KR20230126726A - 내화성 물체 및 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

내화성 물체는 알칼리 토류 원소 및 알루미늄을 포함하는 도펀트로 의도적으로 도핑된 지르콘 바디를 포함할 수 있다. 내화성 물체는 개선된 크리프 변형 속도를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 내화성 물체는 크리프 변형 속도가 1350℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 1.8 E -5 h-1 이하일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 지르콘 바디는 알칼리 토금속 원소를 포함하는 비정질 상을 포함할 수 있다.

Description

내화성 물체 및 형성 방법
본 개시내용은 대체적으로 지르콘 내화성 물체 및 지르콘 내화성 물체를 형성 및 사용하는 방법에 관한 것으로, 특히 소결된 지르콘 내화성 물체 및 이를 형성 및 사용하는 방법에 관한 것이다.
고변형점 알칼리 무함유 알루미노실리케이트 유리, 예컨대, 비정질 실리콘 또는 산화물 박막 트랜지스터(TFT)를 사용하는 초고해상도 액정 디스플레이(LCD) 기판용 유리, 또는 저온 폴리실리콘(LTPS) TFT 침착을 사용하는 유기 발광 다이오드(OLED) 기판용 유리는 변형을 겪지 않으면서 TFT의 고온 가공(최대 700℃)을 허용하도록 설계되었다. 이러한 유리는 액체 유리가 지르콘(ZrSiO4) 재료로 제조된 유리 오버플로우 형성 블록의 립(lip) 위에서 유동하고 유리 오버플로우 형성 블록의 하단에서 융합하여 시트를 형성하는 융합 인장 공정(fusion draw process)을 사용하여 형성될 수 있다. 알칼리 무함유 알루미노-보로-실리케이트 유리와 접촉하게 되는 지르콘 형성 블록은 유리의 형성 온도에서 양호한 내부식성 및 기계적 특성을 제공한다. 그러나, 이러한 더 높은 변형점 알칼리 무함유 알루미노-실리케이트 유리를 형성하는 것은 더 높은 형성 온도(+ 30 내지 120℃)로 인해 형성 블록에 대한 요구가 더 많다. 더 높은 형성 온도는 유리와 지르콘 재료 사이의 반응 속도를 증가시킬 수 있으며, 이는 초고해상도 TFT 기판 응용에 허용가능하지 않은 현재의 지르콘 재료를 갖는 유리에서 버블의 더 높은 형성으로 이어진다. 두 번째로, 더 높은 형성 온도는 이러한 유리의 형성에 허용가능하지 않은 형성 블록의 더 높은 처짐(최대 10배 더 많은 변형)으로 이어지는 지르콘 재료의 크리프 변형 속도를 활성화한다. 따라서, 고온에서 개선된 특성을 갖는 신규한 범위의 지르콘 재료에 대한 필요성이 존재한다.
본 개시내용은 첨부된 도면을 참조함으로써 더 잘 이해될 수 있고, 이의 다수의 특징 및 이점이 당업자에게 명백해질 수 있다. 실시 형태는 예로서 예시되며 첨부 도면으로 제한되지 않는다.
도 1은 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따른 형성 공정을 예시하는 흐름도를 포함한다.
도 2는 유리 오버플로우 형성 블록의 특정 실시 형태를 예시하는 다이어그램을 포함한다.
도 3은 유리 오버플로우 형성 블록의 다양한 단면 형상들의 특정 세트를 예시하는 다이어그램을 포함한다.
도 4 및 도 5는 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따라 형성된 내화성 물체의 지르콘 바디(zircon body)의 미세구조의 이미지를 포함한다.
도 6은 상이한 샘플들의 크리프 변형 속도 대 온도의 플롯을 포함한다.
도 7은 본 명세서의 실시 형태에 따라 형성된 상이한 샘플들의 바디의 미세구조의 이미지를 포함한다.
도 8은 상이한 샘플들의 크리프 변형 속도 대 온도의 플롯을 포함한다.
도 9는 추가 샘플들의 크리프 변형 속도 대 온도의 플롯을 포함한다.
도 10은 블리스터링(blistering) 시험이 수행된 후 지르콘 재료의 표면과 유리 층 사이의 계면의 단면 이미지를 포함한다.
도 11은 상이한 샘플들의 크리프 변형 속도 대 도펀트 농도의 플롯을 포함한다.
숙련된 기술자는 도면의 요소가 단순성 및 명확성을 위해 예시되고 반드시 축척대로 그려진 것은 아니라는 것을 이해한다. 예를 들어, 도면에서 요소들 중 일부의 요소의 치수는 본 발명의 실시 형태의 이해를 향상시키는 것을 돕기 위해 다른 요소에 비해 과장될 수 있다.
하기는 대체적으로 지르콘 바디를 갖는 내화성 물체 및 지르콘 바디를 갖는 내화성 물체를 형성하는 방법에 관한 것이다. 특히, 내화성 물체는 개선된 특성 및/또는 성능을 가질 수 있다. 예를 들어, 내화성 물체는, 높은 작동 온도에서, 개선된 내크리프성, 예컨대, 개선된 크리프 변형 속도, 감소된 블리스터링 현상, 또는 둘 모두를 가질 수 있다. 지르콘 바디는, 지르콘 바디의 조성물의 대부분이 지르콘 재료이도록(즉, 지르콘 바디가 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 50 중량%의 지르콘의 함량을 포함할 수 있도록), 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따라 형성된 내화성 물체의 바디로서 정의될 수 있으며, 지르콘 재료는 하나 이상의 알칼리 토류 산화물로 그리고 Al2O3로 의도적으로 도핑된다.
특정 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따른 지르콘 바디를 갖는 내화성 물체를 형성하는 방법은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 지르콘 바디의 형성을 용이하게 하는 특정 가열 및/또는 냉각 특징부를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 지르콘 바디를 포함하는 내화성 물체를 형성하기 위한 공정(100)이 예시되어 있다. 공정(100)은 내화성 물체의 그린 바디(green body)를 형성하는 블록(102)에서 시작할 수 있다. 그린 바디는, 완성되지 않고 최종 형성된 지르콘 바디가 형성되기 전에 추가 가공을 거칠 수 있는 바디이다. 그린 바디를 형성하는 것은 지르콘 바디를 형성하는 데 사용되는 원료 분말의 혼합물을 포함할 수 있는 지르콘 배치(batch)를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 원료 분말은 초기에, 미가공 원료, 예를 들어 미가공 지르콘 재료(즉, 샌드(sand)), 알칼리 토금속 함유 재료, Al2O3 함유 재료, 및 SiO2 함유 재료를 포함할 수 있다. 미가공 원료는 초기에, 미가공 원료로부터 원치 않는 성분(예를 들어, 불순물)을 분리함으로써 가공될 수 있다. 미가공 원료는 분류 기술, 예를 들어 입자 크기 분리, 진동 또는 중력 테이블 분리, 정전기 분리, 전자기 분리 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 가공될 수 있다. 입자 크기 분리는 분말 내의 그의 크기에 기초한 입자의 분리를 가능하게 하며, 이는 불순물 함량을 감소시킨다. 진동 또는 중력 테이블 분리는 밀도에 기초하여 분말 내의 입자를 분리할 수 있으며, 이는 원료 분말로부터 실리카 그레인(grain)뿐만 아니라 알루미나 풍부 실리케이트의 양을 감소시킬 수 있다. 정전기 분리는 전기 전도성에 기초하여 분말 내의 입자를 분리할 수 있으며, 이는 함티탄 미네랄 입자, 티탄철광 및 루틸의 분리를 허용할 수 있다. 전자기 분리는 입자의 자기 특성에 기초하여 분말 내의 입자를 분리할 수 있다. 미가공 원료의 초기 가공은 상기에 언급된 분리 방법들의 임의의 조합을 포함할 수 있고 상기에 언급된 분리 방법들 중 임의의 분리 방법의 다수의 응용을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 미가공 원료의 초기 가공은 상기 분리 방법들을 순차적으로 또는 병렬로 적용하는 것을 포함할 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
지르콘 배치를 제공하는 것은 원료 분말과 임의의 추가적인 재료(즉, 소결 보조제, 결합제, 다른 첨가제 등)를 임의의 적합한 방법에 의해 조합 또는 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 혼합 또는 배치 제조는 건식 또는 습식 상태로 수행될 수 있다. 혼합은 과립화하는 추가 단계를 포함할 수 있다. 과립화 단계는 배치의 유동성을 개선하고 따라서 그린 바디의 겉보기 밀도를 증가시키기 위해 추가될 수 있다. 예시적인 일 실시 형태에서, 과립화는 분무 건조를 사용하여 수행될 수 있다. 원료 분말은 블런지(blunge) 탱크 내로 혼합될 수 있고 이어서 분무 건조될 수 있다.
그린 바디를 형성하는 것은 아이소스태틱 가압(isostatic pressing)을 사용하여 특정 형상을 갖는 그린 바디를 형성하기 위해 분무 건조된 분말 또는 배치를 형상화하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 분무 건조된 분말은 그린 밀도의 불균일한 압밀, 공극 또는 균열과 같은 충전 결함을 최소화하기 위해 대형 아이소스태틱 성형 캔을 충전하는 데 사용될 수 있는 고유동성 분말을 형성한다. 원료 분말은 고체 금속 캔 내에 유지된 고무 몰드 내로 충전된다. 이어서, 백은 밀봉되고, 진공이 원료 분말에 적용된다. 이어서, 캔은 유체로 충전된 압력 용기 내로 침지된 다음 가압된다. 가압 후에, 몰드는 압력 용기로부터 제거되고, 그린 바디가 제거된다.
형상화는 특정 압력에서, 예를 들어, 적어도 50 MPa, 예컨대, 적어도 60 MPa, 적어도 70 MPa, 적어도 80 MPa, 적어도 90 MPa, 적어도 100 MPa, 적어도 110 MPa, 적어도 120 MPa, 적어도 130 MPa, 적어도 140 MPa 또는 심지어 적어도 150 MPa의 압력에서 아이소스태틱 가압에 의해 일어날 수 있다. 약 10분 내지 약 120분 동안 지속되는 아이소스태틱 가압 사이클을 사용하여 그린 바디에 압력이 단계적으로 인가될 수 있다. 이러한 가압 사이클은 가압 스테이지 동안 결함의 형성을 제한할 수 있다. 형상화는 또한 슬립 캐스팅(slip casting) 또는 단방향 가압과 같은 대안적인 기술을 사용하여 수행될 수 있다.
그린 바디의 형상은 직선형, 원통형, 구형, 타원체형 또는 거의 임의의 다른 형상일 수 있다. 특정 실시 형태에서, 그린 바디는 블랭크로 지칭되는 직선형 블록의 형상일 수 있고, 이는 후속적으로 기계가공되어 유리 오버플로 트로프(glass overflow trough), 스파우트 립(spout lip) 또는 부싱 블록(bushing block)을 형성할 수 있다. 다른 특정 실시 형태에서, 그린 바디는 적어도 하나의 치수가 100 mm 초과, 예컨대, 200 mm 초과, 300 mm 초과, 400 mm 초과, 500 mm 초과, 600 mm 초과, 700 mm 초과 또는 심지어 800 mm 초과일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 그린 바디는 최종 구성요소, 예를 들어, 형성 블록과 더 밀접하게 매칭하여 형성 후 공정을 제한하는 방식으로 구조화될 수 있다.
도 2는 형성 블록(200)을 예시한다. 형성 블록(200)은 오버플로우 트로프 부분(202) 및 테이퍼 부분(204)을 포함할 수 있다. 오버플로우 트로프 부분(202)은 형성 블록(200)의 길이를 따라 감소하는 깊이를 갖는 트로프를 포함할 수 있다. 도 3은 테이퍼 부분(204)의 예시적인 형상의 단면도를 포함한다. 더 구체적으로, 테이퍼 부분은 웨지(wedge) 형상(2042), 오목 형상(2044), 또는 볼록 형상(2046)을 포함할 수 있다. 특정 응용을 위한 필요성 또는 요구를 충족시키기 위해 다른 형상이 사용될 수 있다.
그린 바디가 형성된 후, 공정(100)은, 그린 바디를 지르콘 바디를 포함하는 내화성 물체로 형성하는 블록(104)으로 계속될 수 있다. 그린 바디는 오븐, 히터, 퍼니스 등에서 가열되어 지르콘 재료를 포함하는 바디를 형성할 수 있다. 가열 공정은 수분, 용매, 또는 다른 휘발성 성분이 증발되는, 유기 재료가 기화되는, 또는 이들의 임의의 조합인 초기 가열을 포함할 수 있다. 초기 가열은 10시간 내지 200시간 범위의 기간 동안 100℃ 내지 300℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다.
초기 가열 후, 그린 바디는 가열되어 소결된 지르콘 바디를 형성할 수 있다. 일 실시 형태에서, 그린 바디를 가열하는 것은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 하기 위해 가열 온도, 침지 기간, 램핑 속도(ramping rate), 또는 이들의 임의의 조합을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 그린 바디를 가열하는 것은 가열 기간 동안 하나 이상의 특정 가열 온도에서 가열하는 것을 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 그린 바디를 소결하는 것은 그린 바디를 제1 기간 동안 제1 온도에서 가열하고 그린 바디를 제2 기간 동안 제1 온도보다 낮은 제2 온도에서 가열하여 지르콘 바디를 포함하는 내화성 물체를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 제1 온도는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 최대 가열 온도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 온도는 적어도 1500℃, 적어도 1550℃, 또는 적어도 1600℃일 수 있다. 다른 예에서, 제1 온도는 1700℃ 이하, 1650℃ 이하, 또는 1625℃ 이하일 수 있다. 더욱이, 제1 온도는 본 명세서에 언급된 최대 및 최소 온도들 중 임의의 온도들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
다른 태양에서, 제1 기간은 적어도 2시간, 적어도 4시간, 적어도 6시간, 적어도 8시간, 또는 적어도 10시간일 수 있다. 추가 태양에서, 제1 기간은 5일 이하, 4일 이하, 3일 이하, 2일 이하, 24시간 이하, 20시간 이하, 18시간 이하, 16시간 이하, 14시간 이하, 또는 12시간 이하일 수 있다. 더욱이, 제1 기간은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 시간들 중 임의의 시간들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 그린 바디는 적어도 6시간 내지 5일 동안 제1 온도에서 가열될 수 있다.
일 태양에서, 제2 온도는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 지르콘 배치의 소결 온도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 온도는 적어도 1250℃, 적어도 1300℃, 적어도 1350℃, 적어도 1400℃, 또는 적어도 1425℃일 수 있다. 다른 예에서, 제2 온도는 1525℃ 이하, 1500℃ 이하, 1475℃ 이하, 또는 1450℃ 이하일 수 있다. 더욱이, 제2 온도는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 온도들 중 임의의 온도들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
추가 태양에서, 제2 기간은 적어도 10시간, 적어도 14시간, 적어도 18시간, 적어도 20시간, 적어도 24시간, 적어도 30시간, 적어도 36시간, 또는 적어도 2일일 수 있다. 다른 태양에서, 제2 기간은 6일 이하, 5일 이하, 4일 이하, 3일 이하, 60시간 이하, 50시간 이하, 48시간 이하, 44시간 이하, 40시간 이하, 36시간 이하, 또는 30시간 이하일 수 있다. 더욱이, 제2 기간은 본 명세서에 언급된 최소 또는 최대 시간들 중 임의의 시간들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
일 실시 형태에 따르면, 그린 바디를 가열하는 것은 개선된 성능 및 특성을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 가열 속도로 그린 바디를 가열하는 것을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 가열 속도는 적어도 1℃/h, 예컨대, 적어도 3℃/h, 적어도 5℃/h, 적어도 8℃/h, 적어도 10℃/h, 적어도 13℃/h, 적어도 15℃/h, 적어도 18℃/h, 적어도 20℃/h, 적어도 23℃/h, 적어도 25℃/h, 적어도 28℃/h 또는 심지어 적어도 29℃/h일 수 있다. 다른 태양에서, 가열 속도는 30℃/h 이하, 예컨대, 27℃/h 이하, 25℃/h 이하, 22℃/h 이하, 20℃/h 이하, 17℃/h 이하, 15℃/h 이하, 12℃/h 이하, 10℃/h 이하, 7℃/h 이하, 5℃/h 이하 또는 심지어 3℃/h 이하일 수 있다. 가열 속도는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 가열 속도는 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 그린 바디를 가열하여 지르콘 바디를 형성하는 것은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 냉각 속도를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 그린 바디를 가열하는 것은 가열 온도를 특정 냉각 속도로 제1 온도로부터 제2 온도로 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 냉각 속도는 5℃/h 미만, 예컨대 4.5℃/h 이하, 3.7℃/h 이하, 3.1℃/h 이하, 2.7℃/h 이하, 1.8℃/h 이하, 1.7℃/h 이하, 1.6℃/h 이하, 1.5℃/h 이하, 1.4℃/h 이하, 1.3℃/h 이하, 1.2℃/h 이하, 1℃/h 이하, 0.8℃/h 이하, 0.7℃/h 이하, 0.6℃/h 이하, 0.5℃/h 이하, 0.4℃/h 이하, 0.3℃/h 이하, 0.2℃/h 이하, 또는 0.1℃/h 이하일 수 있다. 다른 예에서, 냉각 속도는 적어도 0.01℃/h, 적어도 0.02℃/h, 적어도 0.03℃/h, 적어도 0.04℃/h, 적어도 0.05℃/h, 적어도 0.06℃/h, 적어도 0.07℃/h, 적어도 0.08℃/h, 적어도 0.09℃/h, 적어도 0.1℃/h, 적어도 0.2℃/h, 적어도 0.3℃/h, 적어도 0.4℃/h, 적어도 0.5℃/h, 적어도 0.6℃/h, 적어도 0.7℃/h, 적어도 0.8℃/h, 적어도 0.9℃/h, 적어도 1℃/h, 적어도 1.1℃/h, 적어도 1.2℃/h, 적어도 1.3℃/h, 적어도 1.4℃/h, 적어도 1.5℃/h, 적어도 1.6℃/h, 적어도 1.7℃/h, 또는 적어도 1.8℃/h일 수 있다. 더욱이, 냉각 속도는 본 명세서에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있다.
본 개시내용을 읽은 후, 당업자는 또한, 블록을 가열하는 것이 더 높은 온도보다 더 낮은 온도에서 더 빠른 속도로 수행될 수 있고, 경우에 따라, 이들 온도 사이에서의 침지가 수행되지 않을 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일 실시 형태에서, 공정(100)은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 하기 위해 특정 냉각 속도로 소결체를 냉각시키는 것을 추가로 포함할 수 있다. 일 태양에서, 소결체는 제2 온도로부터 주위 온도로 냉각될 수 있다. 일 태양에서, 소결체는 35℃/h 이하, 30℃/h 이하, 25℃/h 이하, 20℃/h 이하, 10℃/h 이하, 9℃/h 이하, 8℃/h 이하, 7℃/h 이하, 6℃/h 이하, 5℃/h 이하, 4℃/h 이하, 3℃/h 이하, 2℃/h 이하, 1℃/h 이하, 0.9℃/h 이하, 또는 0.8℃/h 이하의 속도를 포함하는 냉각 속도로 냉각될 수 있다. 추가 태양에서, 소결체는 적어도 0.03℃/h, 적어도 0.04℃/h, 적어도 0.05℃/h, 적어도 0.06℃/h, 적어도 0.07℃/h, 적어도 0.08℃/h, 적어도 0.09℃/h, 적어도 0.1℃/h, 적어도 0.2℃/h, 적어도 0.3℃/h, 적어도 0.4℃/h, 적어도 0.5℃/h, 적어도 0.6℃/h, 적어도 0.7℃/h, 적어도 0.8℃/h, 적어도 0.9℃/h, 적어도 1℃/h, 적어도 2℃/h, 적어도 3℃/h, 적어도 4℃/h, 적어도 5℃/h, 적어도 6℃/h, 적어도 7℃/h, 적어도 8℃/h, 적어도 9℃/h, 적어도 10℃/h, 또는 적어도 15℃/h의 냉각 속도로 냉각될 수 있다. 또한, 소결체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있는 냉각 속도로 냉각될 수 있다.
소결 후의 바디의 형상은 대체적으로 소결 전의 그린 바디의 형상에 대응한다. 따라서, 바디는 그린 바디에 대해 전술한 바와 같은 형상들 중 임의의 형상을 가질 수 있다. 소결 동안, 일부 수축이 일어날 수 있고, 바디는 그린 바디보다 작을 수 있다.
초기 가공 및 밀링 후, 지르콘 배치 내의 원료 분말은 특정 중위 (D50) 입자 크기를 가질 수 있는 지르콘 그레인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 그레인은 중위 (D50) 입자 크기가 15 μm 이하, 예컨대, 14 μm 이하, 12 μm 이하, 10 μm 이하, 9 μm 이하, 8 μm 이하, 7 μm 이하, 6 μm 이하, 5 μm 이하, 4 μm 이하, 3 μm 이하 또는 심지어 2 μm 이하일 수 있다. 여전히 다른 예에 따르면, 지르콘 그레인은 중위 (D50) 입자 크기가 적어도 1 μm, 예컨대, 적어도 2 μm, 적어도 3, μm, 적어도 4 μm, 적어도 5 μm, 적어도 6 μm, 적어도 7 μm, 적어도 8 μm, 적어도 9 μm, 적어도 10 μm, 적어도 12 μm 또는 심지어 적어도 14 μm일 수 있다. 지르콘 그레인은 중위 (D50) 입자 크기가 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 그레인은 중위 (D50) 입자 크기가 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 원료 분말은 지르콘 그레인이 특정 D90 입자 크기를 갖도록 제어된 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 예를 들어, 지르콘 그레인은 D90 입자 크기가 40 μm 이하, 예컨대, 30 μm 이하, 20 μm 이하, 15 μm 이하 또는 심지어 10 μm 이하일 수 있다. 여전히 다른 경우에, 지르콘 그레인은 D90 입자 크기가 적어도 5 μm, 예컨대, 적어도 10 μm, 적어도 15 μm, 적어도 20 μm 또는 심지어 적어도 30 μm일 수 있다. 지르콘 그레인은 D90 입자 크기가 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 그레인은 D90 입자 크기가 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 원료 분말은 지르콘 그레인이 특정 D10 입자 크기를 갖도록 제어된 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 예를 들어, 지르콘 그레인은 D10 입자 크기가 적어도 0.2 μm, 예컨대, 적어도 0.5 μm, 적어도 0.8 μm 또는 심지어 적어도 1.0 μm일 수 있다. 여전히 다른 경우에, 원료 분말은 D10 입자 크기가 1.1 μm 이하, 예컨대, 1.0 μm 이하, 0.8 μm 이하 또는 심지어 0.5 μm 이하일 수 있다. 원료 분말은 D10 입자 크기가 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 원료 분말은 D10 입자 크기가 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 원료 분말은 넓은 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 원료 분말은 비-가우스 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 특정 실시 형태에 따르면, 원료 분말의 비-가우스 입자 크기 분포는 적어도 2개의 상이한 평균 입자 크기를 사용하는 분포를 포함할 수 있다. 하나의 그러한 분포는 이중모드 입자 크기 분포일 수 있다. 특정 경우에, 다른 입자 크기보다 상당히 더 큰 적어도 하나의 입자 크기를 선택하는 것이 적합할 수 있다. 추가로 이해되는 바와 같이, 지르콘 배치 내의 원료 분말에 대한 선택된 비-가우스 입자 크기 분포를 형성할 때 3개, 4개, 또는 그 이상과 같은 더 많은 수의 모드가 채용될 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 넓은 입자 크기 분포가 2개(또는 그 이상)의 별개의 입자 크기의 선택 및 조합을 포함할 필요는 없지만, 분포의 전체 범위에 걸쳐 대표적인 입자 크기의 균일성을 갖는 특정한 넓은 입자 크기 분포의 생성을 포함할 수 있다.
지르콘 배치는 특정 함량의 지르콘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘의 함량이 지르콘 배치의 총 중량에 대해 적어도 50 중량%, 예컨대, 적어도 52 중량%, 적어도 53 중량%, 적어도 54 중량%, 적어도 55 중량%, 적어도 56 중량%, 적어도 57 중량%, 적어도 57.5 중량%, 적어도 58 중량%, 적어도 58.5 중량%, 적어도 59 중량%, 적어도 59.5 중량%, 적어도 60 중량%, 적어도 60.5 중량%, 적어도 61 중량%, 적어도 61.5 중량%, 적어도 62 중량%, 적어도 62.5 중량%, 적어도 63 중량%, 적어도 62.5 중량%, 적어도 64 중량%, 적어도 64.5 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 65.5 중량%, 적어도 66 중량%, 적어도 66.5 중량%, 적어도 67 중량%, 적어도 68 중량%, 적어도 69 중량%, 적어도 70 중량%, 적어도 75 중량%, 적어도 80 중량%, 적어도 85 중량%, 적어도 90 중량% 또는 심지어 적어도 92 중량%일 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 지르콘의 함량이 지르콘 배치의 총 중량에 대해 99 중량% 이하, 예컨대, 95 중량% 이하, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 80 중량% 이하, 75 중량% 이하, 70 중량% 이하, 69 중량% 이하, 68 중량% 이하, 67 중량% 이하, 66.5 중량% 이하, 66 중량% 이하, 적어도 66.5 중량%, 65 중량% 이하, 64.5 중량% 이하, 64 중량% 이하, 63.5 중량% 이하, 53 중량% 이하, 62.5 중량% 이하, 62 중량% 이하, 61.5 중량% 이하, 61 중량% 이하, 60.5 중량% 이하, 60 중량% 이하, 59.5 중량% 이하, 59 중량% 이하, 58 중량% 이하, 58 중량% 이하, 57 중량% 이하, 57 중량% 이하, 56 중량% 이하, 55 중량% 이하, 54 중량% 이하, 53 중량% 이하, 52 중량% 이하 또는 심지어 51 중량% 이하일 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 지르콘 배치 내의 성분의 함량은 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma, ICP) 분석에 의해 결정될 수 있다.
다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 Al2O3 함유 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 10 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 예컨대, 9 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 8 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 7 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 6.7 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 6.5 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 6.3 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 6 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 5.8 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 5.5 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 5.5 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 5.2 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 5 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 4.8 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 4.7 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 4.5 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 적어도 0.2 중량%의 Al2O3 함유 성분, 예컨대, 적어도 0.5 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 1.0 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 1.5 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 1.6 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 1.7 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 1.8 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 1.9 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.0 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.1 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.2 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.3 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.4 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.5 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.7 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.9 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 3.1 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 3.3 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 3.5 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 3.8 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 4 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 4.2 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 4.4 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 4.5 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 4.7 중량%의 Al2O3 함유 성분, 또는 심지어 적어도 5 중량%의 Al2O3 함유 성분을 포함할 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3 함유 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3 함유 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 알루미나를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 특정 함량의 알루미나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 Al2O3 함유 성분의 총 중량에 대해 적어도 1 중량% 알루미나, 예컨대, 적어도 2 중량% 알루미나, 적어도 5 중량% 알루미나, 적어도 10 중량% 알루미나, 적어도 15 중량% 알루미나, 적어도 20 중량% 알루미나, 적어도 25 중량% 알루미나, 적어도 30 중량% 알루미나, 적어도 35 중량% 알루미나, 적어도 40 중량% 알루미나, 적어도 45 중량% 알루미나, 적어도 50 중량% 알루미나, 적어도 55 중량% 알루미나, 적어도 60 중량% 알루미나, 적어도 65 중량% 알루미나, 적어도 70 중량% 알루미나, 적어도 75 중량% 알루미나, 적어도 80 중량% 알루미나, 적어도 85 중량% 알루미나, 적어도 90 중량% 알루미나, 적어도 95 중량% 알루미나를 포함할 수 있거나, Al2O3 함유 성분은 심지어 알루미나로 본질적으로 이루어질 수 있다. 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분 중 알루미나의 함량은 상기에 언급된 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값 또는 적어도 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 커런덤을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 특정 함량의 커런덤을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 Al2O3 함유 성분의 총 중량에 대해 적어도 1 중량% 커런덤, 예컨대, 적어도 2 중량% 커런덤, 적어도 5 중량% 커런덤, 적어도 10 중량% 커런덤, 적어도 15 중량% 커런덤, 적어도 20 중량% 커런덤, 적어도 25 중량% 커런덤, 적어도 30 중량% 커런덤, 적어도 35 중량% 커런덤, 적어도 40 중량% 커런덤, 적어도 45 중량% 커런덤, 적어도 50 중량% 커런덤, 적어도 55 중량% 커런덤, 적어도 60 중량% 커런덤, 적어도 65 중량% 커런덤, 적어도 70 중량% 커런덤, 적어도 75 중량% 커런덤, 적어도 80 중량% 커런덤, 적어도 85 중량% 커런덤, 적어도 90 중량% 커런덤, 적어도 95 중량% 커런덤을 포함할 수 있거나, Al2O3 함유 성분은 심지어 커런덤으로 본질적으로 이루어질 수 있다. 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분 중 커런덤의 함량은 상기에 언급된 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값 또는 적어도 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 특정 함량의 알루미나의 결정학적 형태(즉, 베마이트)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 Al2O3 함유 성분의 총 중량에 대해 적어도 1 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 예컨대, 적어도 2 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 5 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 10 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 15 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 20 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 25 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 30 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 35 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 40 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 45 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 50 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 55 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 60 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 65 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 70 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 75 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 80 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 85 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 90 중량%의 알루미나의 결정학적 형태, 적어도 95 중량%의 알루미나의 결정학적 형태를 포함할 수 있거나, Al2O3 함유 성분은 심지어 알루미나의 결정학적 형태로 본질적으로 이루어질 수 있다. 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분 중 알루미나의 결정학적 형태의 함량은 상기에 언급된 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값 또는 적어도 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 멀라이트를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 특정 함량의 멀라이트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분은 Al2O3 함유 성분의 총 중량에 대해 적어도 1 중량% 멀라이트, 예컨대, 적어도 2 중량% 멀라이트, 적어도 5 중량% 멀라이트, 적어도 10 중량% 멀라이트, 적어도 15 중량% 멀라이트, 적어도 20 중량% 멀라이트, 적어도 25 중량% 멀라이트, 적어도 30 중량% 멀라이트, 적어도 35 중량% 멀라이트, 적어도 40 중량% 멀라이트, 적어도 45 중량% 멀라이트, 적어도 50 중량% 멀라이트, 적어도 55 중량% 멀라이트, 적어도 60 중량% 멀라이트, 적어도 65 중량% 멀라이트, 적어도 70 중량% 멀라이트, 적어도 75 중량% 멀라이트, 적어도 80 중량% 멀라이트, 적어도 85 중량% 멀라이트, 적어도 90 중량% 멀라이트, 적어도 95 중량% 멀라이트를 포함할 수 있거나, Al2O3 함유 성분은 심지어 멀라이트로 본질적으로 이루어질 수 있다. 지르콘 배치 내의 Al2O3 함유 성분 중 멀라이트의 함량은 상기에 언급된 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있거나 적어도 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 멀라이트는 Al6Si2O13을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치 내의 멀라이트는 특정 함량의 Al6Si2O13을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치 내의 멀라이트는 멀라이트의 총 중량에 대해 적어도 1 중량% Al6Si2O13, 예컨대, 적어도 2 중량% Al6Si2O13, 적어도 2.5 중량% Al6Si2O13, 적어도 2.9 중량% Al6Si2O13, 적어도 5 중량% Al6Si2O13, 적어도 10 중량% Al6Si2O13, 적어도 15 중량% Al6Si2O13, 적어도 20 중량% Al6Si2O13, 적어도 25 중량% Al6Si2O13, 적어도 30 중량% Al6Si2O13, 적어도 35 중량% Al6Si2O13, 적어도 40 중량% Al6Si2O13, 적어도 45 중량% Al6Si2O13, 적어도 50 중량% Al6Si2O13, 적어도 55 중량% Al6Si2O13, 적어도 60 중량% Al6Si2O13, 적어도 65 중량% Al6Si2O13, 적어도 70 중량% Al6Si2O13, 적어도 75 중량% Al6Si2O13, 적어도 80 중량% Al6Si2O13, 적어도 85 중량% Al6Si2O13, 적어도 90 중량% Al6Si2O13, 적어도 95 중량% Al6Si2O13를 포함할 수 있거나, 지르콘 배치 내의 멀라이트는 심지어 Al6Si2O13으로 본질적으로 이루어질 수 있다. 지르콘 배치 내의 멀라이트 중 Al6Si2O13의 함량은 상기에 언급된 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있거나 적어도 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
또 다른 특정 실시 형태에 따르면, Al2O3 함유 성분은 알루미노실리케이트 종을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 알루미노실리케이트 종은 비-화학량론적 멀라이트, 화학량론적 멀라이트, 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, Al2O3 함유 성분은 알루미네이트 종과 알루미노실리케이트 종의 조합을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에 따르면, 알루미노실리케이트 종은 알루미네이트 종보다 더 큰 함량으로 존재한다. 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 SiO2 성분을 포함할 수 있다. SiO2 성분은 지르콘 재료의 일부로서 지르콘 배치에 첨가된 SiO2와 Al2O3 함유 성분의 일부로서 지르콘 배치에 첨가된 SiO2와 프리 실리카(free silica)로서 지르콘 배치에 첨가된 SiO2의 조합을 포함할 수 있다. 프리 실리카는 Al2O3 함유 성분 또는 지르콘 재료의 결정 형태의 일부로서 결합되지 않은 SiO2로 정의될 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 34.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 33 중량% 이하의 SiO2 성분, 32.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 32 중량% 이하의 SiO2 성분, 31.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 30 중량% 이하의 SiO2 성분, 29.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 29 중량% 이하의 SiO2 성분, 28.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 28 중량% 이하의 SiO2 성분, 27.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 27 중량% 이하의 SiO2 성분 또는 심지어 26.5 중량% 이하의 SiO2 성분을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 적어도 25.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 26 중량%의 SiO2 성분, 적어도 26.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 27 중량%의 SiO2 성분, 적어도 27.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 28 중량%의 SiO2 성분, 적어도 28.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 29 중량%의 SiO2 성분, 적어도 29.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 30 중량%의 SiO2 성분, 적어도 30.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 31 중량%의 SiO2 성분, 적어도 31.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 32 중량%의 SiO2 성분, 적어도 32.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 33 중량%의 SiO2 성분, 적어도 33.5 중량%의 SiO2 성분, 약 34 중량%의 SiO2 성분 또는 심지어 적어도 34.5 중량%의 SiO2 성분을 포함할 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 프리 실리카를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 4.5 중량% 이하의 프리 실리카, 예컨대, 4.0 중량% 이하의 프리 실리카, 3.9 중량% 이하의 프리 실리카, 3.8 중량% 이하의 프리 실리카, 3.7 중량% 이하의 프리 실리카, 3.6 중량% 이하의 프리 실리카, 3.5 중량% 이하의 프리 실리카, 3.4 중량% 이하의 프리 실리카, 3.3 중량% 이하의 프리 실리카, 3.2 중량% 이하의 프리 실리카, 3.1 중량% 이하의 프리 실리카, 3.0 중량% 이하의 프리 실리카, 2.9 중량% 이하의 프리 실리카, 2.8 중량% 이하의 프리 실리카, 2.7 중량% 이하의 프리 실리카, 2.6 중량% 이하의 프리 실리카, 2.5 중량% 이하의 프리 실리카, 2.4 중량% 이하의 프리 실리카, 2.3 중량% 이하의 프리 실리카, 2.2 중량% 이하의 프리 실리카, 2.1 중량% 이하의 프리 실리카, 2.0 중량% 이하의 프리 실리카, 1.9 중량% 이하의 프리 실리카, 1.8 중량% 이하의 프리 실리카, 1.7 중량% 이하의 프리 실리카, 1.6 중량% 이하의 프리 실리카, 1.5 중량% 이하의 프리 실리카, 1.4 중량% 이하의 프리 실리카, 1.3 중량% 이하의 프리 실리카, 1.2 중량% 이하의 프리 실리카, 1.1 중량% 이하의 프리 실리카를 포함할 수 있다. 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 프리 실리카, 예컨대, 적어도 0.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.0 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.2 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.3 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.4 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.0 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.2 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.3 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.4 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.0 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.2 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.3 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.4 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 4.0 중량%의 프리 실리카 또는 심지어 적어도 4.5 중량%의 프리 실리카를 포함할 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 프리 실리카의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 프리 실리카의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 비 CMSiO2/CMAlC를 포함할 수 있다. CMSiO2는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량을 나타낼 수 있고, CMAlC는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3 함유 성분의 함량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 비 CMSiO2/CMAlC가 적어도 5, 예컨대, 적어도 8, 적어도 10, 적어도 13, 적어도 15, 적어도 18, 적어도 20, 적어도 23, 적어도 25, 적어도 28, 적어도 30, 적어도 33, 적어도 35, 적어도 38, 적어도 40, 적어도 43, 적어도 45 또는 심지어 적어도 48일 수 있다. 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 비 CMSiO2/CMAlC가 50 이하, 예컨대, 47 이하, 45 이하, 42 이하, 40 이하, 37 이하, 35 이하, 32 이하, 30 이하, 27 이하, 20 이하, 17 이하, 12 이하, 10 이하 또는 심지어 7 이하일 수 있다. 비 CMSiO2/CMAlC는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CMSiO2/CMAlC는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 비 CMFS/CMAlC를 포함할 수 있다. CMFS는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 프리 실리카의 함량을 나타낼 수 있고, CMAlC는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3 함유 성분의 함량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 비 CMFS/CMAlC가 적어도 0.3, 예컨대, 적어도 0.5, 적어도 0.7, 적어도 1.0, 적어도 1.3, 적어도 1.5, 적어도 1.7, 적어도 2.0, 적어도 2.3, 적어도 2.7, 적어도 3.0, 적어도 3.3, 적어도 3.5 또는 심지어 적어도 3.7일 수 있다. 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 비 CMFS/CMAlC가 3.8 이하, 예컨대, 3.5 이하, 3.3 이하, 3.0 이하, 2.8 이하, 2.5 이하, 2.3 이하, 2.0 이하, 1.8 이하, 1.5 이하, 1.3 이하, 1.0 이하, 0.8 이하 또는 심지어 0.5 이하일 수 있다. 비 CMFS/CMAlC는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CMFS/CMAlC는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 비 CMAlC/CMZ를 포함할 수 있다. CMALC는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3 함유 성분의 함량을 나타낼 수 있고, CMZ는 혼합물의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘의 함량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 비 CMAlC/CMZ가 0.08 이하, 예컨대, 0.075 이하, 0.07 이하, 0.065 이하, 0.06 이하, 0.055 이하, 0.05 이하, 0.045 이하, 0.04 이하, 0.035 이하, 0.030 이하, 0.025 이하, 0.02 이하, 0.015 이하 또는 심지어 0.01 이하일 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 CMAlC/CMZ의 비가 적어도 0.002, 예컨대, 적어도 0.005, 적어도 0.01, 적어도 적어도 0.02, 적어도 0.03, 적어도 0.035, 적어도 0.04, 적어도 0.045, 적어도 0.05, 적어도 0.055, 적어도 0.06, 적어도 0.065, 적어도 0.07, 적어도 0.075, 적어도 0.08, 적어도 0.085 또는 심지어 적어도 0.09일 수 있다. 비 CMAlC/CMZ는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CMAlC/CMZ는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
다른 실시 형태에서, 지르콘 배치는, 산화물, 질산염, 황산염, 이들의 수화된 형태, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 화합물을 포함하는 알칼리 토류 함유 성분, 유기 재료, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 알칼리 토류 함유 성분은 CaO, BaO, SrO, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 산화물을 포함할 수 있다. 다른 특정 실시 형태에서, 알칼리 토류 함유 성분은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 지르콘 바디의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 양으로 의도적으로 첨가될 수 있다.
다른 실시 형태에서, 지르콘 배치는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 알칼리 토류 함유 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 14 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 예컨대, 13 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 12 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 11 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 10 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 9 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 8 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 7 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 6 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 5 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 4.5 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 4.2 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 4 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 3.5 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 3 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 2.5 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분, 또는 2 중량% 이하의 알칼리 토류 함유 성분을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 배치는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.02 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 예컨대, 적어도 0.05 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.08 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.1 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.15 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.2 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.3 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.4 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.5 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.6 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.7 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.8 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 0.9 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 1 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 1.2 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 1.4 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 1.5 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 1.8 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 적어도 2 중량%의 알칼리 토류 함유 성분, 또는 심지어 적어도 2.3 중량%의 알칼리 토류 함유 성분을 포함할 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 알칼리 토류 함유 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 알칼리 토류 함유 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 CaO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 5 중량% 이하의 CaO, 예컨대, 4.5 중량% 이하의 CaO, 4 중량% 이하의 CaO, 3.8 중량% 이하의 CaO, 3.6 중량% 이하의 CaO, 3.5 중량% 이하의 CaO, 3.2 중량% 이하의 CaO, 3 중량% 이하의 CaO, 2.8 중량% 이하의 CaO, 2.6 중량% 이하의 CaO, 2.5 중량% 이하의 CaO, 2.3 중량% 이하의 CaO, 2.1 중량% 이하의 CaO, 2 중량% 이하의 CaO, 1.8 중량% 이하의 CaO, 1.6 중량% 이하의 CaO, 1.4 중량% 이하의 CaO, 1.2 중량% 이하의 CaO, 또는 1 중량% 이하의 CaO를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 0.07 중량% 초과의 CaO, 예컨대 적어도 0.1 중량%의 CaO, 적어도 0.12 중량%. 적어도 0.15 중량%, 적어도 0.18 중량%, 적어도 0.2 중량%의 CaO, 적어도 0.25 중량%, 적어도 0.29 중량%, 적어도 0.3 중량%의 CaO, 적어도 0.31 중량%의 CaO, 적어도 0.33 중량%, 적어도 0.4 중량%의 CaO, 적어도 0.43 중량%, 적어도 0.45 중량%, 적어도 0.47 중량%, 적어도 0.5 중량%의 CaO, 적어도 0.6 중량%의 CaO, 적어도 0.62 중량%의 CaO, 적어도 0.7 중량%의 CaO, 적어도 0.8 중량%의 CaO, 적어도 0.9 중량%의 CaO, 적어도 1 중량%의 CaO, 적어도 1.2 중량%의 CaO, 적어도 1.4 중량%의 CaO, 적어도 1.5 중량%의 CaO, 적어도 1.8 중량%의 CaO, 또는 적어도 2 중량%의 CaO를 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 CaO의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 CaO의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 MgO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 4 중량% 이하의 MgO, 예컨대, 지르콘 배치의 총 중량에 대해 3.8 중량% 이하의 MgO, 3.6 중량% 이하의 MgO, 3.5 중량% 이하의 MgO, 3.2 중량% 이하의 MgO, 3 중량% 이하의 MgO, 2.8 중량% 이하의 MgO, 2.6 중량% 이하의 MgO, 2.5 중량% 이하의 MgO, 2.3 중량% 이하의 MgO, 2.1 중량% 이하의 MgO, 2 중량% 이하의 MgO, 1.8 중량% 이하의 MgO, 1.6 중량% 이하의 MgO, 1.4 중량% 이하의 MgO, 1.2 중량% 이하의 MgO, 1.0 중량% 이하의 MgO 0.8 중량% 이하의 MgO, 0.5 중량% 이하의 MgO, 0.4 중량% 이하의 MgO, 0.3 중량% 이하의 MgO, 0.2 중량% 이하의 MgO, 0.1 중량% 이하의 MgO, 0.05 중량% 이하의 MgO, 또는 0.01 중량% 이하의 MgO를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 적어도 0.005 중량%의 MgO, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%의 MgO, 적어도 0.02 중량%의 MgO, 적어도 적어도 0.03 중량%의 MgO, 적어도 0.04 중량%의 MgO, 적어도 0.05 중량%의 MgO, 적어도 0.06 중량%의 MgO, 적어도 0.07 중량%의 MgO, 적어도 0.08 중량%의 MgO, 적어도 0.09 중량%의 MgO, 또는 적어도 0.1 중량%의 MgO를 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 지르콘 배치에는 MgO가 본질적으로 없을 수 있다. 더욱이, 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 MgO의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 MgO의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 SrO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 5 중량% 이하의 SrO, 예컨대, 4.5 중량% 이하의 SrO, 4 중량% 이하의 SrO, 3.8 중량% 이하의 SrO, 3.6 중량% 이하의 SrO, 3.5 중량% 이하의 SrO, 3.2 중량% 이하의 SrO, 3 중량% 이하의 SrO, 2.8 중량% 이하의 SrO, 2.6 중량% 이하의 SrO, 2.5 중량% 이하의 SrO, 2.3 중량% 이하의 SrO, 2.1 중량% 이하의 SrO, 2 중량% 이하의 SrO, 1.8 중량% 이하의 SrO, 1.6 중량% 이하의 SrO, 1.4 중량% 이하의 SrO, 1.2 중량% 이하의 SrO, 또는 1 중량% 이하의 SrO를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 0.04 중량% 초과의 SrO, 예컨대, 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.07 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.12 중량%, 적어도 0.15 중량%의 SrO, 적어도 0.18 중량%, 적어도 0.2 중량%의 SrO, 적어도 0.24 중량%의 SrO, 적어도 0.28 중량%의 SrO, 적어도 적어도 0.3 중량%의 SrO, 적어도 0.4 중량%의 SrO, 적어도 0.42 중량%의 SrO, 적어도 0.47 중량%의 SrO, 적어도 0.5 중량%의 SrO, 적어도 0.6 중량%의 SrO, 적어도 0.7 중량%의 SrO, 적어도 0.8 중량%의 SrO, 적어도 0.9 중량%의 SrO, 적어도 1 중량%의 SrO, 적어도 1.2 중량%의 SrO, 적어도 1.4 중량%의 SrO, 적어도 1.5 중량%의 SrO, 적어도 1.8 중량%의 SrO, 또는 적어도 2 중량%의 SrO를 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SrO의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SrO의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 BaO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 6.5 중량% 이하의 BaO, 예컨대, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4.5 중량% 이하의 BaO, 4 중량% 이하의 BaO, 3.8 중량% 이하의 BaO, 3.6 중량% 이하의 BaO, 3.5 중량% 이하의 BaO, 3.2 중량% 이하의 BaO, 3 중량% 이하의 BaO, 2.8 중량% 이하의 BaO, 2.6 중량% 이하의 BaO, 2.5 중량% 이하의 BaO, 2.3 중량% 이하의 BaO, 2.1 중량% 이하의 BaO, 2 중량% 이하의 BaO, 1.8 중량% 이하의 BaO, 1.6 중량% 이하의 BaO, 1.4 중량% 이하의 BaO, 1.2 중량% 이하의 BaO, 또는 1 중량% 이하의 BaO를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 0.09 중량% 초과의 BaO, 예컨대, 적어도 0.15 중량%의 BaO, 적어도 0.2 중량%의 BaO, 적어도 0.21 중량%의 BaO, 적어도 0.3 중량%의 BaO, 적어도 0.35 중량%의 BaO, 적어도 0.4 중량%의 BaO, 적어도 0.5 중량%의 BaO, 적어도 5.3 중량%의 BaO, 적어도 0.6 중량%의 BaO, 적어도 0.63 중량%의 BaO, 적어도 0.7 중량%의 BaO, 적어도 0.72 중량%의 BaO, 적어도 0.78 중량%의 BaO, 적어도 0.8 중량%의 BaO, 적어도 0.9 중량%의 BaO, 적어도 1 중량%의 BaO, 적어도 1.2 중량%의 BaO, 적어도 1.4 중량%의 BaO, 적어도 1.5 중량%의 BaO, 적어도 1.53 중량%의 BaO, 적어도 1.6 중량%의 BaO, 적어도 1.7 중량%의 BaO, 적어도 1.8 중량%의 BaO, 적어도 1.9 중량%의 BaO, 또는 적어도 2 중량%의 BaO를 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 BaO의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 BaO의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 소결 보조제, 예를 들어, Ta2O5 또는 TiO2를 포함할 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 소결 보조제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 5.0 중량% 이하의 소결 보조제, 예컨대, 4.5 중량% 이하의 소결 보조제, 4.0 중량% 이하의 소결 보조제, 3.5 중량% 이하의 소결 보조제, 3.0 중량% 이하의 소결 보조제, 2.5 중량% 이하의 소결 보조제, 2.0 중량% 이하의 소결 보조제, 1.5 중량% 이하의 소결 보조제, 1.0 중량% 이하의 소결 보조제, 0.5 중량% 이하의 소결 보조제, 0.1 중량% 이하의 소결 보조제를 포함할 수 있거나, 심지어 지르콘 배치에는 소결 보조제가 본질적으로 없을 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.2 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.3 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.4 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.5 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.6 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.7 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.8 중량%의 소결 보조제 또는 심지어 적어도 0.9 중량%의 소결 보조제를 포함할 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 소결 보조제의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 소결 보조제의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 비 CMSA/CMSiO2를 포함할 수 있다. CMSA는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 소결 보조제의 함량을 나타내고, CMSiO2는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량을 나타낸다. 소정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 비 CMSA/CMSiO2가 0.5 이하, 예컨대, 0.1 이하, 0.05 이하, 0.04 이하, 0.03 이하 또는 심지어 0.02 이하일 수 있다. 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 비 CMSA/CMSiO2가 적어도 0.001, 예컨대, 적어도 0.005, 적어도 0.01, 적어도 0.02 또는 심지어 적어도 0.03일 수 있다. 비 CMSA/CMSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CMSA/CMSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 Ta2O5를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 Ta2O5, 예컨대, 적어도 0.2 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.3 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.4 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.5 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.6 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.7 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.8 중량%의 Ta2O5 또는 심지어 적어도 0.9 중량%의 Ta2O5를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 3.0 중량% 이하의 Ta2O5, 예컨대, 2.5 중량% 이하의 Ta2O5, 2.0 중량% 이하의 Ta2O5, 1.5 중량% 이하의 Ta2O5, 1.0 중량% 이하의 Ta2O5, 0.5 중량% 이하의 Ta2O5, 0.1 중량% 이하의 Ta2O5를 포함할 수 있거나, 심지어 지르콘 배치에는 Ta2O5가 본질적으로 없을 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Ta2O5의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Ta2O5의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 비 CMTa2O5/CMSiO2를 포함할 수 있다. CMTa2O5는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Ta2O5의 함량을 나타내고, CMSiO2는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량을 나타낸다. 소정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 비 CMTa2O5/CMSiO2가 0.5 이하, 예컨대, 0.1 이하, 0.05 이하, 0.04 이하, 0.03 이하 또는 심지어 0.02 이하일 수 있다. 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 비 CMTa2O5/CMSiO2가 적어도 0.001, 예컨대, 적어도 0.005, 적어도 0.01, 적어도 0.02 또는 심지어 적어도 0.03일 수 있다. 비 CMTa2O5/CMSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CMTa2O5/CMSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 TiO2를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 5.0 중량% 이하의 TiO2, 예컨대, 4.5 중량% 이하의 TiO2, 4.0 중량% 이하의 TiO2, 3.5 중량% 이하의 TiO2, 3.0 중량% 이하의 TiO2, 2.5 중량% 이하의 TiO2, 2.0 중량% 이하의 TiO2, 1.5 중량% 이하의 TiO2, 1.0 중량% 이하의 TiO2, 0.5 중량% 이하의 TiO2, 0.1 중량% 이하의 TiO2를 포함할 수 있거나, 심지어 지르콘 배치에는 TiO2가 본질적으로 없을 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 TiO2, 적어도 0.2 중량%의 TiO2, 적어도 0.3 중량%의 TiO2, 적어도 0.4 중량%의 TiO2, 적어도 0.5 중량%의 TiO2, 적어도 0.6 중량%의 TiO2, 적어도 0.7 중량%의 TiO2, 적어도 0.8 중량%의 TiO2 또는 심지어 적어도 0.9 중량%의 TiO2를 포함할 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 TiO2의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 TiO2의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 비 CMTiO2/CMSiO2를 포함할 수 있다. CMTiO2는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 TiO2의 함량을 나타내고, CMSiO2는 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량을 나타낸다. 소정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 비 CMTiO2/CMSiO2가 0.5 이하, 예컨대, 0.1 이하, 0.05 이하, 0.04 이하, 0.03 이하 또는 심지어 0.02 이하일 수 있다. 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 비 CMTiO2/CMSiO2가 적어도 0.001, 예컨대, 적어도 0.005, 적어도 0.01, 적어도 0.02 또는 심지어 적어도 0.03일 수 있다. 비 CMTiO2/CMSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CMTiO2/CMSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 조합된 Ta2O5 및 TiO2를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 5.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 예컨대, 4.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 3.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 2.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 1.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 0.5 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 0.1 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2를 포함할 수 있거나 심지어 지르콘 배치에는 조합된 Ta2O5 및 TiO2가 본질적으로 없을 수 있다. 또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 예컨대, 적어도 0.2 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.3 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.4 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.5 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.6 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.7 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.8 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2 또는 심지어 적어도 0.9 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2를 포함할 수 있다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 조합된 Ta2O5 및 TiO2의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 배치의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Ta2O5 및 TiO2의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 K2O를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 K2O, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 K2O, 0.5 중량% 이하의 K2O, 0.4 중량% 이하의 K2O, 0.3 중량% 이하의 K2O, 0.2 중량% 이하의 K2O, 0.1 중량% 이하의 K2O를 포함할 수 있거나, 지르콘 배치에는 K2O가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 Na2O를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 Na2O, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 Na2O, 0.5 중량% 이하의 Na2O, 0.4 중량% 이하의 Na2O, 0.3 중량% 이하의 Na2O, 0.2 중량% 이하의 Na2O, 0.1 중량% 이하의 Na2O를 포함할 수 있거나, 지르콘 배치에는 Na2O가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 Y2O3를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 Y2O3, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 Y2O3, 0.5 중량% 이하의 Y2O3, 0.4 중량% 이하의 Y2O3, 0.3 중량% 이하의 Y2O3, 0.2 중량% 이하의 Y2O3, 0.1 중량% 이하의 Y2O3를 포함할 수 있거나, 지르콘 배치에는 Y2O3가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 P2O5를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 P2O5, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 P2O5, 0.5 중량% 이하의 P2O5, 0.4 중량% 이하의 P2O5, 0.3 중량% 이하의 P2O5, 0.2 중량% 이하의 P2O5, 0.1 중량% 이하의 P2O5를 포함할 수 있거나, 지르콘 배치에는 P2O5가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 Fe2O3를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 Fe2O3, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 Fe2O3, 0.5 중량% 이하의 Fe2O3, 0.4 중량% 이하의 Fe2O3, 0.3 중량% 이하의 Fe2O3, 0.2 중량% 이하의 Fe2O3, 0.1 중량% 이하의 Fe2O3를 포함할 수 있거나, 지르콘 배치에는 Fe2O3가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 ZnO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 ZnO, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 ZnO, 0.5 중량% 이하의 ZnO, 0.4 중량% 이하의 ZnO, 0.3 중량% 이하의 ZnO, 0.2 중량% 이하의 ZnO, 0.1 중량% 이하의 ZnO를 포함할 수 있거나, 지르콘 배치에는 ZnO가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 배치는 특정 함량의 조합된 TiO2, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 배치는 지르콘 배치의 총 중량에 대해 1.5 중량% 이하의 조합된 TiO2, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 예컨대, 1.2 중량% 이하의 조합된 TiO2, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 1.0 중량% 이하의 조합된 TiO2, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 0.7 중량% 이하의 조합된 TiO2, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 0.5 중량% 이하의 조합된 TiO2, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 0.2 중량% 이하의 조합된 TiO2, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 0.1 중량% 이하의 조합된 TiO2, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO를 포함할 수 있거나, 지르콘 배치에는 조합된 TiO2, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO가 본질적으로 없을 수 있다.
다른 실시 형태에서, 지르콘 배치는, 예를 들어, 희토류 산화물, 알칼리 산화물, 및 본 명세서에 명시적으로 개시되지 않은 임의의 전이 금속 산화물과 같은 소정 금속 산화물을 최소 함량으로 가질 수 있다. 희토류 산화물은 란탄 계열로부터의 희토류 금속(즉, 57 내지 71의 원자 번호를 갖는 원소), 예를 들어 산화란탄, 산화세륨 및 산화유로퓸을 포함하는 임의의 산화물 조성물을 포함할 수 있다. 알칼리 산화물은 1족 금속(즉, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 및 프랑슘), 예를 들어 산화리튬, 산화칼륨 및 산화세슘을 포함하는 임의의 산화물 조성물을 포함할 수 있다. 상기에 언급된 임의의 산화물, 예를 들어, 희토류 산화물, 알칼리 산화물 및 본 명세서에 명시적으로 개시되지 않은 임의의 전이 금속 산화물을 최소 함량으로 갖는 지르콘 배치는 그러한 산화물의 함량이 지르콘 배치의 총 중량의 1 중량% 이하, 예컨대, 0.7 중량% 이하, 0.5 중량% 이하 또는 심지어 0.2 중량% 이하일 수 있다.
일 실시 형태에서, 소결된 지르콘 바디를 형성하는 것은 지르콘 바디 내에 특정 결정질 상을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 소결된 지르콘 바디를 형성하는 것은 결정질 상의 특정 함량, 결정질 상의 함량들 사이의 특정 비, 또는 이들의 임의의 조합을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 특정 결정질 상 및/또는 그의 함량 및/또는 비의 형성을 제어하는 것은 개선된 성능 및/또는 특성을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 알칼리 토류 원소를 포함하는 제1 결정질 상을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 알칼리 토류 원소는 Ca, Mg, Sr, 및 Ba 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 알칼리 토금속 원소는 Ca, Sr, Ba, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 제1 결정질 상은 알칼리 토류-Al-Si 풍부 결정질 상일 수 있다. 다른 특정 태양에서, 제1 결정질 상은, 예를 들어, CaO, MgO, SrO, BaO, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 알칼리 토류 산화물 함유 성분을 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 제1 결정질 상은 Al, Si, 또는 이들의 조합을 추가로 포함할 수 있다. Al 및/또는 Si는 알루미노실리케이트의 종과 같은 알루미나 함유 성분에 존재할 수 있다. 특정 예는 알칼리 토류 함유 알루미노실리케이트를 포함할 수 있다. 추가 실시 형태에서, 지르콘 바디는 칼슘 알루미노실리케이트, 바륨 알루미노실리케이트, 마그네슘 알루미노실리케이트, 스트론튬 알루미노실리케이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 제1 결정질 상을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 제1 결정질 상은 칼슘 알루미노실리케이트, 바륨 알루미노실리케이트, 스트론튬 알루미노실리케이트, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 실시 형태에서, 제1 결정질 상은 칼슘 알루미노실리케이트, 바륨 알루미노실리케이트, 마그네슘 알루미노실리케이트, 및 스트론튬 알루미노실리케이트 중 하나 이상으로 본질적으로 이루어질 수 있다. 심지어 더 구체적으로, 제1 결정질 상은 칼슘 알루미노실리케이트, 바륨 알루미노실리케이트, 및 스트론튬 알루미노실리케이트 중 하나 이상으로 본질적으로 이루어질 수 있다. 소정 경우에, 제1 결정질 상은 칼슘 알루미노실리케이트로 본질적으로 이루어질 수 있다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 펠드스파 유형 결정체를 포함하는 제1 결정질 상을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 제1 결정질 상은 펠드스파 유형 결정체로 본질적으로 이루어질 수 있다. 다른 특정 태양에서, 펠드스파 유형 결정체는 겔레나이트(Ca2Al2SiO7), 프레나이트(Ca2Al[AlSiO7] 및 Ca2Al(AlSi3O10)(OH)2), 아노사이트(CaAl2Si2O8), 셀시안(BaAl2Si2O8), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 더 특정적인 태양에서, 제1 결정질 상은 겔레나이트(Ca2Al2SiO7), 프레나이트(Ca2Al[AlSiO7] 및 Ca2Al(AlSi3O10)(OH)2), 아노사이트(CaAl2Si2O8), 및 셀시안(BaAl2Si2O8) 중 하나 이상으로 본질적으로 이루어질 수 있다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 제1 결정질 상을 특정 함량으로 포함할 수 있다. 일 태양에서, 지르콘 바디는 알칼리 토금속을 포함하는 제1 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.4 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.6 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 0.9 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 2 중량%, 또는 적어도 3 중량%, 적어도 4 중량%, 적어도 5 중량%, 또는 적어도 6 중량%로 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 지르콘 바디는 알칼리 토금속을 포함하는 제1 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 20 중량% 이하로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하로 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 제1 결정질 상을, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있는 함량으로 포함할 수 있다. 제1 결정질 상의 함량은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 수 있다. 결정질 상의 함량은 X-선 회절 분석에 의해 결정될 수 있다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 탄탈룸, 철, 티타늄, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 제2 결정질 상을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 제2 결정질 상은 탄탈룸-철-티타니아 풍부 결정질 상일 수 있다. 다른 태양에서, 제2 결정질 상은 타피오라이트 유형 결정체를 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 하기 위해 제2 결정질 상을 특정 함량으로 포함할 수 있다. 일 태양에서, 지르콘 바디는 제2 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.4 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.6 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 0.9 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 3.5 중량%, 적어도 4 중량%, 적어도 4.5 중량%, 또는 적어도 5 중량%로 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 지르콘 바디는 제2 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 20 중량% 이하로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 또는 2 중량% 이하로 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 제2 결정질 상을, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있는 함량으로 포함할 수 있다. 제2 결정질 상의 함량은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 수 있다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 비정질 상을 포함할 수 있다. 비정질 상은 본 개시내용에서 유리 상으로 지칭될 수 있다. 일 태양에서, 비정질 상은 Si, Al, Ta, 알칼리 토금속 원소, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 비정질 상은 비정질 상에 존재하는 원소에 대해 특정 함량을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 Si를 포함하는 비정질 상을 비정질 상의 총 중량에 대해 40 중량% 내지 60 중량% 범위로 또는 48 중량% 내지 58 중량% 범위로 포함할 수 있다. 비정질 상은 또한 Al을 비정질 상의 총 중량에 대해 10 중량% 내지 30 중량%의 또는 15 중량% 내지 25 중량% 범위의 함량으로 포함할 수 있다. 특정 경우에, 비정질 상은 알칼리 토금속 원소를 비정질 상의 총 중량에 대해 0.5 중량% 내지 15 중량% 범위의 또는 2 중량% 내지 9 중량% 범위의 함량으로 포함할 수 있다. 알칼리 토류 원소는 Ca, Ba, Mg, Sr, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 비정질 상은 추가로 Ta를 비정질 상의 총 중량에 대해 0.3 중량% 내지 12 중량% 범위의 또는 1 중량% 내지 7 중량% 범위의 함량으로 포함할 수 있다. 특정 예에서, 비정질 상은 알루미나, 실리카, 티타니아, 알칼리 토류 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 추가 실시 형태에서, 비정질 상은 지르콘 바디에 실질적으로 균일하게 분포될 수 있다. 추가 태양에서, 비정질 상은, 예를 들어, P, Na, K, Fe 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 원료로부터 유래되는 불순물을 포함할 수 있다.
추가 실시 형태에서, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 비정질 상을 특정 함량으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 비정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량%로, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.8 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 1.8 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 4 중량%, 또는 적어도 5 중량%로 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 비정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 20 중량% 이하로, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 또는 2 중량% 이하로 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 비정질 상을, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있는 함량으로 포함할 수 있다. 비정질 상의 함량은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 수 있다. 비정질 상의 함량은 식 CG=CAEB/CAEG를 사용하여 결정될 수 있다. CG는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 비정질 상의 함량을 나타낸다. CAEG는 마이크로프로브 분석에 의해 식별된 비정질 상 내의 알칼리 토류 산화물의 총 함량을 나타내고, CAEB는 분쇄된 지르콘 바디에 대해 수행된 벌크 ICP 분석에 의해 결정된 지르콘 바디 내의 알칼리 토류 산화물의 총 함량을 나타낸다.
일 실시 형태에서, 제1 결정질 상, 제2 결정질 상, 또는 둘 모두는 비정질 상 내에 함유될 수 있다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 Al 및 Si를 포함하는 제3 결정질 상을 포함할 수 있다. 추가 실시 형태에서, 제3 결정질 상은 알루미늄 실리케이트 종을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 멀라이트(3Al2O3·2SiO2, 2Al2O3·SiO2, 또는 둘 모두), 실리마나이트(Al2O(SiO4)), 안달루사이트(Al2SiO5), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 제3 결정질 상을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 멀라이트가 제3 결정질 상의 주성분일 수 있다. 다른 특정 예에서, 제3 결정질 상은 멀라이트, 실리마나이트, 및 안달루사이트를 포함할 수 있다. 여전히 다른 특정 예에서, 제3 결정질 상은 멀라이트로 본질적으로 이루어진다. 다른 실시 형태에서, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 제3 결정질 상을 특정 함량으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 제3 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%로, 예컨대, 제3 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.4 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.6 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 0.9 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 3.5 중량%, 적어도 3.7 중량%, 적어도 4 중량%, 적어도 4.5 중량%, 또는 적어도 5 중량%로 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 제3 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 20 중량% 이하로, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7.5 중량% 이하, 7.2 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 또는 4 중량% 이하로 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 제3 결정질 상을, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있는 함량으로 포함할 수 있다. 제3 결정질 상의 함량은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 수 있다. 제3 결정질 상은 본 개시내용에서 멀라이트 결정질 상으로 지칭될 수 있다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 지르콘을 포함하는 제4 결정질 상을 포함할 수 있다. 제4 결정질 상은 본 개시내용에서 지르콘 결정질 상으로 지칭될 수 있다. 특정 경우에, 제4 결정질 상은 지르콘으로 본질적으로 이루어질 수 있다. 다른 실시 형태에서, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 제4 결정질 상을 특정 함량으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 제4 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 50 중량%로, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 60 중량%, 적어도 70 중량%, 적어도 75 중량%, 적어도 80 중량%, 적어도 85 중량%, 적어도 87.5 중량%, 적어도 90 중량%, 또는 적어도 93 중량%로 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 제4 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 99.5 중량% 이하로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 99 중량% 이하, 98 중량% 이하, 97 중량% 이하, 96 중량% 이하, 95 중량% 이하, 또는 94 중량% 이하로 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 제4 결정질 상을, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있는 함량으로 포함할 수 있다. 제4 결정질 상의 함량은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 수 있다.
추가 실시 형태에서, 지르콘 바디는 지르코니아를 포함하는 제5 결정질 상을 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 제5 결정질 상은 지르코니아로 본질적으로 이루어질 수 있다. 다른 실시 형태에서, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 제4 결정질 상을 특정 함량으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 제5 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%로, 제5 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.03 중량%, 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.4 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.6 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 0.9 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.3 중량%, 적어도 1.5 중량%, 또는 적어도 1.7 중량%로 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 제5 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 15 중량% 이하로, 예컨대, 제5 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8.7 중량% 이하, 8.5 중량% 이하, 8.3 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 또는 2 중량% 이하로 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 제5 결정질 상을, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있는 함량으로 포함할 수 있다. 제5 결정질 상의 함량은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 수 있다. 일 실시 형태에서, 지르코니아의 대부분 또는 본질적으로 전부는 결정질 상, 즉, 제5 결정질 상에 존재할 수 있다. 제5 결정질 상은 본 개시내용에서 지르코니아 결정질 상으로 지칭될 수 있다.
다른 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따라 형성된 지르콘 바디는 특정 함량의 지르코니아를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르코니아를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.02 중량%, 적어도 0.04 중량%, 적어도 0.06 중량%, 적어도 0.08 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.4 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.6 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 0.9 중량%, 또는 적어도 1 중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 지르코니아를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 15 중량% 이하로, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 또는 2 중량% 이하로 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 지르코니아를, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있는 함량으로 포함할 수 있다. 지르코니아의 함량은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따라 형성된 내화성 물체의 지르콘 바디의 미세구조의 이미지가 포함된다. 전자 후방산란 회절을 사용하여 분석될 때, 지르콘 바디는 지르콘 결정질 상(401), Ta-Fe-Ti 풍부 결정질 상(403), 유리 상(405), 유리 상(405) 내에 함유된 Ca-Al-Si 풍부 결정질 상(407), 지르코니아 결정질 상(409), 및 멀라이트 결정질 상(411)을 포함하는 것으로 나타날 수 있다. 전자 후방산란 회절을 사용하여 추가로 분석될 때, Ca-Al-Si 풍부 상(407)은 겔레나이트(Ca2Al2SiO7), 또는 그의 수화된 형태, 프레나이트(Ca2Al2Si3O12H2)를 포함한다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 결정질 상의 함량의 특정 비를 포함할 수 있다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 CC2/CC1의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CC2는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제2 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이다. 예를 들어, CC2/CC1의 비는 적어도 0.01, 적어도 0.1, 적어도 0.5, 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 또는 적어도 5일 수 있다. 다른 예에서, CC2/CC1의 비는 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 또는 5 이하일 수 있다. 더욱이, CC3/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다. CC3/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 CC3/CC1의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CC3는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제3 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이다. 예를 들어, CC3/CC1의 비는 적어도 0.01, 적어도 0.05, 적어도 0.1, 적어도 0.5, 적어도 1, 적어도 1.5, 적어도 2, 적어도 2.5, 적어도 3, 적어도 3.5, 적어도 4, 적어도 4.5, 적어도 5, 적어도 5, 적어도 5.5, 적어도 6, 적어도 6.5, 적어도 7, 적어도 7.5, 적어도 8, 적어도 8.5, 적어도 9, 적어도 9.5, 또는 적어도 10일 수 있다. 다른 예에서, CC3/CC1의 비는 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 48 이하, 45 이하, 42 이하, 40 이하, 38 이하, 35 이하, 32 이하, 30 이하, 28 이하, 25 이하, 22 이하, 20 이하, 18 이하, 15 이하, 12 이하, 또는 10 이하일 수 있다. 더욱이, CC3/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다. CC3/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 CA/CC1의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CA는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 비정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이다. 일 예에서, CA/CC1의 비는 적어도 1, 적어도 1.5, 적어도 2, 적어도 2.5, 적어도 3, 적어도 3.5, 적어도 4, 적어도 4.5, 적어도 5, 적어도 5, 적어도 5.5, 적어도 6, 적어도 6.5, 적어도 7, 적어도 7.5, 적어도 8, 적어도 8.5, 적어도 9, 적어도 9.5, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 15, 적어도 16, 적어도 17, 적어도 18, 적어도 19, 적어도 20, 적어도 22, 적어도 24, 적어도 26, 적어도 28, 적어도 30, 적어도 32, 적어도 35, 적어도 38, 적어도 40, 적어도 50, 적어도 60, 또는 적어도 70일 수 있다. 다른 예에서, CA/CC1의 비는 500 이하, 400 이하, 300 이하, 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 48 이하, 45 이하, 42 이하, 40 이하, 38 이하, 35 이하, 32 이하, 또는 30 이하일 수 있다. 더욱이, CA/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다. CA/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 CC4/CC1의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CC4는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제4 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이다. 일 예에서, CC4/CC1의 비는 적어도 10, 적어도 15, 적어도 20, 적어도 25, 적어도 30, 적어도 35, 적어도 40, 적어도 45, 적어도 50, 적어도 55, 적어도 60, 적어도 65, 적어도 70, 적어도 75, 적어도 80, 적어도 85, 또는 적어도 90일 수 있다. 다른 예에서, CC4/CC1의 비는 9300 이하, 7000 이하, 5000 이하, 3000 이하, 1000 이하, 800 이하, 600 이하, 500 이하, 400 이하, 300 이하, 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 또는 10 이하일 수 있다. 더욱이, CC4/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다. CC4/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 CC5/CC1의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CC5는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제5 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이다. 일 예에서, CC5/CC1의 비는 적어도 0.01, 적어도 0.1, 적어도 0.5, 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 또는 적어도 5일 수 있다. 다른 예에서, CC5/CC1의 비는 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 또는 3 이하일 수 있다. 더욱이, CC5/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다. CC5/CC1의 비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
다른 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따라 형성된 지르콘 바디는 특정 함량의 지르콘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘의 함량이 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 50 중량%, 예컨대, 적어도 52 중량%, 적어도 53 중량%, 적어도 54 중량%, 적어도 55 중량%, 적어도 56 중량%, 적어도 57 중량%, 적어도 57.5 중량%, 적어도 58 중량%, 적어도 58.5 중량%, 적어도 59 중량%, 적어도 59.5 중량%, 적어도 60 중량%, 적어도 60.5 중량%, 적어도 61 중량%, 적어도 61.5, 중량%, 적어도 62 중량%, 적어도 62.5 중량%, 적어도 63 중량%, 적어도 62.5 중량%, 적어도 64 중량%, 적어도 64.5 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 65.5 중량%, 적어도 66 중량%, 적어도 66.5 중량%, 적어도 67 중량%, 적어도 68 중량%, 적어도 69 중량%, 적어도 70 중량%, 적어도 75 중량%, 적어도 80 중량%, 적어도 85 중량%, 적어도 90 중량% 또는 심지어 적어도 93 중량%일 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 지르콘의 함량이 지르콘 바디의 총 중량에 대해 99 중량% 이하, 예컨대, 95 중량% 이하, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 80 중량% 이하, 75 중량% 이하, 70 중량% 이하, 69 중량% 이하, 68 중량% 이하, 67 중량% 이하, 66.5 중량% 이하, 66 중량% 이하, 66.5 중량% 이하, 65 중량% 이하, 64.5 중량% 이하, 64 중량% 이하, 63.5 중량% 이하, 53 중량% 이하, 62.5 중량% 이하, 62 중량% 이하, 61.5 중량% 이하, 61 중량% 이하, 60.5 중량% 이하, 60 중량% 이하, 59.5 중량% 이하, 59 중량% 이하, 58 중량% 이하, 58 중량% 이하, 적어도 57 중량%, 57 중량% 이하, 56 중량% 이하, 55 중량% 이하, 54 중량% 이하, 53 중량% 이하, 52 중량% 이하 또는 심지어 51 중량% 이하일 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 추가 실시 형태에서, 지르콘 바디는 지르콘의 대부분 또는 본질적으로 전부가 제4 결정질 상에 존재하도록 지르콘을 포함할 수 있다.
다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 Al2O3 함유 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 10 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 예컨대, 9 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 8 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 7 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 6.8 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 6.5 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 6.2 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 6 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 5.8 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 5.6 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 5.3 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 5 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 4.8 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 또는 4.6 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분을 포함할 수 있다. 추가 예에서, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.2 중량%의 Al2O3 함유 성분, 예컨대, 적어도 0.5 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 1.0 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 1.5 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 1.7 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.0 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 2.5 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 3 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 3.5 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 3.8 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 4 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 4.2 중량%의 Al2O3 함유 성분, 적어도 4.4 중량%의 Al2O3 함유 성분, 또는 심지어 적어도 4.5 중량%의 Al2O3 함유 성분을 포함할 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3 함유 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3 함유 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 Al2O3를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 10 중량% 이하의 Al2O3, 예컨대, 9 중량% 이하의 Al2O3, 8 중량% 이하의 Al2O3, 7 중량% 이하의 Al2O3, 6.5 중량% 이하의 Al2O3, 6 중량% 이하의 Al2O3, 5.8 중량% 이하의 Al2O3, 5.6 중량% 이하의 Al2O3, 5.4 중량% 이하의 Al2O3, 5.3 중량% 이하의 Al2O3, 5.1 중량% 이하의 Al2O3, 5 중량% 이하의 Al2O3, 4.9 중량% 이하의 Al2O3, 4.8 중량% 이하의 Al2O3, 4.7 중량% 이하의 Al2O3, 4.6 중량% 이하의 Al2O3, 또는 심지어 4.5 중량% 이하의 Al2O3를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.2 중량%의 Al2O3, 예컨대, 적어도 0.5 중량%의 Al2O3, 적어도 1.0 중량%의 Al2O3, 적어도 1.5 중량%의 Al2O3, 적어도 2 중량%의 Al2O3, 적어도 2.5 중량%의 Al2O3, 적어도 3 중량%의 Al2O3, 적어도 3.4 중량%의 Al2O3, 적어도 3.7 중량%의 Al2O3, 적어도 4 중량%의 Al2O3, 적어도 4.1 중량%의 Al2O3, 적어도 4.2 중량%의 Al2O3, 또는 심지어 적어도 4.3 중량%의 Al2O3를 포함할 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디 내의 Al2O3 함유 성분은 알루미나를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디 내의 Al2O3 함유 성분은 특정 함량의 알루미나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디 내의 Al2O3 함유 성분은 Al2O3 함유 성분의 총 중량에 대해 적어도 1 중량% 알루미나, 예컨대, 적어도 2 중량% 알루미나, 적어도 5 중량% 알루미나, 적어도 10 중량% 알루미나, 적어도 15 중량% 알루미나, 적어도 20 중량% 알루미나, 적어도 25 중량% 알루미나, 적어도 30 중량% 알루미나, 적어도 35 중량% 알루미나, 적어도 40 중량% 알루미나, 적어도 45 중량% 알루미나, 적어도 50 중량% 알루미나, 적어도 55 중량% 알루미나, 적어도 60 중량% 알루미나, 적어도 65 중량% 알루미나, 적어도 70 중량% 알루미나, 적어도 75 중량% 알루미나, 적어도 80 중량% 알루미나, 적어도 85 중량% 알루미나, 적어도 90 중량% 알루미나, 적어도 95 중량% 알루미나를 포함할 수 있거나, Al2O3 함유 성분은 심지어 알루미나로 본질적으로 이루어질 수 있다. 지르콘 바디 내의 Al2O3 함유 성분 중 알루미나의 함량은 상기에 언급된 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값 또는 적어도 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디 내의 Al2O3 함유 성분은 멀라이트를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디 내의 Al2O3 함유 성분은 특정 함량의 멀라이트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디 내의 Al2O3 함유 성분은 Al2O3 함유 성분의 총 중량에 대해 적어도 1 중량% 멀라이트, 예컨대, 적어도 2 중량% 멀라이트, 적어도 5 중량% 멀라이트, 적어도 10 중량% 멀라이트, 적어도 15 중량% 멀라이트, 적어도 20 중량% 멀라이트, 적어도 25 중량% 멀라이트, 적어도 30 중량% 멀라이트, 적어도 35 중량% 멀라이트, 적어도 40 중량% 멀라이트, 적어도 45 중량% 멀라이트, 적어도 50 중량% 멀라이트, 적어도 55 중량% 멀라이트, 적어도 60 중량% 멀라이트, 적어도 65 중량% 멀라이트, 적어도 70 중량% 멀라이트, 적어도 75 중량% 멀라이트, 적어도 80 중량% 멀라이트, 적어도 85 중량% 멀라이트, 적어도 90 중량% 멀라이트, 적어도 95 중량% 멀라이트를 포함할 수 있거나, Al2O3 함유 성분은 심지어 멀라이트로 본질적으로 이루어질 수 있다. 지르콘 바디 내의 Al2O3 함유 성분 중 멀라이트의 함량은 상기에 언급된 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값 또는 적어도 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디 내의 멀라이트는 Al6Si2O13을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디 내의 멀라이트는 특정 함량의 Al6Si2O13을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디 내의 멀라이트는 멀라이트의 총 중량에 대해 적어도 1 중량% Al6Si2O13, 예컨대, 적어도 2 중량% Al6Si2O13, 적어도 5 중량% Al6Si2O13, 적어도 10 중량% Al6Si2O13, 적어도 15 중량% Al6Si2O13, 적어도 20 중량% Al6Si2O13, 적어도 25 중량% Al6Si2O13, 적어도 30 중량% Al6Si2O13, 적어도 35 중량% Al6Si2O13, 적어도 40 중량% Al6Si2O13, 적어도 45 중량% Al6Si2O13, 적어도 50 중량% Al6Si2O13, 적어도 55 중량% Al6Si2O13, 적어도 60 중량% Al6Si2O13, 적어도 65 중량% Al6Si2O13, 적어도 70 중량% Al6Si2O13, 적어도 75 중량% Al6Si2O13, 적어도 80 중량% Al6Si2O13, 적어도 85 중량% Al6Si2O13, 적어도 90 중량% Al6Si2O13, 적어도 95 중량% Al6Si2O13를 포함할 수 있거나, 지르콘 바디 내의 멀라이트는 심지어 Al6Si2O13으로 본질적으로 이루어질 수 있다. 지르콘 바디 내의 멀라이트 중 Al6Si2O13의 함량은 상기에 언급된 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값 또는 적어도 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
또 다른 특정 실시 형태에 따르면, Al2O3 함유 성분은 알루미노실리케이트 종을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 알루미노실리케이트 종은 비-화학량론적 멀라이트, 화학량론적 멀라이트, 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, Al2O3 함유 성분은 알루미네이트 종과 알루미노실리케이트 종의 조합을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에 따르면, 알루미노실리케이트 종은 알루미네이트 종보다 더 큰 함량으로 존재한다.
다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 멀라이트를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량%의 멀라이트, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 1 중량%, 적어도 1.2 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 1.8 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.2 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 2.7 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 3.2 중량%, 적어도 3.5 중량%, 적어도 3.7 중량%, 적어도 4.1 중량%의 멀라이트를 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8.6 중량% 이하, 8.2 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7.6 중량% 이하, 7.4 중량% 이하, 7.2 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3.8 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3.2 중량% 이하, 또는 3 중량% 이하의 멀라이트를 포함할 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 멀라이트의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 멀라이트의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, 지르콘 바디는 멀라이트의 함량이 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량% 및 10 중량% 이하를 포함하는 범위 내에 또는 적어도 3 중량% 및 8 중량% 이하를 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 바디의 형성을 용이하게 할 수 있는 CZN/CM의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CZN은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘의 함량이고, CM은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 멀라이트의 함량이다. 일 예에서, CZN/CM의 비는 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 15, 적어도 16, 적어도 17, 적어도 18, 적어도 19, 적어도 20, 적어도 21, 적어도 22, 적어도 23, 적어도 24, 적어도 25, 적어도 26, 적어도 27, 적어도 28, 적어도 29, 적어도 30, 적어도 31, 적어도 32, 또는 적어도 33일 수 있다. 다른 예에서, CZN/CM의 비는 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 48 이하, 45 이하, 42 이하, 40 이하, 38 이하, 35 이하, 32 이하, 또는 30 이하일 수 있다. CZN/CM의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CZN/CM의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 SiO2 성분을 포함할 수 있다. SiO2 성분은 지르콘 재료의 일부로서 지르콘 바디에 첨가된 SiO2와 Al2O3 함유 성분의 일부로서 지르콘 바디에 첨가된 SiO2와 프리 실리카로서 지르콘 바디에 첨가된 SiO2의 조합을 포함할 수 있다. 프리 실리카는 Al2O3 함유 성분 또는 지르콘 재료의 결정 형태의 일부로서 결합되지 않은 SiO2로 정의될 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 34.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 33 중량% 이하의 SiO2 성분, 32.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 32 중량% 이하의 SiO2 성분, 31.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 30 중량% 이하의 SiO2 성분, 29.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 29 중량% 이하의 SiO2 성분, 28.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 28 중량% 이하의 SiO2 성분, 27.5 중량% 이하의 SiO2 성분, 27 중량% 이하의 SiO2 성분 또는 심지어 26.5 중량% 이하의 SiO2 성분을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 25.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 26 중량%의 SiO2 성분, 적어도 26.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 27 중량%의 SiO2 성분, 적어도 27.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 28 중량%의 SiO2 성분, 적어도 28.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 29 중량%의 SiO2 성분, 적어도 29.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 30 중량%의 SiO2 성분, 적어도 30.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 31 중량%의 SiO2 성분, 적어도 31.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 32 중량%의 SiO2 성분, 적어도 32.5 중량%의 SiO2 성분, 적어도 33 중량%의 SiO2 성분, 적어도 33.5 중량%의 SiO2 성분, 약 34 중량%의 SiO2 성분 또는 심지어 적어도 34.5 중량%의 SiO2 성분을 포함할 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 비 CSiO2/CAlC를 포함할 수 있다. CSiO2는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량을 나타낼 수 있고, CAlC는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3 함유 성분의 함량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 비 CSiO2/CAlC가 적어도 5, 예컨대, 적어도 8, 적어도 10, 적어도 13, 적어도 15, 적어도 18, 적어도 20, 적어도 23, 적어도 25, 적어도 28, 적어도 30, 적어도 33, 적어도 35, 적어도 38, 적어도 40, 적어도 43, 적어도 45 또는 심지어 적어도 48일 수 있다. 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 비 CSiO2/CAlC가 50 이하, 예컨대, 47 이하, 45 이하, 42 이하, 40 이하, 37 이하, 35 이하, 32 이하, 30 이하, 27 이하, 20 이하, 17 이하, 12 이하, 10 이하 또는 심지어 7 이하일 수 있다. 비 CSiO2/CAlC는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CSiO2/CAlC는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 비 CAlC/CZN을 포함할 수 있다. CALC는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Al2O3 함유 성분의 함량을 나타낼 수 있고, CZN은 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘의 함량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 비 CAlC/CZN이 0.08 이하, 예컨대, 0.075 이하, 0.07 이하, 0.065 이하, 0.06 이하, 0.055 이하, 0.05 이하, 0.045 이하, 0.04 이하, 0.035 이하, 0.030 이하, 0.025 이하, 0.02 이하, 0.015 이하 또는 심지어 0.01 이하일 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 CAlC/CZN의 비가 적어도 0.002, 예컨대, 적어도 0.005, 적어도 0.01, 적어도 적어도 0.02, 적어도 0.03, 적어도 0.035, 적어도 0.04, 적어도 0.045, 적어도 0.05, 적어도 0.055, 적어도 0.06, 적어도 0.065, 적어도 0.07, 적어도 0.075, 적어도 0.08, 적어도 0.085 또는 심지어 적어도 0.09일 수 있다. 비 CAlC/CZN은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CAlC/CZN은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 소결 보조제, 예를 들어, Ta2O5 또는 TiO2를 포함할 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 소결 보조제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 5.0 중량% 이하의 소결 보조제, 예컨대, 4.5 중량% 이하의 소결 보조제, 4.0 중량% 이하의 소결 보조제, 3.5 중량% 이하의 소결 보조제, 3.0 중량% 이하의 소결 보조제, 2.5 중량% 이하의 소결 보조제, 2.0 중량% 이하의 소결 보조제, 1.5 중량% 이하의 소결 보조제, 1.0 중량% 이하의 소결 보조제, 0.5 중량% 이하의 소결 보조제, 0.1 중량% 이하의 소결 보조제를 포함할 수 있거나, 심지어 지르콘 바디에는 소결 보조제가 본질적으로 없을 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.2 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.3 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.4 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.5 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.6 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.7 중량%의 소결 보조제, 적어도 0.8 중량%의 소결 보조제 또는 심지어 적어도 0.9 중량%의 소결 보조제를 포함할 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 소결 보조제의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 소결 보조제의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 비 CSA/CSiO2를 포함할 수 있다. CSA는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 소결 보조제의 함량을 나타내고, CSiO2는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량을 나타낸다. 소정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 비 CBSA/CBSiO2가 0.5 이하, 예컨대, 0.1 이하, 0.05 이하, 0.04 이하, 0.03 이하 또는 심지어 0.02 이하일 수 있다. 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 비 CSA/CSiO2가 적어도 0.001, 예컨대, 적어도 0.005, 적어도 0.01, 적어도 0.02 또는 심지어 적어도 0.03일 수 있다. 비 CSA/CSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CSA/CSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 Ta2O5를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 Ta2O5, 예컨대, 적어도 0.2 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.3 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.4 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.5 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.6 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.7 중량%의 Ta2O5, 적어도 0.8 중량%의 Ta2O5 또는 심지어 적어도 0.9 중량%의 Ta2O5를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 3.0 중량% 이하의 Ta2O5, 예컨대, 2.5 중량% 이하의 Ta2O5, 2.0 중량% 이하의 Ta2O5, 1.5 중량% 이하의 Ta2O5, 1.0 중량% 이하의 Ta2O5, 0.5 중량% 이하의 Ta2O5, 0.1 중량% 이하의 Ta2O5를 포함할 수 있거나, 심지어 지르콘 바디에는 Ta2O5가 본질적으로 없을 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Ta2O5의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Ta2O5의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 비 CTa2O5/CSiO2를 포함할 수 있다. CTa2O5는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Ta2O5의 함량을 나타내고, CSiO2는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량을 나타낸다. 소정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 비 CTa2O5/CSiO2가 0.5 이하, 예컨대, 0.1 이하, 0.05 이하, 0.04 이하, 0.03 이하 또는 심지어 0.02 이하일 수 있다. 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 비 CTa2O5/CSiO2가 적어도 0.001, 예컨대, 적어도 0.005, 적어도 0.01, 적어도 0.02 또는 심지어 적어도 0.03일 수 있다. 비 CTa2O5/CSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CTa2O5/CSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 TiO2를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 5.0 중량% 이하의 TiO2, 예컨대, 4.5 중량% 이하의 TiO2, 4.0 중량% 이하의 TiO2, 3.5 중량% 이하의 TiO2, 3.0 중량% 이하의 TiO2, 2.5 중량% 이하의 TiO2, 2.0 중량% 이하의 TiO2, 1.5 중량% 이하의 TiO2, 1.0 중량% 이하의 TiO2, 0.5 중량% 이하의 TiO2, 0.1 중량% 이하의 TiO2를 포함할 수 있거나, 심지어 지르콘 바디에는 TiO2가 본질적으로 없을 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 TiO2, 적어도 0.2 중량%의 TiO2, 적어도 0.3 중량%의 TiO2, 적어도 0.4 중량%의 TiO2, 적어도 0.5 중량%의 TiO2, 적어도 0.6 중량%의 TiO2, 적어도 0.7 중량%의 TiO2, 적어도 0.8 중량%의 TiO2 또는 심지어 적어도 0.9 중량%의 TiO2를 포함할 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 TiO2의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 TiO2의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 비 CTiO2/CSiO2를 포함할 수 있다. CTiO2는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 TiO2의 함량을 나타내고, CSiO2는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SiO2 성분의 함량을 나타낸다. 소정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 비 CTiO2/CSiO2가 0.5 이하, 예컨대, 0.1 이하, 0.05 이하, 0.04 이하, 0.03 이하 또는 심지어 0.02 이하일 수 있다. 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 비 CTiO2/CSiO2가 적어도 0.001, 예컨대, 적어도 0.005, 적어도 0.01, 적어도 0.02 또는 심지어 적어도 0.03일 수 있다. 비 CTiO2/CSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CTiO2/CSiO2는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 조합된 Ta2O5 및 TiO2를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 5.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 예컨대, 4.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 3.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 2.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 1.0 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 0.5 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 0.1 중량% 이하의 조합된 Ta2O5 및 TiO2를 포함할 수 있거나 심지어 지르콘 바디에는 조합된 Ta2O5 및 TiO2가 본질적으로 없을 수 있다. 또 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 예컨대, 적어도 0.2 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.3 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.4 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.5 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.6 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.7 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2, 적어도 0.8 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2 또는 심지어 적어도 0.9 중량%의 조합된 Ta2O5 및 TiO2를 포함할 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 조합된 Ta2O5 및 TiO2의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 Ta2O5 및 TiO2의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 지르콘 바디는 하나 이상의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있고, 여기서 알칼리 토류 산화물의 총 함량은 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.02 중량%, 예컨대 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.15 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.2 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 1.8 중량%, 또는 적어도 2 중량%일 수 있다. 다른 태양에서, 알칼리 토류 산화물의 총 함량은 지르콘 바디의 총 중량에 대해 8 중량% 이하, 예컨대 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 또는 4 중량% 이하일 수 있다. 더욱이, 알칼리 토류 산화물의 총 함량은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 값일 수 있다. 알칼리 토류 산화물의 총 함량은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, 총 함량은 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.02 중량% 및 8 중량% 이하로부터의 범위 내에, 또는 적어도 0.15 중량% 및 8 중량% 이하를 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 바디의 형성을 용이하게 할 수 있는 CAl2O3/CAKO의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CAl2O3는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 알루미나의 함량이고, CAKO는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 알칼리 토류 산화물의 함량이다. 특정 태양에서, 알칼리 토류 산화물은 CaO, BaO, SrO, MgO, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일 예에서, CAl2O3/CAKO의 비는 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 또는 적어도 14일 수 있다. 다른 예에서, CAl2O3/CAKO의 비는 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 15 이하, 14 이하, 13 이하, 12 이하, 11 이하, 10 이하, 또는 9 이하일 수 있다. CAl2O3/CAKO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CAl2O3/CAKO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
특정 실시 형태에서, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 CaO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.02 중량%의 CaO, 적어도 0.08 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.15 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.2 중량%, 적어도 1.4 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 1.8 중량%, 또는 적어도 2 중량%. 다른 예에서, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 5 중량% 이하의 CaO, 예컨대, 4 중량% 이하, 3.8 중량% 이하의 CaO, 3.5 중량% 이하의 CaO, 3 중량% 이하의 CaO, 3.8 중량% 이하의 CaO, 3.5 중량% 이하의 CaO, 3.2 중량% 이하의 CaO, 3 중량% 이하의 CaO, 2.8 중량% 이하의 CaO, 2.5 중량% 이하의 CaO, 2.2 중량% 이하의 CaO, 2 중량% 이하의 CaO, 1.8 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1.2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 CaO를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 지르콘 바디는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 백분율일 수 있는 CaO의 함량을 포함할 수 있다. 지르콘 바디는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위로 CaO의 함량을 포함할 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 바디의 형성을 용이하게 할 수 있는 CAl2O3/CCaO의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CAl2O3는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 알루미나의 함량이고, CCaO는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 CaO의 함량이다. 일 예에서, CAl2O3/CCaO의 비는 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 또는 적어도 14일 수 있다. 다른 예에서, CAl2O3/CAKO의 비는 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 15 이하, 14 이하, 13 이하, 12 이하, 11 이하, 10 이하, 또는 9 이하일 수 있다. CAl2O3/CCaO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CAl2O3/CCaO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 MgO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%의 MgO, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.02 중량%의 MgO, 적어도 0.03 중량%의 MgO, 적어도 0.04 중량%의 MgO, 적어도 0.05 중량%의 MgO, 적어도 0.06 중량%의 MgO, 적어도 0.07 중량%의 MgO, 적어도 0.08 중량%의 MgO, 적어도 0.09 중량%의 MgO, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.12 중량%, 적어도 0.13 중량%, 적어도 0.15 중량%, 또는 적어도 0.18 중량%의 MgO를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 0.2 중량% 이하의 MgO, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 0.18 중량% 이하, 0.15 중량% 이하, 0.12 중량% 이하, 0.1 중량% 이하, 0.08 중량% 이하, 0.05 중량% 이하, 또는 0.03 중량% 이하의 MgO를 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 백분율일 수 있는 MgO의 함량을 포함할 수 있다. 지르콘 바디는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위로 MgO의 함량을 포함할 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 특정 실시 형태에서, 지르콘 바디에는 MgO가 본질적으로 없을 수 있다. 예를 들어, MgO는 원료들 중 하나 이상으로부터의 불순물일 수 있다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 바디의 형성을 용이하게 할 수 있는 CAl2O3/CMgO의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CAl2O3는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 알루미나의 함량이고, CMgO는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 MgO의 함량이다. 일 예에서, CAl2O3/CMgO의 비는 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 16, 적어도 18, 적어도 20, 적어도 24, 적어도 25, 적어도 28, 적어도 30, 적어도 33, 적어도 35, 적어도 38, 또는 적어도 40일 수 있다. 다른 예에서, CAl2O3/CMgO의 비는 5000 이하, 4000 이하, 3000 이하, 2000 이하, 1000 이하, 800 이하, 700 이하, 500 이하, 300 이하, 200 이하, 150 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 또는 20 이하일 수 있다. CAl2O3/CMgO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CAl2O3/CMgO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 BaO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량% BaO, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.2 중량%, 적어도 1.4 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 1.8 중량%, 또는 적어도 2 중량%의 BaO를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 5 중량% 이하의 BaO, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 4 중량% 이하, 3.8 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3.2 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2.8 중량% 이하, 2.5 중량% 이하, 2.2 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1.8 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 또는 1.2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 BaO를 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 백분율일 수 있는 BaO의 함량을 포함할 수 있다. 지르콘 바디는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위로 BaO의 함량을 포함할 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 바디의 형성을 용이하게 할 수 있는 CAl2O3/CBaO의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CAl2O3는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 알루미나의 함량이고, CBaO는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 BaO의 함량이다. 일 예에서, CAl2O3/CBaO의 비는 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 또는 적어도 14일 수 있다. 다른 예에서, CAl2O3/CBaO의 비는 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 15 이하, 14 이하, 13 이하, 12 이하, 11 이하, 10 이하, 또는 9 이하일 수 있다. CAl2O3/CBaO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CAl2O3/CBaO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 SrO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량% SrO, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.15 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.2 중량%, 적어도 1.4 중량%, 적어도 1.6 중량%, 적어도 1.8 중량%, 또는 적어도 2 중량%의 SrO를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 5 중량% 이하의 SrO, 예컨대, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 4 중량% 이하, 3.8 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3.2 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2.8 중량% 이하, 2.5 중량% 이하, 2.2 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1.8 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 또는 1.2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 SrO를 포함할 수 있다. 더욱이, 지르콘 바디는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위 내의 임의의 백분율일 수 있는 SrO의 함량을 포함할 수 있다. 지르콘 바디는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 백분율들을 포함하는 범위로 SrO의 함량을 포함할 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 바디의 형성을 용이하게 할 수 있는 CAl2O3/CSrO의 특정 비를 포함할 수 있는데, 여기서 CAl2O3는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 알루미나의 함량이고, CSrO는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 SrO의 함량이다. 일 예에서, CAl2O3/CSrO의 비는 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 또는 적어도 14일 수 있다. 다른 예에서, CAl2O3/CSrO의 비는 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 15 이하, 14 이하, 13 이하, 12 이하, 11 이하, 10 이하, 또는 9 이하일 수 있다. CAl2O3/CSrO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. CAl2O3/CSrO의 비는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 K2O를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 K2O, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 K2O, 0.5 중량% 이하의 K2O, 0.4 중량% 이하의 K2O, 0.3 중량% 이하의 K2O, 0.2 중량% 이하의 K2O, 0.1 중량% 이하의 K2O를 포함할 수 있거나, 지르콘 바디에는 K2O가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 Na2O를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 Na2O, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 Na2O, 0.5 중량% 이하의 Na2O, 0.4 중량% 이하의 Na2O, 0.3 중량% 이하의 Na2O, 0.2 중량% 이하의 Na2O, 0.1 중량% 이하의 Na2O를 포함할 수 있거나, 지르콘 바디에는 Na2O가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 Y2O3를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 Y2O3, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 Y2O3, 0.5 중량% 이하의 Y2O3, 0.4 중량% 이하의 Y2O3, 0.3 중량% 이하의 Y2O3, 0.2 중량% 이하의 Y2O3, 0.1 중량% 이하의 Y2O3를 포함할 수 있거나, 지르콘 바디에는 Y2O3가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 P2O5를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 P2O5, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 P2O5, 0.5 중량% 이하의 P2O5, 0.4 중량% 이하의 P2O5, 0.3 중량% 이하의 P2O5, 0.2 중량% 이하의 P2O5, 0.1 중량% 이하의 P2O5를 포함할 수 있거나, 지르콘 바디에는 P2O5가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 Fe2O3를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 Fe2O3, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 Fe2O3, 0.5 중량% 이하의 Fe2O3, 0.4 중량% 이하의 Fe2O3, 0.3 중량% 이하의 Fe2O3, 0.2 중량% 이하의 Fe2O3, 0.1 중량% 이하의 Fe2O3를 포함할 수 있거나, 지르콘 바디에는 Fe2O3가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 ZnO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 1.0 중량% 이하의 ZnO, 예컨대, 0.8 중량% 이하의 ZnO, 0.5 중량% 이하의 ZnO, 0.4 중량% 이하의 ZnO, 0.3 중량% 이하의 ZnO, 0.2 중량% 이하의 ZnO, 0.1 중량% 이하의 ZnO를 포함할 수 있거나, 지르콘 바디에는 ZnO가 본질적으로 없을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 조합된 Yb2O3, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 1.5 중량% 이하의 조합된 Yb2O3, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 예컨대, 1.2 중량% 이하의 조합된 Yb2O3, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 1.0 중량% 이하의 조합된 Yb2O3, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 0.7 중량% 이하의 조합된 Yb2O3, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 0.5 중량% 이하의 조합된 Yb2O3, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 0.2 중량% 이하의 조합된 Yb2O3, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO, 0.1 중량% 이하의 조합된 Yb2O3, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO를 포함할 수 있거나, 지르콘 바디에는 조합된 Yb2O3, K2O, Na2O, Y2O3, P2O5, Fe2O3 및 ZnO가 본질적으로 없을 수 있다.
다른 실시 형태에서, 지르콘 바디는, 예를 들어, 희토류 산화물, 알칼리 산화물, 및 본 명세서에 명시적으로 개시되지 않은 임의의 전이 금속 산화물과 같은 금속 산화물을 최소 함량으로 가질 수 있다. 희토류 산화물은 란탄 계열로부터의 희토류 금속(즉, 57 내지 71의 원자 번호를 갖는 원소), 예를 들어 산화란탄, 산화세륨 및 산화유로퓸을 포함하는 임의의 산화물 조성물을 포함할 수 있다. 알칼리 산화물은 1족 금속(즉, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 및 프랑슘), 예를 들어 산화리튬, 산화칼륨 및 산화세슘을 포함하는 임의의 산화물 조성물을 포함할 수 있다. 상기에 언급된 임의의 산화물, 예를 들어, 희토류 산화물, 알칼리 산화물 및 본 명세서에 명시적으로 개시되지 않은 임의의 전이 금속 산화물을 최소 함량으로 갖는 지르콘 바디는 그러한 산화물의 함량이 지르콘 바디의 총 중량의 1 중량% 이하, 예컨대, 0.7 중량% 이하, 0.5 중량% 이하 또는 심지어 0.2 중량% 이하일 수 있다.
특정 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 내화성 물체는 프리 실리카를 포함하는 비정질 상을 포함할 수 있다. 프리 실리카는 Al2O3 함유 성분 또는 지르콘 재료의 결정 형태의 일부로서 결합되지 않은 SiO2로 정의될 수 있다. 특정 태양에서, 프리 실리카의 대부분 또는 본질적으로 전부는 지르콘 바디의 비정질 상에 존재할 수 있다. 추가 실시 형태에서, 제4 결정질 상은 지르콘 그레인을 포함할 수 있고, 프리 실리카가 지르콘 그레인들 사이에 존재할 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 함량의 프리 실리카를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 4.5 중량% 이하의 프리 실리카, 예컨대, 4.0 중량% 이하의 프리 실리카, 3.9 중량% 이하의 프리 실리카, 3.8 중량% 이하의 프리 실리카, 3.7 중량% 이하의 프리 실리카, 3.6 중량% 이하의 프리 실리카, 3.5 중량% 이하의 프리 실리카, 3.4 중량% 이하의 프리 실리카, 3.3 중량% 이하의 프리 실리카, 3.2 중량% 이하의 프리 실리카, 3.1 중량% 이하의 프리 실리카, 3.0 중량% 이하의 프리 실리카, 2.9 중량% 이하의 프리 실리카, 2.8 중량% 이하의 프리 실리카, 2.7 중량% 이하의 프리 실리카, 2.6 중량% 이하의 프리 실리카, 2.5 중량% 이하의 프리 실리카, 2.4 중량% 이하의 프리 실리카, 2.3 중량% 이하의 프리 실리카, 2.2 중량% 이하의 프리 실리카, 2.1 중량% 이하의 프리 실리카, 2.0 중량% 이하의 프리 실리카, 1.9 중량% 이하의 프리 실리카, 1.8 중량% 이하의 프리 실리카, 1.7 중량% 이하의 프리 실리카, 1.6 중량% 이하의 프리 실리카, 1.5 중량% 이하의 프리 실리카, 1.4 중량% 이하의 프리 실리카, 1.3 중량% 이하의 프리 실리카, 1.2 중량% 이하의 프리 실리카, 1.1 중량% 이하의 프리 실리카, 1.0 중량% 이하의 프리 실리카 또는 심지어 0.5 중량% 이하의 프리 실리카를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 프리 실리카, 예컨대, 적어도 0.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.0 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.2 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.3 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.4 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.0 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.2 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.3 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.4 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.0 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.2 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.3 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.4 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 4.0 중량%의 프리 실리카 또는 심지어 적어도 4.5 중량%의 프리 실리카를 포함할 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘 바디 내의 프리 실리카의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘 바디 내의 프리 실리카의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디 내의 지르콘 그레인은 특정 함량의 프리 실리카를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지르콘 그레인은 지르콘 바디의 총 중량에 대해 4.5 중량% 이하의 프리 실리카, 예컨대, 4.0 중량% 이하의 프리 실리카, 3.9 중량% 이하의 프리 실리카, 3.8 중량% 이하의 프리 실리카, 3.7 중량% 이하의 프리 실리카, 3.6 중량% 이하의 프리 실리카, 3.5 중량% 이하의 프리 실리카, 3.4 중량% 이하의 프리 실리카, 3.3 중량% 이하의 프리 실리카, 3.2 중량% 이하의 프리 실리카, 3.1 중량% 이하의 프리 실리카, 3.0 중량% 이하의 프리 실리카, 2.9 중량% 이하의 프리 실리카, 2.8 중량% 이하의 프리 실리카, 2.7 중량% 이하의 프리 실리카, 2.6 중량% 이하의 프리 실리카, 2.5 중량% 이하의 프리 실리카, 2.4 중량% 이하의 프리 실리카, 2.3 중량% 이하의 프리 실리카, 2.2 중량% 이하의 프리 실리카, 2.1 중량% 이하의 프리 실리카, 2.0 중량% 이하의 프리 실리카, 1.9 중량% 이하의 프리 실리카, 1.8 중량% 이하의 프리 실리카, 1.7 중량% 이하의 프리 실리카, 1.6 중량% 이하의 프리 실리카, 1.5 중량% 이하의 프리 실리카, 1.4 중량% 이하의 프리 실리카, 1.3 중량% 이하의 프리 실리카, 1.2 중량% 이하의 프리 실리카, 1.1 중량% 이하의 프리 실리카, 1.0 중량% 이하의 프리 실리카 또는 심지어 0.5 중량% 이하의 프리 실리카를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 그레인은 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 프리 실리카, 예컨대, 적어도 0.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 0.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.0 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.2 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.3 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.4 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 1.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.0 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.2 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.3 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.4 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 2.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.0 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.1 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.2 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.3 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.4 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.5 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.6 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.7 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.8 중량%의 프리 실리카, 적어도 3.9 중량%의 프리 실리카, 적어도 4.0 중량%의 프리 실리카 또는 심지어 적어도 4.5 중량%의 프리 실리카를 포함할 수 있다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘 그레인 내의 프리 실리카의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘 그레인 내의 프리 실리카의 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 비정질 상은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 실리카(SiO2)를 포함할 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디의 비정질 상은 파장 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법 또는 에너지 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법을 사용하여 측정될 수 있는 특정 함량의 SiO2를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 20 중량%의 SiO2의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 23 중량%, 적어도 25 중량%, 적어도 28 중량%, 적어도 30 중량%, 적어도 33 중량%, 적어도 35 중량%, 적어도 37 중량%, 적어도 40 중량%, 적어도 45 중량%, 적어도 47 중량%, 적어도 49 중량%, 적어도 50 중량%, 적어도 51 중량%, 적어도 53 중량%, 적어도 55 중량%, 적어도 58 중량%, 적어도 60 중량%, 적어도 61 중량%, 적어도 63 중량%, 적어도 65 중량%, 적어도 67 중량%, 또는 심지어 적어도 70 중량%의 실리카를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 비정질 상은 SiO2의 함량이 비정질 상의 총 중량에 대해 80 중량% 이하, 예컨대, 78 중량% 이하, 75 중량% 이하, 73 중량% 이하, 71 중량% 이하, 70 중량% 이하, 69 중량% 이하, 67 중량% 이하, 65 중량% 이하, 60 중량% 이하, 55 중량% 이하, 50 중량% 이하, 45 중량% 이하, 40 중량% 이하, 37 중량% 이하, 35 중량% 이하, 33 중량% 이하, 30 중량% 이하 또는 심지어 27 중량% 이하일 수 있다. 비정질 상 내의 SiO2의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 비정질 상 내의 SiO2의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, 비정질 상은 실리카의 함량이 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 47 중량% 내지 85 중량%를 포함하는 범위 내에, 또는 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 54 중량% 내지 67 중량% 이하를 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
일 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따라 형성된 지르콘 바디는 알루미나(Al2O3)를 포함하는 비정질 상을 포함할 수 있다. 알루미나는 실리카 함유 성분 또는 지르콘 재료의 결정 형태의 일부로서 결합되지 않은 프리 알루미나일 수 있다. 추가 실시 형태에서, 프리 알루미나의 대부분 또는 본질적으로 전부는 비정질 상에 존재할 수 있다. 일 실시 형태에서, 비정질 상은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 알루미나(Al2O3)를 포함할 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디의 비정질 상은 파장 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법 또는 에너지 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법을 사용하여 측정될 수 있는 특정 함량의 Al2O3를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 5 중량%의 Al2O3의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 8 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 12 중량%, 적어도 13 중량%, 적어도 14 중량%, 적어도 15 중량%, 적어도 16 중량%, 적어도 17 중량%, 적어도 18 중량%, 적어도 20 중량%, 적어도 21 중량%, 적어도 22 중량%, 적어도 23 중량%, 또는 심지어 적어도 25 중량%의 알루미나를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 39 중량% 이하의 Al2O3의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 37 중량% 이하, 35 중량% 이하, 32 중량% 이하, 30 중량% 이하, 28 중량% 이하, 27 중량% 이하, 25 중량% 이하, 23 중량% 이하, 21 중량% 이하, 19 중량% 이하, 17 중량% 이하, 16 중량% 이하, 15 중량% 이하, 또는 13 중량% 이하의 알루미나를 포함할 수 있다. 비정질 상 내의 Al2O3의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 비정질 상 내의 Al2O3의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, 비정질 상은 알루미나의 함량이 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 10 중량% 내지 35 중량%를 포함하는 범위 내에, 또는 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 16 중량% 내지 최대한 23 중량%를 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디의 비정질 상은 에너지 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법 또는 파장 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법을 사용하여 측정될 수 있는 특정 함량의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있다. 알칼리 토류 산화물은 알루미나 함유 성분 또는 지르콘 재료의 일부로서 결합되지 않은 프리 알칼리 토류 산화물일 수 있다. 알칼리 토류 산화물은 CaO, BaO, MgO, SrO, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 프리 알칼리 토류 산화물의 대부분 또는 본질적으로 전부는 비정질 상에 존재할 수 있다.
일 실시 형태에서, 비정질 상은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 총 함량의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비정질 상은 비정질의 총 중량에 대해 적어도 2 중량%의 알칼리 토류 산화물의 총 함량을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 2.9 중량% 초과의 알칼리 토류 산화물의 총 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 3.0 중량% 초과, 적어도 3.1 중량%, 적어도 3.2 중량%, 적어도 3.5 중량%, 적어도 3.8 중량%, 적어도 4 중량%, 적어도 4.3 중량%, 적어도 4.5 중량%, 적어도 4.8 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 5.3 중량%, 적어도 5.5 중량%, 적어도 5.7 중량%, 적어도 6.0 중량%, 적어도 6.3 중량%, 적어도 6.5 중량%, 적어도 6.8 중량%, 적어도 7 중량%, 적어도 7.6 중량%, 적어도 7.9 중량%, 적어도 8.1 중량%, 적어도 8.3 중량%, 적어도 8.5 중량%, 적어도 8.8 중량%, 적어도 9 중량%, 적어도 9.3 중량%, 적어도 9.5 중량%, 적어도 9.8 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 10.4 중량%, 적어도 10.8 중량%, 적어도 11.0 중량%, 적어도 11.3 중량%, 적어도 11.5 중량%, 적어도 11.8 중량%, 적어도 12.0 중량%, 적어도 12.3 중량%, 적어도 12.5 중량%, 적어도 12.8 중량%, 적어도 13.0 중량%, 또는 심지어 적어도 13.2 중량%의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 50 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 45 중량% 이하, 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 또는 14 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 13.7 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물의 총 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 13.5 중량% 이하, 13.2 중량% 이하, 13 중량% 이하, 12 중량% 이하, 11 중량% 이하, 10 중량% 이하, 9 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물, 8 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물, 7 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물, 6 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물, 5 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물, 4.5 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물, 4.2 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물, 4 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물, 또는 3.5 중량% 이하의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있다. 비정질 상 내의 알칼리 토류 산화물의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 비정질 상 내의 알칼리 토류 산화물의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 비정질 상은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 산화칼슘(CaO)을 포함할 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디의 비정질 상은 에너지 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법 또는 파장 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법을 사용하여 측정될 수 있는 특정 함량의 CaO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 1.9 중량% 초과의 CaO의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 2.0 중량%, 적어도 2.2 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 2.8 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 3.2 중량%, 적어도 3.5 중량%, 적어도 3.8 중량%, 적어도 4.2 중량%, 적어도 4.8 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 5.2 중량%, 적어도 5.5 중량%, 적어도 5.7 중량%, 적어도 5.9 중량%, 적어도 6.2 중량%, 적어도 6.5 중량%, 적어도 6.7 중량%, 적어도 6.8 중량%, 적어도 7 중량%, 적어도 7.1 중량%, 적어도 7.4 중량%, 적어도 7.4 중량%, 적어도 7.8 중량%, 적어도 8.1 중량%, 적어도 8.4 중량%, 적어도 8.7 중량%, 적어도 9 중량%, 또는 적어도 9.2 중량%의 산화칼슘을 포함할 수 있다. 소정 경우에, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 심지어 더 높은 CaO의 함량, 예컨대 적어도 10 중량%, 예컨대 적어도 13 중량%, 적어도 15 중량%, 적어도 18 중량%, 적어도 20 중량%, 적어도 22 중량%, 또는 심지어 적어도 25 중량%의 CaO를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 50 중량% 이하, 예컨대, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하 또는 심지어 20 중량% 이하의 CaO의 함량을 포함할 수 있다. 특정 경우에, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 14 중량% 이하의 산화칼슘의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 13 중량% 이하의 산화칼슘, 12 중량% 이하의 산화칼슘, 11 중량% 이하의 산화칼슘, 10 중량% 이하의 산화칼슘, 9 중량% 이하의 산화칼슘, 8.9 중량% 이하의 산화칼슘, 8.8 중량% 이하의 산화칼슘, 8.7 중량% 이하의 산화칼슘, 8.3 중량% 이하의 산화칼슘, 8.1 중량% 이하의 산화칼슘, 7.7 중량% 이하의 산화칼슘, 7.4 중량% 이하의 산화칼슘, 7.2 중량% 이하, 7.0 중량% 이하, 6.8 중량% 이하, 6.5 중량% 이하, 6.2 중량% 이하, 5.9 중량% 이하, 5.7 중량% 이하, 5.5 중량% 이하, 5.1 중량% 이하, 4.9 중량% 이하, 4.6 중량% 이하, 4.3 중량% 이하, 4.0 중량% 이하, 또는 3.8 중량% 이하의 산화칼슘을 포함할 수 있다. 비정질 상 내의 CaO의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 비정질 상 내의 CaO의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 비정질 상은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 산화바륨(BaO)을 포함할 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디의 비정질 상은 에너지 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법 또는 파장 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법을 사용하여 측정될 수 있는 특정 함량의 BaO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 0.1 중량% 초과의 BaO의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.9 중량%, 적어도 1.1 중량%, 적어도 1.3 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 1.8 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.2 중량%, 적어도 2.8 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 3.3 중량%, 적어도 3.7 중량%, 적어도 3.9 중량%, 적어도 4.0 중량%, 적어도 4.2 중량%, 적어도 4.6 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 5.1 중량%, 적어도 5.8 중량%, 적어도 6.3 중량%, 적어도 6.5 중량%, 적어도 7 중량%, 적어도 8.0 중량%, 적어도 9 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 10.4 중량%, 적어도 10.9 중량%, 적어도 11 중량%, 적어도 11.4 중량%, 적어도 11.6 중량%, 또는 적어도 11.8 중량%의 산화바륨을 포함할 수 있다. 소정 경우에, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 더 높은 BaO의 함량, 예컨대 적어도 13 중량%, 적어도 15 중량%, 적어도 18 중량%, 적어도 20 중량%, 적어도 22 중량%, 또는 심지어 적어도 25 중량%의 BaO를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 50 중량% 이하, 예컨대, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하 또는 심지어 20 중량% 이하의 BaO의 함량을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 14 중량% 이하의 산화바륨의 함량, 예컨대 비정질 상의 총 중량에 대해 13 중량% 이하, 12 중량% 이하, 11.8 중량% 이하, 11.4 중량% 이하, 10.9 중량% 이하, 9.8 중량% 이하, 9.3 중량% 이하, 8.9 중량% 이하, 8.3 중량% 이하, 8.1 중량% 이하, 7.7 중량% 이하, 7.4 중량% 이하, 7.2 중량% 이하, 7.0 중량% 이하, 6.8 중량% 이하, 6.5 중량% 이하, 6.2 중량% 이하, 5.9 중량% 이하, 5.7 중량% 이하, 5.5 중량% 이하, 5.1 중량% 이하, 4.9 중량% 이하, 4.6 중량% 이하, 4.3 중량% 이하, 4.1 중량% 이하, 3.9 중량% 이하, 3.6 중량% 이하, 3.2 중량% 이하, 2.9 중량% 이하, 2.5 중량% 이하, 2.3 중량% 이하, 2.0 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 또는 1.1 중량% 이하의 산화바륨을 포함할 수 있다. 비정질 상 내의 BaO의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 비정질 상 내의 BaO의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 비정질 상은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 산화마그네슘(MgO)을 포함할 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디의 비정질 상은 에너지 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법 또는 파장 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법을 사용하여 측정될 수 있는 특정 함량의 MgO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.7 중량%, 또는 적어도 0.9 중량%의 MgO의 함량을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 4.5 중량% 미만, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 4 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2.5 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.8 중량% 이하, 0.6 중량% 이하, 0.4% 이하, 0.3 중량% 이하, 0.25 중량% 이하, 0.2 중량% 이하, 0.1 중량% 이하, 또는 심지어 0.05 중량% 이하의 MgO의 함량을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 비정질 상에는 MgO가 본질적으로 없을 수 있다. 비정질 상 내의 MgO의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 비정질 상 내의 MgO의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
일 실시 형태에서, 비정질 상은 개선된 특성 및/또는 성능을 갖는 내화성 물체의 형성을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 산화스트론튬(SrO)을 포함할 수 있다. 여전히 다른 특정 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디의 비정질 상은 에너지 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법 또는 파장 분산 X-선 분광법에 의한 주사 전자 현미경법을 사용하여 측정될 수 있는 특정 함량의 SrO를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 0.1 중량% 초과의 SrO의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.9 중량%, 적어도 1.1 중량%, 적어도 1.3 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 1.8 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.2 중량%, 적어도 2.8 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 3.3 중량%, 적어도 3.7 중량%, 적어도 4.2 중량%, 적어도 4.6 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 5.1 중량%, 적어도 5.8 중량%, 적어도 6.3 중량%, 적어도 6.5 중량%, 적어도 7 중량%, 적어도 8.0 중량%, 적어도 9 중량%, 적어도 9.3 중량%, 적어도 9.6 중량%, 적어도 10 중량%, 또는 적어도 10.4 중량%의 산화스트론튬을 포함할 수 있다. 소정 경우에, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 심지어 더 높은 SrO의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 13 중량%의 SrO, 적어도 15 중량%, 적어도 18 중량%, 적어도 20 중량%, 적어도 22 중량%, 또는 심지어 적어도 25 중량%의 SrO를 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 50 중량% 이하, 예컨대, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하 또는 심지어 20 중량% 이하의 SrO의 함량을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 14 중량% 이하의 산화스트론튬의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 13 중량% 이하, 12 중량% 이하, 11 중량% 이하, 10.4 중량% 이하, 10.0 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8.9 중량% 이하, 8.8 중량% 이하의 산화스트론튬, 8.7 중량% 이하, 8.3 중량% 이하, 8.1 중량% 이하, 7.7 중량% 이하, 7.4 중량% 이하, 7.2 중량% 이하, 7.0 중량% 이하, 6.8 중량% 이하, 6.5 중량% 이하, 6.2 중량% 이하, 5.9 중량% 이하, 5.7 중량% 이하, 5.5 중량% 이하, 5.1 중량% 이하, 4.9 중량% 이하, 4.6 중량% 이하, 4.3 중량% 이하, 4.0 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3.1 중량% 이하, 2.9 중량% 이하, 2.5 중량% 이하, 2.3 중량% 이하, 2.0 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 또는 1.1 중량% 이하의 산화스트론튬을 포함할 수 있다. 비정질 상 내의 SrO의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 비정질 상 내의 SrO의 함량은 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
다른 실시 형태에서, 비정질 상은 지르콘 바디의 개선된 형성 및 지르콘 바디의 개선된 특성 및/또는 성능을 용이하게 할 수 있는 특정 함량의 산화탄탈룸(Ta2O5)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 12 중량% 이하의 산화탄탈룸의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 11.7 중량% 이하의 산화탄탈룸, 11.5 중량% 이하의 산화탄탈룸, 11.3 중량% 이하의 산화탄탈룸, 11.1 중량% 이하의 산화탄탈룸, 10.9 중량% 이하의 산화탄탈룸, 10.6 중량% 이하의 산화탄탈룸, 10.3 중량% 이하의 산화탄탈룸, 10.0 중량% 이하의 산화탄탈룸, 9.6 중량% 이하의 산화탄탈룸, 9.3 중량% 이하의 산화탄탈룸, 9.1 중량% 이하의 산화탄탈룸, 8.8 중량% 이하의 산화탄탈룸, 8.5 중량% 이하의 산화탄탈룸, 8.2 중량% 이하의 산화탄탈룸, 7.9 중량% 이하의 산화탄탈룸, 7.5 중량% 이하의 산화탄탈룸, 7.1 중량% 이하의 산화탄탈룸, 6.8 중량% 이하의 산화탄탈룸, 6.5 중량% 이하의 산화탄탈룸, 또는 6.3 중량% 이하의 산화탄탈룸을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 6.0 중량%의 산화탄탈룸의 함량, 예컨대, 비정질 상의 총 중량에 대해 적어도 6.3 중량%의 알칼리 토류 산화물, 적어도 6.5 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 6.8 중량%의 알칼리 토류 산화물, 적어도 7.0 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 7.3 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 7.5 중량%의 알칼리 토류 산화물, 적어도 7.7 중량%의 알칼리 토류 산화물, 적어도 7.9 중량%의 알칼리 토류 산화물, 적어도 8.3 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 8.5 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 8.7 중량% 산화탄탈룸, 적어도 9.0 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 9.3 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 9.5 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 9.8 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 10.0 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 10.3 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 10.5 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 10.7 중량%의 산화탄탈룸, 적어도 11.0 중량%의 산화탄탈룸, 또는 심지어 적어도 11.1 중량%의 산화탄탈룸을 포함할 수 있다. 비정질 상의 총 중량에 대한 중량% 단위의 산화탄탈룸의 총 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 비정질 상의 총 중량에 대한 중량% 단위의 산화탄탈룸의 총 함량은 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, 비정질 상은 산화탄탈룸을 비정질 상의 총 중량에 대해 6.0 중량% 내지 12.0 중량% 또는 6.3 중량% 내지 11.1 중량%의 함량으로 포함할 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디 내의 지르콘 그레인은 특정 평균 그레인 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 지르콘 그레인은 평균 그레인 크기가 적어도 3 μm, 예컨대, 적어도 4 μm, 적어도 5 μm, 적어도 6 μm, 적어도 7 μm, 적어도 8 μm, 적어도 9 μm, 적어도 10 μm, 적어도 12 μm 또는 심지어 적어도 14 μm일 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 그레인은 평균 그레인 크기가 44 μm 이하, 30 μm 이하, 20 μm 이하, 15 μm 이하 또는 심지어 10 μm 이하일 수 있다. 지르콘 바디 내의 지르콘 그레인은 평균 그레인 크기가 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디 내의 지르콘 그레인은 평균 그레인 크기가 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 특정 값의 겉보기 다공도를 포함할 수 있다. 겉보기 다공도는 ASTM C20을 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 겉보기 다공도가 지르콘 바디의 총 부피에 대해 적어도 0.1 부피%, 예컨대, 적어도 0.5 부피%, 적어도 1.0 부피%, 적어도 1.5 부피%, 적어도 2.0 부피%, 적어도 2.5 부피%, 적어도 3.0 부피%, 적어도 3.5 부피%, 적어도 4.0 부피%, 적어도 4.5 부피%, 적어도 5.0 부피%, 적어도 6 부피%, 적어도 7 부피%, 적어도 8 부피%, 적어도 9 부피%, 적어도 10 부피%, 적어도 11 부피%, 적어도 12 부피%, 적어도 13 부피%, 적어도 또는 심지어 적어도 14 부피%일 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 겉보기 다공도가 지르콘 바디의 총 부피에 대해 15 부피% 이하, 예컨대, 14 부피% 이하, 13 부피% 이하, 12 부피% 이하, 11 부피% 이하, 10 부피% 이하, 9 부피% 이하, 8 부피% 이하, 7 부피% 이하, 6 부피% 이하, 5 부피% 이하, 4.5 부피% 이하, 4.0 부피% 이하, 3.5 부피% 이하, 3.0 부피% 이하, 2.5 부피% 이하, 2.0 부피% 이하, 1.5 부피% 이하, 1.0 부피% 이하 및 0.5 부피% 이하일 수 있다. 지르콘 바디는 겉보기 다공도가 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 지르콘 바디는 겉보기 다공도가 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
본 명세서에 기재된 바와 같이 형성된 내화성 물체의 다른 특정 실시 형태는 지르콘 그레인을 포함할 수 있는 지르콘 바디를 포함할 수 있고, 지르콘 바디는 외부 부분 및 내부 부분을 가질 수 있다. 외부 부분과 내부 부분의 교차부는 바디의 외부 표면으로부터 5000 μm의 깊이에서 측정될 수 있다. 바디의 외부 부분은 부피%로 측정된 겉보기 다공도(Pop)를 가질 수 있고 바디의 내부 부분은 부피%로 측정된 겉보기 다공도(Pip)를 가질 수 있다.
겉보기 다공도는 ASTM C20을 사용하여 측정될 수 있다. 소정 실시 형태에서, Pop 및 Pip는 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, Pop와 Pip는 25% 이하, 예컨대, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하 또는 2% 이하의 부피의 차이를 가질 수 있다. 다른 실시 형태에서, Pop와 Pip는 적어도 1%, 예컨대, 적어도 2%, 적어도 3%, 적어도 4%, 적어도 5% 또는 적어도 9%의 부피의 차이를 가질 수 있다. Pop와 Pip 사이의 겉보기 다공도의 차이는 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. Pop와 Pip 사이의 겉보기 다공도의 차이는 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 지르콘 바디는 바디의 외부 부분의 겉보기 다공도(Pop) 대 바디의 내부 부분의 겉보기 다공도(Pip)의 특정 비를 가질 수 있다. 비는 Pop/Pip로서 수학적으로 표현될 수 있다. Pop는 부피%로 측정되는 지르콘 바디의 외부 부분의 겉보기 다공도를 나타낼 수 있다. Pip는 부피%로 측정되는 바디의 내부 부분의 겉보기 다공도를 나타낼 수 있다. 소정 실시 형태에서, 바디는 겉보기 다공도 비 Pop/Pip가 1.9 이하, 예컨대, 1.8 이하, 1.7 이하, 1.6 이하, 1.5 이하, 1.4 이하, 1.3 이하, 1.2 이하 또는 심지어 1.1 이하일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 바디는 겉보기 다공도 비 Pop/Pip가 약 1일 수 있다. 여전히 다른 실시 형태에서, 바디는 겉보기 다공도 비 Pop/Pip가 적어도 0.8, 예컨대, 적어도 0.85, 적어도 0.9 또는 심지어 적어도 0.95일 수 있다. 다공도 비 Pop/Pip는 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 다공도 비 Pop/Pip는 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 지르콘 바디는 특정 밀도를 가질 수 있다. 밀도(D)는 ASTM C20에 따라 겉보기 비중을 사용하여 결정될 수 있다. 일 실시 형태에서, 지르콘 바디는 밀도가 적어도 3.7 g/cm3, 예컨대, 3.8 g/cm3, 3.9 g/cm3, 4.0 g/cm3, 4.1 g/cm3, 적어도 4.2 g/cm3, 적어도 4.3 g/cm3 또는 심지어 적어도 4.4 g/cm3일 수 있다. 여전히 다른 경우에, 지르콘 바디는 밀도가 4.5 g/cm3 이하, 예컨대, 4.4 g/cm3 이하, 4.3 g/cm3 이하, 4.2 g/cm3 이하, 4.1 g/cm3 이하, 4.0 g/cm3 이하, 3.9 g/cm3 이하, 3.8 g/cm3 이하 또는 심지어 3.7 g/cm3 이하일 수 있다. 밀도는 상기에 언급된 최대 및 최소 값들 중 임의의 값들 사이의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 밀도는 상기에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들 사이의 범위 내의 임의의 값일 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 지르콘 바디는 특정 온도에 대해 특정 크리프 변형 속도를 가질 수 있다. 크리프 변형 속도는 등온 4점 크리프 시험을 사용하여 측정될 수 있다.
4점 등온 크리프 시험에서는, 2개의 외부 지지체가 샘플 아래에 배치되고 2개의 내부 로딩(loading) 부재가 샘플의 상단에 힘을 인가하는 4점 굽힘 시험 구성이 사용된다. 외부 지지체들 사이의 거리 L은 80 mm일 수 있고, 내부 로딩 부재들 사이의 거리 l은 40 mm일 수 있다. 샘플 바(bar)는 높이 "a"가 8 mm, 폭 "b"가 9 mm, 그리고 길이가 100 mm일 수 있다. 시험 동안, 샘플 바는 지지 부재 상에 배치될 수 있고, 로딩 부재는 샘플 바 상에 2 MPa의 응력을 인가할 수 있다. 시험은 가열 챔버에서 일어날 수 있다. 시험 동안의 가열 챔버의 온도는, 예를 들어, 12 내지 48시간의 총 시험 시간 동안 1350℃, 1325℃, 1300℃ 또는 1275℃의 온도와 같은, 설정된 시험 온도로 유지될 수 있다. 밀리미터(mm) 단위의 샘플의 순간 편향은 샘플의 하단 표면과 접촉하는 LVDT를 사용하여 시험 동안 측정될 수 있다. 순간 변위로부터 기준 변위가 감산되어 시험 동안 특정 샘플 변위를 제공한다. 이어서, 샘플 변위가 사용되어 시간당 크리프 변형 속도(즉, 크리프 변형 속도)를 계산할 수 있다. 변형 속도 Rdef는 하기 식에 의해 특정 샘플 변위 속도 "Rdisp"로부터 유도된다:
Rdef = Rdisp.12.a / (3.L2 - (L - l))2.
특정 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1350℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때 특정 크리프 변형 속도를 가질 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1350℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때의 크리프 변형 속도가 3.0 E -5 h-1 미만, 예컨대, 2.5 E -5 h-1 이하, 2.2 E -5 h-1 이하, 1.8 E -5 h-1 이하, 1.5 E -5 h-1 이하, 1.2 E -5 h-1 이하, 1 E -5 h-1 이하, 9.5 E -6 h-1. 이하, 9 E -6 h-1. 이하, 8 E -6 h-1. 이하, 또는 7 E -6 h-1 이하일 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1350℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때의 크리프 변형 속도가 적어도 0.5 E -6 h-1., 적어도 1 E -6 h-1., 또는 적어도 1.5 E -6 h-1.일 수 있다. 추가 예에서, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가, 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1350℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1325℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때 특정 크리프 변형 속도를 가질 수 있다. 예를 들어, 다른 예에서, 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1325℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때의 크리프 변형 속도가 약 8.8 E -6 h-1 미만, 예컨대, 8.5 E -6 h-1 이하, 8 E -6 h-1 이하, 7.5 E -6 h-1 이하, 7 E -6 h-1. 이하, 또는 6.5 E -6 h-1 이하, 6 E -6 h-1 이하, 5.5 E -6 h-1 이하, 5 E -6 h-1 이하, 4.5 E -6 h-1 이하, 4.3 E -6 h-1 이하, 4 E -6 h-1 이하, 3.5 E -6 h-1 이하 또는 3 E -6 h-1 이하일 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1325℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때의 크리프 변형 속도가 적어도 0.05 E -6 h-1., 적어도 0.5 E -6 h-1., 또는 적어도 0.75 E -6 h-1.일 수 있다. 추가 예에서, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가, 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1325℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1300℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때 특정 크리프 변형 속도를 가질 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1300℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때의 크리프 변형 속도가 1.5 E -5 h-1 미만, 예컨대, 4.5 E -6 h-1 미만, 4 E -6 h-1 이하, 3.5 E -6 h-1 이하, 3 E -6 h-1 이하, 2.5 E -6 h-1 이하, 2.2 E -6 h-1 이하, 2 E -6 h-1 이하, 1.8 E -6 h-1 이하, 1.5 E -6 h-1 이하, 또는 1.2 E -6 h-1 이하일 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1300℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때의 크리프 변형 속도가 적어도 0.05 E -6 h-1., 적어도 0.1 E -6 h-1., 적어도 0.3 E -6 h-1., 또는 적어도 0.5 E -6 h-1.일 수 있다. 추가 예에서, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가, 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1300℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1275℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때 특정 크리프 변형 속도를 가질 수 있다. 예를 들어, 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1275℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때의 크리프 변형 속도가 4.0 E -6 h-1 미만, 예컨대 3.5 E -6 h-1 이하일 수 있다. 특정 예에서, 지르콘 바디는 인가된 응력 하에서 1275℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때의 크리프 변형 속도가 2.7 E -6 h-1 미만, 2.6 E -6 h-1 이하, 2.5 E -6 h-1 이하, 2.4 E -6 h-1 이하, 2.53 E -6 h-1 이하, 2.2 E -6 h-1 이하, 2.1 E -6 h-1 이하, 1.9 E -6 h-1 이하, 1.7 E -6 h-1 이하, 1.5 E -6 h-1 이하, 1.3 E -6 h-1 이하, 또는 1.1 E -6 h-1 이하일 수 있다. 다른 예에서, 지르콘 바디는 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1275℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때의 크리프 변형 속도가 적어도 0.005 E -6 h-1., 적어도 0.008 E -6 h-1., 적어도 0.01 E -6 h-1., 적어도 0.03 E -6 h-1., 적어도 0.05 E -6 h-1., 적어도 0.08 E -6 h-1., 또는 적어도 0.1 E -6 h-1.일 수 있다. 추가 예에서, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가, 2 MPa의 인가된 응력 하에서 1275℃의 온도에서 4점 굽힘 시험을 사용하여 측정될 때, 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 값들을 포함하는 범위 내에 있을 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 지르콘 바디는 LTPS 유리로 불리는 유리를 사용하여 수행되는 단기간 또는 장기간 블리스터링 시험을 사용하여 측정될 때 특정 블리스터링 값을 가질 수 있다. LTPS 유리는 AMLCD 디스플레이의 생산에 사용되는 구매가능한 알칼리-무함유 보로알루미노 실리케이트 유리 기재이다. LTPS 유리 1 및 2 유리는 밀도가 2.4 내지 2.7 g/cc이고 변형점이 650 및 800℃이다.
단기간 플라크 블리스터링 시험에서, 정사각형 또는 실린더 샘플을 제조하였다. 정사각형 샘플은 길이 및 폭이 1 인치이고 두께가 1/4 인치일 수 있다. 실린더 샘플은 직경이 1 인치이고 두께가 1/4 인치일 수 있다. 샘플의 일 면은 30 마이크로미터 표면 마감으로 연삭되고 초음파 조에서 세정되고 건조될 수 있다. 유리 시트(즉, LTPS 유리 1 및 2)가 샘플의 표면 상에 배치될 수 있고, 샘플은 분당 5℃로 1300℃의 시험 온도까지 가열될 수 있다. 샘플은 시험 온도에서 8시간 동안 유지하고, 이어서 유리의 실투(devitrification)를 피하기 위해 적어도 분당 10℃로 실온까지 급속하게 냉각될 수 있다. 이어서, 샘플은 절반으로 절단될 수 있고 단면은 1 마이크로미터로 연마될 수 있다. 이어서, 입체 현미경 또는 양안 현미경을 사용하여 단면을 관찰할 수 있고, 계면을 따라 유리 내로 500 마이크로미터의 깊이까지 3000 마이크로미터의 섹션에서 가시적인 버블의 수를 계수할 수 있다. 이어서, 버블의 수를 1.5로 나누어서 샘플과 유리 사이의 계면에서 제곱 mm당 버블의 수를 제공할 수 있다.
장기간 도가니 블리스터링 시험에서, 도가니가 샘플 블록으로부터 코어 드릴링된다. 도가니는 높이가 40 mm이고 직경이 50 mm일 수 있으며, 이때 도가니의 중간에 있는 구멍은 높이가 30 mm이고 직경이 30 mm이다. 일단 제조되면, 도가니는 초음파 조에서 탈이온수를 사용하여 세정되어 기계가공으로부터의 어떠한 가능한 잔류물도 제거할 수 있고, 이어서 건조될 수 있다. 일단 건조되면, 도가니는 20 g의 유리(즉, LTPS 1 및 2 유리) 파편으로 충전되고, 이어서 시험 온도까지 가열되고, 장기간(72시간, 120시간, 또는 360시간) 동안 침지될 수 있다. 침지가 완료된 후, 도가니는 실온으로 냉각된다. 이어서, 도가니는 수직으로 절단되어 유리를 노출시키고 블리스터링 세기가 관찰된다. 장기간 도가니 블리스터링 시험에서, 재료는 360시간 동안 LTPS 1 및 2 유리에서 1300℃에서 시험된다. 이어서, 입체 현미경 또는 양안 현미경을 사용하여 단면을 관찰할 수 있고, 계면을 따라 유리 내로 500 마이크로미터의 깊이까지 3000 마이크로미터의 섹션에서 가시적인 버블의 수를 계수할 수 있다. 이어서, 버블의 수를 1.5로 나누어서 샘플과 유리 사이의 계면에서 제곱 mm당 버블의 수를 제공할 수 있다.
특정 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 지르콘 바디는 LTPS 1 및 2 유리에 대한 단기간 플라크 블리스터링 시험을 사용하여 측정될 때 특정 블리스터링 값을 가질 수 있다.
여전히 다른 실시 형태에 따르면, 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성된 지르콘 바디는 1300℃의 온도에 대한 360시간의 노출 후 LTPS 1 및 2 유리에 대해 측정된 장기간 도가니 블리스터링 시험을 사용하여 측정될 때 특정 블리스터링 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 360시간 후 LTPS 1 및 2 유리에 대한 장기간 도가니 블리스터링 시험을 사용하여 측정될 때의 블리스터링 값은 mm2당 1개 이하의 버블일 수 있다.
특히, 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따라 형성된 지르콘을 포함하는 내화성 물체에서의 블리스터링 값은 종래의 방법에 따라 형성된 종래의 지르콘-기반 재료에 비해 더 낮은 것으로 결정되었다.
많은 상이한 태양 및 실시 형태가 가능하다. 이들 태양들 및 실시 형태들 중 일부가 하기에 기재되어 있다. 본 명세서를 읽은 후, 당업자는 이들 태양 및 실시 형태가 단지 예시적인 것이며 본 발명의 범주를 제한하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 실시 형태들은 아래에 열거된 바와 같은 실시 형태들 중 임의의 하나 이상에 따를 수 있다.
실시 형태
실시 형태 1. 내화성 물체로서, 지르콘 바디를 포함하고, 지르콘 바디는 알칼리 토금속 원소를 포함하는 제1 결정질 상을 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 2. 내화성 물체로서, 지르콘 바디를 포함하고, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가 1350℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 1.8 E -5 h-1 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 3. 내화성 물체로서, 지르콘 바디를 포함하고, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가 1275℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 2.7 E -6 h-1 미만인, 내화성 물체.
실시 형태 4. 내화성 물체로서, 지르콘 바디를 포함하고, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가 1325℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 8.8 E -6 h-1 미만인, 내화성 물체.
실시 형태 5. 내화성 물체로서, 지르콘 바디를 포함하고, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가 1300℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 4.5 E -6 h-1 미만인, 내화성 물체.
실시 형태 6. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 Ca, Mg, Sr, 및 Ba 중 적어도 하나를 포함하는 알칼리 금속 원소를 포함하는 제1 결정질 상을 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 7. 실시 형태 6에 있어서, 제1 결정질 상은 Al, Si, 또는 이들의 조합을 추가로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 8. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 칼슘 알루미노실리케이트, 바륨 알루미노실리케이트, 마그네슘 알루미노실리케이트, 스트론튬 알루미노실리케이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 제1 결정질 상을 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 9. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 펠드스파 유형 결정체를 포함하는 제1 결정질 상을 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 10. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 겔레나이트(Ca2Al2SiO7), 프레나이트(Ca2Al[AlSiO7] 및 Ca2Al(AlSi3O10)(OH)2), 아노사이트(CaAl2Si2O8), 셀시안(BaAl2Si2O8), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 제1 결정질 상을 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 11. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 알칼리 토금속을 포함하는 제1 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.4 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.6 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 0.9 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 2 중량%, 또는 적어도 3 중량%, 적어도 4 중량%, 적어도 5 중량%, 또는 적어도 6 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 12. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 알칼리 토금속을 포함하는 제1 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 20 중량% 이하로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 13. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 탄탈룸, 철, 티타늄, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 제2 결정질 상을 포함하고, 제2 결정질 상은 탄탈룸-철-티타니아 풍부 결정질 상인, 내화성 물체.
실시 형태 14. 실시 형태 13에 있어서, 지르콘 바디는 제2 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.4 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.6 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 0.9 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 3.5 중량%, 적어도 4 중량%, 적어도 4.5 중량%, 또는 적어도 5 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 15. 실시 형태 13 또는 실시 형태 14에 있어서, 지르콘 바디는 제2 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 20 중량% 이하로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 또는 2 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 16. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 Si, Al, Ta, 알칼리 토금속 원소, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 비정질 상을 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 17. 실시 형태 16에 있어서, 지르콘 바디는 비정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량%로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.8 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 1.8 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 4 중량%, 또는 적어도 5 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 18. 실시 형태 16 또는 실시 형태 17에 있어서, 지르콘 바디는 비정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 20 중량% 이하로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 또는 2 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 19. 실시 형태 16에 있어서, 비정질 상은 비정질 상의 총 중량에 대해 40 중량% 내지 60 중량%의 Si 또는 48 중량% 내지 58 중량%의 Si를; 비정질 상의 총 중량에 대해 10 중량% 내지 30 중량%의 Al 또는 15 중량% 내지 25 중량%의 Al을; 비정질 상의 총 중량에 대해 0.5 중량% 내지 15 중량%의 알칼리 토금속 원소 또는 2 중량% 내지 9 중량%의 알칼리 토금속 원소를; 그리고 비정질 상의 총 중량에 대해 0.3 중량% 내지 12 중량%의 Ta 또는 1 중량% 내지 7 중량%의 Ta를 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 20. 실시 형태 16에 있어서, 제1 결정질 상, 제2 결정질 상, 또는 둘 모두는 비정질 상 내에 있는, 내화성 물체.
실시 형태 21. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 멀라이트를 포함하는 제3 결정질 상을 포함하고, 제3 결정질 상은 멀라이트로 본질적으로 이루어지는, 내화성 물체.
실시 형태 22. 실시 형태 21에 있어서, 지르콘 바디는 제3 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.4 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.6 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 0.9 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 3 중량%, 적어도 3.5 중량%, 적어도 4 중량%, 적어도 4.5 중량%, 또는 적어도 5 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 23. 실시 형태 21 또는 실시 형태 22에 있어서, 지르콘 바디는 제3 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 20 중량% 이하로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 또는 4 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 24. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 지르콘을 포함하는 제4 결정질 상을 포함하고, 제4 결정질 상은 지르콘으로 본질적으로 이루어지는, 내화성 물체.
실시 형태 25. 실시 형태 24에 있어서, 지르콘 바디는 제4 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 50 중량%로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 60 중량%, 적어도 70 중량%, 적어도 75 중량%, 적어도 80 중량%, 적어도 85 중량%, 적어도 90 중량%, 또는 적어도 93 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 26. 실시 형태 24 또는 실시 형태 25에 있어서, 지르콘 바디는 제4 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 99.5 중량% 이하로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 99 중량% 이하, 98 중량% 이하, 97 중량% 이하, 96 중량% 이하, 95 중량% 이하, 또는 94 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 27. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 지르코니아를 포함하는 제5 결정질 상을 포함하고, 제5 결정질 상은 지르코니아로 본질적으로 이루어지는, 내화성 물체.
실시 형태 28. 실시 형태 27에 있어서, 지르콘 바디는 제5 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량%로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.03 중량%, 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.4 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.6 중량%, 적어도 0.7 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 0.9 중량%, 또는 적어도 1 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 29. 실시 형태 27 또는 실시 형태 28에 있어서, 지르콘 바디는 제5 결정질 상을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 15 중량% 이하로, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 또는 2 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 30. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 알칼리 토류 산화물을 포함하고, 알칼리 토류 산화물의 총 함량은 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.02 중량% 및 8 중량% 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 31. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.1 중량%의 알루미나(Al2O3) 함유 성분, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.8 중량%, 또는 적어도 1 중량%의 알루미나 함유 성분을 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 32. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 지르콘 바디의 총 중량에 대해 약 12 중량% 이하의 알루미나(Al2O3) 함유 성분, 지르콘 바디의 총 중량에 대해 10 중량% 이하의 Al2O3 함유 성분, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 또는 6 중량% 이하의 알루미나 함유 성분을 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 33. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 멀라이트를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량%, 적어도 1 중량%, 적어도 1.2 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 1.8 중량%, 적어도 2 중량%, 적어도 2.2 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 2.7 중량%, 또는 적어도 3 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 34. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 멀라이트를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3.8 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3.2 중량% 이하, 또는 3 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 35. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 지르콘을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 70 중량%, 적어도 75 중량%, 적어도 80 중량%, 적어도 85 중량%, 적어도 90 중량%, 또는 적어도 93 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 36. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 지르콘을 지르콘 바디의 총 중량에 대해 99.5 중량% 이하, 99 중량% 이하, 98 중량% 이하, 97 중량% 이하, 또는 95 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 37. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 Ta2O5를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 또는 적어도 0.5 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 38. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 Ta2O5를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 39. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 MgO를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 또는 적어도 0.3 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 40. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 MgO를 2 중량% 이하, 1.8 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1.2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 또는 0.3 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 41. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 CaO를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.02 중량%, 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.08 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 또는 적어도 0.3 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 42. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 CaO를 2 중량% 이하, 1.8 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1.2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 또는 0.7 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 43. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 SrO를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 또는 적어도 0.5 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 44. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 SrO를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 또는 0.5 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 45. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 BaO를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.05 중량%, 적어도 0.1 중량%, 적어도 0.2 중량%, 적어도 0.3 중량%, 적어도 0.5 중량%, 적어도 0.8 중량%, 적어도 1 중량%, 또는 적어도 1.2 중량%로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 46. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 BaO를 지르콘 바디의 총 중량에 대해 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1.2 중량% 이하로 포함하는, 내화성 물체.
실시 형태 47. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가 1350℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 1.8 E -5 h-1 이하, 1350℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 1.5 E -5 h-1 이하, 1.2 E -5 h-1 이하, 1 E -5 h-1 이하, 9 E -6 h-1. 이하, 또는 8 E -6 h-1 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 48. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가 1325℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 8.8 E -6 h-1 미만, 1350℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 8.5 E -6 h-1 이하, 8 E -6 h-1 이하, 7.5 E -6 h-1 이하, 7 E -6 h-1. 이하, 또는 6.5 E -6 h-1 이하, 6 E -6 h-1 이하, 5.5 E -6 h-1 이하, 5 E -6 h-1 이하, 또는 4.5 E -6 h-1 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 49. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가 1300℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 4.5 E -6 h-1 미만, 1300℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 4 E -6 h-1 이하, 3.5 E -6 h-1 이하, 또는 3 E -6 h-1 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 50. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가 1275℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 2.7 E -6 h-1 미만, 1275C의 온도 및 2 MPa의 응력에서 2.6 E -6 h-1 이하, 2.5 E -6 h-1 이하, 2.4 E -6 h-1 이하, 2.53 E -6 h-1 이하, 또는 2.2 E -6 h-1 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 51. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 밀도가 약 4.5 g/cm3 이하이고, 밀도는 3.5 g/cm3 내지 4.5 g/cm3 범위 내에, 또는 3.8 g/cm3 내지 4.2 g/cm3 범위 내에 있는, 내화성 물체.
실시 형태 52. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 겉보기 다공도가 지르콘 바디의 총 부피에 대해 약 15 부피% 이하이고, 겉보기 다공도는 1 부피% 내지 15 부피% 범위 내에 또는 3 부피% 내지 12 부피% 범위 내에 있는, 내화성 물체.
실시 형태 53. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CZN/CM을 포함하고, CZN은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘의 함량이고, CM은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 멀라이트의 함량이며, 비는 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 15, 적어도 16, 적어도 17, 적어도 18, 적어도 19, 적어도 20, 적어도 21, 적어도 22, 적어도 23, 적어도 24, 적어도 25, 적어도 26, 적어도 27, 적어도 28, 적어도 29, 적어도 30, 적어도 31, 적어도 32, 또는 적어도 33인, 내화성 물체.
실시 형태 54. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CZN/CM을 포함하고, CZN은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 지르콘의 함량이고, CM은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 멀라이트의 함량이며, 비는 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 48 이하, 45 이하, 42 이하, 40 이하, 38 이하, 35 이하, 32 이하, 또는 30 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 55. 실시 형태 23에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CC3/CC1을 포함하고, CC3는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제3 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이며, 비는 적어도 0.01, 적어도 0.05, 적어도 0.1, 적어도 0.5, 적어도 1, 적어도 1.5, 적어도 2, 적어도 2.5, 적어도 3, 적어도 3.5, 적어도 4, 적어도 4.5, 적어도 5, 적어도 5.5, 적어도 6, 적어도 6.5, 적어도 7, 적어도 7.5, 적어도 8, 적어도 8.5, 적어도 9, 적어도 9.5, 또는 적어도 10인, 내화성 물체.
실시 형태 56. 실시 형태 23 또는 실시 형태 55에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CC3/CC1을 포함하고, CC3는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제3 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이며, 비는 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 48 이하, 45 이하, 42 이하, 40 이하, 38 이하, 35 이하, 32 이하, 30 이하, 28 이하, 25 이하, 22 이하, 20 이하, 18 이하, 15 이하, 12 이하, 또는 10 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 57. 실시 형태 16에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CA/CC1을 포함하고, CA는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 비정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이며, 비는 적어도 1, 적어도 1.5, 적어도 2, 적어도 2.5, 적어도 3, 적어도 3.5, 적어도 4, 적어도 4.5, 적어도 5, 적어도 5.5, 적어도 6, 적어도 6.5, 적어도 7, 적어도 7.5, 적어도 8, 적어도 8.5, 적어도 9, 적어도 9.5, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 15, 적어도 16, 적어도 17, 적어도 18, 적어도 19, 적어도 20, 적어도 22, 적어도 24, 적어도 26, 적어도 28, 적어도 30, 적어도 32, 적어도 35, 적어도 38, 적어도 40, 적어도 50, 적어도 60, 또는 적어도 70인, 내화성 물체.
실시 형태 58. 실시 형태 16 또는 실시 형태 57에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CA/CC1을 포함하고, CA는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 비정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이고, 비는 500 이하, 400 이하, 300 이하, 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 48 이하, 45 이하, 42 이하, 40 이하, 38 이하, 35 이하, 32 이하, 또는 30 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 59. 실시 형태 24에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CC4/CC1을 포함하고, CC4는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제4 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이며, 비는 적어도 10, 적어도 15, 적어도 20, 적어도 25, 적어도 30, 적어도 35, 적어도 40, 적어도 45, 적어도 50, 적어도 55, 적어도 60, 적어도 65, 적어도 70, 적어도 75, 적어도 80, 적어도 85, 또는 적어도 90인, 내화성 물체.
실시 형태 60. 실시 형태 24 또는 실시 형태 59에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CC4/CC1을 포함하고, CC4는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제4 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이며, 비는 9300 이하, 7000 이하, 5000 이하, 3000 이하, 1000 이하, 800 이하, 600 이하, 500 이하, 400 이하, 300 이하, 200 이하, 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 또는 10 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 61. 실시 형태 27에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CC5/CC1을 포함하고, CC5는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제5 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이며, 비는 적어도 0.01, 적어도 0.1, 적어도 0.5, 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 또는 적어도 5인, 내화성 물체.
실시 형태 62. 실시 형태 27 또는 실시 형태 60에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CC5/CC1을 포함하고, CC5는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제5 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이며, 비는 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 또는 3 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 63. 실시 형태 13에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CC2/CC1을 포함하고, CC2는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제2 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이며, 비는 적어도 0.01, 적어도 0.1, 적어도 0.5, 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 또는 적어도 5인, 내화성 물체.
실시 형태 64. 실시 형태 13 또는 실시 형태 63에 있어서, 지르콘 바디는 일정 비의 CC2/CC1을 포함하고, CC2는 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제2 결정질 상의 함량이고, CC1은 지르콘 바디의 총 중량에 대한 중량% 단위의 제1 결정질 상의 함량이며, 비는 100 이하, 90 이하, 80 이하, 70 이하, 60 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 또는 5 이하인, 내화성 물체.
실시 형태 65. 내화성 물체를 형성하는 방법으로서, 그린 바디를 가열하여 지르콘 바디를 포함하는 내화성 물체를 형성하는 단계를 포함하고, 가열하는 단계는 2℃/h 미만의 냉각 속도를 포함하는, 방법.
실시 형태 66. 내화성 물체를 형성하는 방법으로서, 그린 바디를 형성하는 단계; 그린 바디를 제1 온도에서 제1 기간 동안 가열하는 단계; 및 그린 바디를 제1 온도보다 낮은 제2 온도에서 제2 기간 동안 가열하여 지르콘 바디를 포함하는 내화성 물체를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시 형태 67. 실시 형태 65 또는 실시 형태 66에 있어서, 2℃/h 미만, 0.8℃/h 이하, 0.7℃/h 이하, 0.6℃/h 이하, 0.5℃/h 이하, 0.4℃/h 이하, 0.3℃/h 이하, 0.2℃/h 이하, 또는 0.1℃ /h 이하의 냉각 속도로 그린 바디를 제1 온도로부터 제2 온도로 냉각시키는 단계; 및 그린 바디를 제2 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시 형태 68. 실시 형태 67에 있어서, 냉각 속도는 적어도 0.01℃/h, 적어도 0.02℃/h, 적어도 0.03℃/h, 적어도 0.04℃/h, 적어도 0.05℃/h, 적어도 0.06℃/h, 적어도 0.07℃/h, 적어도 0.08℃/h, 적어도 0.09℃/h, 또는 적어도 0.1℃/h인, 방법.
실시 형태 69. 실시 형태 66 또는 실시 형태 67에 있어서, 제1 온도는 적어도 1500℃, 적어도 1550℃, 또는 적어도 1600℃의 최대 가열 온도를 포함하는, 방법.
실시 형태 70. 실시 형태 66 또는 실시 형태 67에 있어서, 제1 온도는 1700℃ 이하, 1650℃ 이하, 또는 1625℃ 이하의 최대 가열 온도를 포함하는, 방법.
실시 형태 71. 실시 형태 65 또는 실시 형태 66에 있어서, 적어도 2시간, 적어도 4시간, 적어도 6시간, 적어도 8시간, 또는 적어도 10시간의 제1 기간 동안 제1 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시 형태 72. 실시 형태 65 또는 실시 형태 66에 있어서, 5일 이하, 4일 이하, 3일 이하, 2일 이하, 24시간 이하, 20시간 이하, 18시간 이하, 16시간 이하, 14시간 이하, 또는 12시간 이하의 제1 기간 동안 제1 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시 형태 73. 실시 형태 65 또는 실시 형태 66에 있어서, 적어도 10시간, 적어도 14시간, 적어도 18시간, 적어도 20시간, 적어도 24시간, 적어도 30시간, 적어도 36시간, 또는 적어도 2일의 제2 기간 동안 제2 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시 형태 74. 실시 형태 65 또는 실시 형태 66에 있어서, 6일 이하, 5일 이하, 4일 이하, 3일 이하, 60시간 이하, 50시간 이하, 48시간 이하, 44시간 이하, 40시간 이하, 36시간 이하, 또는 30시간 이하의 제2 기간 동안 제2 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시 형태 75. 실시 형태 66 또는 실시 형태 67에 있어서, 제2 온도는 소결 온도를 포함하고, 소결 온도는 적어도 1250℃, 적어도 1300℃, 적어도 1350℃, 적어도 1400℃, 또는 적어도 1425℃인, 방법.
실시 형태 76. 실시 형태 66 또는 실시 형태 67에 있어서, 제2 온도는 소결 온도를 포함하고, 소결 온도는 1525℃ 이하, 1500℃ 이하, 1475℃ 이하, 또는 1450℃ 이하인, 방법.
실시 형태 77. 실시 형태 66 또는 실시 형태 67에 있어서, 5℃/h 이하, 4℃/h 이하, 3℃/h 이하, 2℃/h 이하, 1℃/h 이하, 0.9℃/h 이하, 또는 0.8℃/h 이하의 냉각 속도로 제2 온도로부터 주위 온도로 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시 형태 78. 실시 형태 66 또는 실시 형태 67에 있어서, 적어도 0.03℃/h, 적어도 0.04℃/h, 적어도 0.05℃/h, 적어도 0.06℃/h, 적어도 0.07℃/h, 적어도 0.08℃/h, 적어도 0.09℃/h, 적어도 0.1℃/h, 적어도 0.2℃/h, 적어도 0.3℃/h, 적어도 0.4℃/h, 적어도 0.5℃/h, 적어도 0.6℃/h, 적어도 0.7℃/h, 적어도 0.8℃/h, 적어도 0.9℃/h, 또는 적어도 1℃/h의 냉각 속도로 제2 온도로부터 주위 온도로 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예
실시예 1
블록 형태의 샘플 S1을 제조하였다. 0.3 중량% CaO, 2 중량% Al2O3, 3 중량% 멀라이트, 1 중량% Ta2O5 및 잔부의 ZrSiO4(93.7 중량%)를 포함하는 원료를 결합제 및 분산제의 첨가와 함께 슬러리로 혼합하였다. 잘 혼합된 균질한 슬러리를 분무 건조시켰다. 분무 건조된 과립을 형상화하도록 형성하고 100 MPa 내지 180 MPa의 압력 하에서 아이소스태틱 가압하였다. 블록을 하기와 같이 소결하였다.
블록을 1605℃ 내지 1620℃ 범위의 최대 온도로 10시간 동안 가열하고, 0.01 내지 0.5℃/min의 냉각 속도로 1350 내지 1500℃로 냉각시키고, 1350 내지 1500℃에서 24시간 동안 놓아두었다. 블록을 0.01 내지 1℃/min의 냉각 속도로 실온으로 냉각시켰다.
주사 전자 현미경법을 사용하여 블록의 바디의 미세구조를 분석하였고, 이미지가 도 4 및 도 5에 포함되어 있다. 비정질 상(405)에는, Ta-Ti-Fe 풍부 결정질 상(타피오라이트 유형)(403) 및 EBSD에 의해 겔레나이트(Ca2Al2SiO7) 또는 프레나이트(Ca2Al2Si3O12H2)로서 식별된 Ca-Al-Si 풍부 결정체(407)가 존재한다.
원소 맵핑을 사용하여 미세구조를 분석하였다. 표 1은 유리 상(405) 및 멀라이트 상(411) 내의 소정 원소의 원소 농도를 포함한다. 농도는 각각의 상의 총 중량에 대한 것이다.
[표 1]
실시예 2
샘플 C2 및 샘플 C3를 블록의 형태로 형성하였다. 샘플 C2를 형성하기 위한 원료는 98 중량%의 지르콘 샌드, 산화탄탈룸(소결 보조제, 1 중량%), 1 중량%의 실리카를 포함하였다. 지르콘 샌드는 ICP 분석에 따라 최대 0.5 중량%의 알루미나, 0.08 중량%의 CaO, 및 0.06 중량% 미만의 MgO를 포함하는 불순물을 포함하였다. 샘플 C3를 형성하기 위한 원료는 지르콘 샌드(94 중량%, 잔부의 첨가제), 산화탄탈룸(소결 보조제, 1 중량%), 멀라이트(3 중량%), 및 프리 알루미나(2 중량%)를 포함하였다. 지르콘 샌드는 불순물로서 0.02 내지 0.06 중량%의 CaO를 포함하였다.
원료들의 혼합물을 본 명세서의 실시 형태에 기재된 바와 같이 혼합하고, 형상화하고, 소결하였다. 샘플 S1, 샘플 C2, 및 샘플 C3를 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따라 크리프 변형 속도에 대해 시험하였다. 도 6은 샘플들의 크리프 변형 속도 대 온도의 플롯을 포함한다. 하기 표 2에 언급되고 도 6에 예시된 바와 같이, 샘플 S1은 시험된 온도에 걸쳐 샘플 C1 및 샘플 C2에 비해 유의하게 개선된 크리프 변형 속도를 보여주었다.
[표 2]
실시예 3
0.15 중량%의 CaO를 샘플 S3에 대해 첨가하였고 0.6 중량%의 CaO를 샘플 S4에 대해 첨가한 것을 제외하고는 유사한 원료를 사용하여, 샘플 S1에 대해 설명된 바와 동일한 방식으로 샘플 S3 및 샘플 S4를 블록의 형태로 형성하였다. S3 및 S4에 대한 CaO의 함량은 각각의 원료의 총 중량에 대한 것이다.
도 7은 S1, S3, 및 S4의 블록의 미세구조의 이미지를 포함한다. 예시된 바와 같이, 샘플 S4에 비해 샘플 S1 및 샘플 S3에는 더 많은 결정질 상이 존재하였다. 샘플을 본 명세서의 실시 형태에 기재된 바와 같이 크리프 변형 속도에 대해 시험하였다. 샘플의 크리프 변형 속도 및 시험된 온도의 플롯이 도 8에 포함되어 있다. S1 및 S3는 시험된 온도에 걸쳐 유사한 크리프 변형 속도를 보여주었고, 샘플 S4에 비해 개선된 크리프 변형 속도를 보여주었다.
실시예 4
원료의 총 중량에 대한 1 몰%의 BaO를 CaO 대신에 첨가한 것을 제외하고는 유사한 원료를 사용하여, 샘플 S1에 대해 설명된 바와 동일한 방식으로 샘플 S6를 블록의 형태로 형성하였다. 샘플 CS3, 샘플 S1, 및 샘플 S6를 본 명세서의 실시 형태에 기재된 바와 같이 크리프 변형 속도에 대해 시험하였다. 샘플의 크리프 변형 속도 및 시험된 온도의 플롯이 도 9에 포함되어 있다. S1 및 S6는 샘플 CS3에 비해 시험된 온도에 걸쳐 개선된 크리프 변형 속도를 보여주었다.
샘플 CS2, 샘플 CS3, 샘플 S1, 및 샘플 S6를 본 명세서의 실시 형태에 기재된 바와 같이 블리스터링 효과에 대해 시험하였다. 도 10에 예시된 바와 같이, 샘플 S1 및 샘플 S6의 유리 재료와 지르콘 재료 사이의 계면에서, 샘플 CS2 및 샘플 CS3에 비해 상당히 감소된 수의 버블이 관찰될 수 있다.
실시예 5
상이한 도펀트를 상이한 함량으로 첨가한 것을 제외하고는 유사한 원료를 사용하여, 샘플 S1에 대해 설명된 바와 동일한 방식으로 추가 샘플을 블록의 형태로 형성하였다. 원료의 총 중량에 대해 0.125 몰%, 0.25 몰%, 0.5 몰%, 및 1.0 몰%의 BaO를 각각 포함하는 샘플 S7, 샘플 S8, 샘플 S9, 및 샘플 S10을 형성하였다. 원료의 총 중량에 대해 0.125 몰%, 0.5 몰%, 및 1.0 몰%의 SrO를 각각 포함하는 샘플 S11, 샘플 S12, 및 샘플 S13을 형성하였다. 원료의 총 중량에 대해 0.125 몰%, 0.5 몰%, 1.0 몰%, 및 2.0 몰%의 CaO를 각각 포함하는 샘플 S14, 샘플 S15, 샘플 S16, 및 샘플 S17을 형성하였다.
샘플 S7 내지 샘플 S17 및 비교 샘플 CS3를 본 명세서의 실시 형태에 기재된 바와 같이 크리프 변형 속도에 대해 시험하였다. 샘플 S7 내지 샘플 S17의 크리프 변형 속도의 상대값 대 도펀트 농도가 도 11에 예시되어 있다. 정규화된 크리프 변형 속도는 식 RCRS=CRS/CRC를 사용하여 비교 샘플의 크리프 변형 속도에 대해 대표적인 샘플의 크리프 변형 속도를 정규화함으로써 결정되는데, 여기서, RCRS는 대표적인 샘플(예컨대, S7 내지 S17 중 어느 하나)의 정규화된 크리프 변형 속도를 나타내고, CRS는 대표적인 샘플의 크리프 변형 속도를 나타내고, CRC는 비교 샘플(예컨대, CS3)의 크리프 변형 속도를 나타낸다. CS3의 크리프 변형 속도의 상대값은 1이고 도 11에 수평 점선으로 예시되어 있다.
예시된 바와 같이, 샘플 S9, 샘플 S10, 샘플 S12, 샘플 S13, 및 샘플 S15 내지 샘플 S17은 CS3에 비해 개선된 내크리프성을 나타낸다. BaO-도핑된 샘플은 동일한 농도로 CaO 또는 SrO로 도핑된 샘플에 비해 더 개선된 내크리프성을 갖는 것으로 보인다. 예를 들어, 평균적으로, 샘플 S9의 정규화된 크리프 변형 속도는 샘플 S12 및 샘플 S15에 비해 더 낮고; 샘플 S10의 정규화된 크리프 변형 속도는 S13 및 S16보다 더 낮다.
실시예 6
표 3에서 언급된 도펀트를 CaO 대신에 특정 농도로 첨가한 것을 제외하고는 유사한 원료를 사용하여, 샘플 S1에 대해 설명된 바와 동일한 방식으로 샘플 S20 내지 샘플 S22를 블록의 형태로 형성하였다. 샘플을 본 명세서의 실시 형태에 기재된 바와 같이 크리프 변형 속도에 대해 시험하였고, 결과가 표 3에 포함되어 있다.
[표 3]
0.42 중량%의 BaO를 포함하는 샘플 S9은 0.21 중량%의 BaO를 포함하는 S8에 비해 시험된 조건에서 개선된 크리프 변형 속도를 보여주었다. S9은 BaO 및 CaO, BaO 및 CaO, 및 BaO 및 SrO의 0.42 중량%의 총 농도로 각각 도핑된 S20 내지 S22에 비해 개선된 내크리프성을 갖는다는 것에 주목할 가치가 있다.
실시예 7
표 4에서 언급된 도펀트를 CaO 대신에 특정 농도로 첨가한 것을 제외하고는 유사한 원료를 사용하여, 샘플 S1에 대해 설명된 바와 동일한 방식으로 샘플 S23 내지 샘플 S38을 블록의 형태로 형성하였다. 알칼리 토류 산화물 도펀트가 사용되지 않은 것을 제외하고는 유사한 방식으로 샘플 CS4를 형성하였다. 샘플의 비정질 상을 마이크로프로브 분석을 사용하여 분석하였고, 파장-분산 X-선 분광법을 사용하여 결정된 비정질 상 내의 성분의 함량(중량% 단위)은 하기 표 4 및 표 5에 포함되어 있다.
샘플을 본 명세서의 실시 형태에 따라 내크리프성에 대해 시험하였고, 시험 결과는 표 4 내지 표 6에 포함되어 있다. 샘플 S24 내지 샘플 S35는 시험된 온도의 일부 또는 전부에서 개선된 크리프 속도를 보여주었다. 샘플 S23 및 S39은 크리프 속도의 개선을 보여주지 않았다.
[표 4]
[표 5]
[표 6]
표 7 및 표 8은 (벌크 ICP로도 지칭되는) 각각의 샘플의 분쇄된 지르콘 바디로부터 획득된 분말형 샘플의 적어도 0.25 g에 대한 ICP를 수행함으로써 분석된 샘플의 조성물을 포함한다.
[표 7]
[표 8]
본 출원은 최신 기술로부터의 출발을 나타낸다. 특히, 본 명세서의 실시 형태는 종래의 방법에 따라 형성된 지르콘 성분에 비해 개선되고 예상치 못한 성능을 보여준다. 특정 이론에 구애되고자 하는 것은 아니지만, 예를 들어 알루미나 함유 조성물의 함량, 알칼리 토류 산화물의 함량, 소정 결정질 상의 존재, 소정 결정질 상의 함량, SiO2의 함량, 소결 보조제의 함량, 및 이들 성분의 서로에 대한 비를 포함하는, 지르콘 원료 혼합물 내의 그리고 형성된 지르콘 바디 재료 내의 재료들의 소정 함량들의 조합은, 고온에서의 낮은 크리프 변형 속도, 낮은 블리스터링 값, 알칼리 토류 알루미노실리케이트를 포함하는 결정질 상, 및 최종적으로 형성된 지르콘 바디 내의 알칼리 토류 알루미노실리케이트의 함량을 포함하지만 이로 한정되지 않는 특징부들의 고유한 조합을 갖는 내화성 물체 또는 구성요소를 형성하는 것을 용이하게 한다. 특히, 알루미나 또는 알루미나 함유 성분 및 알칼리 토류 산화물의 예상치 못한 상승 효과는 지르콘 바디의 개선된 낮은 크리프 변형 속도 및 낮은 블리스터링 값을 가능하게 하는 것이 주목할 만하다.
일반적인 설명 또는 예에서 전술된 모든 활동이 요구되는 것은 아니고, 특정 활동의 일부분이 요구되지 않을 수 있으며, 설명된 것에 더하여 하나 이상의 추가 활동이 수행될 수 있다는 점에 유의한다. 또한 추가로, 활동들이 열거되는 순서가 반드시 이들이 수행되는 순서는 아니다. 본 명세서의 실시 형태의 특성 또는 특징의 임의의 값은 통계적으로 관련된 샘플 크기로부터 유래된 평균 또는 중간 값을 나타낼 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 조성물은 총 100%를 기준으로 하고, 성분의 총 함량은 100%를 초과하지 않는 것으로 이해될 것이다.
전술한 명세서에서, 개념들이 특정 실시 형태들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 당업자는 하기의 청구범위에 제시된 바와 같은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미보다는 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "포함한다", "포함하는", "구비한다", "구비하는", "갖는다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 포함하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 특징부들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치가 반드시 그러한 특징부들로만 제한되는 것이 아니라, 명시적으로 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 고유하지 않은 다른 특징부를 포함할 수 있다. 추가로, 명시적으로 반대로 언급되지 않는 한, "또는"은 배타적인 또는이 아닌 포괄적인 또는을 지칭한다. 예를 들어, 조건 A 또는 조건 B는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재함), A 및 B 둘 모두는 참(또는 존재함).
또한, "a" 또는 "an"의 사용은 본 명세서에 설명된 요소 및 구성요소를 설명하기 위해 채용된다. 이는 단지 편의상 사용되어 본 발명의 범주의 일반적인 의미를 제공하는 것이다. 이러한 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 해석되어야 하며, 단수형은 그것이 다르게 의미되는 것이 명백하지 않은 한 복수를 또한 포함한다.
이점, 다른 장점, 및 문제에 대한 해결책은 특정 실시 형태와 관련하여 위에서 설명되었다. 그러나, 이점, 장점, 문제에 대한 해결책, 및 임의의 이점, 장점, 또는 해결책이 발생하거나 더 두드러지게 할 수 있는 임의의 특징부(들)가 청구범위의 일부 또는 전부의 중요한, 필요한, 또는 본질적인 특징부로 해석되지 않아야 한다.
본 명세서를 읽은 후, 당업자는 소정 특징부가 명확성을 위해 별도의 실시 형태의 맥락에서 본 명세서에 기재되어 있고 또한 단일 실시 형태에서 조합하여 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 반대로, 간결성을 위해 단일 실시 형태의 맥락에서 설명되는 다양한 특징부들이 또한 별개로 또는 임의의 하위 조합으로 제공될 수 있다. 추가로, 범위로 언급된 값에 대한 언급은 그 범위 내의 각각의 그리고 모든 값을 포함한다.

Claims (15)

  1. 내화성 물체로서,
    지르콘 바디(zircon body)를 포함하고, 상기 지르콘 바디는 크리프 변형 속도가
    1350℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 1.8 E -5 h-1 이하이거나;
    1275℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 2.7 E -6 h-1 미만이거나;
    1325℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 8.8 E -6 h-1 미만이거나;
    1300℃의 온도 및 2 MPa의 응력에서 약 4.5 E -6 h-1 미만이거나; 또는
    이들의 임의의 조합인, 내화성 물체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지르콘 바디는 Ca, Sr, 및 Ba 중 적어도 하나를 포함하는 알칼리 토금속 원소를 포함하는 도펀트를 포함하는, 내화성 물체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지르콘 바디는 상기 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량%의 비정질 상 및 20 중량% 이하의 비정질 상을 포함하는, 내화성 물체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 상은 상기 비정질 상의 총 중량에 대해 3 중량% 초과의 알칼리 토류 산화물의 총 함량을 포함하는, 내화성 물체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 비정질 상은 상기 비정질 상의 총 중량에 대해,
    40 중량% 내지 80 중량%의 실리카;
    10 중량% 내지 30 중량%의 알루미나; 및
    0.3 중량% 내지 12 중량%의 Ta2O5를 포함하는, 내화성 물체.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지르콘 바디는 지르콘을 포함하는 결정질 상을 포함하고, 상기 결정질 상은 상기 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 80 중량%인, 내화성 물체.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지르콘 바디는 멀라이트, 실리마나이트, 안달루사이트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 결정질 상을 포함하고, 상기 결정질 상은 상기 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.01 중량% 및 20 중량% 이하인, 내화성 물체.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지르콘 바디는 상기 지르콘 바디의 총 중량에 대해, 적어도 0.1 중량%의 CaO, 적어도 0.1 중량%의 SrO, 적어도 0.4 중량%의 BaO, 또는 이들의 임의의 조합의 알칼리 토류 산화물을 포함하는, 내화성 물체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 지르콘 바디는 상기 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량% 및 약 12 중량% 이하의 알루미나(Al2O3)를 포함하는, 내화성 물체.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지르콘 바디는 탄탈룸, 철, 티타늄, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 결정질 상을 포함하는, 내화성 물체.
  11. 지르콘 바디를 포함하는 내화성 물체로서, 상기 지르콘 바디는,
    상기 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 75 중량%의 지르콘; 및
    상기 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 0.5 중량% 및 20 중량% 이하의 비정질 상을 포함하고, 상기 비정질 상은 상기 비정질 상의 총 중량에 대해 3 중량% 초과의 알칼리 토류 산화물의 총 함량을 포함하는, 내화성 물체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 지르콘 바디는 상기 지르콘 바디의 총 중량에 대해 적어도 2 중량% 및 15 중량% 이하의 상기 비정질 상을 포함하는, 내화성 물체.
  13. 제11항에 있어서, 상기 비정질 상은 상기 비정질 상의 총 중량에 대해,
    50 중량% 내지 70 중량%의 실리카;
    14 중량% 내지 28 중량%의 알루미나; 및
    4 중량% 내지 12 중량%의 Ta2O5를 포함하는, 내화성 물체.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 상은 CaO, BaO, SrO, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 내화성 물체.
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 상은 상기 비정질 상의 총 중량에 대해,
    적어도 4 중량%의 CaO;
    적어도 2 중량%의 SrO;
    적어도 2 중량%의 BaO; 또는
    이들의 임의의 조합을 포함하는, 내화성 물체.
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