る。加えて、ガ
ラスオーバーフロートラフの寿命は、その物理的性質に影響され得る。
成形ブロック及びガラスオーバーフロートラフの作製に使用する耐火性ブロックを更に
改良することが望ましい。
添付の図面を参照することで本開示はより深く理解され、またその多数の特徴及び利点
が当業者に明らかとなる。
ある特定の実施形態の耐火物を示す図である。 耐火物から形成したある特定の実施形態のガラスオーバーフロートラフを示す図である。 ガラスオーバーフロートラフの様々な様相の断面の一部を示す図である。 ガラスオーバーフロートラフからのある特定のガラス板の形成を示す図である。
異なる図面での同じ参照記号の使用は、同様又は同一の品目であることを示す。
図と組み合わせた以下の説明は、本明細書で開示の教示の理解を支援するためのもので
ある。以下の論考は、本発明の教示の具体的な実施及び実施形態に焦点を合わせている。
これは本発明の教示を説明し易くするためのものであり、本発明の教示の範囲又は適用可
能性を限定すると解釈されるべきではない。
図１は、ある特定の実施形態の耐火物１００を示す図である。耐火物１００は、厚さ（
ｔ）、幅（ｗ）及び高さ（ｈ）を有する、直線で構成される形状を有する耐火性ブロック
１０２になり得る。ある実施形態においては、寸法ｔ、ｗ又はｈのいずれもが、少なくと
も約０．０２ｍ、少なくとも約０．０５ｍ、少なくとも約０．１１ｍ、少なくとも約０．
５ｍ、少なくとも約１．１ｍ、少なくとも約２．０ｍ、少なくとも約４．０ｍ又はそれ以
上になり得る。図１に図示の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、ガラスオーバ
ーフロートラフを作製することができる成形ブロックになり得る。本明細書において成形
ブロックとは、成形することでガラスオーバーフロートラフを得ることができる焼結セラ
ミック材料のことである。
耐火性ブロック１０２は、多数の出発原料から形成し得る。ある実施形態において、耐
火性ブロック１０２は１種以上の金属酸化物、１種以上の添加剤、１種以上の追加の材料
又はこれらの組み合わせを使用して形成し得る。特定の実施形態において、耐火性ブロッ
ク１０２用の出発原料としての金属酸化物は、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含み得る。ある
実施形態においては、このＡｌ２Ｏ３を粉末として用意し得る。Ａｌ２Ｏ３粉末は、約１
００マイクロメートル以下の平均粒径、約３０マイクロメートル以下の平均粒径、約２０
マイクロメートル以下の平均粒径又は約１５マイクロメートル以下の平均粒径を有する粒
子の形態になり得る。別の実施形態において、平均粒径は、少なくとも約０．５マイクロ
メートル、少なくとも約１．０マイクロメートル又は少なくとも約５．０マイクロメート
ルである。
ある実施形態においては、異なる粒径を有するＡｌ２Ｏ３粉末の組み合わせを使用し得
る。例えば、異なる粒径のＡｌ２Ｏ３粉末の数は、２、３、４又はそれ以上になり得る。
特定の実施形態においては、２つの異なる粒径を有するＡｌ２Ｏ３粉末を使用する。より
特定の実施形態において、これら複数のＡｌ２Ｏ３粉末の１つは、残りのＡｌ２Ｏ３粉末
の平均粒径の約５０％未満、約４０％未満又は約３０％未満の平均粒径を有し得る。例え
ば、Ａｌ２Ｏ３粉末の１つは公称粒径２マイクロメートルを有し得て、残りのＡｌ２Ｏ３
粉末は１０マイクロメートルの公称粒径を有し得る。これらの異なる粒径のＡｌ２Ｏ３粉
末はいずれの比でも混合し得る。例えば、２つの異なる粒径を有するＡｌ２Ｏ３粉末を、
約１：９９、約２：９８、約３：９７、約１０：９０、約２０：８０、約５０：５０、約
８０：２０、約９０：１０、約９７：３、約９８：２又は約９９：１の比で混合し得る。
同様に、３つ以上の異なる粒径を有するＡｌ２Ｏ３粉末の混合物を特定の比で調製し得る
。
ある実施形態においては、Ａｌ２Ｏ３を、反応性Ａｌ２Ｏ３、非反応性Ａｌ２Ｏ３又は
これらの組み合わせとして用意し得る。反応性Ａｌ２Ｏ３は耐火物１００の密度を上昇さ
せ、また気孔率を低下させるのに役立ち得る。本明細書において、「反応性Ａｌ２Ｏ３」
は、特定のＡｌ２Ｏ３粉末が１グラム当たり少なくとも２平方メートル（≧２ｍ２／ｇ）
の表面積を有することを意味するものとする。また、「非反応性Ａｌ２Ｏ３」は、特定の
Ａｌ２Ｏ３粉末が１グラム当たり２平方メートル未満（＜２ｍ２／ｇ）の表面積を有する
ことを意味するものとする。ある実施形態において、耐火物１００の形成に使用する全Ａ
ｌ２Ｏ３粉末の一部としての反応性Ａｌ２Ｏ３の量は使用する全Ａｌ２Ｏ３粉末の少なく
とも約１％を含み得て、またその最高１００％に及び得る。反応性Ａｌ２Ｏ３粉末と非反
応性Ａｌ２Ｏ３粉末との組み合わせを使用し得る。特定の実施形態においては、耐火物１
００の形成に使用するＡｌ２Ｏ３の少なくとも約２％、少なくとも約５％、少なくとも約
１６％、少なくとも約２５％又は少なくとも約５０％を反応性Ａｌ２Ｏ３として用意し得
る。別の実施形態においては、耐火物１００の形成に使用するＡｌ２Ｏ３の約９５％以下
、約９０％以下、約７５％以下、約６０％以下又は約５０％以下を反応性Ａｌ２Ｏ３とし
て備える。
別の実施形態においては、Ａｌ２Ｏ３の少なくとも一部をムライトとして用意し得る。
特定の実施形態において、このムライトは少なくとも約６２重量％（以下、「ｗｔ％」）
のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約６６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３又は少なくとも約７１ｗｔ％のＡｌ
２Ｏ３を含み得る。加えて、ムライトは、約７８ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約７４ｗｔ％
以下のＡｌ２Ｏ３又は約６８ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３を含み得る。
ＳｉＯ２の少なくとも一部をムライト、非晶質ＳｉＯ２、結晶性ＳｉＯ２、タルク、ガ
ラスフリット又はこれらの組み合わせとして用意し得る。ある実施形態においては、結晶
性ＳｉＯ２を石英、トリジマイト、クリストバライト又はこれらの組み合わせとして用意
し得る。追加の実施形態において、耐火物１００にＳｉＯ２を加えるのに使用するガラス
フリットは少なくとも約５５ｗｔ％のＳｉＯ２含有量を有し得て、またアルカリ非含有ガ
ラス由来になり得る。更なる実施形態において、耐火物１００の製造に使用するムライト
は、少なくとも約２２ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約２４ｗｔ％のＳｉＯ２又は少なく
とも約２６ｗｔ％のＳｉＯ２を含み得る。別の実施形態において、ムライトは、約２４ｗ
ｔ％以下のＳｉＯ２、約２７ｗｔ％以下のＳｉＯ２又は約２９ｗｔ％以下のＳｉＯ２も含
み得る。追加の実施形態において、耐火物１００の製造に使用するタルクは、少なくとも
約３６ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約４４ｗｔ％のＳｉＯ２又は少なくとも約５２ｗｔ
％のＳｉＯ２を含み得る。別の実施形態において、タルクは、約５４ｗｔ％以下のＳｉＯ
２、約６１ｗｔ％以下のＳｉＯ２又は約６６ｗｔ％以下のＳｉＯ２を含み得る。
耐火物１００の出発原料はＺｒも含み得る。特定の実施形態において、このＺｒを、Ｚ
ｒＯ２等の酸化物として用意し得る。別の実施形態においては、ＺｒをＺｒＳｉＯ４とし
て用意し得る。加えて、出発原料は、１種以上の添加剤を含み得る。添加剤は、Ｔｉ、Ｙ
、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ又はこれらの組み合わせを含む分子化合物
になり得る。ある実施形態においては、添加剤を、酸化物、炭化物、カーボネート、ニト
レート、サルフェート、ハロゲン化物、ホスフェート又はこれらの組み合わせとして用意
し得る。加えて、１種以上の添加剤を、ホウ化物、炭化物、カーボネート、ニトレート、
ハロゲン化物、ホスフェート、サルフェート又は同様のものと組み合わせた酸化物として
用意し得る。１種以上の添加剤は、Ｍ２＋、Ｍ３＋、Ｍ４＋、Ｍ５＋又はこれらの組み合
わせ等の酸化状態を有し得て、ＭはＴｉ、Ｙ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｚｎ又は
Ｍｇである。
ある実施形態においては、添加剤を、不純物が微量な実質的に純粋な形態で用意し得る
。別の実施形態においては、１種以上の添加剤を化合物として用意し得る。例えば、Ｍｇ
Ｏ及びＴｉＯ２を、ＭｇＴｉＯ３化合物として用意し得る。
特定の実施形態においては、１種以上の添加剤の少なくとも一部を粉末として用意し得
る。更に特定の実施形態において、この粉末は、約３０マイクロメートル以下、約２０マ
イクロメートル以下又は約１５マイクロメートル以下の平均粒径を有する粒子の形態にな
り得る。別の実施形態において、平均粒径は、少なくとも約０．１マイクロメートル、少
なくとも約０．５マイクロメートル又は少なくとも約１マイクロメートルである。
ある実施形態において、ある特定の添加剤の少なくとも一部は焼結助剤になり得る。特
定例において、この焼結助剤は、耐火性ブロック１０２の作製に使用するＳｉＯ２の融点
を低下させ且つ耐火性ブロック１０２の細孔内へのＳｉＯ２の配置を可能にすることで気
孔率を低下させるのに役立ち得る。耐火物の気孔率を低下させることは、この耐火物を後
に腐食性環境に曝露させるならば、耐食性を改良するのに役立ち得る。例示的な焼結助剤
はＴａ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、別の適切な焼結助剤又はこれらの組み合わせを含み得
る。ある具体例においては、焼結助剤として備える添加剤を酸化物として用意し得る。
別の実施形態においては、ある特定の添加剤の少なくとも一部を添加してＳｉＯ２と反
応させることでＡｌのＳｉＯ２との反応を防止し得る。特には、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ
、Ｙ又はこれらの組み合わせを添加して、耐火性ブロック１００用の出発原料として用意
されるＡｌではなくＳｉＯ２と反応させ得る。一実施形態においては、Ａｌの代わりとな
る添加剤を酸化物として用意し得る。別の実施形態においては、Ａｌの代わりとなる添加
剤をシリケート、例えばムライト（Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３）、タルク（Ｍｇ３ＳｉＯ１０（
ＯＨ）２）、イットリウムシリケート（Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７）又はこれらの組み合わせとして
用意し得る。更なる実施形態においては、Ａｌ代替添加剤をアルミノシリケート、例えば
菫青石（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８）、灰長石（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）又はこれらの組
み合わせとして用意し得る。追加の実施形態においては、Ａｌ置換添加剤をアルミネート
、例えばイットリウムアルミニウムガーネット（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）、スピネル（ＭｇＡ
ｌ２Ｏ４）又はこれらの組み合わせとして用意し得る。
耐火性ブロック１０２の形成に使用し得る追加の材料は、バインダ、溶媒、分散剤、増
粘剤、解膠剤、別の適切な原料又はこれらの組み合わせを含み得る。ある実施形態におい
て、追加の材料は非金属化合物を含み得る。別の実施形態において、追加の材料は有機化
合物、水又は同様のものを含み得る。
出発原料及び追加の材料を合わせ、成形することで特定の形状を有する素地を生成し得
る。成形は、スリップキャスティング、等圧圧縮又はこれらの組み合わせ等の技法を用い
て行い得る。形状は、直線状、円筒状、球状、楕円状又はほぼ全ての他の形状になり得る
。特定の実施形態において、素地は、続いて機械加工することでガラスオーバーフロート
ラフを形成することができる、ブランクと称される直線から構成されるブロックの形状に
なり得る。別の実施形態においては、素地を、最終的な耐火物により近いものになるよう
な形で構成することで、更なる機械加工の程度を抑え得る。例えば、耐火物１００がガラ
スオーバーフロートラフを含む場合、素地の形状はガラスオーバーフロートラフにより似
たものになり得て、続く機械加工の量及び廃棄されるセラミック材料の量が減少する。特
に、素地は、テーパー部に隣接した直線部を有し得る。この直線部は、ガラスオーバーフ
ロートラフが形成される領域に対応するテーパー領域を有する。別の実施形態においては
、素地を、ガラスオーバーフロートラフがテーパー部に隣接するように成形し得る。
素地の生成後、この素地をオーブン、ヒータ、炉又は同様のもので加熱することで焼結
セラミック材料を含む耐火性ブロック１０２を形成する。この加熱工程は、水分、溶媒又
は別の揮発性成分を蒸発させる、有機材料を気化させる又はこれらの組み合わせを行う初
期加熱を含み得る。この初期加熱は、約１００〜約３００℃の範囲の温度で約１０〜約２
００時間の範囲の期間にわたって行い得る。この初期加熱に続いて、焼結を、約１４００
〜１７００℃の範囲の温度で約１０〜約１００時間の範囲の期間にわたって行って耐火性
ブロック１０２を形成し得る。
耐火性ブロック１０２の形状は概して、素地の形状に対応する。したがって、耐火性ブ
ロック１０２は、素地に関して上述したような形状のいずれをも有し得る。焼結中、若干
の収縮が起き得て、耐火性ブロック１０２は素地より小さくなり得る。
耐火性ブロック１０２等の焼結物は、フューズ・キャスティング（ｆｕｓｅ ｃａｓｔ
ｉｎｇ）によって形成された物体とは区別することができる。特に、フューズ・キャステ
ィングで形成された物体は、物体の結晶化した粒子が構成する網目構造を埋める極めて多
量の粒間ガラス相を含むことが多い。対照的に、焼結物は、別の相との粒界に形成される
複数の相を含み得る。ミクロ構造における違いにより、それぞれの用途において焼結物及
びフューズ・キャスト物が直面する問題並びにこれらの問題を解決するにあたって採る技
術的解決策は一般に異なる。さらに、焼結による物体の製造とフューズ・キャスティング
による物体の製造との違いにより、フューズ・キャスト製品用に開発された組成物を焼結
製品の製造にはアプリオリに使用しない場合もある。
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約２０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ
３、少なくとも約５０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約７０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少な
くとも約８５ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約９０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３又は少なくとも
約９２ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３を含み得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は
、約９５ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９４ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９３ｗｔ％以下の
Ａｌ２Ｏ３又は約９０ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３を含み得る。追加の実施形態において、耐
火性ブロック１０２は、少なくとも約１．１ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約１．５ｗｔ
％のＳｉＯ２、少なくとも約２．１ｗｔ％のＳｉＯ２又は少なくとも約２．７ｗｔ％のＳ
ｉＯ２を含み得る。更なる実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約７ｗｔ％以下
のＳｉＯ２、約６ｗｔ％以下のＳｉＯ２又は約４ｗｔ％以下のＳｉＯ２を含み得る。
耐火性ブロック１０２は添加剤を含み得る。ある実施形態において、この添加剤は、Ｔ
ｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ又はＭｇ
Ｏを含み得る。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２
ｗｔ％の添加剤を含み得る。追加の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約８ｗ
ｔ％以下の添加剤を含み得る。より特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は少
なくとも約０．２ｗｔ％の添加剤、少なくとも約０．４ｗｔ％の添加剤又は少なくとも約
０．６ｗｔ％の添加剤を含み得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約
８ｗｔ％以下の添加剤、約７ｗｔ％以下の添加剤又は約６ｗｔ％以下の添加剤を含み得る
。
ある実施形態において、この添加剤は、耐火性ブロック１０２の複数の添加剤のうちの
ある特定の添加剤である。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、複数の添
加剤の各添加剤を少なくとも約０．３ｗｔ％、複数の添加剤の各添加剤を少なくとも約０
．８ｗｔ％、複数の添加剤の各添加剤を少なくとも１．６ｗｔ％又は複数の添加剤の各添
加剤を少なくとも２．５ｗｔ％含む。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は
この特定の添加剤を少なくとも約５ｗｔ％含む。加えて、耐火性ブロック１０２における
複数の添加剤の総含有量は、少なくとも約１．５ｗｔ％、少なくとも約３ｗｔ％、少なく
とも約５ｗｔ％又は少なくとも約７ｗｔ％である。さらに、耐火性ブロック１０２におけ
る複数の添加剤の総含有量は、約１４ｗｔ％以下、約１２ｗｔ％以下又は約１０ｗｔ％以
下になり得る。
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２はＴｉＯ２を含む。特定の実施形態にお
いて、耐火物１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＴｉＯ２、少なくとも約０．４ｗｔ
％のＴｉＯ２又は少なくとも０．６ｗｔ％のＴｉＯ２を含む。別の実施形態において、耐
火性ブロック１０２は、約４．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２、約３．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２
又は約２．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２を含む。
耐火性ブロック１０２は、添加剤としてＭｇＯも含み得る。ある実施形態において、耐
火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＭｇＯ、少なくとも約０．４ｗｔ％
のＭｇＯ又は少なくとも約０．６ｗｔ％のＭｇＯを含む。別の実施形態において、耐火性
ブロック１０２は、約４．５ｗｔ％以下のＭｇＯ、約３．５ｗｔ％以下のＭｇＯ又は約２
．５ｗｔ％以下のＭｇＯを含み得る。更に別の実施形態において、耐火性ブロック１０２
はＣａＯを含み得る。特に、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＣａ
Ｏ、少なくとも約０．５ｗｔ％のＣａＯ又は少なくとも約０．７ｗｔ％のＣａＯを含み得
る。
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、添加剤としてＦｅ２Ｏ３を含む。特
定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＦｅ２Ｏ
３、少なくとも約０．７ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３又は少なくとも約０．９ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３
を含む。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、添加剤としてＴａ２Ｏ５を含
む。具体例において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＴａ２Ｏ５
、少なくとも約０．４ｗｔ％のＴａ２Ｏ５又は少なくとも約０．６ｗｔ％のＴａ２Ｏ５を
含む。追加の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約２．０ｗｔ％以下のＴａ２
Ｏ５、約１．１ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５又は約０．７ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５を含み得る
。
耐火性ブロック１０２は、添加剤としてＹ２Ｏ３も含み得る。ある実施形態において、
耐火性ブロック１０２は、少なくとも約１ｗｔ％のＹ２Ｏ３、少なくとも約２ｗｔ％のＹ
２Ｏ３又は少なくとも約３ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含み得る。追加の実施形態において、耐火
性ブロック１０２は、約８ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３、約７ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３又は約６ｗ
ｔ％以下のＹ２Ｏ３を含み得る。
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、１種類の添加剤又は特定の組み合わ
せの複数の添加剤を含み得る。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、耐火
性ブロック１０２の唯一の添加剤としてＴｉＯ２を含み得る。別の実施形態において、耐
火性ブロック１０２は、添加剤としてＴｉＯ２及びＭｇＯを含み得る。更なる実施形態に
おいて、耐火性ブロックはＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３及びＴａ２Ｏ５を含み得る。耐火性ブロ
ック１０２は唯一の添加剤としてＴａ２Ｏ５も含み得て、あるいは耐火性ブロック１０２
は唯一の添加剤としてＹ２Ｏ３を含み得る。
特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２はＺｒＯ２を含む。例えば、耐火性ブ
ロック１０２は、約０．３ｗｔ％以下のＺｒＯ２、約０．２ｗｔ％以下のＺｒＯ２、約０
．０５ｗｔ％以下のＺｒＯ２を含み得る又は実質的にＺｒＯ２を含有しない。本明細書に
おいて、表現「実質的に〜を含有しない」とは、特定の材料の含有量が微量を越えないも
の、例えば１００重量ｐｐｍ以下であることを意味する。別の実施形態において、耐火性
ブロック１０２は、少なくとも０．０３ｗｔ％のＺｒＯ２、少なくとも０．１ｗｔ％のＺ
ｒＯ２又は少なくとも０．２５ｗｔ％のＺｒＯ２を含み得る。より特定の実施形態におい
て、耐火性ブロック１０２は、耐火性ブロック１０２におけるＺｒＯ２の量に対応する量
のＹ２Ｏ３を含み得る。例えば、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％の
ＺｒＯ２及び少なくとも約０．２ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含み得る。追加の実施形態において
は、ある量のＹ２Ｏ３を耐火性ブロック１０２に備えることで、耐火性ブロック１０２に
おけるＺｒＯ２の結晶状態の変化を防止し得る。
耐火性ブロック１０２を機械加工することで、異なる形状、より滑らかな表面又はその
両方を作り出し得る。図２の具体例においては、耐火性ブロック１０２を機械加工してガ
ラスオーバーフロートラフ２００を形成し得る。耐火物でもあるこのガラスオーバーフロ
ートラフ２００は、ガラスオーバーフロートラフ部２０２とテーパー部２０４とを含むボ
ディを有する。ガラスオーバーフロートラフ部２０２は、ガラスオーバーフロー成形ブロ
ック２００のに長さに沿って減少する深さを有するトラフを含む。図３では、例示的な形
状のテーパー部２０４の断面図を示す。より具体的には、テーパー部は、くさび形状２０
４２、凹面形状２０４４又は凸面形状２０４６を含み得る。特定の用途に関するニーズ又
は要望を叶えるために他の形状も採用し得る。
耐火性ブロック１０２は、アルミニウム、ケイ素、アルカリ（例えば、Ｎａ、Ｋ）、ア
ルカリ土類（例えば、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）又はこれらの組み合わせ（「Ａｌ−Ｓｉガラス
」）を含むガラスの形成に使用するガラスオーバーフロートラフ２００を得るのに特に適
した１つ以上の物理的性質を有し得る。特に、耐火性ブロック１０２の物理的性質は、腐
食を減少させることで耐火性ブロック１０２から形成されるガラスオーバーフロートラフ
の寿命を延長し得る。耐火性ブロック１０２の腐食が少ないことは、耐火性ブロック１０
２の機械的完全性の維持に役立ち得る。耐火性ブロック１０２が少なくとも特定の理論密
度を有し且つ特定の見掛け気孔率を越えないならば、耐火性ブロック１０２の腐食を減少
させ得る。さらに、耐火性ブロック１０２がガラスオーバーフロートラフを含む場合、腐
食が少ないことで、ガラスオーバーフロートラフからこのガラスオーバーフロートラフを
使用して形成されるガラスに移動する物質の量が減少し、このガラスオーバーフロートラ
フを使用して形成するガラス板の組成をより良好に制御し得る。耐火性ブロック１０２の
腐食の減少は実質的に、脈理、ノット等の欠陥の発生も防止し得る。理論密度の割合が特
定の値を越えると、及び／又は耐火性ブロック１０２の見掛け気孔率が特定の値を越える
と、耐火性ブロック１０２の腐食が低下し得る。加えて、耐火性ブロック１０２が特定の
理論密度を有し且つ特定の見掛け気孔率を越えず、また耐火性ブロック１０２がガラスオ
ーバーフロートラフを含む場合、耐火性ブロック１０２の細孔に入り込むガラス材料の量
は減少し得る。その結果、形成中のガラス板の欠陥も減少し得る。
さらに、耐火性ブロック１０２のクリープ速度を最小値に抑えることで、耐火性ブロッ
ク１０２がガラスオーバーフロートラフを含む場合に、垂れ下がり変形を最小限に抑え得
る。本明細書で言う垂れ下がり変形とは、耐火性ブロック１０２とこの耐火性ブロック１
０２を使用して形成しているガラス板との合計重量によって加えられる力に起因する耐火
性ブロック１０２の変形を意味し得る。垂れ下がり変形を最小限に抑えることで、特定の
値を越えない厚さ（例えば、約１ｍｍ以下）を有し且つ少なくとも特定の長さ（例えば、
少なくとも約２ｍ）を有するガラス板の製造にガラスオーバーフロートラフを使用し得る
。
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約２．１ＭＰａ−ｍ１／
２、少なくとも約２．５ＭＰａ−ｍ１／２又は少なくとも約２．９ＭＰａ−ｍ１／２の破
壊靭性を有し得る。耐火性ブロック１０２の破壊靭性は、押込試験で測定し得る。特定の
実施形態においては、破壊靭性を、本特許出願の出願日の時点でのＡＳＴＭ Ｅ３８４−
８９に準拠してＩＦ法（ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｅｔｈｏｄ）に
より、加荷重０．５ｋｇで測定し得る。耐火性ブロック１０２の破壊靭性の上昇は、耐火
性ブロック１０２の加熱中に生じ得る耐火性ブロック１０２の亀裂を最小限に抑え得る。
別の実施形態において、耐火性ブロック１０２に関するガラス接触界面の質を測定し得
る。特に、本特許出願の出願日の時点での、ＡＳＴＭ Ｃ６２１−０９「溶融ガラスに対
する耐火物の等温耐食性標準試験法」の変化形を用い得る。ある具体例においては、寸法
１０×１０×５０ｍｍ３を有する１つ以上の試料を作製する。試料を、箱型電気炉の内部
に吊るす。白金るつぼにある量のガラスカレット（例えば、５０ｇのアルカリアルミノシ
リケートガラス）を充填し、次にるつぼを炉内に置く。充填したるつぼ及び試料を試験温
度（例えば、１２００℃）まで加熱し、その間、試料はガラス上に吊るされたままである
。試験温度で試料を溶融したガラス中へと下降させ、試料の底部を装置の上部取付具に取
り付け、溶融物に、ある特定の距離（例えば、約３０ｍｍ）で約１２０時間にわたってこ
の試験温度で浸漬させる。次に、試料を試験温度のガラスから引き出し、試料及びるつぼ
を冷却する。冷却後、試料をその最長寸法に沿って半分に切断し、半分にしたもの両方を
研磨する。ガラスと試料との界面を立体顕微鏡で観察する。試料がガラス溶融物に溶け込
んでいたら、及び／又は試料片がガラス溶融物中に落下したら、界面を「緩い」とし得る
。緩い界面は、ガラス製造に悪影響（すなわち、収率、質）を与える脈理、ストーン（一
次又は再結晶化）等のガラスの欠陥につながる。ガラスと試料との間に、ガラス又は試料
において明らかな反応がなくはっきりとした界面が存在する場合、界面を「固い」とし得
る。固いガラス接触性能を有する耐火物を使用することで高品質のガラスを良好な収率で
製造し得る。
さらに、耐火性ブロック１０２のブリスタリング性能を測定し得る。ある実施形態にお
いて、寸法５×２５×２５ｍｍ３を有する試料を作製する。約５ｇのガラスカレットを試
料の上面に置く。ガラスカレットが載った試料を箱型電気炉において最高１２００℃まで
速度５〜１０℃／分で加熱する。ガラスカレットが載った試料を、温度１２００℃で１６
時間にわたって維持する。次に、試料を速度約２０℃／分で冷却することで、冷却時のガ
ラスの失透を回避する。ガラスに取り込まれる多数の気泡を、立体顕微鏡を用いて観察す
る。特定数の気泡、例えば少なくとも２０個の気泡が観察されたら、ブリスタリングレベ
ルは「高い」と報告される。気泡が観察されない、又はガラス中に観察される気泡の数が
特定の数を越えない、例えば２０個未満、好ましくは１０個以下の場合、ブリスタリング
レベルは「低い」。殆どのガラス成形作業において、ブリスタがあるガラス板は不合格と
されることが多く、ブリスタリングを最小限に抑えることが望まれる。
加えて、耐火性ブロック１０２の理論密度（Ｔｈ．Ｄ）の割合を測定し得る。ある実施
形態において、耐火性ブロック１０２の理論密度の割合は、約９８％以下、約９７％以下
又は約９６％以下になり得る。別の実施形態において、耐火物１０２の理論密度の割合は
、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％又は少なくとも約９３％になり得る。本明細
書で言及するところの理論密度とは、試料が、その気孔率（開放及び閉鎖）が０に等しい
場合に有し得る密度である。本明細書においては高密度化とも称される、任意の試料につ
いての理論密度の割合を、式１：
（Ｄ／Ｔｈ．Ｄ．）×１００＝％Ｔｈ．Ｄ．（高密度化） （式１）
に示すように、その理論密度に対するその密度（Ｄ）の比から計算し得る。耐火性ブロ
ック１０２が多数の酸化物を含む場合、耐火性ブロック１０２の理論密度を、式２：
Ｗ乾燥／［Ｗ酸化物１／Ｔｈ．Ｄ酸化物１＋Ｗ酸化物２／Ｔｈ．Ｄ酸化物２＋…＋Ｗ酸
化物ｎ／Ｔｈ．Ｄ酸化物ｎ］＝Ｔｈ．Ｄ （式２）
（式中、Ｗ乾燥は酸化物混合物の乾燥重量であり、Ｗ酸化物はある特定の酸化物の重量
であり、Ｔｈ．Ｄ酸化物はある特定の酸化物の理論密度である）
に示されるように、耐火性ブロックに含まれる酸化物混合物の化学的組成に基づいて計
算し得る。
加えて、本明細書で言及するところの密度とは、耐火性ブロックの試料の測定された重
量と、開放気孔率なしのその体積との比のことである。体積は、密度ｄ液体を有する水に
試料を浸漬させることで測定する。この方法は浸漬密度法又はアルキメデス法と称される
る場合があり、以下のステップを含む：（１）表面及び開放孔から空気及び吸着された水
を排除するために試料を真空処理し、（２）試料を水に浸漬させて開放孔を水で満たし、
（３）水に浸漬させた試料の重量を測定し（Ｗ浸漬）、（４）試料を液体から取り出し、
今度は空気中で試料の重力測定を行う前に表面を拭き（Ｗ湿潤）、（５）試料を乾燥させ
、その重量を測定する（Ｗ乾燥）。以下の式３、４を用いて、試料の密度を測定し得る。
（Ｗ乾燥−Ｗ浸漬）／ｄ液体＝Ｖ（試料の体積） （式３）
Ｗ乾燥／Ｖ＝Ｄ （式４）
さらに、耐火性ブロック１０２の見掛け気孔率を測定し得る。特定の実施形態において
、耐火性ブロック１０２の見掛け気孔率は、約１．０体積％以下、約０．８体積％以下、
約０．５体積％以下又は約０．２体積％以下になり得る。本明細書における開放（又は見
掛け）気孔率とは、アクセス可能な細孔の体積である（すなわち、充填可能な体積）。見
掛け気孔率を本明細書では式５で示されるような総体積の割合として表し、細孔の体積（
Ｖ細孔）を、式６：
（Ｖ細孔／Ｖ）×１００＝％細孔 （式５）
（Ｗ湿潤−Ｗ乾燥）／ｄ液体＝Ｖ細孔 （式６）
に従って計算する。
耐火性ブロック１０２のクリープ速度も測定し得る。クリープ速度は、曲げクリープ速
度になり得る。この曲げクリープ速度は、耐火物を既定の温度で既定の期間にわたって既
定の機械的応力に供した場合の、耐火物の長さに対して直角の方向における耐火物のたわ
み速度の測定値である。ある実施形態において、耐火性ブロック１０２のクリープ速度は
、約１．０×１０−４ｈ−１以下、約５．０×１０−５ｈ−１以下、約７．５×１０−６
ｈ−１以下、約４．９×１０−６ｈ−１以下又は約１．０１×１０−６ｈ−１以下になり
得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２のクリープ速度は、少なくとも約２
．００×１０−６ｈ−１、少なくとも約８．００×１０−６ｈ−１又は少なくとも約１．
００×１０−５ｈ−１になり得る。特定の実施形態において、クリープ速度は４点曲げ試
験装置を使用して測定され、外側の支持体間の距離は約８０ｍｍ、内側の支持体は約４０
ｍｍで離間されている。試験対象である、表面を研削した８×９×１００ｍｍの材料棒材
を下部支持体上に置き、約２ＭＰａの応力を上部取付具を介して印加した。この試験を、
温度約１２７５℃で約５０時間にわたって行う。時間の関数としての棒材のたわみを試験
の間ずっと記録し、次に棒材の変形を計算する。特定の実施形態においては、Ｇ．Ｗ．Ｈ
ｏｌｌｅｎｂｅｒｇ ｅｔ ａｌ．著の“Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｒｅｓｓ
ｅｓ ａｎｄ Ｓｔｒａｉｎｓ ｉｎ Ｆｏｕｒ Ｐｏｉｎｔ Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｃｒｅ
ｅｐ Ｔｅｓｔｓ，”Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．５４、Ｎ°６，ｐ１９
６−１９９（１９７１）に記載されるように、Ｈｏｌｌｅｎｂｅｒｇモデルを使用して、
棒材のたわみから棒材の変形を計算し得る。
耐火性ブロック１０２は、約５００マイクロメートル以下、約３００マイクロメートル
以下又は約１１０マイクロメートル以下の平均サイズを有する粒子を含み得る。別の実施
形態において、耐火性ブロック１０２の粒子は、少なくとも約１０マイクロメートル、少
なくとも約３０マイクロメートル又は少なくとも約５０マイクロメートルの平均サイズを
有する粒子を含み得る。粒径は、耐火性ブロック１０２の研磨した部位を観察し、また多
数の単独の粒子（無作為に選択した少なくとも１００個の粒子）の長さ（最大寸法）及び
幅（最小寸法）を測定することで推定する。平均粒径を、幅、長さ又はこれらの組み合わ
せ、例えば粒子の平均幅及び平均長さの平均値（すなわち、（平均幅＋平均長さ）／２）
を用いて求め得る。ある実施形態において、平均粒径は、粒子の幅の平均値、粒子の長さ
の平均値、幅若しくは長さに対応する中央値又は同様のものをベースとし得る。粒径を比
較する場合は、試料の長さを別の試料又は従来技術の組成物の長さと比較し、試料の幅を
別の試料又は従来技術の組成物の幅と比較し、試料の粒子についての中央値を別の試料又
は従来技術の組成物の粒子についての中央値と比較する。
別の実施形態において、サイズ分布は、平均長さ及び平均幅に関する、上述したような
、粒子について収集したデータから求め得る。本明細書において、Ｄ１０値は１０番目の
パーセンタイルを表し、Ｄ５０値は５０番目のパーセンタイルを表し、Ｄ９０値は９０番
目のパーセンタイルを表す。したがって、Ｄ５０は中央値に対応する。ある実施形態にお
いて、粒径の基準として長さを用いる場合、耐火性ブロック１０２のグレインのサイズに
関し、Ｄ１０、Ｄ５０値、Ｄ９０値又はこれらの組み合わせは、約４５０マイクロメート
ル以下、約３００マイクロメートル以下又は約１５０マイクロメートル以下になり得る。
粒径の基準として長さを用いる追加の実施形態において、耐火性ブロック１０２の粒子の
サイズに関して、Ｄ１０、Ｄ５０値、Ｄ９０値又はこれらの組み合わせは、少なくとも約
５マイクロメートル、少なくとも約２０マイクロメートル又は少なくとも約５０マイクロ
メートルである。
焼結セラミック材料内での粒径の分布は、単一のモード又は２、３、４等の複数のモー
ドを有し得る。ある実施形態において、焼結セラミック材料は、二峰性の平均粒径分布を
有し得る。特定の実施形態において、モードの１つは、もう一方のモードの平均粒径の約
５０％未満、約４０％未満又は約３０％未満である平均粒径を有し得る。
さらに、耐火性ブロック１０２は１つ以上の相、例えばアルミニウム相及びシリカ相を
有し得る。特定の実施形態においては、耐火性ブロック１０２のアルミニウムの実質的に
全てがアルミニウム相に配置され得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２が
１種以上の添加剤を含む場合、これらの添加剤の任意の１種以上をアルミニウム相及びシ
リカ相のそれぞれに配置し得る。追加の実施形態においては、耐火性ブロック１０２の添
加剤の任意の１種以上の実質的に全てをアルミニウム相の外側に配置し得る。より特定の
実施形態においては、添加剤の任意の１種以上の実質的に全てをシリカ相内に配置し得る
。更なる実施形態において、シリカ相は、耐火性ブロック１０２のボディ部内のアルミニ
ウム相全体にわたって実質的に均一に分散している。更に別の実施形態において、耐火性
ブロック１０２は、耐火性ブロック１０２の縁とボディ部及びボディ部の外側との間に配
置された周縁領域を含み、この周縁領域のいずれの部位も、耐火性ブロック１０２の縁の
約２０ｍｍ以下、耐火物の縁の約１０ｍｍ以下、耐火物の縁の約５ｍｍ以下又は耐火性ブ
ロック１０２の縁の約１ｍｍ以下内にあり得る。
ある実施形態において、シリカ相はケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸
カルシウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸ストロンチウム、ケイ酸イットリウム又はこれらの
組み合わせを含む。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約１．０ｗｔ％
以下のアルカリ金属酸化物（例えば、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）、約０．５ｗｔ％以下のアルカ
リ金属酸化物、約０．３ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物、約０．３ｗｔ％以下のアルカ
リ金属酸化物を含む又は実質的にアルカリ金属酸化物を含有しない。より特定の実施形態
において、存在する場合、アルカリ金属酸化物の実質的に全てがシリカ相内にある。更な
る実施形態において、シリカ相内に配置される１種以上の添加剤は、シリカ相の融点に影
響し得る。シリカ相の融点は、少なくとも約１３００℃、少なくとも約１４００℃、少な
くとも約１５００℃、少なくとも約１６００℃又は少なくとも約１７００℃になり得る。
別の実施形態において、シリカ相の融点は、少なくとも、耐火物の形成に用いる焼結温度
前後より高い。
ガラスオーバーフロー成形ブロックの形態にある場合、耐火性ブロック１０２は、フュ
ージョン法でのガラス板形成において有用になり得る。図４は、ガラス板３０２を形成中
のガラスオーバーフロー成形ブロックの斜視図である。ガラスオーバーフロー成形ブロッ
クを、約１０５０〜約１３００℃の範囲の温度まで加熱する。ガラスオーバーフロー成形
ブロックは、上述したように、ガラスオーバーフロートラフ部２０２とテーパー部２０４
とを含む。図示したような実施形態において、ガラスオーバーフロー成形ブロックは、概
して形成予定のガラス板３０２の幅を規定するエンドガード２０６も含む。ガラスオーバ
ーフロー成形ブロックは更に、溶融ガラス組成物を受け取る投入口２０８を含む。ガラス
オーバーフロートラフ部２０２内のトラフは、トラフが満杯になるまで溶融ガラス組成物
を受け取る。その後、溶融ガラス組成物はガラスオーバーフロートラフ部２０２のリップ
の少なくとも１つから流れ出す。次に、溶融ガラス組成物は、ガラスオーバーフロートラ
フ部２０２の対向する外面及びテーパー部２０４に沿って流れる。ガラスオーバーフロー
トラフ部２０２の反対側にあるテーパー部２０４の最後で、対向する外面に沿って流れる
溶融ガラス組成物は合流してガラス板３０２を形成する。別の実施形態においては、別の
タイプのガラス物体を形成し得る。
ある実施形態において、ガラス板３０２は、少なくとも約２０マイクロメートル、少な
くとも約３０マイクロメートル又は少なくとも約５０マイクロメートルの厚さを有し得る
。別の実施形態において、ガラス板３０２は、約５ｍｍ以下、約３ｍｍ以下又は約１．１
ｍｍ以下の厚さを有し得る。幅に関し、本方法では、いずれの所望の幅のガラス板３０２
も得られるようにエンドガード２０６を設定することができる。例えば、ガラス板３０２
は、少なくとも約０．５ｍ、少なくとも約１．１ｍ、少なくとも約２．０ｍ、少なくとも
約４．０ｍ又はそれより大きい幅を有し得る。
多くの異なる態様及び実施形態が可能である。これらの態様及び実施形態の一部を本明
細書に記載する。本明細書を読めば、当業者ならば、これらの態様及び実施形態が説明の
ためのものにすぎず、本発明の範囲を限定しないことがわかる。
実施形態は、下に挙げる項目の１つ以上に従ったものになり得る。
項目１：少なくとも約１０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、
少なくとも約１ｗｔ％のＳｉＯ２とを含む耐火物であって、
耐火物は、約０．５ｗｔ％以下のＺｒＯ２を含み、
耐火物は、少なくとも約０．２ｗｔ％の添加剤を含み、
耐火物は、約８ｗｔ％以下の上記添加剤を含み、
耐火物は、少なくとも約０．２５ｗｔ％の上記添加剤を含み、
耐火物は、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｆｅ２Ｏ３、
ＺｎＯ、ＭｇＯ又はこれらの組み合わせを含み、
耐火物のクリープ速度は約１×１０−４ｈ−１以下であり、
耐火物のクリープ速度は少なくとも約１×１０−６ｈ−１であり、
耐火物の理論密度の割合は少なくとも約９０％であり、
耐火物は、約２ｖｏｌ％以下の見掛け気孔率を有し、
耐火物はガラスオーバーフロートラフ又は成形ブロックを含む、
あるいはこれらの組み合わせである。
項目２：項目１に記載の耐火物であって、耐火物のクリープ速度は、約５．０×１０−
５ｈ−１以下、約７．５×１０−６ｈ−１以下、約４．９×１０−６ｈ−１以下又は約１
．０１×１０−６ｈ−１以下である。
項目３：項目１又は２に記載の耐火物であって、耐火物のクリープ速度は、少なくとも
約２×１０−６ｈ−１、少なくとも約８×１０−６ｈ−１又は少なくとも約１×１０−５
ｈ−１である。
項目４：項目１〜３のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の理論密度の割合
は約９５％以下、約９４％以下又は約９３％以下である。
項目５：項目１〜４のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の理論密度の割合
は、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％又は少なくとも約９３％である。
項目６：項目１〜５のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の見掛け気孔率は
約０．８ｖｏｌ％以下、約０．５ｖｏｌ％以下又は約０．２ｖｏｌ％以下である。
項目７：少なくとも約１０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、
少なくとも約１ｗｔ％のＳｉＯ２と、
添加剤と、
アルミニウム相と、
シリカ相とを含む耐火物であって、
アルミニウム相は本質的にＡｌ２Ｏ３から成り、
シリカ相は、耐火物のボディ部内のアルミニウム相全体にわたって実質的に均一に分散
し、
添加剤の実質的に全てがアルミニウム相の外側にあり、
添加剤の実質的に全てがシリカ相内にあり、
添加剤はアルミニウム相及びシリカ相のそれぞれの中にある、
あるいはこれらの組み合わせである。
項目８：項目７に記載の耐火物であって、耐火物は、約８ｗｔ％以下の添加剤を含む。
項目９：項目８に記載の耐火物であって、シリカ相は、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マ
グネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸ストロンチウム、ケイ酸イット
リウム又はこれらの組み合わせを含む。
項目１０：項目８又は９に記載の耐火物であって、添加剤の実質的に全てがシリカ相内
にある。
項目１１：項目８〜１０のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約１ｗｔ
％以下のアルカリ金属酸化物、約０．５ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物又は約０．３ｗ
ｔ％以下のアルカリ金属酸化物を含む。
項目１２：項目１１に記載の耐火物であって、アルカリ金属酸化物の実質的に全てがシ
リカ相内にある。
項目１３：項目７〜１２のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、耐火物の
縁とボディ部及びボディ部の外側との間に配置された周縁領域を含み、この周縁領域のい
ずれの部位も、耐火物の縁の約２０ｍｍ以下、耐火物の縁の約１０ｍｍ以下、耐火物の縁
の約５ｍｍ以下又は耐火物の縁の約１ｍｍ以下内にある。
項目１４：項目７〜１３のいずれか一項に記載の耐火物であって、シリカ相の融点は、
少なくとも約１３００℃、少なくとも約１４００℃、少なくとも約１５００℃、少なくと
も約１６００℃又は少なくとも約１７００℃である。
項目１５：項目１４に記載の耐火物であって、シリカ相の融点は、少なくとも、耐火物
の形成に用いる焼結温度前後である。
項目１６：項目１〜１５のいずれか一項に記載の耐火物であって、添加剤を、焼結助剤
として備える。
項目１７：項目１〜１６のいずれか一項に記載の耐火物であって、ＳｉＯ２を、非晶質
ＳｉＯ２、結晶性ＳｉＯ２又はこれらの組み合わせとして備える。
項目１８：項目１〜１７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物中のＡｌ２Ｏ
３の少なくとも約１６％、Ａｌ２Ｏ３の少なくとも約２５％又はＡｌ２Ｏ３の少なくとも
約５０％を反応性Ａｌ２Ｏ３として備える。
項目１９：項目１〜１８のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物中のＡｌ２Ｏ
３の約９９％以下、Ａｌ２Ｏ３の約９０％以下又はＡｌ２Ｏ３の約７５％以下を反応性Ａ
ｌ２Ｏ３として備える。
項目２０：項目１〜１９のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約０．２ｗｔ％のＺｒＯ２及び少なくとも約０．２ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含む。
項目２１：項目１〜１９のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約０．３
ｗｔ％以下のＺｒＯ２、約０．２ｗｔ％以下のＺｒＯ２又は約０．０５ｗｔ％以下のＺｒ
Ｏ２を含む。
項目２２：項目１〜２０のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も０．０３ｗｔ％のＺｒＯ２、少なくとも０．１ｗｔ％のＺｒＯ２又は少なくとも０．２
５ｗｔ％のＺｒＯ２を含む。
項目２３：項目１〜２２のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約０．２ｗｔ％の添加剤、少なくとも約０．４ｗｔ％の添加剤又は少なくとも約０．６
ｗｔ％の添加剤を含む。
項目２４：項目１〜２３のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約８ｗｔ
％以下の添加剤、約７ｗｔ％以下の添加剤又は約６ｗｔ％以下の添加剤を含む。
項目２５：項目１〜２４のいずれか一項に記載の耐火物であって、添加剤は、耐火物の
複数の添加剤のうちのある特定の添加剤である。
項目２６：項目２５に記載の耐火物であって、耐火物は、複数の添加剤のそれぞれを少
なくとも約０．３ｗｔ％、複数の添加剤のそれぞれを少なくとも約０．８ｗｔ％、複数の
添加剤のそれぞれを少なくとも１．６ｗｔ％又は複数の添加剤のそれぞれを少なくとも２
．５ｗｔ％含む。
項目２７：項目２５に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約５ｗｔ％の特定
の添加剤を含む。
項目２８：項目２５〜２７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物中の複数の
添加剤の総含有量は、少なくとも約３ｗｔ％、少なくとも約５ｗｔ％又は少なくとも約７
ｗｔ％である。
項目２９：項目２５〜２７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物中の複数の
添加剤の総含有量は、約１４ｗｔ％以下、約１２ｗｔ％以下又は約１０ｗｔ％以下である
。
項目３０：項目１〜２９のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約０．２ｗｔ％のＴｉＯ２、少なくとも約０．４ｗｔ％のＴｉＯ２又は少なくとも０．
６ｗｔ％のＴｉＯ２を含む。
項目３１：項目１〜３０のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約４．０
ｗｔ％以下のＴｉＯ２、約３．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２又は約２．０ｗｔ％以下のＴｉＯ
２を含む。
項目３２：項目１〜３１のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約０．２ｗｔ％のＭｇＯ、少なくとも約０．４ｗｔ％のＭｇＯ又は少なくとも約０．６
ｗｔ％のＭｇＯを含む。
項目３３：項目１〜３２のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約４．５
ｗｔ％以下のＭｇＯ、約３．５ｗｔ％以下のＭｇＯ又は約２．５ｗｔ％以下のＭｇＯを含
む。
項目３４：項目１〜３３のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約０．２ｗｔ％のＣａＯ、少なくとも約０．５ｗｔ％のＣａＯ又は少なくとも約０．７
ｗｔ％のＣａＯを含む。
項目３５：項目１〜３４のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約０．２ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３、少なくとも約０．７ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３又は少なくとも
約０．９ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３を含む。
項目３６：項目１〜３５のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約０．２ｗｔ％のＴａ２Ｏ５、少なくとも約０．４ｗｔ％のＴａ２Ｏ５又は少なくとも
約０．６ｗｔ％のＴａ２Ｏ５を含む。
項目３７：項目１〜３６のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約２．０
ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５、約１．１ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５又は約０．７ｗｔ％以下のＴ
ａ２Ｏ５を含む。
項目３８：項目１〜３７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約１ｗｔ％のＹ２Ｏ３、少なくとも約２ｗｔ％のＹ２Ｏ３又は少なくとも約３ｗｔ％の
Ｙ２Ｏ３を含む。
項目３９：項目１〜３８のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約９ｗｔ
％以下のＹ２Ｏ３、約８ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３又は約７ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３を含む。
項目４０：項目１〜２４、３０及び３１のいずれか一項に記載の耐火物であって、Ｔｉ
Ｏ２は、耐火物中の唯一の添加剤である。
項目４１：項目２５〜３３のいずれか一項に記載の耐火物であって、複数の添加剤は、
ＴｉＯ２及びＭｇＯだけを含む。
項目４２：項目２５〜３４のいずれか一項に記載の耐火物であって、複数の添加剤は、
ＴｉＯ２、ＭｇＯ及びＣａＯだけを含む。
項目４３：項目２５〜３１及び３５のいずれか一項に記載の耐火物であって、複数の添
加剤は、ＴｉＯ２及びＦｅ２Ｏ３だけを含む。
項目４４：項目２５〜３１及び３５〜３７のいずれか一項に記載の耐火物であって、複
数の添加剤は、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３及びＴａ２Ｏ５だけを含む。
項目４５：項目１〜２４、３６及び３７のいずれか一項に記載の耐火物であって、Ｔａ
２Ｏ５は、耐火物中の唯一の添加剤である。
項目４６：項目１〜２４、３８及び３９のいずれか一項に記載の耐火物であって、Ｙ２
Ｏ３は、耐火物の唯一の添加剤である。
項目４７：項目１〜４６のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約２０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約５０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約７０
ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約８５ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約９０ｗｔ％の
Ａｌ２Ｏ３又は少なくとも約９２ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３を含む。
項目４８：項目１〜４７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約９５ｗ
ｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９３ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９２ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３
又は約９０％以下のＡｌ２Ｏ３を含む。
項目４９：項目１〜４８のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約７ｗｔ
％以下のＳｉＯ２、約６ｗｔ％以下のＳｉＯ２又は約４ｗｔ％以下のＳｉＯ２を含む。
項目５０：項目１〜４９のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくと
も約１．１ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約１．５ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約２．
１ｗｔ％のＳｉＯ２又は少なくとも約２．７ｗｔ％のＳｉＯ２を含む。
項目５１：項目１〜５０のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の破壊靭性は
、少なくとも約２．１ＭＰａ−ｍ１／２、少なくとも約２．５ＭＰａ−ｍ１／２又は少な
くとも約２．９ＭＰａ−ｍ１／２である。
項目５２：項目１〜５１のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約０．５
ｍ、約１．１ｍ、約２．０ｍ又は少なくとも約４．０ｍの長さを有する。
項目５３：項目１〜５２のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の粒子の粒径
のＤ９０値は、５００マイクロメートル以下、３５０マイクロメートル以下又は２００マ
イクロメートル以下である。
項目５４：項目１〜５３のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物はガラスオー
バーフロートラフ又は成形ブロックを含む。
項目５５：項目１〜５４のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は焼結される
。
項目５６：項目１〜５５のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、等圧圧縮
、スリップキャスティング又はこれらの組み合わせで形成される。
項目５７：ガラス板の形成方法であって、この方法は、
項目１〜５６のいずれか一項に記載の、ガラスオーバーフロートラフを含む耐火物を用意
するステップと、
ガラス材料をガラスオーバーフロートラフに流し入れ、またガラスオーバーフロートラ
フの少なくとも１つのリップから流れ出させることでガラス接触領域を規定するステップ
を含み、ガラス材料は、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はこれらの組み合わせを有す
るアルミノシリケートガラスを含む。
項目５８：項目５７に記載の方法であって、ガラス板は、少なくとも約２０マイクロメ
ートル、少なくとも約３０マイクロメートル又は少なくとも約５０マイクロメートルの厚
さを有する。
項目５９：項目５７又は５８に記載の方法であって、ガラス板は、約５ｍｍ以下、約３
ｍｍ以下又は約１．１ｍｍ以下の厚さを有する。
項目６０：項目５７〜５９のいずれか一項に記載の方法であって、ガラス板は、少なく
とも約０．２ｍ、少なくとも約０．５ｍ、少なくとも約０．７ｍ、少なくとも約１．１ｍ
、少なくとも約２．０ｍ、少なくとも約２．８ｍ又は少なくとも約３．４ｍの幅を有する
。
項目６１：項目５７〜６０のいずれか一項に記載の方法であって、ガラスオーバーフロ
ートラフは、少なくとも約０．１ｍ、少なくとも約０．３ｍ又は少なくとも約０．５ｍの
幅を有する。
項目６２：項目５７〜６０のいずれか一項に記載の方法であって、ガラス板の幅、ガラ
スオーバーフロートラフの幅又はその両方を、ガラス板を形成する方向に直角の方向で測
定する。
本明細書に記載の概念を以下の実施例において更に説明する。以下の実施例は請求項に
記載の本発明の範囲を限定しない。この実施例セクション中の数値は、便宜上、近似又は
四捨五入したものになり得る。
多種多様な異なる焼結セラミック材料を含む耐火物を、上述した方法及び多数の出発原
料、例えばアルミナ粉末、シリカ、特定の添加剤、他の材料又はこれらの組み合わせを用
いて作製する。表１〜６は試料の組成を示し、全ての試料が主としてアルミナを含有する
。微量の不純物が存在する場合があるが、報告はしない。そのような不純物は通常、その
ような試料の性能に大きく影響しないからである。加えて、各試料について示した成分の
割合の合計が、四捨五入により１００％にならない場合もある。
試料を試験することで、上述したような見掛け気孔率及び理論密度の割合を求める。加
えて、破壊靭性、４点クリープ速度、ガラス接触界面、ブリスタリング性能又はこれらの
組み合わせを、上述した方法に従って表７に示す特定の試料について測定する。
表１では、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ２又はこれらの組み合わせを添加剤として有する試
料を示す。試料用の出発原料は、ある量の反応性Ａｌ２Ｏ３、ある量の非反応性Ａｌ２Ｏ
３又はその両方を含む。例えば、試料１、２及び３を、９４．００ｗｔ％の反応性Ａｌ２
Ｏ３を使用して作製する。加えて、試料４を、２４．６３ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び
７３．８９ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。
ＭｇＴｉＯ３を、表１に挙げた幾つかの試料用の出発原料として加える。例えば、試料
３を、２．０ｗｔ％のＭｇＴｉＯ３を使用して作製する。表１の試料１６の作製に使用す
るＭｇＴｉＯ３は、３３．２ｗｔ％のＭｇＯと、６６．２ｗｔ％のＴｉＯ２と、ある量の
Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ及
びＫ２Ｏを含む残りとを含む。加えて、試料４を１．０ｗｔ％のＭｇＯを使用して作製す
る。タルクも、表１の幾つかの試料用の出発原料として用意する。例えば、試料１を６．
０ｗｔ％のタルクを使用して作製し、試料２を５．０ｗｔ％のタルクを使用して作製し、
試料３を４．０ｗｔ％のタルクを使用して作製する。表１の試料の作製に使用するタルク
は、７４．８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２４．７ｗｔ％のＳｉＯ２と、ある量のＴｉＯ２
、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５を含む残りとを含む。
Figure 0006549273
表２では、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５又はこれらの組み合わせを添加剤として有する試料を
示す。試料用の出発原料は、ある量の反応性Ａｌ２Ｏ３、ある量の非反応性Ａｌ２Ｏ３又
はその両方を含む。例えば、試料５を、１９．９９ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び６４．
０１ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。試料６を１９．９９ｗｔ％の反応
性Ａｌ２Ｏ３及び５９．０１ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製し、試料７を１
９．９９ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び５９．０１ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用し
て作製する。
さらに、試料５、６及び７を、ある量のムライトを使用して作製する。例えば、試料５
を１５．０ｗｔ％のムライトを使用して作製し、試料６及び７を２０．０ｗｔ％のムライ
トを使用して作製する。試料５及び６の作製に使用するムライトは、ＣＥ Ｍｉｎｅｒａ
ｌｓ Ｍｕｌｌｉｔｅ ７０−３２５であり、６７．３９ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２８．
３８ｗｔ％のＳｉＯ２と、２．７ｗｔ％のＴｉＯ２と、１．１０ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３と、
ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５から構成される残りとを含む。試料７の
作製に使用するムライトはＤｕｒａｍｕｌ ３２５／Ｆ Ｍｕｌｌｉｔｅであり、７４．
８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２４．７０ｗｔ％のＳｉＯ２と、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃ
ａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５から構成される残りとを含む。加えて、試
料５、６及び７を１ｗｔ％のＴａ２Ｏ５を使用して作製し、試料２７を０．９ｗｔ％のＴ
ａ２Ｏ５を使用して作製する。
Figure 0006549273
表３では、Ｙ２Ｏ３を添加剤として有する試料を示す。試料用の出発原料は、ある量の
反応性Ａｌ２Ｏ３、ある量の非反応性Ａｌ２Ｏ３又はその両方を含む。例えば、試料８、
９及び１０を、９４．００ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。加えて、試料
１１を、１９．９８ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び６５．０３ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ
３を使用して作製する。
さらに、試料１１を、ある量のムライトを使用して作製する。例えば、試料１１を、１
２．０ｗｔ％のムライトを使用して作製する。試料１１の作製に使用するムライトはＤｕ
ｒａｍｕｌ ３２５／Ｆ Ｍｕｌｌｉｔｅであり、７４．８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２
４．７０ｗｔ％のＳｉＯ２と、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２
Ｏ及びＰ２Ｏ５から構成される残りとを含む。
試料８を６ｗｔ％のＹ２Ｏ３を使用して作製し、試料９を４ｗｔ％のＹ２Ｏ３を使用し
て作製し、試料１０を５ｗｔ％のＹ２Ｏ３を使用して作製し、試料１１を３ｗｔ％のＹ２
Ｏ３を使用して作製する。さらに、試料８を２．０ｗｔ％の非晶質ＳｉＯ２を使用して作
製し、試料９を１．０ｗｔ％の結晶性ＳｉＯ２を使用して作製する。
Figure 0006549273
表４では、ＺｒＯ２を有する試料を示す。試料用の出発原料は、ある量の反応性Ａｌ２
Ｏ３を含む。例えば、試料１２を９２．５０ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製し
、試料１３を９２．００ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。加えて、試料１
２を１．５ｗｔ％のＭｇＴｉＯ３及び６．０ｗｔ％のタルクを使用して作製する。試料１
３を、３．０ｗｔ％のＺｒＯ２、３．０ｗｔ％のＴａ２Ｏ５、１．０ｗｔ％のＹ２Ｏ３及
び２．０ｗｔ％の結晶性ＳｉＯ２を使用して作製する。表４の試料１２の作製に使用する
タルクは、７４．８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２４．７ｗｔ％のＳｉＯ２と、ある量のＴ
ｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５を含む残りとを含
む。表４の試料１２の作製に使用するＭｇＴｉＯ３は、３３．２ｗｔ％のＭｇＯと、６６
．２ｗｔ％のＴｉＯ２と、ある量のＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ
３、Ｐ２Ｏ５、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを含む残りとを含む。
Figure 0006549273
表５では、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３又はこれらの組み合わせを有する試料を示す。試料用
の出発原料は、ある量の反応性Ａｌ２Ｏ３、ある量の非反応性Ａｌ２Ｏ３又はその両方を
含む。例えば、試料１８を、７８．００ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。
加えて、試料１５を、１９．９８ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び５９．３２ｗｔ％の非反
応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製し、試料１６を２３．８１ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使
用して作製し、試料１７を１９．８８ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び５９．６４ｗｔ％の
非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製し、試料１４を、１９．８８ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ
３及び５９．６４ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。
さらに、試料１４、１５、１６及び１７を、ムライトを使用して作製する。特に、試料
１４を、１９．９ｗｔ％のムライトを使用して作製する。加えて、試料１５を２０．０ｗ
ｔ％のムライトを使用して作製し、試料１６を４．８ｗｔ％のムライトを使用して作製し
、試料１７を１９．９ｗｔ％のムライトを使用して作製する。試料１４の作製に使用する
ムライトはＣＥ Ｍｉｎｅｒａｌｓ／Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ ＷＦＭ Ｍｕｌｌｉｔｅで
あり、７６．００ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２３．５０ｗｔ％のＳｉＯ２と、Ｆｅ２Ｏ３、
ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから構成される残りとを含む。試料１５及び１６の
作製に使用するムライトはＤｕｒａｍｕｌ ３２５／Ｆ Ｍｕｌｌｉｔｅであり、７４．
８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２４．７０ｗｔ％のＳｉＯ２と、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃ
ａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５とから構成される残りとを含む。試料１７
の作製に使用するムライトはＣＥ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｍｕｌｌｉｔｅ ７０−３２５で
あり、６７．３９ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２８．３８ｗｔ％のＳｉＯ２と、２．７ｗｔ％
のＴｉＯ２と、１．１０ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３と、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及び
Ｐ２Ｏ５から構成される残りとを含む。加えて、試料１４を０．６ｗｔ％のＴｉＯ２を使
用して作製し、試料４７を０．５ｗｔ％のＴｉＯ２を使用して作製し、試料１７を０．６
ｗｔ％のＴｉＯ２を使用して作製する。
Figure 0006549273
Figure 0006549273
全般的な説明又は実施例において上述した作業の全てが必要というわけではないこと、
特定の作業の一部を必要としない場合もあること、また記載したものに加えて１つ以上の
更なる作業を行う場合もあることに留意されたい。さらに、作業を列挙した順序が必ずし
もそれらをとり行う順序であるとは限らない。
利益、他の利点及び問題の解決策を、特定の実施形態と絡めてこれまで記載してきた。
しかしながら、それらの利益、利点、問題の解決策及び任意の利益、利点又は解決策を生
じさせ得るあるいはそれらをより顕著なものにし得るいかなる特徴も、いずれか又は全て
の請求項の、極めて重要な、必要とされる又は不可欠な特徴であるとは解釈されない。
本明細書に記載の実施形態の仕様及び実例は、様々な実施形態の構造の全体的な理解を
もたらすためのものである。
本明細書で使用の用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含
む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」
又はこれらの他の変化形は、非排他的な包括を適用することを意図している。例えば、一
連の特徴を備えた工程、方法、物品又は装置が必ずしもそれらの特徴だけに限定されると
は限らず、はっきりとは挙げられていない他の特徴又はそのような工程、方法、物品若し
くは装置に本来備わっている他の特徴も含み得る。さらに、そうでないことが明記されて
いない限り、「又は／若しくは」は包含的な「又は／若しくは」のことであり、排他的な
「又は／若しくは」のことではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによ
って満たされる：Ａが真であり（又は存在し）且つＢが偽であり（又は存在しない）、Ａ
が偽であり（又は存在しない）且つＢが真であり（又は存在する）、またＡ及びＢの両方
が真である（又は存在する）。
不定冠詞は、本明細書に記載の要素及び成分を記載するために用いられる。これは便宜
行われているにすぎず、また本開示の実施形態の範囲を全体的にとらえるためのものに過
ぎない。この記載は１つ又は少なくとも１つを含むと解釈されるべきであり、別段の意図
が明らかでない限り、単数形は複数形も含み、あるいは複数形は単数形を含む。値に言及
する際の「平均」と言う用語は、平均、幾何平均又は中央値を意味するものとする。元素
周期表の列に対応する族番号は、ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８１ｓｔ Ｅｄｉｔｉｏｎ（２０００−２００１）にある「
新表記法」の約束ごとを用いている。
別段の定義がない限り、本明細書で使用する全ての技術的及び科学的な用語は、本開示
が属する分野の当業者が一般的に理解しているものと同じ意味を有する。材料、方法及び
実施例は説明のためのものにすぎず、限定を意図したものではない。本明細書に記載され
ていない範囲にまで、特定の材料及び加工行為に関する数多くの詳細は慣用であり、耐火
物及びガラスオーバーフロートラフ分野における教本及び他の情報源に見い出し得る。
仕様及び実例は、本明細書に記載の構造又は方法を用いる装置及びシステムの要素及び
特徴の全てについての余すところのない包括的な説明としての役割を果たすことを意図さ
れてはいない。別々の実施形態を１つの実施形態において組み合わせる場合もあり、逆に
、簡潔にするために１つの実施形態の文脈で記載された多様な特徴を別々にすることも又
は部分的に組み合わせる場合もある。さらに、値を範囲で示す場合、その範囲内のありと
あらゆる値が含まれる。数多くの他の実施形態は、本明細書を読んで初めて当業者に明ら
かとなり得る。他の実施形態も用い得て、また本開示から他の実施形態も導きだし得るこ
とから、本開示の範囲から逸脱することなく構造的置換、論理的置換又は別の変更を行い
得る。したがって、本開示は限定的というより例示的なものであると見なされる。

Claims (12)

  1. １０ｗｔ％のＡｌ ２ Ｏ ３ 〜９４ｗｔ％のＡｌ ２ Ｏ ３ の範囲の含有量のＡｌ ２ Ｏ ３ と、
    少なくとも１．１ｗｔ％で、４ｗｔ％以下のＳｉＯ ２ の含有量のＳｉＯ ２ と、
    少なくとも０．２ｗｔ％の含有量の添加剤とを含む、焼結ボディから構成される耐火物であって、
    前記添加剤がＳｒＯ、Ｔａ ２ Ｏ ５ 、ＺｎＯ、ＴｉＯ ２ 、Ｙ ２ Ｏ ３ 又はこれらの組み合わせを含み、
    前記耐火物のクリープ速度が１×１０ −４ ｈ −１ 以下である耐火物。
  2. 前記耐火物の見掛け気孔率が０．８ｖｏｌ％以下である、請求項１に記載の耐火物。
  3. 前記耐火物が８ｗｔ％以下の前記添加剤を含む、請求項１に記載の耐火物。
  4. 前記耐火物が少なくとも０．０３ｗｔ％のＺｒＯ ２ で、０．３ｗｔ％以下のＺｒＯ ２ を含む、請求項１に記載の耐火物。
  5. 前記耐火物が４．０ｗｔ％以下のＴｉＯ ２ を含む、請求項１に記載の耐火物。
  6. 前記耐火物が少なくとも７０ｗｔ％のＡｌ ２ Ｏ ３ を含む、請求項１に記載の耐火物。
  7. 前記耐火物の破壊靭性が少なくとも２．１ＭＰａ−ｍ １／２ である、請求項１に記載の耐火物。
  8. 前記耐火物がシリカ相をさらに含む、請求項１に記載の耐火物。
  9. 前記耐火物は、前記耐火物の縁とボディ部との間で、かつ前記ボディ部の外側に配置された周縁領域を含み、前記周縁領域が前記耐火物の前記縁の２０ｍｍ以下内にある、請求項１に記載の耐火物。
  10. 前記シリカ相の融点が少なくとも１３００℃である、請求項８に記載の耐火物。
  11. 前記シリカ相の融点が少なくとも前記耐火物の形成に用いる焼結温度である、請求項１０に記載の耐火物。
  12. 前記ＳｉＯ ２ を、非晶質ＳｉＯ ２ 、結晶性ＳｉＯ ２ 又はこれらの組み合わせとして備える、請求項１に記載の耐火物。
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