TW201733931A

TW201733931A - 自熱製二氧化矽顆粒所得的均質石英玻璃

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Publication number: TW201733931A
Application number: TW105141926A
Authority: TW
Inventors: 漢斯法畢安; 艾奇霍夫曼; 麥可胡乃曼; 馬休斯歐特; 湯瑪士凱瑟
Original assignee: 何瑞斯廓格拉斯公司
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2017-10-01
Also published as: CN108698881A; US20190055150A1; WO2017103155A9; EP3390291A1; JP2019502637A; KR20180095615A; WO2017103155A1

Abstract

本發明係關於一種製備石英玻璃體之方法，其包含方法步驟i.)提供由熱製二氧化矽粉末構成之二氧化矽顆粒，ii.)自二氧化矽顆粒製造玻璃熔體及iii.)自至少一部分玻璃熔體製造石英玻璃體，其中該石英玻璃體具有小於10 ppm之OH含量、小於60 ppm之氯含量及小於200 ppb之鋁含量。本發明亦關於一種可藉由此方法獲得之石英玻璃體。此外，本發明係關於一種成型體及一種結構，其各自可藉由進一步加工石英玻璃體獲得。

Description

自熱製二氧化矽顆粒所得的均質石英玻璃

本發明係關於一種製備石英玻璃體之方法，其包含方法步驟i.)提供來自熱製二氧化矽粉末之二氧化矽顆粒，ii.)自二氧化矽顆粒製造玻璃熔體及iii.)自至少一部分玻璃熔體製造石英玻璃體，其中石英玻璃體具有小於10 ppm之OH含量、小於60 ppm之氯含量及小於200 ppb之鋁含量。此外，本發明係關於一種可藉由此方法獲得之石英玻璃體。此外，本發明係關於一種成型體及一種結構，其各自可藉由進一步加工石英玻璃體獲得。

石英玻璃、石英玻璃產品及含有石英玻璃之產品為吾人所知。同樣，各種製備石英玻璃及石英玻璃體之方法已為吾人所知。儘管如此，仍相當努力地確定可製備甚至更高純度(亦即不存在雜質)之石英玻璃之製備方法。在石英玻璃及其加工產品之許多應用領域中，就例如均質性及純度而言有高要求。對於半導體製造之生產步驟中所用的石英玻璃，情況尤為如此。此處，玻璃體之每種雜質可能會在半導體中導致缺陷且因此在製造中產生不良品。此等方法中所用之各種各樣的高純度石英玻璃因此製備起來很費力。其為貴重的。此外，對於低價格的上文所提及之高純度石英玻璃及衍生自其之產品，存在市場需求。因此，渴望能夠以比以前更低的價格提供高純度石英玻璃。就此而論，探尋更具成本效益的製備方法以及更便宜的原材料來源兩者。已知的製備石英玻璃體之方法包含使二氧化矽熔融及自熔體製造石英玻璃體。玻璃體中例如經由包括呈氣泡形式之氣體的不規則性可能會導致玻璃體在負載下、尤其在高溫下失效，或可能會阻止其用於特定目的。用於石英玻璃之原材料中之雜質可能會在石英玻璃中導致裂紋、氣泡、條痕及變色。玻璃體中之雜質還可能釋放及轉移至經處理之半導體組件。舉例而言，在蝕刻方法中情況如此且在半導體坯料中產生不良品。與已知製備方法相關之常見問題因此為石英玻璃體之品質不合格。另一態樣係關於原材料效率。看來有利的為，將石英玻璃及在別處以副產物形式積聚之原材料輸入至石英玻璃產品之較佳工業方法中，而非將此等副產物用作例如建築中之填料或以一定代價將其作為垃圾處置。此等副產物通常在過濾器中以細粉塵形式分離出。細粉塵引入尤其關於健康、工作安全性及處置之其他問題。

[ 目標 ] 本發明之一目標為至少部分克服目前先進技術中存在之一或多個缺點。本發明之另一目標為提供一種適用於組件之二氧化矽材料。術語組件尤其應理解為包括可用於供化學及/或物理處理步驟用之反應器或在該等反應器中之組件。本發明之另一目標為提供尤其在高操作溫度下具有長使用壽命之組件。本發明之另一目標為提供材料，其適用於半導體材料加工、尤其太陽能電池製造及半導體製造(尤其晶圓製備)中之特定處理步驟。此等特定處理步驟之實例為電漿蝕刻、化學蝕刻及電漿摻雜。本發明之另一目標為提供不含氣泡或具有最低的氣泡可能含量之玻璃組件。本發明之另一目標為提供具有高輪廓準確度之組件。詳言之，本發明之一目標為提供在高溫下不變形之組件。詳言之，本發明之一目標為提供即使當成型得具有較大尺寸時亦形式穩定之組件。本發明之另一目標為提供防撕裂且防斷裂之組件。本發明之另一目標為提供可高效製備之組件。本發明之另一目標為提供可具成本效益地製備之組件。本發明之另一目標為提供組件，其製備不需要長久的其他加工步驟(例如回火)。本發明之另一目標為提供具有高透明度之組件。本發明之另一目標為提供具有低不透明度之組件。本發明之另一目標為提供具有熱製衝擊抗性之組件。詳言之，本發明之一目標為提供在大的熱波動下展現均勻熱膨脹之組件。本發明之另一目標為提供在高溫下具有高黏度之組件。本發明之另一目標為提供具有高純度及低外來原子污染之組件。術語外來原子用以意謂並非有意引入之成分。本發明之另一目標為提供具有高均質性之組件。性質或材料之均質性為此性質或材料於樣品中之分佈均勻性的量度。詳言之，本發明之一目標為提供具有高材料均質性之組件。材料均質性為組件中所含元素及化合物，尤其OH、氯、金屬(尤其鋁、鹼土金屬、耐火金屬)及摻雜材料之分佈均勻性的量度。本發明之另一目標為提供一種解決至少一部分上述目標之可製備用於組件之二氧化矽材料的方法。另一目標為提供一種可以節省成本且節約時間之方式製備用於組件之二氧化矽材料的方法。本發明之另一目標為提供一種可更簡單地製備用於組件之二氧化矽材料的方法。本發明之另一目標為提供一種可製備用於組件之二氧化矽材料的連續方法。本發明之另一目標為提供一種可以較高速度製造用於組件之二氧化矽材料的方法。本發明之另一目標為提供一種可藉由連續熔融及成型過程製備用於組件之二氧化矽材料的方法。本發明之另一目標為提供一種可以低不良品率製備用於組件之二氧化矽材料的方法。本發明之另一目標為提供一種可製備用於組件之二氧化矽材料的自動化方法。另一目標為進一步改良組件之可加工性。另一目標為進一步改良組件之可組裝性。[ 本發明之較佳實施例 ] 至少部分滿足至少一個前述目標之貢獻由獨立技術方案作出。附屬技術方案提供促成至少部分滿足至少一個目標之較佳實施例。 |1| 一種製備包含熱製二氧化矽之石英玻璃體的方法，其包含以下方法步驟： i.) 提供二氧化矽顆粒，其包含以下方法步驟： I. 提供熱製、較佳非晶形二氧化矽粉末；其中該二氧化矽粉末更佳具有以下特徵： a. 小於200 ppm之氯含量； b. 小於200 ppb之鋁含量； II. 加工該二氧化矽粉末以獲得二氧化矽顆粒，其中該二氧化矽顆粒之粒徑大於該二氧化矽粉末；其中該二氧化矽顆粒更佳用反應物處理； ii.) 在烘箱中自該二氧化矽顆粒製造玻璃熔體； iii.) 自至少一部分該玻璃熔體製造石英玻璃體；其中該石英玻璃體具有以下性質： A] 小於10 ppm之OH含量； B] 小於60 ppm之氯含量； C] 小於200 ppb之鋁含量；及其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。非晶形意謂二氧化矽粉末較佳以非晶形二氧化矽粒子之形式存在。 |2| 如實施例|1|之方法，其中該二氧化矽顆粒升溫以獲得玻璃熔體係藉由模具熔融方法實現 |3| 如前述實施例中任一項之方法，其中在該升溫持續時段t_T 期間，維持低於二氧化矽熔點之溫度T_T 。 |4| 如實施例|3|之方法，其特徵在於以下特徵中之至少一者： a.) 該溫度T_T 在1000至1700℃範圍內； b.) 該時段t_T 在1至6小時範圍內。 |5| 如實施例|3|或|4|中任一項之方法，其中該時段t_T 係在該玻璃熔體製造之前。 |6| 如前述實施例中任一項之方法，其中步驟iii)中獲得之石英玻璃體係以至多5 K/min之速率至少冷卻至1000℃之溫度。 |7| 如前述實施例中任一項之方法，其中該冷卻以不超過1 K/min之速率在1300至1000℃溫度範圍內進行。 |8| 如前述實施例中任一項之方法，其中該石英玻璃體特徵在於以下特徵中之至少一者： D] 1055至1200℃範圍內之假定溫度； E] 小於5×10¹⁵ /cm³ 之ODC含量； F] 小於300 ppb之不同於鋁的金屬之金屬含量； G] log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9或log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 11.5至log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 12.1或log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 1.2至log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 10.8範圍內之黏度(p=1013 hPa)； H] 以該石英玻璃體之OH含量A]計，不大於10%之OH含量標準差； I] 以該石英玻璃體之Cl含量B]計，不大於10%之Cl含量標準差； J] 以該石英玻璃體之Al含量C]計，不大於10%之Al含量標準差； K] 小於1×10^-4 之折射率均質性； L] 1150至1250℃範圍內之轉變點Tg；其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。 |9| 如前述實施例中任一項之方法，其中該二氧化矽粉末具有以下特徵中之至少一者： a. 20至60 m² /g範圍內之BET表面積；及 b. 0.01至0.3 g/cm³ 範圍內之容積密度； c. 小於50 ppm之碳含量； d. 小於200 ppm之氯含量； e. 小於200 ppb之鋁含量； f. 小於5 ppm之不同於鋁的金屬之總含量； g. 至少70重量%之該等粉末粒子具有10至100 nm範圍內之初始粒度； h. 0.001至0.3 g/cm³ 範圍內之夯實密度； i. 小於5重量%之殘餘水分含量； j. 1至7 µm範圍內之粒度分佈D₁₀ ； k. 6至15 µm範圍內之粒度分佈D₅₀ ； l. 10至40 µm範圍內之粒度分佈D₉₀ ；其中ppm及ppb各自以該二氧化矽粉末之總重量計。 |10| 如前述實施例中任一項之方法，其中該二氧化矽粉末可由選自由矽氧烷、矽醇鹽及矽鹵化物組成之群的化合物來製備。 |11| 如前述實施例中任一項之方法，其中該二氧化矽粉末加工成二氧化矽顆粒包含以下步驟： II.1. 提供液體； II.2. 將該熱製二氧化矽粉末與該液體混合以獲得漿液； II.3. 對該漿液造粒以獲得二氧化矽顆粒； II.4. 視情況處理該二氧化矽顆粒。 |12| 如前述實施例中任一項之方法，其中至少90重量%之步驟i.)中所製備之該二氧化矽顆粒係由該熱製二氧化矽粉末製成，以該二氧化矽顆粒之總重量計。 |13| 如前述實施例中任一項之方法，其中該二氧化矽顆粒特徵在於以下特徵中之至少一者 A) 小於500 ppm之氯含量； B) 小於200 ppb之鋁含量； C) 20至50 m² /g範圍內之BET表面積； D) 0.1至2.5 mL/g範圍內之孔隙體積； E) 0.5至1.2 g/cm³ 範圍內之容積密度； F) 0.7至1.2 g/cm³ 範圍內之夯實密度； G) 50至500 µm範圍內之平均粒度； H) 小於5 ppm之碳含量； I) 23至26°範圍內之靜止角； J) 50至150 µm範圍內之粒度分佈D₁₀ ； K) 150至300 µm範圍內之粒度分佈D₅₀ ； L) 250至620 µm範圍內之粒度分佈D₉₀ ，其中ppm及ppb各自以該二氧化矽顆粒II之總重量計。 |14| 一種石英玻璃體，其可藉由如前述實施例中任一項之方法獲得。 |15| 一種包含熱製二氧化矽之石英玻璃體，其中該石英玻璃體具有以下特徵： A] 小於10 ppm之OH含量； B] 小於60 ppm之氯含量；及 C] 小於200 ppb之鋁含量；其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。 |16| 如實施例|15|之石英玻璃體，其中該石英玻璃體特徵在於以下特徵中之至少一者： D] 1055至1200℃範圍內之假定溫度； E] 小於5×10¹⁵ /cm³ 之ODC含量； F] 小於300 ppb之不同於鋁的金屬之金屬含量； G] log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9及/或log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 11.5至log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 12.1或log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 1.2至log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 10.8範圍內之黏度(p=1013 hPa)； H] 以該石英玻璃體之OH含量A]計，不大於10%之OH含量標準差； I] 以該石英玻璃體之Cl含量B]計，不大於10%之Cl含量標準差； J] 以該石英玻璃體之Al含量C]計，不大於10%之Al含量標準差； K] 小於1×10^-4 之折射率均質性； L] 1150至1250℃範圍內之轉變點Tg；其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。 |17| 一種製備成型體之方法，其包含以下方法步驟： (1) 提供如實施例|15|至|16|中任一項之石英玻璃體或可藉由如實施例|1|至|13|中任一項之方法獲得的石英玻璃體； (2) 自該石英玻璃體製造成型體。 |18| 一種成型體，其可藉由如實施例|17|之方法獲得。 |19| 一種製備結構之方法，其包含以下方法步驟： a/ 提供如實施例|18|之成型體及部件； b/ 接合該成型體與該部件以獲得該結構。 |20| 一種結構，其可藉由如實施例|19|之方法獲得。 |21| 一種二氧化矽顆粒之用途，其用於改良石英玻璃體之純度及均質性。 |22| 一種二氧化矽顆粒之用途，其用於製備包含石英玻璃之組件以供太陽能電池製造及半導體製造中之加工。更佳的為一種製備包含熱製二氧化矽之石英玻璃體的方法，其包含以下方法步驟： i.) 提供二氧化矽顆粒，其包含以下方法步驟： I. 提供熱製二氧化矽粉末；其中該熱製二氧化矽粉末係以非晶形二氧化矽粒子之形式存在，其中該二氧化矽粉末具有以下性質： a. 小於200 ppm之氯含量； b. 小於200 ppb之鋁含量； II. 加工該二氧化矽粉末以獲得二氧化矽顆粒I，其中該二氧化矽顆粒I之粒徑大於該二氧化矽粉末； III. 用反應物處理該二氧化矽顆粒I以獲得二氧化矽顆粒II； ii.) 在烘箱中自該二氧化矽顆粒II形成玻璃熔體； iii.) 自至少一部分該玻璃熔體形成石英玻璃體，其中該石英玻璃體具有以下性質： A] 小於10 ppm之OH含量； B] 小於60 ppm之氯含量； C] 小於200 ppb之鋁含量；及其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。總則在本說明書中，所揭示之範圍亦包括邊界值。關於參數A之形式「在X至Y範圍內」之揭示內容因此意謂，A可取值X、Y及X與Y中間的值。關於參數A在一側以形式「至多Y」為邊界之範圍相應地意謂值Y及小於Y之值。[ 本發明之詳細描述 ] 本發明之第一態樣為一種製備包含熱製二氧化矽之石英玻璃體的方法，其包含以下方法步驟： i.) 提供二氧化矽顆粒，其包含以下方法步驟： I. 提供熱製二氧化矽粉末； II. 加工該二氧化矽粉末以獲得二氧化矽顆粒，其中該二氧化矽顆粒之粒徑大於該二氧化矽粉末； ii.) 在烘箱中自該二氧化矽顆粒製造玻璃熔體 iii.) 自至少一部分該玻璃熔體製造石英玻璃體；其中該石英玻璃體具有以下性質： A] 小於10 ppm之OH含量； B] 小於60 ppm之氯含量； C] 小於200 ppb之鋁含量；及其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計步驟 i.) 根據本發明，提供二氧化矽顆粒包含以下方法步驟： I. 提供熱製二氧化矽粉末；及 II. 加工該二氧化矽粉末以獲得二氧化矽顆粒，其中該二氧化矽顆粒之粒徑大於該二氧化矽粉末。粉末意謂初始粒度在1至小於100 nm範圍內之乾固體材料粒子。二氧化矽顆粒可藉由對二氧化矽粉末造粒而獲得。二氧化矽顆粒通常具有3 m² /g或大於3 m² /g之BET表面積及小於1.5 g/cm³ 之密度。造粒意謂使粉末粒子轉變為細粒。在造粒期間，形成稱為「二氧化矽細粒」的多個二氧化矽粉末粒子之簇(亦即較大聚結物)。其通常亦稱為「二氧化矽顆粒粒子」或「顆粒粒子」。總體而言，細粒形成顆粒，例如二氧化矽細粒形成「二氧化矽顆粒」。二氧化矽顆粒之粒徑大於二氧化矽粉末。使粉末轉變為顆粒之造粒程序稍後將更詳細地描述。本文中之二氧化矽晶粒意謂可藉由使二氧化矽體、尤其石英玻璃體之尺寸減小而獲得之二氧化矽粒子。二氧化矽晶粒通常具有大於1.2 g/cm³ 、例如在1.2至2.2 g/cm³ 範圍內且尤其較佳為約2.2 g/cm³ 之密度。此外，二氧化矽晶粒之BET表面積根據DIN ISO 9277:2014-01所測定較佳通常小於1 m² /g。原則上，熟練人員視為適合之所有二氧化矽粒子均可選。較佳為二氧化矽顆粒及二氧化矽晶粒。粒徑或粒度意謂粒子之根據式以「面積等圓直徑x_Ai 」形式給出的直徑，其中Ai表示所觀測粒子藉助於影像分析之表面積。適用於量測之方法為例如ISO 13322-1:2014或ISO 13322-2:2009。諸如「較大粒徑」之比較揭示內容始終意謂，所比較之值係用相同方法量測。二氧化矽粉末 在本發明之情形下，使用合成二氧化矽粉末，亦即熱製造的二氧化矽粉末。二氧化矽粉末可為具有至少兩個粒子之任何二氧化矽粉末。作為製備方法，可使用熟練人員視為盛行於此項技術中且適合之任何方法。根據本發明之一較佳實施例，二氧化矽粉末在石英玻璃製備中、尤其在所謂「煙灰體」製備中以副產物形式產生。來自該種來源之二氧化矽通常亦稱為「煙灰粉塵」。較佳之二氧化矽粉末來源為獲自煙灰體藉由應用火焰水解爐頭之合成製備的二氧化矽粒子。在煙灰體製備中，具有汽缸夾套表面之旋轉運載管沿著一列爐頭往返移動。可向火焰水解爐頭饋入氧氣及氫氣作為爐氣以及用於製造二氧化矽初始粒子之原材料。二氧化矽初始粒子較佳具有至多100 nm之初始粒度。藉由火焰水解製造之二氧化矽初始粒子凝集或聚結以形成粒度為約9 µm (DIN ISO 13320:2009-1)之二氧化矽粒子。在二氧化矽粒子中，二氧化矽初始粒子可藉由掃描電子顯微術藉由其形式來鑑別且可量測初始粒度。一部分二氧化矽粒子沈積於運載管之圍繞其縱軸旋轉的汽缸夾套表面上。以此方式，煙灰體逐層建立。另一部分二氧化矽粒子不沈積於運載管之汽缸夾套表面上，實際上其以粉塵形式積聚於例如過濾器系統中。此另一部分二氧化矽粒子構成通常亦稱為「煙灰粉塵」之二氧化矽粉末。一般而言，在煙灰體製備之情形下，以二氧化矽粒子之總重量計，沈積於運載管上的該部分之二氧化矽粒子大於以煙灰粉塵形式積聚的該部分之二氧化矽粒子。目前，煙灰粉塵通常以繁重且代價高的方式作為廢棄物處置，或無附加價值地用作例如道路建築中之填料材料、用作染料工業中之添加劑、用作瓷磚工業之原材料及用於製備用於建築地基復原之六氟矽酸。在本發明之情況下，其為適合原材料且可經加工以獲得高品質產品。藉由火焰水解製備之二氧化矽通常稱為熱解二氧化矽。熱解二氧化矽通常可以非晶二氧化矽初始粒子或二氧化矽粒子形式獲得。根據一較佳實施例，二氧化矽粉末可藉由自氣體混合物火焰水解而製備。在此情況下，二氧化矽粒子亦在火焰水解中產生且在聚結物或凝集物形成之前取走。此處，先前稱為煙灰粉塵之二氧化矽粉末為主要產物。適用於產生二氧化矽粉末之原材料較佳為矽氧烷、矽醇鹽及無機矽化合物。矽氧烷意謂直鏈及環狀聚烷基矽氧烷。較佳地，聚烷基矽氧烷具有通式： Si_p O_p R_2p ，其中p為至少2、較佳2至10、尤其較佳3至5之整數，且 R為具有1至8個C原子、較佳具有1至4個C原子之烷基，尤其較佳為甲基。尤其較佳為選自由以下組成之群之矽氧烷：六甲基二矽氧烷、六甲基環三矽氧烷(D3)、八甲基環四矽氧烷(D4)及十甲基環五矽氧烷(D5)或其兩者或多於兩者之組合。若矽氧烷包含D3、D4及D5，則D4較佳為主要組分。主要組分較佳以至少70重量%、較佳至少80重量%、例如至少90重量%或至少94重量%、尤其較佳至少98重量%之量存在，在各情況下均以二氧化矽粉末之總量計。較佳之矽醇鹽為四甲氧基矽烷及甲基三甲氧基矽烷。較佳的作為二氧化矽粉末原材料之無機矽化合物為矽鹵化物、矽酸鹽、碳化矽及氮化矽。尤其較佳的作為二氧化矽粉末原材料之無機矽化合物為四氯化矽及三氯矽烷。根據一較佳實施例，二氧化矽粉末可自選自由以下組成之群之化合物製備：矽氧烷、矽醇鹽及矽鹵化物。較佳地，二氧化矽粉末可自選自由以下組成之群之化合物製備：六甲基二矽氧烷、六甲基環三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷及十甲基環五矽氧烷、四甲氧基矽烷及甲基三甲氧基矽烷、四氯化矽及三氯矽烷或其兩者或多於兩者之組合，例如自四氯化矽及八甲基環四矽氧烷製備，尤其較佳自八甲基環四矽氧烷製備。為了藉由火焰水解自四氯化矽製造二氧化矽，各種參數為重要的。適合氣體混合物之較佳組合物在火焰水解中包含25至40體積%範圍內之氧氣含量。氫氣含量可在45至60體積%範圍內。四氯化矽之含量較佳為5至30體積%，所有前述體積%均以氣流之總體積計。更佳為氧氣、氫氣及SiCl₄ 的上文所提及體積比例之組合。火焰水解中之火焰較佳具有1500至2500℃範圍內、例如1600至2400℃範圍內、尤其較佳1700至2300℃範圍內之溫度。較佳地，火焰水解中產生之二氧化矽初始粒子在聚結物或凝集物形成之前以二氧化矽粉末形式取走。根據本發明之第一態樣之一較佳實施例，二氧化矽粉末具有至少一種、例如至少兩種或至少三種或至少四種、尤其較佳至少五種以下特徵： a. 20至60 m² /g、例如25至55 m² /g或30至50 m² /g、尤其較佳20至40 m² /g範圍內之BET表面積； b. 0.01至0.3 g/cm³ 、例如在0.02至0.2 g/cm³ 範圍內、較佳在0.03至0.15 g/cm³ 範圍內、更佳在0.1至0.2 g/cm³ 範圍內或在0.05至0.1 g/cm³ 範圍內、或在0.05至0.3 g/cm³ 範圍內之容積密度； c. 小於50 ppm、例如小於40 ppm或小於30 ppm、尤其較佳在1 ppb至20 ppm範圍內之碳含量； d. 小於200 ppm、例如小於150 ppm或小於100 ppm、尤其較佳在1 ppb至80 ppm範圍內之氯含量； e. 小於200 ppb、例如在1至100 ppb範圍內、尤其較佳在1至80 ppb範圍內之鋁含量； f. 小於5 ppm、例如小於2 ppm、尤其較佳在1 ppb至1 ppm範圍內之不同於鋁的金屬之總含量； g. 至少70重量%之粉末粒子具有10至小於100 nm範圍內、例如15至小於100 nm範圍內、尤其較佳20至小於100 nm範圍內之初始粒度； h. 0.001至0.3 g/cm³ 範圍內、例如0.002至0.2 g/cm³ 或0.005至0.1 g/cm³ 範圍內、較佳0.01至0.06 g/cm³ 範圍內、亦較佳0.1至0.2 g/cm³ 範圍內或0.5至0.2 g/cm³ 範圍內之夯實密度； i. 小於5重量%、例如在0.25至3重量%範圍內、尤其較佳在0.5至2重量%範圍內之殘餘水分含量； j. 1至7 µm範圍內、例如2至6 µm範圍內或3至5 µm範圍內、尤其較佳3.5至4.5 µm範圍內之粒度分佈D₁₀ ； k. 6至15 µm範圍內、例如7至13 µm範圍內或8至11 µm範圍內、尤其較佳8.5至10.5 µm範圍內之粒度分佈D₅₀ ； l. 10至40 µm範圍內、例如15至35 µm範圍內、尤其較佳20至30 µm範圍內之粒度分佈D₉₀ ；其中重量%、ppm及ppb各自以該二氧化矽粉末之總重量計。二氧化矽粉末含有二氧化矽。較佳地，二氧化矽粉末含有大於95重量%、例如大於98重量%或大於99重量%或大於99.9重量%的比例之二氧化矽，在各情況下均以二氧化矽粉末之總重量計。尤其較佳地，二氧化矽粉末以二氧化矽粉末之總重量計含有大於99.99重量%的比例之二氧化矽。較佳地，二氧化矽粉末具有小於5 ppm、例如小於2 ppm、尤其較佳小於1 ppm之不同於鋁的金屬之金屬含量，在各情況下均以二氧化矽粉末之總重量計。然而通常，二氧化矽粉末具有至少1 ppb之不同於鋁的金屬之含量。該等金屬為例如鈉、鋰、鉀、鎂、鈣、鍶、鍺、銅、鉬、鎢、鈦、鐵及鉻。其可例如以元素形式、以離子形式或作為分子或離子或錯合物之一部分存在。較佳地，二氧化矽粉末具有小於30 ppm、例如小於20 ppm、尤其較佳小於15 ppm之其他成分之總含量，ppm在各情況下均以二氧化矽粉末之總重量計。然而通常，二氧化矽粉末具有至少1 ppb之其他成分之含量。其他成分意謂二氧化矽粉末之不屬於以下群組之所有成分：二氧化矽、氯、鋁、OH-基。在本文中，當成分為化學元素時，提及成分意謂，其可以元素形式或以離子形式或以化合物或鹽形式存在。舉例而言，術語「鋁」除了金屬鋁之外亦包括鋁鹽、鋁氧化物及鋁金屬錯合物。舉例而言，術語「氯」除了元素氯之外包括氯化物(諸如氯化鈉及氯化氫)。通常，其他成分以與容納其之材料相同的凝集態存在。在本文中，在成分為化合物或官能基之情況下，提及成分意謂，成分可以所揭示之形式、以帶電化合物形式或以化合物之衍生物形式存在。舉例而言，提及化學材料乙醇除了乙醇之外亦包括乙醇化物(例如乙醇鈉)。提及「OH-基」亦包括矽烷醇、水及金屬氫氧化物。舉例而言，在乙酸之情形下提及衍生物亦包括乙酸酯及乙酸酐。較佳地，以粉末粒子之數目計，二氧化矽粉末之至少70%之粉末粒子具有小於100 nm、例如在10至100 nm或15至100 nm範圍內且尤其較佳在20至100 nm範圍內之初始粒度。初始粒度根據ISO 13320:2009-10藉由動態光散射來量測。較佳地，以粉末粒子之數目計，二氧化矽粉末之至少75%之粉末粒子具有小於100 nm、例如在10至100 nm或15至100 nm範圍內且尤其較佳在20至100 nm範圍內之初始粒度。較佳地，以粉末粒子之數目計，二氧化矽粉末之至少80%之粉末粒子具有小於100 nm、例如在10至100 nm或15至100 nm範圍內且尤其較佳在20至100 nm範圍內之初始粒度。較佳地，以粉末粒子之數目計，二氧化矽粉末之至少85%之粉末粒子具有小於100 nm、例如在10至100 nm或15至100 nm範圍內且尤其較佳在20至100 nm範圍內之初始粒度。較佳地，以粉末粒子之數目計，二氧化矽粉末之至少90%之粉末粒子具有小於100 nm、例如在10至100 nm或15至100 nm範圍內且尤其較佳在20至100 nm範圍內之初始粒度。較佳地，以粉末粒子之數目計，二氧化矽粉末之至少95%之粉末粒子具有小於100 nm、例如在10至100 nm或15至100 nm範圍內且尤其較佳在20至100 nm範圍內之初始粒度。較佳地，二氧化矽粉末具有1至7 µm範圍內、例如2至6 µm範圍內或3至5 µm範圍內、尤其較佳3.5至4.5 µm範圍內之粒度D₁₀ 。較佳地，二氧化矽粉末具有6至15 µm範圍內、例如7至13 µm範圍內或8至11 µm範圍內、尤其較佳8.5至10.5 µm範圍內之粒度D₅₀ 。較佳地，二氧化矽粉末具有10至40 µm範圍內、例如15至35 µm範圍內、尤其較佳20至30 µm範圍內之粒度D₉₀ 。較佳地，二氧化矽粉末具有20至60 m² /g、例如25至55 m² /g或30至50 m² /g、尤其較佳20至40 m² /g範圍內之比表面積(BET表面積)。BET表面積係根據布厄特(Brunauer, Emmet and Teller，BET)方法藉助於基於待量測之表面處之氣體吸收的DIN 66132測定。較佳地，二氧化矽粉末具有小於7、例如在3至6.5或3.5至6或4至5.5範圍內、尤其較佳在4.5至5範圍內之pH值。pH值可藉助於單桿量測電極(4%二氧化矽粉末於水中)測定。二氧化矽粉末較佳具有特徵組合a./b./c.或a./b./f.或a./b./g.，更佳具有特徵組合a./b./c./f.或a./b./c./g.或a./b./f./g.，尤其較佳具有特徵組合a./b./c./f./g.。二氧化矽粉末較佳具有特徵組合a./b./c.，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，容積密度在0.05至0.3 g/mL範圍內，且碳含量小於40 ppm。二氧化矽粉末較佳具有特徵組合a./b./f.，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，容積密度在0.05至0.3 g/mL範圍內，且不同於鋁的金屬之總含量在1 ppb至1 ppm範圍內。二氧化矽粉末較佳具有特徵組合a./b./g.，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，容積密度在0.05至0.3 g/mL範圍內，且至少70重量%之粉末粒子具有20至小於100 nm範圍內之初始粒度。二氧化矽粉末較佳具有特徵組合a./b./c./f.，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，容積密度在0.05至0.3 g/mL範圍內，碳含量小於40 ppm，且不同於鋁的金屬之總含量在1 ppb至1 ppm範圍內。二氧化矽粉末較佳具有特徵組合a./b./c./g.，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，容積密度在0.05至0.3 g/mL範圍內，碳含量小於40 ppm，且至少70重量%之粉末粒子具有20至小於100 nm範圍內之初始粒度。二氧化矽粉末較佳具有特徵組合a./b./f./g.，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，容積密度在0.05至0.3 g/mL範圍內，不同於鋁的金屬之總含量在1 ppb至1 ppm範圍內，且至少70重量%之粉末粒子具有20至小於100 nm範圍內之初始粒度。二氧化矽粉末較佳具有特徵組合a./b./c./f./g.，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，容積密度在0.05至0.3 g/mL範圍內，碳含量小於40 ppm，不同於鋁的金屬之總含量在1 ppb至1 ppm範圍內，且至少70重量%之粉末粒子具有20至小於100 nm範圍內之初始粒度。步驟 II. 根據本發明，二氧化矽粉末在步驟II中經加工以獲得二氧化矽顆粒，其中二氧化矽顆粒之粒徑大於二氧化矽粉末。出於此目的，熟練人員已知可導致粒徑增加之任何方法均為適合的。二氧化矽顆粒之粒徑大於二氧化矽粉末之粒徑。較佳地，二氧化矽顆粒之粒徑在二氧化矽粉末之粒徑的500至50,000倍大、例如1,000至10,000倍大、尤其較佳2,000至8,000倍大之範圍內。較佳地，步驟i.)中提供之至少90%、例如至少95重量%或至少98重量%、尤其較佳至少99重量%或大於99重量%之二氧化矽顆粒由熱製造的二氧化矽粉末組成，在各情況下均以二氧化矽顆粒之總重量計。根據本發明之第一態樣之一較佳實施例，所用二氧化矽顆粒具有以下特徵： A) 小於500 ppm、較佳小於400 ppm、例如小於300 ppm或小於200 ppm、尤其較佳小於100 ppm，或在1 ppb至500 ppm或1 ppb至300 ppm、尤其較佳1 ppb至100 ppm範圍內之氯含量； B) 小於200 ppb、例如小於150 ppb或小於100 ppb或1至150 ppb或1至100 ppb、尤其較佳在1至80 ppb範圍內之鋁含量； C) 20 m² /g至50 m² /g範圍內之BET表面積； D) 0.1至2.5 mL/g範圍內、例如0.15至1.5 mL/g範圍內、尤其較佳0.2至0.8 mL/g範圍內之孔隙體積； E) 0.5至1.2 g/cm³ 範圍內、例如0.6至1.1 g/cm³ 範圍內、尤其較佳0.7至1.0 g/cm³ 範圍內之容積密度； F) 0.7至1.2 g/cm³ 範圍內之夯實密度； G) 50至500 µm範圍內之平均粒度； H) 小於50 ppm之碳含量； I) 23至26°範圍內之靜止角； J) 50至150 µm範圍內之粒度分佈D₁₀ ； K) 150至300 µm範圍內之粒度分佈D₅₀ ； L) 250至620 µm範圍內之粒度分佈D₉₀ ，其中ppm及ppb各自以該二氧化矽顆粒之總重量計。較佳地，二氧化矽顆粒之細粒具有球形形態。球形形態意謂粒子之圓形或卵形形式。二氧化矽顆粒之細粒較佳具有0.7至1.3 SPHT3範圍內之平均球度，例如0.8至1.2 SPHT3範圍內之平均球度，尤其較佳0.85至1.1 SPHT3範圍內之平均球度。特徵SPHT3描述於測試方法中。此外，二氧化矽顆粒之細粒較佳具有0.7至1.3 Symm3範圍內之平均對稱性，例如0.8至1.2 Symm3範圍內之平均對稱性，尤其較佳0.85至1.1 Symm3範圍內之平均對稱性。特徵平均對稱性Symm3描述於測試方法中。較佳地，二氧化矽顆粒具有小於1000 ppb、例如小於500 ppb、尤其較佳小於100 ppb之不同於鋁的金屬之金屬含量，在各情況下均以二氧化矽顆粒之總重量計。然而通常，二氧化矽顆粒具有至少1 ppb之不同於鋁的金屬之含量。通常，二氧化矽顆粒具有小於1 ppm、較佳在40至900 ppb範圍內、例如在50至700 ppb範圍內、尤其較佳在60至500 ppb範圍內之不同於鋁的金屬之金屬含量，在各情況下均以二氧化矽顆粒之總重量計。該等金屬為例如鈉、鋰、鉀、鎂、鈣、鍶、鍺、銅、鉬、鈦、鐵及鉻。其可例如以元素形式、以離子形式或作為分子或離子或錯合物之一部分存在。二氧化矽顆粒可包含例如呈分子、離子或元素形式之其他成分。較佳地，二氧化矽顆粒包含少於500 ppm、例如少於300 ppm、尤其較佳少於100 ppm之其他成分，在各情況下均以二氧化矽顆粒之總重量計。通常，包含至少1 ppb之其他成分。詳言之，其他成分可選自由以下組成之群：碳、氟化物、碘化物、溴化物、磷或其至少兩者之混合物。較佳地，二氧化矽顆粒包含少於10 ppm、例如少於8 ppm或少於5 ppm、尤其較佳少於4 ppm之碳，在各情況下均以二氧化矽顆粒之總重量計。通常，二氧化矽顆粒中包含至少1 ppb之碳。較佳地，二氧化矽顆粒包含少於100 ppm、例如少於80 ppm、尤其較佳少於70 ppm之其他成分，在各情況下均以二氧化矽顆粒之總重量計。然而通常，包含至少1 ppb之其他成分。較佳地，步驟II.包含以下步驟： II.1. 提供液體； II.2. 將該二氧化矽粉末與該液體混合以獲得漿液； II.3. 對該漿液造粒、較佳噴霧乾燥。在本發明之情形下，液體意謂在1013 hPa之壓力及20℃之溫度下為液體之材料或材料混合物。在本發明之情形下，「漿液」意謂至少兩種材料之混合物，其中混合物在盛行條件下視為包含至少一種液體及至少一種固體。適合液體為熟練人員已知且呈現為適用於本申請案之所有材料及材料混合物。較佳地，液體係選自由有機液體及水組成之群。較佳地，二氧化矽粉末於液體中之溶解度小於0.5 g/L、較佳小於0.25 g/L、尤其較佳小於0.1 g/L，g/L各自以g二氧化矽粉末/l液體形式給出。較佳之適合液體為極性溶劑。其可為有機液體或水。較佳地，液體係選自由以下組成之群：水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、第三丁醇及其多於一者之混合物。尤其較佳地，液體為水。尤其較佳地，液體包含蒸餾水或去離子水。較佳地，二氧化矽粉末經加工以獲得漿液。二氧化矽粉末在室溫下幾乎不可溶於液體中，但可以高重量比例引入至液體中以獲得漿液。二氧化矽粉末及液體可以任何方式混合。舉例而言，二氧化矽粉末可添加至液體中，或液體可添加至二氧化矽粉末中。混合物可在添加期間或在添加之後進行攪動。尤其較佳地，混合物係在添加期間及之後進行攪動。攪動之實例為震盪及攪拌或兩者之組合。較佳地，二氧化矽粉末可在攪拌下添加至液體中。此外，較佳地，一部分二氧化矽粉末可添加至液體中，其中由此獲得之混合物經攪動，且混合物隨後與剩餘部分之二氧化矽粉末混合。同樣，一部分液體可添加至二氧化矽粉末中，其中由此獲得之混合物經攪動，且混合物隨後與剩餘部分之液體混合。藉由混合二氧化矽粉末與液體，獲得漿液。較佳地，漿液為二氧化矽粉末均勻地分佈於液體中之懸浮液。「均勻」意謂，漿液在各位置處之密度及組成與平均密度及平均組成偏差不大於10%，在各情況下均以漿液之總量計。二氧化矽粉末於液體中之均勻分佈可藉由如上文所提及之攪動而製備或獲得或製備且獲得。較佳地，漿液具有1000至2000 g/L範圍內、例如1200至1900 g/L或1300至1800 g/L範圍內、尤其較佳1400至1700 g/L範圍內之每公升的重量。每公升的重量藉由稱重體積校準之容器來量測。根據一較佳實施例，至少一種、例如至少兩種或至少三種或至少四種、尤其較佳至少五種以下特徵適用於漿液： a.) 漿液與塑膠表面接觸地輸送； b.) 漿液為剪切的； c.) 漿液具有高於0℃、較佳在5至35℃範圍內之溫度； d.) 漿液在7之pH值下具有0至-100 mA、例如-20至-60 mA、尤其較佳-30至-45 mA範圍內之ζ電位； e.) 漿液具有在7或大於7範圍內、例如大於7之pH值，或在7.5至13或8至11、尤其較佳8.5至10範圍內之pH值； f.) 漿液具有小於7、例如在1至5範圍內或在2至4範圍內、尤其較佳在3至3.5範圍內之等電點； g.) 漿液具有至少40重量%、例如在50至80重量%範圍內或在55至75重量%範圍內、尤其較佳在60至70重量%範圍內之固體含量，在各情況下均以漿液之總重量計； h.) 漿液具有500至2000 mPas範圍內、例如600至1700 mPas範圍內、尤其較佳1000至1600 mPas範圍內之根據DIN 53019-1 (5 rpm，30重量%)之黏度； i.) 漿液具有3至6範圍內、例如3.5至5範圍內、尤其較佳4.0至4.5範圍內之根據DIN SPEC 91143-2 (30重量%於水中，23℃，5 rpm/50 rpm)之搖變性； j.) 漿液中之二氧化矽粒子在4重量%漿液中具有100至500 nm範圍內、例如200至300 nm範圍內之根據DIN ISO 13320-1之懸浮液中平均粒度。較佳地，4重量%水性漿液中之二氧化矽粒子具有50至250 nm範圍內、尤其較佳100至150 nm範圍內之粒度D₁₀ 。較佳地，4重量%水性漿液二氧化矽粒子具有100至400 nm範圍內、尤其較佳200至250 nm範圍內之粒度D₅₀ 。較佳地，4重量%水性漿液中之二氧化矽粒子具有200至600 nm範圍內、尤其較佳350至400 nm範圍內之粒度D₉₀ 。粒度係根據DIN ISO 13320-1量測。「等電點」意謂ζ電位之值為0時之pH值。ζ電位係根據ISO 13099-2:2012量測。較佳地，漿液之pH值設定為以上所給範圍內之值。較佳地，pH值可藉由添加例如呈水溶液形式的諸如NaOH或NH₃ 之材料至漿液中來設定。在此過程期間，漿液通常經攪動。造粒二氧化矽顆粒藉由造粒獲自二氧化矽粉末。造粒意謂使粉末粒子轉變為細粒。在造粒期間，稱為「二氧化矽細粒」之較大聚結物藉由使多個二氧化矽粉末粒子聚結而形成。其通常亦稱為「二氧化矽粒子」、「二氧化矽顆粒粒子」或「顆粒粒子」。總體而言，細粒構成顆粒，例如二氧化矽細粒構成「二氧化矽顆粒」。在本發明之情況下，熟練人員所已知且對其呈現為適用於對二氧化矽粉末造粒之任何造粒方法原則上均可選。造粒方法可歸類為聚結造粒方法或加壓造粒方法，且進一步歸類為濕式及乾式造粒方法。已知方法為造粒板中滾軋造粒、噴霧造粒、離心粉碎、流體化床造粒、利用造粒磨機之造粒方法、壓實、滾軋加壓、製團、結疤或擠壓。噴霧乾燥 根據本發明之第一態樣之一較佳實施例，二氧化矽顆粒藉由對漿液噴霧造粒而獲得。噴霧造粒亦稱為噴霧乾燥。噴霧乾燥較佳於噴霧塔中實現。在噴霧乾燥中，漿液較佳安置在壓力下在升高之溫度下。加壓漿液隨後經由噴嘴減壓且因此噴霧至噴霧塔中。隨後，液滴形成，其立即乾燥且首先形成乾微小粒子(「核心」)。微小粒子與施加至粒子之氣流一起形成流體化床。以此方式，其以浮動狀態維持且可由此形成用於乾燥其他液滴之表面。漿液噴霧至噴霧塔中所經之噴嘴較佳形成至噴霧塔內部之入口。噴嘴較佳在噴霧期間具有與漿液之接觸表面。「接觸表面」意謂在噴霧期間噴嘴與漿液接觸之區域。通常，至少一部分噴嘴形成為在噴霧期間漿液被引導所經之管，以使得中空管之內側與漿液接觸。接觸表面較佳包含玻璃、塑膠或其組合。較佳地，接觸表面包含玻璃、尤其較佳石英玻璃。較佳地，接觸表面包含塑膠。原則上，熟練人員所已知的在方法溫度下穩定且不會使任何外來原子傳至漿液之所有塑膠均為適合的。較佳之塑膠為聚烯烴，例如包含至少一種烯烴之均聚物或共聚物，尤其較佳為包含聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯或其兩者或多於兩者之組合的均聚物或共聚物。較佳地，接觸表面由玻璃、塑膠或其組合製成，例如選自由石英玻璃及聚烯烴組成之群，尤其較佳選自由石英玻璃及包含聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯或其兩者或多於兩者之組合的均聚物或共聚物組成之群。較佳地，接觸表面不包含金屬，尤其不包含鎢、鈦、鉭、鉻、鈷、鎳、鐵、釩、鋯及錳。原則上，噴嘴之接觸表面及其他部件有可能由相同或不同材料製成。較佳地，噴嘴之其他部件包含與接觸表面相同之材料。噴嘴之其他部件同樣有可能包含與接觸表面不同之材料。舉例而言，接觸表面可塗佈有適合材料，例如玻璃或塑膠。較佳地，以噴嘴之總重量計，噴嘴有大於70重量%、例如大於75重量%或大於80重量%或大於85重量%或大於90重量%或大於95重量%、尤其較佳大於99重量%由選自由玻璃、塑膠或玻璃與塑膠之組合組成之群的物料製成。較佳地，噴嘴包含噴嘴板。噴嘴板較佳由玻璃、塑膠或玻璃與塑膠之組合製成。較佳地，噴嘴板由玻璃、尤其較佳石英玻璃製成。較佳地，噴嘴板由塑膠製成。較佳之塑膠為聚烯烴，例如包含至少一種烯烴之均聚物或共聚物，尤其較佳為包含聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯或其兩者或多於兩者之組合的均聚物或共聚物。較佳地，噴嘴板不包含金屬，尤其不包含鎢、鈦、鉭、鉻、鈷、鎳、鐵、釩、鋯及錳。較佳地，噴嘴包含螺桿絞扭器。螺桿絞扭器較佳由玻璃、塑膠或玻璃與塑膠之組合製成。較佳地，螺桿絞扭器由玻璃、尤其較佳石英玻璃製成。較佳地，螺桿絞扭器由塑膠製成。較佳之塑膠為聚烯烴，例如包含至少一種烯烴之均聚物或共聚物，尤其較佳為包含聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯或其兩者或多於兩者之組合的均聚物或共聚物。較佳地，螺桿絞扭器不包含金屬，尤其不包含鎢、鈦、鉭、鉻、鈷、鎳、鐵、釩、鋯及錳。此外，噴嘴可包含其他構成部件。較佳之其他構成部件為噴嘴體(尤其較佳為包圍螺桿絞扭器及噴嘴板之噴嘴體)、十字件及隔板。較佳地，噴嘴包含一或多種、尤其較佳所有的其他構成部件。其他構成部件可彼此獨立地原則上由熟練人員所已知且適用於此目的之任何材料製成，例如由包含金屬之材料、玻璃或塑膠製成。較佳地，噴嘴體由玻璃、尤其較佳石英玻璃製成。較佳地，其他構成部件由塑膠製成。較佳之塑膠為聚烯烴，例如包含至少一種烯烴之均聚物或共聚物，尤其較佳為包含聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯或其兩者或多於兩者之組合的均聚物或共聚物。較佳地，其他成分不包含金屬，尤其不包含鎢、鈦、鉭、鉻、鈷、鎳、鐵、釩、鋯及錳。較佳地，噴霧塔包含氣體入口及氣體出口。氣體可經由氣體入口引入至噴霧塔之內部，且其可經由氣體出口排出。亦有可能將氣體經由噴嘴引入至噴霧塔中。同樣，氣體可經由噴霧塔之出口排出。此外，氣體較佳可經由噴嘴及噴霧塔之氣體入口引入，且經由噴霧塔之出口及噴霧塔之氣體出口排出。較佳地，在噴霧塔之內部存在選自以下之氛圍：空氣、惰性氣體、至少兩種惰性氣體或空氣與至少一種惰性氣體之組合，較佳空氣與至少兩種惰性氣體之組合。惰性氣體較佳係選自由以下組成之清單：氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣及氙氣。舉例而言，在噴霧塔之內部存在空氣、氮氣或氬氣，尤其較佳空氣。更佳地，噴霧塔中存在之氛圍為部分氣流。氣流較佳經由氣體入口引入至噴霧塔中且經由氣體出口排出。亦有可能經由噴嘴引入部分氣流且經由固體出口排出部分氣流。氣流可接納噴霧塔中之其他成分。此等其他成分可來自噴霧乾燥期間之漿液且轉移至氣流。較佳地，乾氣流饋入至噴霧塔。乾氣流意謂在噴霧塔中設定得低於冷凝點之溫度下具有一定相對濕度之氣體或氣體混合物。100%之相對空氣濕度對應於在20℃下為17.5 g/m³ 之水含量。氣體較佳經預溫熱至150至450℃、例如200至420℃或300至400℃、尤其較佳350至400℃範圍內之溫度。噴霧塔之內部較佳為溫度可控的。較佳地，噴霧塔之內部溫度具有至多550℃、例如300至500℃、尤其較佳350至450℃之值。氣流較佳在氣體入口處具有150至450℃、例如200至420℃或300至400℃、尤其較佳350至400℃範圍內之溫度。在固體出口處、在氣體出口處或在兩種位置處排出之氣流較佳具有小於170℃、例如50至150℃、尤其較佳100至130℃之溫度。此外，引入時氣流與排出時氣流之間的溫度差較佳在100至330℃、例如150至300℃範圍內。由此獲得之二氧化矽細粒以二氧化矽粉末之個別粒子之聚結物形式存在。二氧化矽粉末之個別粒子於聚結物中繼續可辨識。二氧化矽粉末之粒子之平均粒度較佳在10至1000 nm範圍內，例如在20至500 nm或30至250 nm或35至200 nm或40至150 nm範圍內，或尤其較佳在50至100 nm範圍內。此等粒子之平均粒度係根據DIN ISO 13320-1量測。噴霧乾燥可在助劑存在下執行。原則上，熟練人員所已知且呈現為適用於本申請案之所有材料均可用作助劑。作為輔助材料，可考慮例如所謂的黏合劑。適合黏合材料之實例為金屬氧化物，諸如氧化鈣；金屬碳酸鹽，諸如碳酸鈣；及多醣，諸如纖維素、纖維素醚、澱粉及澱粉衍生物。尤其較佳地，噴霧乾燥在本發明之情形下在無助劑之情況下執行。較佳地，在自噴霧塔移出二氧化矽顆粒之前、之後或之前及之後，將其一部分分離出。為了分離出，熟練人員所已知且呈現為適合之所有方法均可考慮在內。較佳地，分離出係藉由篩檢或篩分來實現。較佳地，在自噴霧塔移出已藉由噴霧乾燥形成之二氧化矽顆粒之前，具有小於50 µm之粒度、例如具有小於70 µm之粒度、尤其較佳具有小於90 µm之粒度的粒子藉由篩檢而分離出。篩檢較佳使用漩渦配置實現，該漩渦配置較佳配置於噴霧塔之下部區域中、尤其較佳於噴霧塔之出口上方。較佳地，在自噴霧塔移出二氧化矽顆粒之後，具有大於1000 µm之粒度、例如具有大於700 µm之粒度、尤其較佳具有大於500 µm之粒度的粒子藉由篩分而分離出。粒子之篩分原則上可藉由熟練人員所已知且適用於此目的之所有方法實現。較佳地，篩分係使用振動式滑槽實現。根據一較佳實施例，經由噴嘴將漿液噴霧乾燥至噴霧塔中之特徵在於至少一種、例如兩種或三種、尤其較佳所有的以下特徵： a] 在噴霧塔中噴霧造粒； b] 在噴嘴處存在不大於40巴、例如在1.3至20巴、1.5至18巴或2至15巴或4至13巴範圍內、或尤其較佳在5至12巴範圍內之漿液壓力，其中壓力係以絕對項(相對於p = 0 hPa)給出； c] 液滴在進入噴霧塔中時在10至50℃範圍內、較佳在15至30℃範圍內、尤其較佳在18至25℃範圍內之溫度； d] 在噴嘴導向噴霧塔之側在100至450℃範圍內、例如在250至440℃範圍內、尤其較佳為350至430℃之溫度； e] 在0.05至1 m³ /h範圍內、例如在0.1至0.7 m³ /h或0.2至0.5 m³ /h範圍內、尤其較佳在0.25至0.4 m³ /h範圍內之漿液通過噴嘴的處理量； f] 至少40重量%、例如在50至80重量%範圍內或在55至75重量%範圍內、尤其較佳在60至70重量%範圍內之漿液固體含量，在各情況下均以漿液之總重量計； g] 10至100 kg/min範圍內、例如20至80 kg/min或30至70 kg/min範圍內、尤其較佳40至60 kg/min範圍內之至噴霧塔中的氣體流入； h] 氣流在進入噴霧塔中時在100至450℃範圍內、例如在250至440℃範圍內、尤其較佳為350至430℃之溫度； i] 氣流在自噴霧塔離開處低於170℃之溫度； j] 氣體係選自由以下組成之群：空氣、氮氣及氦氣或其兩者或多於兩者之組合；較佳為空氣； k] 顆粒在自噴霧塔移出時小於5重量%、例如小於3重量%或小於1重量%或在0.01至0.5重量%範圍內、尤其較佳在0.1至0.3重量%範圍內之殘餘水分含量，在各情況下均以噴霧乾燥中產生之二氧化矽顆粒之總重量計； l] 以噴霧乾燥中產生之二氧化矽顆粒之總重量計，至少50重量%之噴霧顆粒完成1至100 s範圍內、例如10至80 s時段、尤其較佳經25至70 s時段之飛行時間； m] 以噴霧乾燥中產生之二氧化矽顆粒之總重量計，至少50重量%之噴霧顆粒覆蓋大於20 m、例如大於30 m或大於50 m或大於70 m或大於100 m或大於150 m或大於200 m或在20至200 m或10至150 m或20至100 m範圍內、尤其較佳在30至80 m範圍內之飛行路徑； n] 噴霧塔具有圓柱形幾何形狀； o] 大於10 m、例如大於15 m或大於20 m或大於25 m或大於30 m或在10至25 m範圍內、尤其較佳在15至20 m範圍內之噴霧塔高度； p] 在自噴霧塔移出顆粒之前篩檢出具有小於90 µm之尺寸的粒子； q] 在自噴霧塔移出顆粒之後較佳在振動式滑槽中篩分出具有大於500 µm之尺寸的粒子； r] 漿液之液滴自噴嘴之離開與豎直呈30至60度之角度、尤其較佳與豎直呈45度之角度進行。豎直意謂重力向量之方向。飛行路徑意謂漿液之液滴自用以形成顆粒的噴霧塔之氣體室中之噴嘴離開達至完成飛行及下落動作所覆蓋的路徑。飛行及下落動作經常以顆粒與噴霧塔之底板衝擊或顆粒與已位於噴霧塔底板上之其他細粒衝擊告終，無論何種情況首先發生。飛行時間為細粒覆蓋噴霧塔中之飛行路徑所需之時段。較佳地，細粒在噴霧塔中具有螺旋飛行路徑。較佳地，以噴霧乾燥中產生之二氧化矽顆粒之總重量計，至少60重量%之噴霧顆粒覆蓋大於20 m、例如大於30 m或大於50 m或大於70 m或大於100 m或大於150 m或大於200 m或在20至200 m或10至150 m或20至100 m範圍內、尤其較佳在30至80 m範圍內之平均飛行路徑。較佳地，以噴霧乾燥中產生之二氧化矽顆粒之總重量計，至少70重量%之噴霧顆粒覆蓋大於20 m、例如大於30 m或大於50 m或大於70 m或大於100 m或大於150 m或大於200 m或在20至200 m或10至150 m或20至100 m範圍內、尤其較佳在30至80 m範圍內之平均飛行路徑。較佳地，以噴霧乾燥中產生之二氧化矽顆粒之總重量計，至少80重量%之噴霧顆粒覆蓋大於20 m、例如大於30 m或大於50 m或大於70 m或大於100 m或大於150 m或大於200 m或在20至200 m或10至150 m或20至100 m範圍內、尤其較佳在30至80 m範圍內之平均飛行路徑。較佳地，以噴霧乾燥中產生之二氧化矽顆粒之總重量計，至少90重量%之噴霧顆粒覆蓋大於20 m、例如大於30 m或大於50 m或大於70 m或大於100 m或大於150 m或大於200 m或在20至200 m或10至150 m或20至100 m範圍內、尤其較佳在30至80 m範圍內之平均飛行路徑。滾軋造粒 根據本發明之本發明第一態樣之一較佳實施例，二氧化矽顆粒係藉由對漿液滾軋造粒而獲得。滾軋造粒藉由在升高之溫度下在氣體存在下攪拌漿液來執行。較佳地，滾軋造粒在裝配有攪拌工具之攪拌容器中實現。較佳地，攪拌容器與攪拌工具相反地旋轉。較佳地，攪拌容器另外包含二氧化矽粉末可引入至攪拌容器中所經之入口、二氧化矽顆粒可移出所經之出口、氣體入口及氣體出口。為了攪拌漿液，較佳使用銷式攪拌工具。銷式攪拌工具意謂裝配有多個細長銷之攪拌工具，該等銷之縱軸與攪拌工具之旋轉軸同軸。銷之軌跡較佳圍繞旋轉軸呈同軸圓跡線。較佳地，漿液設定為小於7之pH值，例如2至6.5範圍內之pH值，尤其較佳4至6範圍內之pH值。為了設定pH值，較佳使用無機酸，例如選自由以下組成之群之酸：鹽酸、硫酸、硝酸及磷酸，尤其較佳為鹽酸。較佳地，在攪拌容器中存在選自以下之氛圍：空氣、惰性氣體、至少兩種惰性氣體或空氣與至少一種惰性氣體之組合，較佳兩種惰性氣體。惰性氣體較佳係選自由以下組成之清單：氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣及氙氣。舉例而言，空氣、氮氣或氬氣，尤其較佳空氣存在於攪拌容器中。此外，較佳地，攪拌容器中存在之氛圍為部分氣流。氣流較佳經由氣體入口引入至攪拌容器中且經由氣體出口排出。氣流可接納攪拌容器中之其他成分。此等其他成分可來源於滾軋造粒中之漿液且轉移至氣流中。較佳地，乾氣流引入至攪拌容器。乾氣流意謂在攪拌容器中設定得低於冷凝點之溫度下具有一定相對濕度之氣體或氣體混合物。氣體較佳經預溫熱至50至300℃、例如80至250℃、尤其較佳100至200℃範圍內之溫度。較佳地，對於每1 kg之所用漿液，10至150 m³ 氣體/h、例如20至100 m³ 氣體/h、尤其較佳30至70 m³ 氣體/h引入至攪拌容器中。在混合期間，漿液藉由氣流乾燥以形成二氧化矽細粒。所形成之顆粒自攪拌容器移出。較佳地，所移出之顆粒經進一步乾燥。較佳地，乾燥係連續地例如在旋轉窯中實現。用於乾燥之較佳溫度在80至250℃範圍內，例如在100至200℃範圍內，尤其較佳在120至180℃範圍內。在本發明之情形下，對於方法而言之連續意謂其可連續地操作。此意謂，方法中所涉及之材料引入及移出可在方法正運行之同時持續地實現。不需要為此而中斷該方法。作為物品之屬性，例如關於「連續烘箱」，連續意謂此物品經組態，其方式為使得於其中執行之方法或於其中執行之方法步驟可連續執行。獲自滾軋造粒之顆粒可經篩分。篩分可在乾燥之前或之後進行。較佳地，其在乾燥之前篩分。較佳地，具有小於50 µm之粒度、例如具有小於80 µm之粒度、尤其較佳具有小於100 µm之粒度的細粒篩分出。此外，較佳地，具有大於900 µm之粒度、例如具有大於700 µm之粒度、尤其較佳具有大於500 µm之粒度的細粒篩分出。較大粒子之篩出原則上可藉由熟練人員所已知且適用於此目的之任何方法執行。較佳地，較大粒子之篩出藉助於振動式滑槽執行。根據一較佳實施例，滾軋造粒特徵在於至少一種、例如兩種或三種、尤其較佳所有的以下特徵： [a] 造粒係在旋轉攪拌容器中執行； [b] 造粒係在每h及每1 kg漿液為10至150 kg氣體之氣流中執行； [c] 引入時之氣體溫度為40至200℃； [d] 具有小於100 µm且大於500 µm之粒度的細粒篩分出； [e] 所形成之細粒具有15至30重量%之殘餘水分含量； [f] 所形成之細粒在80至250℃下較佳在連續乾燥管中乾燥至尤其較佳小於1重量%之殘餘水分含量。較佳地，亦稱為二氧化矽顆粒I的藉由造粒、較佳藉由噴霧造粒或滾軋造粒而獲得之二氧化矽顆粒在其經加工以獲得石英玻璃體之前經處理。此預處理可滿足促進加工獲得石英玻璃體或影響所得石英玻璃體之性質的各種目的。舉例而言，二氧化矽顆粒I可經壓實、純化、表面改質或乾燥。較佳地，二氧化矽顆粒I可經歷熱處理、機械處理或化學處理或兩種或多於兩種處理之組合，其中獲得二氧化矽顆粒II。化學處理 根據本發明之第一態樣之一較佳實施例，二氧化矽顆粒I具有碳含量w_C(1) 。碳含量w_C(1) 較佳小於50 ppm，例如小於40 ppm或小於30 ppm，尤其較佳在1 ppb至20 ppm範圍內，其各自以二氧化矽顆粒I之總重量計。根據本發明之第一態樣之一較佳實施例，二氧化矽顆粒I包含至少兩個粒子。較佳地，至少兩個粒子可相對於彼此執行運動。作為引起相對運動之方式，原則上熟練人員所已知且其看來適合之所有方式均可考慮。尤其較佳為混合。混合原則上可以任何方式執行。較佳地，進料烘箱經選擇用於此。因此，至少兩個粒子較佳可藉由在進料烘箱中、例如在旋轉窯中受攪動而相對於彼此執行運動。進料烘箱意謂烘箱之裝載及卸載(所謂裝料)連續執行的烘箱。進料烘箱之實例為旋轉窖、翻轉式爐、帶式傳送式烘箱、傳送式烘箱、連續推進式爐。較佳地，為了處理二氧化矽顆粒I，使用旋轉窖。根據本發明之第一態樣之一較佳實施例，二氧化矽顆粒I經反應物處理以獲得二氧化矽顆粒II。處理經執行以便改變二氧化矽顆粒中某些材料之濃度。二氧化矽顆粒I可具有含量應降低之雜質或某些官能基，諸如：OH基、含碳化合物、過渡金屬、鹼金屬及鹼土金屬。雜質及官能基可來源於起始材料或可在方法過程中引入。二氧化矽顆粒I之處理可供各種目的用。舉例而言，利用經處理之二氧化矽顆粒I (亦即二氧化矽顆粒II)可簡化二氧化矽顆粒加工以獲得石英玻璃體。此外，此選擇可用以調節所得石英玻璃體之性質。舉例而言，二氧化矽顆粒I可經純化或表面改質。二氧化矽顆粒I之處理可用於改良所得石英玻璃體之性質。較佳地，氣體或多種氣體之組合適用作反應物。此亦稱為氣體混合物。原則上，熟練人員所已知的已知可用於規定處理且看來適合之所有氣體均可使用。較佳地，利用選自由以下組成之群之氣體：HCl、Cl₂ 、F₂ 、O₂ 、O₃ 、H₂ 、C₂ F₄ 、C₂ F₆ 、HClO₄ 、空氣、惰性氣體(例如N₂ 、He、Ne、Ar、Kr)或其兩者或多於兩者之組合。較佳地，處理係在一氣體或兩種或多於兩種氣體之組合存在下執行。較佳地，處理係在氣體逆向流或氣體同向流中執行。較佳地，反應物係選自由以下組成之群：HCl、Cl₂ 、F₂ 、O₂ 、O₃ 或其兩者或多於兩者之組合。較佳地，上文所提及氣體中之兩者或多於兩者之混合物用於處理二氧化矽顆粒I。經由存在F、Cl或兩者，二氧化矽顆粒I中所含作為雜質之金屬(諸如過渡金屬、鹼金屬及鹼土金屬)可移除。就此而論，上文所提及之金屬可在方法條件下與氣體混合物之成分一起轉化以獲得氣體化合物，該等氣體化合物隨後抽取出且因此不再存在於顆粒中。此外，較佳地，二氧化矽顆粒I中之OH含量可藉由用此等氣體處理二氧化矽顆粒I而降低。較佳地，HCl與Cl₂ 之氣體混合物用作反應物。較佳地，氣體混合物具有1至30體積%範圍內、例如2至15體積%範圍內、尤其較佳3至10體積%範圍內之HCl含量。同樣，氣體混合物較佳具有20至70體積%範圍內、例如25至65體積%範圍內、尤其較佳30至60體積%範圍內之Cl₂ 含量。達至100體積%之剩餘部分可由一或多種惰性氣體(例如N₂ 、He、Ne、Ar、Kr)或空氣組成。較佳地，反應物中惰性氣體之比例在0至小於50體積%範圍內，例如在1至40體積%或5至30體積%範圍內，尤其較佳在10至20體積%範圍內，在各情況下均以反應物之總體積計。 O₂ 、C₂ F₂ 或其與Cl₂ 之混合物較佳用於純化已由矽氧烷或多種矽氧烷之混合物製備的二氧化矽顆粒I。呈氣體或氣體混合物形式之反應物較佳以處理量在50至2000 L/h範圍內、例如在100至1000 L/h範圍內、尤其較佳在200至500 L/h範圍內之氣流或部分氣流形式與二氧化矽顆粒接觸。接觸之較佳實施例為氣流與二氧化矽顆粒於進料烘箱中(例如於旋轉窯中)之接觸。接觸之另一較佳實施例為流體化床方法。經由用反應物處理二氧化矽顆粒I，獲得具有碳含量w_C(2) 之二氧化矽顆粒II。以各別二氧化矽顆粒之總重量計，二氧化矽顆粒II之碳含量w_C(2) 小於二氧化矽顆粒I之碳含量w_C(1) 。較佳地，w_C(2) 比w_C(1) 小0.5至99%、例如20至80%或50至95%、尤其較佳60至99%。熱處理 較佳地，二氧化矽顆粒I另外經歷熱處理或機械處理或此等處理之組合。此等額外處理中之一或多者可在反應物處理之前或期間執行。或者或另外，額外處理亦可對二氧化矽顆粒II執行。在下文中，術語「二氧化矽顆粒」包含替代例「二氧化矽顆粒I」及「二氧化矽顆粒II」。同樣有可能對「二氧化矽顆粒I」或對經處理之二氧化矽顆粒I (「二氧化矽顆粒II」)執行下文中描述之處理。二氧化矽顆粒之處理可供各種目的用。舉例而言，此處理促進二氧化矽顆粒加工以獲得石英玻璃體。處理亦可影響所得玻璃體之性質。舉例而言，二氧化矽顆粒可經壓實、純化、表面改質或乾燥。就此而論，比表面積(BET)可減小。同樣，容積密度及平均粒度可歸因於二氧化矽粒子之聚結而增加。熱處理可動態或靜態地執行。在動態熱處理中，於其中二氧化矽顆粒可在被攪動之同時經熱處理的所有烘箱原則上均為適合的。在動態熱處理中，較佳使用進料烘箱。二氧化矽顆粒於動態熱處理中之較佳平均保持時間為量相關的。較佳地，二氧化矽顆粒於動態熱處理中之平均保持時間在10至180 min範圍內，例如在20至120 min或30至90 min範圍內。尤其較佳地，二氧化矽顆粒於動態熱處理中之平均保持時間在30至90 min範圍內。在連續方法之情況下，規定比例之二氧化矽顆粒流用作用於量測保持時間之樣品負載，例如公克、千克或公噸。保持時間之開始及結束由引入至連續烘箱操作中及自連續烘箱操作離開確定。較佳地，用於動態熱處理之連續方法中二氧化矽顆粒之處理量在1至50 kg/h範圍內，例如在5至40 kg/h或8至30 kg/h範圍內。尤其較佳地，處理量在10至20 kg/h範圍內。在用於動態熱處理之非連續方法之情況下，處理時間以烘箱之裝載與後續卸載之間的時間段形式給出。在用於動態熱處理之非連續方法之情況下，處理量在1至50 kg/h範圍內，例如在5至40 kg/h或8至30 kg/h範圍內。尤其較佳地，處理量在10至20 kg/h範圍內。處理量可使用經處理一小時的確定量之樣品負載實現。根據另一實施例，處理量可經由每小時多個負載實現，其中單一負載之重量對應於每小時處理量除以負載之數目。在此情況下，處理時間對應於截至60分鐘給出之小時的分率除以每小時負載之數目。較佳地，二氧化矽顆粒之動態熱處理在至少500℃、例如在510至1700℃或550至1500℃或580至1300℃範圍內、尤其較佳在600至1200℃範圍內之烘箱溫度下執行。通常，烘箱在烘箱室中具有指示溫度。較佳地，以整個處理時段及整個烘箱長度計以及在處理時間中之每一點以及在烘箱中之每一位置，此溫度與指示溫度相比向下或向上偏離小於10%。或者，詳言之，二氧化矽顆粒之動態熱處理之連續方法可在不同烘箱溫度下執行。舉例而言，烘箱在處理時段內可具有恆定溫度，其中溫度在烘箱長度上各區段中變化。該等區段可具有相同長度或不同長度。較佳地，在此情況下，溫度自烘箱之入口至烘箱之出口增加。較佳地，入口處之溫度比出口處低至少100℃，例如低150℃或低200℃或低300℃或低400℃。此外，較佳地，入口處之溫度較佳為至少500℃，例如在510至1700℃或550至1500℃或580至1300℃範圍內，尤其較佳在600至1200℃範圍內。此外，較佳地，入口處之溫度較佳為至少300℃，例如為400至1000℃或450至900℃或500至800℃或550至750℃，尤其較佳為600至700℃。此外，烘箱入口處給出之溫度範圍中之每一者可與烘箱出口處給出之溫度範圍中之每一者組合。較佳之烘箱入口溫度範圍與烘箱出口溫度範圍之組合為：在二氧化矽顆粒之靜態熱處理中，較佳使用配置於烘箱中之坩堝。適合坩堝為燒結坩堝或金屬片坩堝。較佳為由多個鉚接在一起的板片製成之軋製金屬片坩堝。坩堝材料之實例為耐火金屬，尤其鎢、鉬及鉭。坩堝此外可由石墨製成，或為耐火金屬之坩堝可內襯有石墨箔之情況。此外，較佳地，坩堝可由二氧化矽製成。尤其較佳地，利用二氧化矽坩堝。二氧化矽顆粒於靜態熱處理中之平均保持時間為量相關的。較佳地，就20 kg量之二氧化矽顆粒I而言，二氧化矽顆粒於靜態熱處理中之平均保持時間在10至180 min範圍內，例如在20至120 min範圍內，尤其較佳在30至90 min範圍內。較佳地，二氧化矽顆粒之靜態熱處理在至少800℃、例如在900至1700℃或950至1600℃或1000至1500℃或1050至1400℃範圍內、尤其較佳在1100至1300℃範圍內之烘箱溫度下執行。較佳地，二氧化矽顆粒I之靜態熱處理在恆定烘箱溫度下執行。靜態熱處理亦可在變化之烘箱溫度下執行。較佳地，在此情況下，溫度在處理期間增加，其中在處理開始時溫度比結束時低至少50℃，例如低70℃或低80℃或低100℃或低110℃，且其中在結束時溫度較佳為至少800℃，例如在900至1700℃或950至1600℃或1000至1500℃或1050至1400℃範圍內，尤其較佳在1100至1300℃範圍內。機械處理 根據另一較佳實施例，二氧化矽顆粒I可經機械處理。機械處理可經執行以便增加容積密度。機械處理可與上文所提及之熱處理組合。機械處理可避免二氧化矽顆粒之聚結物，且因此避免二氧化矽顆粒中之個別經處理二氧化矽細粒之平均粒度變得過大。聚結物之增大可能會阻礙進一步加工，或對藉由本發明方法製備之石英玻璃體之性質具有不利影響，或具有兩種效應之組合。二氧化矽顆粒之機械處理亦促進個別二氧化矽細粒之表面與氣體之均勻接觸。此尤其藉由同時機械處理及用一或多種氣體化學處理來實現。以此方式，化學處理之效應可改良。二氧化矽顆粒之機械處理可藉由例如經由使旋轉窯之管旋轉使兩個或多於兩個二氧化矽細粒相對於彼此移動來執行。較佳地，二氧化矽顆粒I經化學處理、熱處理及機械處理。較佳地，對二氧化矽顆粒I同時執行化學處理、熱處理及機械處理。在化學處理中，二氧化矽顆粒I中雜質之含量降低。為此，二氧化矽顆粒I可在旋轉窯中在升高之溫度下及在含氯氣及氧氣之氛圍下經處理。二氧化矽顆粒I中存在之水蒸發，有機材料反應以形成CO及CO₂ 。金屬雜質可轉化為揮發性含氯化合物。較佳地，二氧化矽顆粒I在含氯氣及氧氣之氛圍中在旋轉窯中在至少500℃之溫度下、較佳在550至1300℃或600至1260℃或650至1200℃或700至1000℃溫度範圍中、尤其較佳在700至900℃溫度範圍中經處理。含氯氣之氛圍含有例如HCl或Cl₂ 或兩者之組合。此處理導致碳含量降低。此外，較佳地，鹼及鐵雜質減少。較佳地，實現OH基數目之減少。在低於700℃之溫度下，處理時段可能悠久；在高於1100℃之溫度下，存在如下風險：顆粒之孔隙閉合，截留氯或氣態氯化合物。較佳地，亦有可能依序執行多個化學處理步驟，各自與熱處理及機械處理同時進行。舉例而言，二氧化矽顆粒I可首先在含氯氣氛圍中及隨後在含氧氣氛圍中經處理。由其所致的碳、羥基及氯之低濃度促進二氧化矽顆粒II之熔化。根據另一較佳實施例，步驟II.2)特徵在於至少一種以下特徵、例如至少兩種或至少三種以下特徵、尤其較佳所有的以下特徵之組合： N1) 反應物包含HCl、Cl₂ 或其組合； N2) 處理係在旋轉窯中執行； N3) 處理係在600至900℃範圍內之溫度下執行； N4) 反應物形成逆向流； N5) 反應物具有50至2000 L/h、較佳100至1000 L/h、尤其較佳200至500 L/h範圍內之氣流； N6) 反應物具有0至小於50體積%範圍內之惰性氣體體積比例。較佳地，二氧化矽顆粒I之粒徑大於二氧化矽粉末之粒徑。較佳地，二氧化矽顆粒I之粒徑為二氧化矽粉末之粒徑的至多300倍大，例如至多250倍大或至多200倍大或至多150倍大或至多100倍大或至多50倍大或至多20倍大或至多10倍大，尤其較佳2至5倍大。以此方式獲得之二氧化矽顆粒亦稱為二氧化矽顆粒II。尤其較佳地，二氧化矽顆粒II係在旋轉窯中藉助於熱處理、機械處理及化學處理之組合獲自二氧化矽顆粒I。步驟i.)中提供之二氧化矽顆粒較佳選自由以下組成之群：二氧化矽顆粒I、二氧化矽顆粒II及其組合。「二氧化矽顆粒I」意謂藉由對經由使矽化合物在燃料氣火焰中熱解而獲得的二氧化矽粉末造粒而製造之二氧化矽顆粒。較佳之燃料氣為氫氧氣體、天然氣或甲烷氣體，尤其較佳為氫氧氣體。「二氧化矽顆粒II」意謂藉由對二氧化矽顆粒I後處理而製造之二氧化矽顆粒。可能的後處理為化學處理、熱處理及/或機械處理。此在描述提供二氧化矽顆粒(本發明之第一態樣之方法步驟II.)之情形下詳細描述。尤其較佳地，步驟i.)中提供之二氧化矽顆粒為二氧化矽顆粒I。二氧化矽顆粒I具有以下特徵： [A] 20至50 m² /g範圍內、例如20至40 m² /g範圍內、尤其較佳25至35 m² /g範圍內之BET表面積；其中微孔比例較佳佔4至5 m² /g範圍內、例如4.1至4.9 m² /g範圍內、尤其較佳4.2至4.8 m² /g範圍內之BET表面積；及 [B] 180至300 µm範圍內之平均粒度。較佳地，二氧化矽顆粒I特徵在於至少一種、例如至少兩種或至少三種或至少四種、尤其較佳至少五種以下特徵： [C] 0.5至1.2 g/cm³ 範圍內、例如0.6至1.1 g/cm³ 範圍內、尤其較佳0.7至1.0 g/cm³ 範圍內之容積密度； [D] 小於50 ppm、例如小於40 ppm或小於30 ppm或小於20 ppm或小於10 ppm、尤其較佳在1 ppb至5 ppm範圍內之碳含量； [E] 小於200 ppb、較佳小於100 ppb、例如小於50 ppb或為1至200 ppb或15至100 ppb、尤其較佳在1至50 ppb範圍內之鋁含量； [F] 0.5至1.2 g/cm³ 範圍內、例如0.6至1.1 g/cm³ 範圍內、尤其較佳0.75至1.0 g/cm³ 範圍內之夯實密度； [G] 0.1至1.5 mL/g範圍內、例如0.15至1.1 mL/g範圍內、尤其較佳0.2至0.8 mL/g範圍內之孔隙體積； [H] 小於200 ppm、較佳小於150 ppm、例如小於100 ppm或小於50 ppm或小於1 ppm或小於500 ppb或小於200 ppb或在1 ppb至小於200 ppm或1 ppb至100 ppm或1 ppb至1 ppm或10 ppb至500 ppb或10 ppb至200 ppb範圍內、尤其較佳為1 ppb至80 ppb之氯含量； [I] 小於1000 ppb、較佳在1至900 ppb範圍內、例如在1至700 ppb範圍內、尤其較佳在1至500 ppb範圍內之不同於鋁的金屬之金屬含量； [J] 小於10重量%、較佳在0.01重量%至5重量%範圍內、例如為0.02至1重量%、尤其較佳為0.03至0.5重量%之殘餘水分含量；其中重量%、ppm及ppb各自以二氧化矽顆粒I之總重量計。 OH含量或羥基含量意謂材料(例如二氧化矽粉末、二氧化矽顆粒或石英玻璃體)中之OH基含量。OH基含量以光譜方式在紅外線中藉由比較第一及第三OH帶量測。氯含量意謂二氧化矽顆粒、二氧化矽粉末或石英玻璃體中元素氯或氯離子之含量。鋁含量意謂二氧化矽顆粒、二氧化矽粉末或石英玻璃體中元素鋁或鋁離子之含量。較佳地，二氧化矽顆粒I具有4至5 m² /g範圍內、例如4.1至4.9 m² /g範圍內、尤其較佳4.2至4.8 m² /g範圍內之微孔比例。二氧化矽顆粒I較佳具有2.1至2.3 g/cm³ 範圍內、尤其較佳2.18至2.22 g/cm³ 範圍內之密度。二氧化矽顆粒I較佳具有180至300 µm範圍內、例如220至280 µm範圍內、尤其較佳230至270 µm範圍內之平均粒度。二氧化矽顆粒I較佳具有150至300 µm範圍內、例如180至280 µm範圍內、尤其較佳220至270 µm範圍內之粒度D₅₀ 。此外，較佳地，二氧化矽顆粒I具有50至150 µm範圍內、例如80至150 µm範圍內、尤其較佳100至150 µm範圍內之粒度D₁₀ 。此外，較佳地，二氧化矽顆粒I具有250至620 µm範圍內、例如280至550 µm範圍內、尤其較佳300至450 µm範圍內之粒度D₉₀ 。二氧化矽顆粒I較佳具有特徵組合[A]/[B]/[C]或[A]/[B]/[E]或[A]/[B]/[G]，更佳特徵組合[A]/[B]/[C]/[E]或[A]/[B]/[C]/[G]或[A]/[B]/[E]/[G]，尤其較佳特徵組合[A]/[B]/[C]/[E]/[G]。二氧化矽顆粒I較佳具有特徵組合[A]/[B]/[C]，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，平均粒度在180至300 µm範圍內，且容積密度在0.6至1.1 g/mL範圍內。二氧化矽顆粒I較佳具有特徵組合[A]/[B]/[E]，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，平均粒度在180至300 µm範圍內，且鋁含量在1至50 ppb範圍內。二氧化矽顆粒I較佳具有特徵組合[A]/[B]/[G]，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，平均粒度在180至300 µm範圍內，且孔隙體積在0.2至0.8 mL/g範圍內。二氧化矽顆粒I較佳具有特徵組合[A]/[B]/[C]/[E]，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，平均粒度在180至300 µm範圍內，容積密度在0.6至1.1 g/mL範圍內，且鋁含量在1至50 ppb範圍內。二氧化矽顆粒I較佳具有特徵組合[A]/[B]/[C]/[G]，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，平均粒度在180至300 µm範圍內，容積密度在0.6至1.1 g/mL範圍內，且孔隙體積在0.2至0.8 mL/g範圍內。二氧化矽顆粒I較佳具有特徵組合[A]/[B]/[E]/[G]，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，平均粒度在180至300 µm範圍內，鋁含量在1至50 ppb範圍內，且孔隙體積在0.2至0.8 mL/g範圍內。二氧化矽顆粒I較佳具有特徵組合[A]/[B]/[C]/[E]/[G]，其中BET表面積在20至40 m² /g範圍內，平均粒度在180至300 µm範圍內，容積密度在0.6至1.1 g/mL範圍內，鋁含量在1至50 ppb範圍內，且孔隙體積在0.2至0.8 mL/g範圍內。粒度意謂二氧化矽粉末、漿液或二氧化矽顆粒中存在之凝集初始粒子之粒度。平均粒度意謂指定材料之所有粒度之算術平均值。D₅₀ 值指示，以粒子之總數目計，50%之粒子小於指定值。D₁₀ 值指示，以粒子之總數目計，10%之粒子小於指定值。D₉₀ 值指示，以粒子之總數目計，90%之粒子小於指定值。粒度根據ISO 13322-2:2006-11藉由動態光分析方法來量測。此外，尤其較佳地，步驟i.)中提供之二氧化矽顆粒為二氧化矽顆粒II。二氧化矽顆粒II具有以下特徵： (A) 10至35 m² /g範圍內、例如10至30 m² /g範圍內、尤其較佳20至30 m² /g範圍內之BET表面積；及 (B) 100至300 µm範圍內、例如150至280 µm或200至270 µm範圍內、尤其較佳230至260 µm範圍內之平均粒度。較佳地，二氧化矽顆粒II具有至少一種、例如至少兩種或至少三種或至少四種、尤其較佳至少五種以下特徵： (C) 0.7至1.2 g/cm³ 範圍內、例如0.75至1.1 g/cm³ 範圍內、尤其較佳0.8至1.0 g/cm³ 範圍內之容積密度； (D) 小於5 ppm、例如小於4.5 ppm或在1 ppb至4 ppm範圍內、尤其較佳小於4 ppm之碳含量； (E) 小於200 ppb、例如小於150 ppb或小於100 ppb或為1至150 ppb或1至100 ppb、尤其較佳在1至80 ppb範圍內之鋁含量； (F) 0.7至1.2 g/cm³ 範圍內、例如0.75至1.1 g/cm³ 範圍內、尤其較佳0.8至1.0 g/cm³ 範圍內之夯實密度； (G) 0.1至2.5 mL/g範圍內、例如0.2至1.5 mL/g範圍內、尤其較佳0.4至1 mL/g範圍內之孔隙體積； (H) 小於500 ppm、較佳小於400 ppm、例如小於350 ppm或較佳小於330 ppm或在1 ppb至500 ppm或10 ppb至450 ppm範圍內、尤其較佳為50 ppb至300 ppm之氯含量； (I) 小於1000 ppb、例如在1至400 ppb範圍內、尤其較佳在1至200 ppb範圍內之不同於鋁的金屬之金屬含量； (J) 小於3重量%、例如在0.001重量%至2重量%範圍內、尤其較佳為0.01至1重量%之殘餘水分含量，其中重量%、ppm及ppb各自以二氧化矽顆粒II之總重量計。較佳地，二氧化矽顆粒II具有1至2 m² /g範圍內、例如1.2至1.9 m² /g範圍內、尤其較佳1.3至1.8 m² /g範圍內之微孔比例。二氧化矽顆粒II較佳具有0.5至2.0 g/cm³ 範圍內、例如0.6至1.5 g/cm³ 、尤其較佳0.8至1.2 g/cm³ 之密度。密度係根據測試方法中所描述之方法量測。二氧化矽顆粒II較佳具有150至250 µm範圍內、例如180至250 µm範圍內、尤其較佳200至250 µm範圍內之粒度D₅₀ 。此外，較佳地，二氧化矽顆粒II具有50至150 µm範圍內、例如80至150 µm範圍內、尤其較佳100至150 µm範圍內之粒度D₁₀ 。此外，較佳地，二氧化矽顆粒II具有250至450 µm範圍內、例如280至420 µm範圍內、尤其較佳300至400 µm範圍內之粒度D₉₀ 。二氧化矽顆粒II較佳具有特徵組合(A)/(B)/(D)或(A)/(B)/(F)或(A)/(B)/(I)，更佳特徵組合(A)/(B)/(D)/(F)或(A)/(B)/(D)/(I)或(A)/(B)/(F)/(I)，尤其較佳特徵組合(A)/(B)/(D)/(F)/(I)。二氧化矽顆粒II較佳具有特徵組合(A)/(B)/(D)，其中BET表面積在10至30 m² /g範圍內，平均粒度在150至280 µm範圍內，且碳含量小於4 ppm。二氧化矽顆粒II較佳具有特徵組合(A)/(B)/(F)，其中BET表面積在10至30 m² /g範圍內，平均粒度在150至280 µm範圍內，且夯實密度在0.8至1.0 g/mL範圍內。二氧化矽顆粒II較佳具有特徵組合(A)/(B)/(I)，其中BET表面積在10至30 m² /g範圍內，平均粒度在150至280 µm範圍內，且不同於鋁的金屬之金屬含量在1至400 ppb範圍內。二氧化矽顆粒II較佳具有特徵組合(A)/(B)/(D)/(F)，其中BET表面積在10至30 m² /g範圍內，平均粒度在150至280 µm範圍內，碳含量小於4 ppm，且夯實密度在0.8至1.0 g/mL範圍內。二氧化矽顆粒II較佳具有特徵組合(A)/(B)/(D)/(I)，其中BET表面積在10至30 m² /g範圍內，平均粒度在150至280 µm範圍內，碳含量小於4 ppm，且不同於鋁的金屬之金屬含量在1至400 ppb範圍內。二氧化矽顆粒II較佳具有特徵組合(A)/(B)/(F)/(I)，其中BET表面積在10至30 m² /g範圍內，平均粒度在150至280 µm範圍內，夯實密度在0.8至1.0 g/mL範圍內，且不同於鋁的金屬之金屬含量在1至400 ppb範圍內。二氧化矽顆粒II較佳具有特徵組合(A)/(B)/(D)/(F)/(I)，其中BET表面積在10至30 m² /g範圍內，平均粒度在150至280 µm範圍內，碳含量小於4 ppm，夯實密度在0.8至1.0 g/mL範圍內，且不同於鋁的金屬之金屬含量在1至400 ppb範圍內。步驟 ii.) 自步驟i.)中所提供之二氧化矽顆粒製造玻璃熔體。較佳地，使二氧化矽顆粒升溫以獲得玻璃熔體。使二氧化矽顆粒升溫以獲得玻璃熔體原則上可藉由熟練人員已知用於此目的之任何方式執行。真空燒結 使二氧化矽顆粒升溫以獲得玻璃熔體可藉由真空燒結進行。此方法為使二氧化矽顆粒逐批升溫熔融之不連續方法。較佳地，二氧化矽顆粒在可抽空的坩堝中升溫。坩堝係配置於熔融烘箱中。坩堝可以立式或掛式位置、較佳掛式配置。坩堝可為燒結坩堝或金屬片坩堝。較佳為由多個鉚接在一起的板片製成之軋製金屬片坩堝。坩堝材料之實例為耐火金屬(尤其W、Mo及Ta)、石墨或內襯有石墨箔之坩堝，石墨坩堝為尤其較佳的。在真空燒結期間，二氧化矽顆粒在真空中升溫熔融。真空意謂殘餘壓力小於2毫巴。為此目的，將含有二氧化矽顆粒之坩堝抽空至殘餘壓力小於2毫巴。較佳地，坩堝在熔融烘箱中升溫至在1500至2500℃範圍內、例如在1700至2300℃範圍內、尤其較佳在1900至2100℃範圍內之熔融溫度。二氧化矽顆粒在坩堝中在熔融溫度下之較佳保持時間與量相關。二氧化矽顆粒在坩堝中在熔融溫度下之保持時間較佳為0.5至10小時、例如1至8小時或1.5至6小時、尤其較佳2至5小時。在升溫期間可攪動二氧化矽顆粒。二氧化矽顆粒之攪動較佳藉由攪拌、震盪或渦漩進行。氣壓燒結 二氧化矽顆粒升溫以獲得玻璃熔體可藉由氣壓燒結進行。此方法為使二氧化矽顆粒逐批升溫熔融之靜態方法。較佳地，將二氧化矽顆粒置於可封閉的坩堝中且引入至熔融烘箱中。坩堝材料之實例為石墨、耐火金屬(尤其W、Mo及Ta)、或內襯有石墨箔之坩堝，石墨坩堝為尤其較佳的。坩堝包含至少一個氣體入口及至少一個氣體出口。經由氣體入口可將氣體引入至坩堝內部。經由氣體出口可使氣體自坩堝內部離開。較佳地，可在氣流中及在真空中操作坩堝。在氣壓燒結中，使二氧化矽顆粒在至少一種氣體或兩種或多於兩種氣體存在下升溫熔融。適合氣體為例如H₂ 及惰性氣體(N₂ 、He、Ne、Ar、Kr)以及其中兩者或多於兩者。較佳地，氣壓燒結係在還原氛圍中、尤其較佳在H₂ 或H₂ /He存在下進行。發生空氣與H₂ 或H₂ /He的氣體交換。較佳地，二氧化矽顆粒在大於1巴、例如在2至200巴或5至200巴或7至50巴、尤其較佳10至25巴範圍內之氣壓下升溫熔融。較佳地，坩堝在烘箱中升溫至在1500至2500℃範圍內、例如在1550至2100℃或1600至1900℃範圍內、尤其較佳在1650至1800℃範圍內之熔融溫度。二氧化矽顆粒在坩堝中在熔融溫度下在氣壓下之較佳保持時間與量相關。較佳地，對於20 kg之量，二氧化矽顆粒在坩堝中在熔融溫度下之保持時間為0.5至10小時、例如1至9小時或1.5至8小時、尤其較佳2至7小時。較佳地，二氧化矽顆粒首先在真空中，隨後在H₂ 氛圍或包含H₂ 及He之氛圍中，尤其較佳在此等氣體之對流中熔融。在此方法中，第一步驟中之溫度較佳低於其他步驟中之溫度。在真空中與在一或多種氣體存在下升溫之間的溫度差異較佳為0至200℃、例如10至100℃、尤其較佳20至80℃。在熔融之前形成部分結晶相 原則上，二氧化矽顆粒亦可在熔融之前經預處理。舉例而言，二氧化矽顆粒之升溫方式可使得在將部分結晶二氧化矽顆粒加熱熔融之前，形成至少部分結晶相。為形成部分結晶相，二氧化矽顆粒將較佳在減壓下或在不存在一或多種氣體的情況下升溫。適合氣體為例如HCl、Cl₂ 、F₂ 、O₂ 、H₂ 、C₂ F₆ 、空氣、惰性氣體(N₂ 、He、Ne、Ar、Kr)及其中兩者或多於兩者。較佳地，在減壓下使二氧化矽顆粒升溫。較佳地，使二氧化矽顆粒升溫至使二氧化矽顆粒軟化而不會完全熔融之處理溫度，例如在1000至1700℃或1100至1600℃或1200至1500℃範圍內之溫度，尤其較佳在1250至1450℃範圍內之溫度。較佳地，使二氧化矽顆粒在配置於烘箱中之坩堝中升溫。坩堝可以立式或掛式位置、較佳掛式配置。坩堝可為燒結坩堝或金屬片坩堝。較佳為由多個鉚接在一起的板片製成之軋製金屬片坩堝。坩堝材料之實例為耐火金屬(尤其W、Mo及Ta)、石墨或內襯有石墨箔之坩堝，石墨坩堝為尤其較佳的。較佳地，二氧化矽顆粒在坩堝中在處理溫度下之保持時間為1至6小時、例如2至5小時、尤其較佳3至4小時。較佳地，使二氧化矽顆粒在連續方法中、尤其較佳在旋轉窯中升溫。在烘箱中之平均保持時間較佳為10至180分鐘、例如20至120分鐘、尤其較佳30至90分鐘。較佳地，用於預處理之烘箱可整合於朝向熔融烘箱之進料管線中，在其中使二氧化矽顆粒升溫熔融。此外，預處理可較佳在熔融烘箱中進行。根據本發明之第一態樣之一較佳實施例，該方法特徵在於在時段t_T 升溫期間，保持溫度T_T 低於二氧化矽之熔點。此外，溫度T_T 較佳在1000至1700℃範圍內。較佳地，升溫藉由分兩個步驟加熱來進行，且尤其較佳地，首先升溫至1000至1400℃之溫度T_T1 且隨後升溫至1600至1700℃之溫度T_T2 。同樣較佳地，時段t_T 處於1至20小時、較佳2至6小時範圍內。在兩步驟升溫之情況下，在溫度T_T1 下之時段t_T1 處於1至10小時範圍內且在溫度T_T2 下之時段t_T2 在1至10小時範圍內。根據另一較佳實施例，溫度T_T 處於特定範圍內持續時段t_T 。此類型之溫度T_T 及時段t_T 的較佳組合在下表中給出：根據本發明之第一態樣之另一較佳實施例，時段T_T 處於製造玻璃熔體之前。步驟 iii.) 自至少一部分步驟ii)中所製備之玻璃熔體製造石英玻璃體。較佳地，石英玻璃體係自至少一部分步驟ii)中所製造之玻璃熔體製造。原則上，石英玻璃體可自至少一部分熔融坩堝中之玻璃熔體或在自熔融坩堝移出至少一部分玻璃熔體之後製造，較佳在自熔融坩堝移出至少一部分玻璃熔體之後製造。一部分在步驟ii)中製得之玻璃熔體之移出可自熔融烘箱或熔融室連續地執行或在玻璃熔體製造已結束之後執行。較佳地，一部分玻璃熔體經連續地移出。玻璃熔體係經由烘箱之出口或熔融室之出口、較佳在各情況下經由噴嘴移出。玻璃熔體可在移出之前、期間或之後冷卻至使得能夠形成玻璃熔體之溫度。玻璃熔體之黏度上升與玻璃熔體之冷卻相關。玻璃熔體較佳經冷卻，其程度為使得在成型時，所產生之形式保持且成型同時為儘可能容易且可靠的且可在極小努力下執行。熟練人員可藉由改變成型工具處玻璃熔體之溫度容易地確定用於成型之玻璃熔體之黏度。較佳地，玻璃熔體經冷卻至低於500℃、例如低於200℃或低於100℃或低於50℃之溫度，尤其較佳至20至30℃範圍內之溫度。此外，較佳以0.1至50 K/min、例如0.2至10 K/min或0.3至8 K/min或0.5至5 K/min範圍內、尤其較佳1至3 K/min範圍內之速率進行冷卻。更佳根據以下概況冷卻： 1. 冷卻至1180至1220℃範圍內之溫度； 2. 在此溫度下保持30至120分鐘、例如40至90分鐘、尤其較佳50至70分鐘之時段； 3. 冷卻至低於500℃、例如低於200℃或低於100℃或低於50℃之溫度，尤其較佳冷卻至20至30℃範圍內之溫度，其中在各情況下以0.1至50 K/min、例如0.2至10 K/min或0.3至8 K/min或0.5至5 K/min範圍內、尤其較佳1至3 K/min範圍內之速率進行冷卻。所成型之石英玻璃體可為實心體或中空體。實心體意謂主要由單一材料製成之本體。儘管如此，實心體可具有一或多個夾雜物，例如氣泡。實心體中之該等夾雜物通常具有65 mm³ 或小於65 mm³ 、例如小於40 mm³ 或小於20 mm³ 或小於5 mm³ 或小於2 mm³ 、尤其較佳小於0.5 mm³ 之尺寸。石英玻璃體具有外部形式。外部形式意謂石英玻璃體之截面之外緣的形式。石英玻璃體之外部形式的截面較佳為圓形、橢圓形或具有三個或多於三個邊角(例如4、5、6、7或8個邊角)之多邊形，尤其較佳地，石英玻璃體為圓形。較佳地，石英玻璃體具有100至10000 mm、例如1000至4000 mm、尤其較佳1200至2000 mm範圍內之長度。較佳地，石英玻璃體具有10至1500 mm範圍內、例如50至1000 mm或100至500 mm範圍內、尤其較佳150至300 mm範圍內之外部直徑。石英玻璃體之成型係藉助於噴嘴執行。玻璃熔體係經由噴嘴傳送。經由噴嘴成型之石英玻璃體之外部形式由噴嘴開口之形式確定。若開口為圓形，則在使石英玻璃體成型時將製得圓柱。噴嘴可整合於熔融烘箱中或可分開配置。若噴嘴未整合於熔融烘箱中，則其可裝備有上游容器，其中引入在熔融之後且在成型之前的玻璃熔體。較佳地，噴嘴整合於熔融烘箱中。較佳地，其整合於熔融烘箱中作為出口之一部分。若二氧化矽顆粒在適於連續方法之豎直取向烘箱中加熱熔融，則此用於使石英玻璃體成型之方法為較佳的。石英玻璃體之成型可藉由在模具中、例如在成型坩堝中製造玻璃熔體來進行。較佳地，玻璃熔體在模具中冷卻且隨後自其移出。冷卻可較佳藉由自外部冷卻模具來進行。若二氧化矽係藉助於氣壓燒結或藉助於真空燒結加熱熔融，則此用於使石英玻璃體成型之方法為較佳的。較佳地，石英玻璃體係在製造之後冷卻。較佳地，石英玻璃體冷卻至低於500℃、例如低於200℃或低於100℃或低於50℃之溫度，尤其較佳冷卻至20至30℃範圍內之溫度。較佳地，在步驟iii.)中製造的石英玻璃體係以0.1至50 K/min、例如0.2至10 K/min或0.3至8 K/min或0.5至5 K/ min範圍內、尤其較佳1至3 K/min範圍內之速率冷卻至室溫(25℃)。較佳地，在模具中進行此冷卻。較佳地，石英玻璃體係以至多5 K/min之速率至少冷卻至1300℃之溫度。較佳地，石英玻璃體之冷卻以不超過1 K/min之速率在1300至1000℃溫度範圍內進行。通常，石英玻璃體係以至多50 K/min之速率自1000℃以下之溫度冷卻。較佳地，根據以下概況進行冷卻： 1. 以不超過5 K/min之冷卻速率冷卻至1300℃之溫度。 2. 以不超過1 K/min之冷卻速率冷卻至1000℃之溫度。 3. 以不超過50 K/min之冷卻速率冷卻至25℃之溫度。較佳地，根據本發明之方法包含以下方法步驟： iv.) 自該石英玻璃體製造具有至少一個開口之中空體。製得之中空體具有內部及外部形式。內部形式意謂中空體之截面之內緣的形式。中空體之截面之內部與外部形式可相同或不同。中空體之截面之內部及外部形式可為圓形、橢圓形或具有三個或多於三個邊角(例如4、5、6、7或8個邊角)之多邊形。較佳地，截面之外部形式對應於中空體之內部形式。尤其較佳地，中空體之截面具有圓形內部及圓形外部形式。在另一實施例中，中空體之內部與外部形式可不同。較佳地，中空體之截面具有圓形外部形式及多邊形內部形式。尤其較佳地，中空體之截面具有圓形外部形式及六邊形內部形式。較佳地，中空體具有100至10000 mm、例如1000至4000 mm、尤其較佳1200至2000 mm範圍內之長度。較佳地，中空體具有1至1000 mm範圍內、例如10至500 mm或30至200 mm範圍內、尤其較佳50至125 mm範圍內之壁厚。較佳地，中空體具有為10至1500 mm、例如在50至1000 mm或100至500 mm範圍內、尤其較佳在150至300 mm範圍內之外徑。較佳地，中空體具有為1至500 mm、例如在5至300 mm或10至200 mm範圍內、尤其較佳在20至100 mm範圍內之內徑。中空體包含一或多個開口。較佳地，中空體包含一個開口。較佳地，中空體具有偶數個開口，例如2、4、6、8、10、12、14、16、18或20個開口。較佳地，中空體包含兩個開口。較佳地，中空體為管子。若光導僅包含一個芯，則此中空體形式尤其較佳。中空體可包含多於兩個開口。開口較佳成對彼此相對定位地位於石英玻璃體之末端。舉例而言，石英玻璃體之各末端可具有2、3、4、5、6、7個或多於7個開口，尤其較佳5、6或7個開口。中空體原則上可藉由熟練人員所已知之任何方法形成。較佳地，中空體係藉助於噴嘴形成。較佳地，噴嘴在其開口中間包含在形成時使玻璃熔體偏離之裝置。以此方式，中空體可由玻璃熔體形成。中空體可藉由使用噴嘴及隨後後處理而製造。適合後處理原則上為熟練人員已知用於自實心體製造中空體之所有方法，例如壓縮通道、鑽探、搪磨或研磨。較佳地，適合後處理為經一或多個心軸傳送實心體，藉以形成中空體。此外，心軸可引入至實心體中以製造中空體。較佳地，中空體在形成之後經冷卻。成型為中空體可藉由在模具中、例如在成型坩堝中製造玻璃熔體來進行。較佳地，玻璃熔體在模具中冷卻且隨後自其移出。冷卻可較佳藉由自外部冷卻模具來進行。較佳地，中空體冷卻至低於500℃、例如低於200℃或低於100℃或低於50℃之溫度，尤其較佳冷卻至20至30℃範圍內之溫度。較佳地，在步驟iii.)中製造的中空體係以0.1至50 K/min、例如0.2至10 K/min或0.3至8 K/min或0.5至5 K/min範圍內、尤其較佳1至3 K/min範圍內之速率冷卻至室溫(25℃)。較佳地，中空體係以至多5 K/min之速率至少冷卻至1300℃之溫度。較佳地，石英玻璃體之冷卻以不超過1 K/min之速率在1300至1000℃溫度範圍內進行。通常，中空體係以至多50 K/min之速率自1000℃以下之溫度冷卻。較佳地，根據以下概況進行冷卻： 1. 以不超過5 K/min之冷卻速率冷卻至1300℃之溫度。 2. 以不超過1 K/min之冷卻速率冷卻至1000℃之溫度。 3. 以不超過50 K/min之冷卻速率冷卻至25℃之溫度。藉由根據本發明之第一態樣之方法製造的石英玻璃體具有以下性質： A] 小於10 ppm、例如小於5 ppm或小於2 ppm、尤其較佳在1 ppb至1 ppm範圍內之OH含量； B] 小於60 ppm之氯含量； C] 小於200 ppb、例如小於100 ppb、尤其較佳小於80 ppb之鋁含量；其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。根據一較佳實施例，根據第一態樣製造之石英玻璃體為透明的且氣泡少。「透明」意謂透射可見範圍內之光。較佳地，在400至700 nm範圍內之入射光強度比出射光強度為至少80%。較佳地，石英玻璃體具有至少一種、例如至少兩種或至少三種或至少四種、尤其較佳至少五種以下特徵： D] 1055至1200℃範圍內之假定溫度； E] 小於5×10¹⁵ /cm³ 、例如在0.1×10¹⁵ 至3×10¹⁵ /cm³ 範圍內，尤其較佳在0.5×10¹⁵ 至2.0×10¹⁵ /cm³ 範圍內之ODC含量； F] 小於300 ppb、例如小於200 ppb、尤其較佳在1至150 ppb範圍內之不同於鋁的金屬之金屬含量； G] log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9及/或log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 11.5至log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 12.1及/或log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 1.2至log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 10.8範圍內之黏度(p=1013 hPa)； H] 以該石英玻璃體之OH含量A]計，不大於10%、較佳不大於5%之OH含量標準差； I] 以該石英玻璃體之Cl含量B]計，不大於10%、較佳不大於5%之Cl含量標準差； J] 以該石英玻璃體之Al含量C]計，不大於10%、較佳不大於5%之Al含量標準差； K] 小於1×10^-4 、例如小於5×10^-5 、尤其較佳小於1×10^-6 之折射率均質性； L] 1150至1250℃範圍內之轉變點Tg；其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。石英玻璃體較佳具有特徵組合A]/B]/C]/D]或A]/B]/C]/E]或A]/B]/C]/G]，更佳具有特徵組合A]/B]/C]/D]/E]或A]/B]/C]/D]/G]或A]/B]/C]/E]/G]，尤其較佳具有特徵組合A]/B]/C]/D]/E]/G。石英玻璃體較佳具有特徵組合A]/B]/C]/D]，其中OH含量小於5 ppm、氯含量小於60 ppm，鋁含量小於100 ppb且假定溫度在1055至1200℃範圍內。石英玻璃體較佳具有特徵組合A]/B]/C]/E]，其中OH含量小於5 ppm，氯含量小於60 ppm，鋁含量小於100 ppb且ODC含量在0.1×10¹⁵ 至3×10¹⁵ /cm³ 範圍內。石英玻璃體較佳具有特徵組合A]/B]/C]/G]，其中OH含量小於5 ppm，氯含量小於60 ppm，鋁含量小於100 ppb且黏度(p=1013 hPa)在log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9範圍內。石英玻璃體較佳具有特徵組合A]/B]/C]/D]/E]，其中OH含量小於5 ppm，氯含量小於60 ppm，鋁含量小於100 ppb，假定溫度在1055至1200℃範圍內且ODC含量在0.1×10¹⁵ 至3×10¹⁵ /cm³ 範圍內。石英玻璃體較佳具有特徵組合A]/B]/C]/D]/G]，其中OH含量小於5 ppm，氯含量小於60 ppm，鋁含量小於100 ppb，假定溫度在1055至1200℃範圍內且黏度(p=1013 hPa)在log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9範圍內。石英玻璃體較佳具有特徵組合A]/B]/C]/E]/G]，其中OH含量小於5 ppm，氯含量小於60 ppm，鋁含量小於100 ppb，ODC含量在0.1×10¹⁵ 至3×10¹⁵ /cm³ 範圍內且黏度(p=1013 hPa)在log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9範圍內。石英玻璃體較佳具有特徵組合A]/B]/C]/D]/E]/G]，其中OH含量小於5 ppm，氯含量小於60 ppm，鋁含量小於100 ppb，假定溫度在1055至1200℃範圍內，ODC含量在0.1×10¹⁵ 至3×10¹⁵ /cm³ 範圍內且黏度(p=1013 hPa)在log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9範圍內。本發明之第二態樣為一種可藉由根據本發明之第一態樣之方法獲得的石英玻璃體。對於以此方式獲得之石英玻璃體的較佳實施例及該方法的較佳實施例，參照關於第一態樣所描述之較佳實施例。此等較佳實施例亦為本發明此態樣之較佳實施例。本發明之第三態樣為包含熱製二氧化矽之石英玻璃體，其中該石英玻璃體具有以下特徵： A] 小於10 ppm之OH含量； B] 小於60 ppm之氯含量；及 C] 小於200 ppb之鋁含量，其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。較佳地，石英玻璃體特徵在於至少一種、例如至少兩種或至少三種或至少四種、尤其較佳所有的以下特徵： D] 1055至1200℃範圍內之假定溫度； E] 小於5×10¹⁵ /cm³ 、例如在0.1×10¹⁵ 至3×10¹⁵ /cm³ 範圍內，尤其較佳在0.5×10¹⁵ 至2.0×10¹⁵ /cm³ 範圍內之ODC含量； F] 小於300 ppb、例如小於200 ppb、尤其較佳在1至150 ppb範圍內之不同於鋁的金屬之金屬含量； G] log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9及/或log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 11.5至log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 12.1及/或log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 1.2至log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 10.8範圍內之黏度(p=1013 hPa)； H] 以該石英玻璃體之OH含量A]計，不大於10%、較佳不大於5%之OH含量標準差； I] 以該石英玻璃體之Cl含量B]計，不大於10%、較佳不大於5%之Cl含量標準差； J] 以該石英玻璃體之Al含量C]計，不大於10%、較佳不大於5%之Al含量標準差； K] 小於1×10^-4 、例如小於5×10^-5 、尤其較佳小於1×10^-6 之折射率均質性； L] 1150至1250℃範圍內之轉變點Tg；其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。對於此態樣之較佳實施例，參照關於第一及第二態樣所描述之較佳實施例。此等較佳實施例亦為本發明此態樣之較佳實施例。石英玻璃體較佳具有均勻分佈量之OH、氯或鋁。石英玻璃體之均質性之指示可以OH、氯或鋁之量的標準差表示。標準差為變數(此處為OH含量、氯含量或鋁含量)之值自其算術平均值之擴散的量度。為了量測標準差，樣品中所討論之組分(例如OH、氯或鋁)之含量係在至少七個量測位置量測。本發明之第四態樣為一種製備成型體之方法，其包含以下方法步驟： (1) 提供根據本發明之第二或第三態樣之石英玻璃體； (2) 自該石英玻璃體製造該成型體。步驟(1)中提供之石英玻璃體為根據本發明之第二或第三態樣或可藉由根據本發明之第一態樣之方法獲得的石英玻璃體。較佳地，所提供之石英玻璃體具有在本發明之第一、第二或第三態樣之情形下所描述的特徵。步驟 (2) 自石英玻璃體製造成型體原則上可以熟練人員所已知且適用於本發明目的之任何方式執行。製造較佳為成型。為了形成步驟(1)中提供之石英玻璃體，原則上熟練人員所已知且適用於形成石英玻璃之任何方法均為可能的。較佳地，石英玻璃體係如在本發明之第一態樣之情形下所描述形成以獲得成型體。此外，較佳地，成型體可藉助於玻璃吹製者所已知之技術成型。成型體原則上可呈可自石英玻璃成型之任何形狀。較佳之成型體為例如： - 具有至少一個開口之中空體，諸如圓底燒瓶及立式燒瓶， - 用於該等中空體之夾具及帽蓋， - 開放式製品，諸如碗及船(晶圓載體)， - 開放式或可封閉配置之坩堝， - 板片及窗， - 比色管， - 管子及中空圓柱，例如反應管、截面管、立方體腔室， - 棒、桿及塊，例如呈圓形或角形、對稱或不對稱形式， - 在一端或兩端封閉之管子及中空圓柱， - 圓頂及鐘狀物， - 凸緣， - 透鏡及稜鏡， - 彼此焊接之部件， - 彎曲部件，例如凸面或凹面表面及板片，彎曲棒及管。根據一較佳實施例，成型體可在成型之後經處理。為此，原則上結合本發明之第一態樣所描述的適用於後處理石英玻璃體之所有方法均為可能的。較佳地，成型體可例如藉由鑽探、搪磨、外部研磨、減小尺寸或拉伸而經機械加工。本發明之第五態樣係關於一種成型體，其可藉由根據本發明之第四態樣之方法獲得。該方法包含以下步驟： (1) 提供根據本發明之第二或第三態樣之石英玻璃體； (2) 使該石英玻璃體成型以獲得該成型體。步驟(1)及(2)較佳特徵在於在第四態樣之情形下所描述的特徵。成型體較佳特徵在於在第四態樣之情形下所描述的特徵。本發明之第六態樣係關於一種製造結構之方法，其包含以下方法步驟： a/ 提供根據本發明之第四或第五態樣之成型體及一個部件、較佳數個部件，該一個或數個部件較佳由石英玻璃構成； b/ 接合該成型體與該部件以獲得該結構。適用作部件的為熟練人員所已知且似乎適用於接合至由石英玻璃構成之成型體的任何部件。詳言之，其為諸如已關於成型體所描述之管道、凸緣及形式。上文所提及之部件可包含石英玻璃或不同於石英玻璃之材料或可由此材料組成。該材料較佳選自由玻璃、金屬、陶瓷及塑膠或前述材料之組合組成之群。成型體與一或多個部件之接合原則上可以熟練人員已知用於接合成型體至一或多個部件的任何已知方式進行。較佳接合類型為各單個接合點尤其藉由材料黏結或正性機械嚙合各自彼此獨立地產生之接合點。藉由材料黏結之較佳接合點為焊接及黏接。藉由正性機械嚙合之較佳接合點為旋擰、按壓及鉚接。更佳地，在單個接合點中或在一個結構內存在的數個接合點中可選擇正性機械嚙合與材料黏結之組合，例如旋擰且同時黏接。根據一較佳實施例，該結構具有均質材料性質。其較佳包括均質材料分佈、均質黏度分佈、均質光學性質及其組合。本發明之第七態樣係關於一種結構，其可藉由上述根據本發明之製造結構的方法(本發明之第六態樣)獲得。在此方面，參照上述態樣及實施例。

圖 1 展示根據本發明製備石英玻璃體之方法100之流程圖，其含有步驟101至104。在第一步驟101中，提供二氧化矽顆粒。在第二步驟102中，自二氧化矽顆粒製造玻璃熔體。較佳地，可引入至烘箱中且自烘箱移出之模具用於熔融。該等模具通常由石墨製成。其向澆鑄物件提供陰性形式。在步驟103中使二氧化矽顆粒填充至模具中且首先於模具中熔融。隨後，藉由冷卻熔體在同一模具中形成石英玻璃體。隨後使其自模具釋放且例如在視情況選用之步驟104中進一步加工。此程序為不連續的。熔體之形成較佳係在減壓下、尤其在真空中執行。此外，在步驟103期間有可能間歇地向烘箱饋入還原性含氫氣氛圍。在另一程序中，較佳使用掛式或立式坩堝作為熔融坩堝。為此目的，此處將二氧化矽顆粒引入至熔融坩堝中且在其中升溫直至形成玻璃熔體。在此情況下，熔融較佳在含氫氣的還原氛圍中進行。在第三步驟103中，形成石英玻璃體。石英玻璃體之形成較佳藉由例如經由坩堝下端之噴嘴自坩堝移出至少一部分玻璃熔體且冷卻來執行。在此情況下，石英玻璃體之形式可部分由噴嘴之設計決定。以此方式，舉例而言，可獲得實心體。舉例而言，若噴嘴另外具有心軸，則獲得中空體。製備石英玻璃體之方法的此例示性圖示及尤其步驟103較佳係連續地執行。在視情況選用之步驟104中，可自實心石英玻璃體形成中空體。圖 2 展示製備二氧化矽顆粒I之方法200之流程圖，其含有步驟201、202及203。在第一步驟201中，提供二氧化矽粉末。二氧化矽粉末較佳係獲自含矽材料(例如矽氧烷、矽醇鹽或矽鹵化物)在熱解方法中轉化為二氧化矽之合成方法。在第二步驟202中，使二氧化矽粉末與液體、較佳與水混合以獲得漿液。在第三步驟203中，使漿液中所含有之二氧化矽轉變為二氧化矽顆粒。造粒係藉由噴霧造粒執行。為此，將漿液經由噴嘴噴霧至噴霧塔中且乾燥以獲得細粒，其中噴嘴與漿液之間的接觸表面包含玻璃或塑膠。圖 3 展示製備二氧化矽顆粒II之方法300之流程圖，其含有步驟301、302、303及304。步驟301、302及303對應於根據圖2之步驟201、202及203進行。在步驟304中，加工在步驟303中獲得之二氧化矽顆粒I以獲得二氧化矽顆粒II。此較佳藉由使二氧化矽顆粒I在含氯氣氛圍中升溫來執行。圖 4 中展示用於對二氧化矽噴霧造粒之噴霧塔1100之較佳實施例。噴霧塔1100包含進料端1101，含有二氧化矽粉末及液體之加壓漿液經由該進料端饋入至噴霧塔中。在管線之末端為噴嘴1102，漿液經由該噴嘴以精細擴散之分佈形式引入至噴霧塔中。較佳地，噴嘴向上傾斜，以使得漿液沿噴嘴方向以精細液滴形式噴霧至噴霧塔中，且隨後在重力影響下以弧形落下。在噴霧塔之上端存在氣體入口1103。藉由經由氣體入口1103引入氣體，氣流沿與漿液自噴嘴1102之出口方向相反的方向產生。噴霧塔1100亦包含篩檢裝置1104及篩分裝置1105。小於規定粒度之粒子係藉由篩檢裝置1104提取且經由排出口1106移出。篩檢裝置1104之提取強度可經組態以對應於待提取之粒子之粒度。大於規定粒度之粒子係藉由篩分裝置1105篩分出且經由排出口1107移出。篩分裝置1105之篩透過率可經選擇以對應於待篩分出之粒度。剩餘粒子(具有所要粒度之二氧化矽顆粒)係經由出口1108移出。圖 5 展示適用於真空燒結方法、氣壓燒結方法及尤其其組合的烘箱1500之較佳實施例。烘箱自外部朝內具有耐壓夾套1501及絕熱層1502。稱為烘箱內部的由此封圍之空間可經由氣體進料端1504饋有氣體或氣體混合物。此外，烘箱內部具有氣體出口1505，氣體可經由該氣體出口移出。根據氣體進料端1504與1505處氣體移出之間的氣體輸送平衡，可在烘箱1500之內部產生過壓、真空或亦氣流。此外，加熱元件1506存在於烘箱內部1500。其通常安裝於絕熱層1502上(此處未展示)。為了保護熔體材料免受污染，在烘箱內部存在所謂的「襯墊」1507，其將烘箱室1503與加熱元件1506分隔開。具有待熔融材料1509之模具1508可引入至烘箱室1503中。模具1508可在一側打開(此處展示)或可完全封圍熔體材料1509(未展示)。圖 6 展示製備成型體之方法之流程圖，其含有步驟1601及1602。在第一步驟1601中，提供石英玻璃體、較佳根據方法100製備之石英玻璃體。該種石英玻璃體可為實心或中空體石英玻璃體。在第二步驟1602中，自步驟1601中提供之實心石英玻璃體形成成型體。[ 測試方法 ] a. 假定溫度 假定溫度係藉由拉曼光譜分析(Raman spectroscopy)使用約606 cm^-1 下之拉曼散射強度來量測。Pfleiderer 等人; 「The UV-induced 210 nm absorption band in fused Silica with different thermal history and stoichiometry」; Journal of Non-Crystalline Solids, 第159卷 (1993), 第145-153頁之稿件中所描述的程序及分析。b. OH 含量玻璃之OH含量係藉由紅外光譜分析來量測。利用D. M. Dodd & D. M. Fraser 「Optical Determinations of OH in Fused Silica」 (J.A.P. 37, 3991 (1966))之方法。替代其中所提及之裝置，利用FTIR光譜儀(傅立葉變換(Fourier transform)紅外光譜儀，Perkin Elmer之現行System 2000)。對光譜之分析原則上可對約3670 cm⁻ ¹ 下之吸收帶或約7200 cm⁻ ¹ 下之吸收帶執行。帶之選擇係基於經由OH吸收之透射率損失在10與90%之間來進行。c. 缺氧中心 ( ODC ) 在定量偵測中，ODC(I)吸收係在165 nm下、藉助於傳輸量測、以粗度在1-2 mm之間的探針、使用McPherson, Inc. (USA)之型號VUVAS 2000真空UV光譜儀量測。則： N= α / σ 其中 N =缺陷濃度[1/cm³] α = ODC(I)帶之光學吸收[1/cm，base e] σ = 有效截面[cm²] 其中有效截面設定為σ=7.5×l0^-17 cm² (來自L. Skuja, 「Color Centers and Their Transformations in Glassy SiO₂ 」, Lectures of the summer school 「Photosensitivity in optical Waveguides and glasses」, 1998年7月13-18日, Vitznau, Switzerland)。d. 元素分析 d-1) 將固體樣品碾碎。隨後，藉由以下方式清潔約20 g樣品：將其引入至耐HF之容器中，用HF完全覆蓋其，且在100℃下熱處理一小時。在冷卻之後，丟棄酸且用高純度水清潔樣品數次。隨後，在乾燥箱中乾燥容器及樣品。隨後，將約2 g固體樣品(如上清潔之碾碎材料；無預處理之粉塵等)稱重至耐HF之萃取容器中且溶解於15 ml HF (50重量%)中。將萃取容器封閉且在100℃下熱處理直至樣品完全溶解。隨後，打開萃取容器且在100℃下進一步熱處理，直至溶液完全蒸發。同時，用15 ml高純度水填充萃取容器3次。引入1 ml HNO₃ 至萃取容器中，以便溶解分離之雜質且用高純度水填充達至15 ml。樣品溶液隨後準備好。 d-2) ICP-MS / ICP-OES量測視預期元素濃度而利用OES抑或MS。典型地，MS之量測值為1 ppb，且OES之量測值為10 ppb(在各情況下均以所稱重樣品計)。用量測裝置量測元素濃度係根據裝置製造商(ICP-MS：Agilent 7500ce；ICP-OES：Perkin Elmer 7300 DV)之規定且使用經認證之校準用參考液體來執行。隨後以探針之初始重量(2 g)計，轉化藉由裝置量測的溶液(15 ml)中之元素濃度。注意：應記住，為了量測所討論之元素濃度，酸、容器、水及裝置必須足夠純。此藉由萃取不具有石英玻璃之空白樣品來檢查。以下元素係以此方式量測：Li、Na、Mg、K、Ca、Fe、Ni、Cr、Hf、Zr、Ti、(Ta)、V、Nb、W、Mo、Al。 d-3) 以液體形式存在之樣品之量測係如上文所描述執行，其中省略根據步驟d-1)之樣品製備。引入15 ml液體樣品至萃取燒瓶中。無需進行以初始樣品重量計之轉化。e. 測定液體之密度 為了量測液體之密度，將精確規定體積之液體稱重至對液體及其成分惰性之量測裝置中，其中量測容器之空重量及填充重量。密度以兩個重量量測值之間的差值除以所引入液體之體積給出。f. 氟離子測定 將15 g石英玻璃樣品碾碎且藉由在70℃下於硝酸中處理來清潔。隨後將樣品用高純度水洗滌數次，且隨後乾燥。將2 g樣品稱重至鎳坩堝中且用10 g Na₂ CO₃ 及0.5 g ZnO覆蓋。將坩堝用Ni蓋封閉且在1000℃下烘烤一小時。隨後將鎳坩堝用水填充且使其沸騰直至熔體外皮完全溶解。將溶液轉移至200 ml量測燒瓶且用高純度水填充達至200 ml。在使未溶解成分沈降之後，取30 ml且轉移至100 ml量測燒瓶，添加0.75 ml冰乙酸及60 ml TISAB且用高純度水填滿。將樣品溶液轉移至150 ml玻璃燒杯。樣品溶液中氟離子含量之量測係藉助於適用於預期濃度範圍之離子敏感(氟離子)電極及如製造商規定之顯示裝置(此處為氟離子選擇性電極及參考電極F-500與R503/D，連接至pMX 3000/pH/ION，來自Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH)執行。用溶液中之氟離子濃度、稀釋因數及樣品重量，計算石英玻璃中之氟離子濃度。g. 測定氯 ( ＞= 50 ppm ) 將15 g石英玻璃樣品碾碎且藉由在約70℃下用硝酸處理來清潔。隨後，將樣品用高純度水沖洗數次，且隨後乾燥。隨後將2 g樣品填充至用於壓力容器之PTFE插入物中，用15 ml NaOH (c=10 mol/l)溶解，用PTFE蓋封閉且置放於壓力容器中。將其封閉且在約155℃下熱處理24小時。在冷卻之後，將PTFE插入物移出且將溶液完全轉移至100 ml量測燒瓶。添加10 ml HNO₃ (65重量%)及15 ml乙酸鹽緩衝液，使其冷卻且用高純度水填充至100 ml。將樣品溶液轉移至150 ml玻璃燒杯。樣品溶液具有5與7之間的範圍內之pH值。樣品溶液中氯離子含量之量測係藉助於適用於預期濃度範圍之離子敏感(氯離子)電極及如製造商規定之顯示裝置(此處為型號Cl-500之電極及型號R-503/D之參考電極，連接至pMX 3000/pH/ION，來自Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH)執行。h. 氯含量 (＜ 50 ppm) 石英玻璃中＜ 50 ppm達至0.1 ppm之氯含量係藉由中子活化分析(NAA)來量測。為此，自所研究之石英玻璃體取3個各自具有3 mm直徑及1 cm長度之孔。將其送至分析之研究機構，在此情況下送至Mainz, Germany之Johannes-Gutenberg University的核化學研究所。為了排除樣品受氯污染，直接在量測之前的位置處配置在HF浴中對樣品之澈底清潔。各孔經量測數次。結果及孔隨後由研究機構送回。i. 光學性質 石英玻璃樣品之透射率係用來自Perkin Elmer之商業光柵-或FTIR-光譜儀(Lambda 900 [190-3000 nm]或System 2000 [1000-5000 nm])量測。選擇係由所需量測範圍確定。為了量測絕對透射率，在平行平面上對樣品體拋光(表面粗糙度RMS ＜ 0.5 nm)且藉由超音波處理清除掉表面之所有殘餘物。樣品厚度為1 cm。在歸因於雜質、摻雜劑等之預期強透射損失之情況下，可選擇更厚或更薄樣品以便保持在裝置之量測範圍內。選擇一樣品厚度(量測長度)，在該樣品厚度下由於輻射通過樣品而僅產生輕微假像且同時量測到足夠偵測之效應。量測不透明度，將樣品置放於積分球之前。不透明度係使用量測之透射率值T根據下式計算：O = 1/T = I₀ /I。j. 管或棒中之折射率及折射率分佈 管/棒之折射率分佈可藉助於York Technology Ltd. Preform Profiler P102或P104表徵。為此，將棒置放得位於量測腔室中，腔室緊密封閉。隨後將量測腔室用在633 nm測試波長下之折射率極類似於最外玻璃層在633 nm下之折射率的浸入油填充。雷射束隨後經過量測腔室。在量測腔室後面(沿輻射之方向)安裝有量測(進入量測腔室之輻射與離開量測腔室之輻射相比的)偏向角之偵測器。在棒之折射率分佈具放射對稱性之假定下，可藉助於逆Abel變換重構徑向折射率分佈。此等計算係藉由裝置製造商York之軟體執行。樣品之折射率係類似於上文描述用York Technology Ltd. Preform Profiler P104量測。在各向同性樣品之情況下，折射率分佈之量測僅給出一個值，折射率。k. 碳含量 二氧化矽顆粒及二氧化矽粉末之表面碳含量之定量量測係用來自Leco Corporation, USA之碳分析儀RC612，藉由用氧氣使所有表面碳污染物(除SiC之外)完全氧化以獲得二氧化碳來執行。為此，將4.0 g樣品稱重且引入至石英玻璃船中之碳分析儀中。將樣品浸潤於純氧氣中且加熱至900℃維持180秒。所形成之CO₂ 係藉由碳分析儀之紅外偵測器來量測。在此等量測條件下，偵測極限處於≤ 1 ppm (重量ppm)碳。適用於使用以上所提及之碳分析儀的此分析之石英玻璃船可作為LECO分析儀之消耗品以LECO編號781-335於實驗室供應市場獲得，在本發明之情況下獲自Deslis Laborhandel, Flurstraße 21, D-40235 Dusseldorf (Germany), Deslis編號LQ-130XL。該種船具有約25 mm/60 mm/15 mm之寬度/長度/高度維度。石英玻璃船經樣品材料填充達至其高度的一半。對於二氧化矽粉末，可達至1.0 g樣品材料之樣品重量。偵測下限則為＜1重量ppm碳。在相同船中，就相同填充高度而言，達至4 g二氧化矽顆粒之樣品重量(平均粒度在100至500 µm範圍內)。偵測下限則為約0.1重量ppm碳。當樣品之量測表面積分為空樣品(空樣品=以上方法但用空石英玻璃船)之量測表面積分的不大於三倍時，達至偵測下限。l. 捲曲參數 捲曲參數(亦稱為：「纖維捲曲」)係根據DIN EN 60793-1-34:2007-01 (德語版之標準IEC 60793-1-34:2006)量測。量測係根據附件A於章節A.2.1、A.3.2及A.4.1中描述之方法(「極值技術」)進行。m. 衰減衰減係根據DIN EN 60793-1-40:2001 (德語版之標準IEC 60793-1-40:2001)量測。量測係根據附件中描述之方法(「回切法」)在λ=1550 nm之波長下進行。n. 漿液之黏度 將漿液用脫礦質水(Direct-Q 3UV，Millipore，水品質：18.2 MΩcm)設定為30重量%固體含量之濃度。黏度隨後係用來自Anton-Paar之MCR102量測。為此，黏度係在5 rpm下量測。量測係在23℃之溫度及1013 hPa之氣壓下進行。o. 搖變性 將漿液之濃度用脫礦質水(Direct-Q 3UV，Millipore，水品質：18.2 MΩcm)設定為30重量%固體之濃度。搖變性隨後係用來自Anton-Paar的具有錐與板配置之MCR102量測。黏度係在5 rpm及50 rpm下量測。第一與第二值之商給出搖變指數。量測係在23℃之溫度下進行。p. 漿液之 ζ 電位為了ζ電位量測，利用ζ電位單元(Flow Cell, Beckman Coulter)。將樣品溶解於脫礦質水(Direct-Q 3UV，Millipore，水品質：18.2 MΩcm)中以獲得具有1 g/L濃度之20 mL溶液。經由添加具有0.1 mol/L及1 mol/L濃度之HNO₃ 溶液及具有0.1 mol/L濃度之NaOH溶液將pH設定為7。量測係在23℃之溫度下進行。q. 漿液之等電點 等電點，利用ζ電位量測單元(Flow Cell, Beckman Coulter)及自動滴定儀(DelsaNano AT, Beckman Coulter)。將樣品溶解於脫礦質水(Direct-Q 3UV，Millipore，水品質：18.2 MΩcm)中以獲得具有1 g/L濃度之20 mL溶液。藉由添加具有0.1 mol/L及1 mol/L濃度之HNO₃ 溶液及具有0.1 mol/L濃度之NaOH溶液改變pH。等電點為ζ電位等於0所處之pH值。量測係在23℃之溫度下進行。r. 漿液之 pH 值漿液之pH值係使用來自Wissenschaftlich-Technische-Werkstätten GmbH之WTW 3210量測。來自WTW之pH 3210 Set 3用作電極。量測係在23℃之溫度下進行。s. 固體含量 將稱重部分m₁ 之樣品加熱至500℃維持4小時，在冷卻之後再稱重(m₂ )。固體含量w以m₂ /m₁ *100 [重量%]給出。t. 容積密度 容積密度係根據標準DIN ISO 697:1984-01用來自Powtec之SMG 697量測。散裝材料(二氧化矽粉末或顆粒)不會結塊。u. 夯實密度 ( 顆粒 ) 夯實密度係根據標準DIN ISO 787:1995-10量測。v. 量測孔隙尺寸分佈 孔隙尺寸分佈係根據DIN 66133 (在480 mN/m之表面張力及140°之接觸角下)量測。為了量測小於3.7 nm之孔隙尺寸，使用來自Porotec之Pascal 400。為了量測3.7 nm至100 µm之孔隙尺寸，使用來自Porotec之Pascal 140。在量測之前使樣品經歷壓力處理。為此，使用手動液壓機(來自Specac Ltd., River House, 97 Cray Avenue, Orpington, Kent BR5 4HE, U.K.之訂單編號15011)。將250 mg樣品材料稱重至來自Specac Ltd.之具有13 mm內徑之糰粒螺模中且負載有1 t，根據顯示。維持此負載5 s且視需要再調節。隨後釋放樣品上之負載，且將樣品在再循環空氣乾燥箱中在105 ± 2℃下乾燥4 h。將樣品稱重至精確度為0.001 g之型號10穿透計中，且為了得到良好量測再現性，其經選擇以使得所用之主幹體積(亦即用於填充穿透計可能使用的Hg體積之百分比)在總Hg體積之20%至40%之間的範圍內。隨後將穿透計緩慢抽真空至50 µm Hg且保持在此壓力下5 min。以下參數直接由量測裝置之軟體提供：總孔隙體積、總孔隙表面積(假定圓柱形孔隙)、平均孔隙半徑、峰孔隙半徑(最常出現之孔隙半徑)、峰值n. 2孔隙半徑(μm)。w. 初始粒度 初始粒度係使用掃描電子顯微鏡(SEM)型號Zeiss Ultra 55量測。將樣品懸浮於脫礦質水(Direct-Q 3UV，Millipore，水品質：18.2 MΩcm)中以獲得極稀懸浮液。將懸浮液用超音波探針(UW 2070，Bandelin electronic，70 W，20 kHz)處理1 min，且隨後塗覆至碳黏合墊。x. 懸浮液中平均粒度 懸浮液中平均粒度係使用雷射偏轉法，根據用戶手冊使用可獲自Malvern Instruments Ltd., UK之Mastersizer 2000量測。將樣品懸浮於脫礦質水(Direct-Q 3UV，Millipore，水品質：18.2 MΩcm)中以獲得具有1 g/L濃度之20 mL懸浮液。將懸浮液用超音波探針(UW 2070，Bandelin electronic，70 W，20 kHz)處理1 min。y. 固體之粒度及芯尺寸 固體之粒度及芯尺寸係根據用戶手冊使用可獲自Retsch Technology GmbH, Germany之Camsizer XT量測。軟體給出樣品之D10、D50及D90值。z. BET 量測為了量測比表面積，使用根據DIN ISO 9277:2010之靜態體積BET法。在BET量測中，使用「NOVA 3000」或「Quadrasorb」(可獲自Quantachrome)，其根據SMART法(「Sorption Method with Adaptive dosing Rate」)操作。微孔分析係使用t-曲線方法(p/p0 = 0.1-0.3)執行，且中孔分析係使用MBET方法(p/p0 = 0.0-0.3)執行。作為參考材料，使用可獲自Quantachrome之標準氧化鋁SARM-13及SARM-214。稱重量測單元(清潔且乾燥)之皮重。量測單元之類型經選擇，以使得引入之樣品材料及填料棒儘可能多地填充量測單元且死空間減至最小。將樣品材料引入至量測單元中。樣品材料之量經選擇以使得量測值之期望值對應於10-20 m²/g。將量測單元固定於BET量測裝置(無填料棒)之烘烤位置中且抽真空至＜200毫巴。抽真空之速度經設定以使得無材料自量測單元滲漏。在此狀態下在200℃下執行烘烤1 h。在冷卻之後，對經樣品填充之量測單元稱重(原始值)。隨後自重量原始值減去皮重=淨重=樣品重量。隨後將填充棒引入至量測單元中，再次將其固定在BET量測裝置之量測位置處。在開始量測之前，將樣品鑑別及樣品重量輸入軟體中。開始量測。量測氮氣(N2 4.0)之飽和壓力。將量測單元抽真空且使用氮氣浴冷卻至77 K。使用氦氣(He 4.6)量測死空間。再次將量測單元抽真空。執行具有至少5個量測點之多點分析。N2 4.0因具吸收性而使用。比表面積係以m² /g給出。 za.玻璃體之黏度玻璃之黏度係根據DIN ISO 7884-4:1998-02標準使用來自TA Instruments之型號401彎曲樑黏度計與製造商之軟體WinTA(當前版本9.0)在Windows 10中量測。支撐物之間的支撐寬度為45 mm。自均質材料之區域切割具有矩形截面之樣品棒(樣品之頂及底側具有至少1000喱之精飾)。在加工之後樣品表面具有晶粒尺寸= 9 µm與RA = 0.15 µm。樣品棒具有以下維度：長度= 50 mm，寬度= 5 mm與高度= 3 mm (定序：長度、寬度、高度，如同標準文件中一般)。量測三個樣品且計算平均值。樣品溫度係使用緊密抵靠樣品表面之熱電偶量測。使用以下參數：加熱速率= 25 K達至最大值1500℃，負載重量= 100 g，最大彎曲= 3000 µm (與標準文件之偏差)。zc. 殘餘水分 ( 含水量 ) 二氧化矽顆粒樣品之殘餘水分之量測係使用來自Mettler Toledo之水分分析儀HX204執行。裝置使用熱解重量分析之原理運作。HX204配備有鹵素光源作為加熱元件。乾燥溫度為220℃。樣品之起始重量為10 g ± 10%。選擇「標準」量測方法。進行乾燥直至重量變化不大於1 mg/140 s。殘餘水分係以樣品初始重量與樣品最終重量之間的差值除以樣品初始重量之形式給出。二氧化矽粉末之殘餘水分之量測係根據DIN EN ISO 787-2:1995 (2 h，105℃)執行。[ 實例 ] 實例在下文經由實例進一步說明。本發明不受實例限制。A. 1. 製備二氧化矽粉末 (OMCTS 途徑 ) 將藉由用空氣(A)使矽氧烷霧化形成之氣霧劑在壓力下引入至藉由點燃富氧空氣(B)與氫氣之混合物形成之火焰中。此外，引入包圍火焰之氣流(C)且隨後用處理氣體冷卻處理混合物。將產物在過濾器處分離出。方法參數給出於表1中，且所得產物之規格給出於表2中。此實例之實驗資料以A1-x 表示。2. 修改 1 ： 增加之碳含量 如A.1中所描述執行方法，但執行矽氧烷之燃燒，其方式為使得亦形成一定量之碳。此實例之實驗資料以A2-x 表示。表 1 V =所用O₂ /完成矽氧烷氧化所需之O₂ 的莫耳比；X = O₂ /H₂ 莫耳比；Y = (所用O₂ /使OMCTS+燃料氣化學計量轉化所需之O₂ 的莫耳比)；barO = 過壓； * OMCTS = 八甲基環四矽氧烷。表 2 B. 1. 製備二氧化矽粉末 ( 矽源： SiCl₄ ) 使一部分四氯化矽(SiCl₄ )在溫度T下蒸發且以壓力P引入至藉由點燃富氧空氣與氫氣之混合物形成之爐頭火焰中。使向出口之平均標準化氣流保持恆定。隨後用處理氣體冷卻處理混合物。將產物在過濾器處分離出。方法參數給出於表3中，且所得產物之規格給出於表4中。其以B1-x 表示。2. 修改： 增加之碳含量 如B.1中所描述執行方法，但執行四氯化矽之燃燒，以使得亦形成一定量之碳。此實例之實驗資料以B2-x 表示。表 3 X = O₂ /H₂ 莫耳比；Y =所用O₂ /使SiCl₄ + H₂ + CH₄ 化學計量反應所需之O₂ 的莫耳比；barO =過壓。表 4 C.蒸汽處理經由立式管柱頂部引入粒子流之二氧化矽粉末。經由管柱底部饋入溫度(A)下之蒸汽及空氣。藉由內部定位之加熱器將管柱在管柱頂部維持在溫度(B)下且在管柱底部維持在第二溫度(C)下。在離開管柱(保持時間(D))之後，二氧化矽粉末尤其具有表6中展示之性質。方法參數給出於表5中。表 5 表 6 實例C-1及C-2中獲得之二氧化矽粉末各自具有低氯含量以及懸浮液中中等pH值。實例C-2之碳含量高於C-1。D. 用中和劑處理 經由立式管柱頂部引入粒子流之二氧化矽粉末。經由管柱底部饋入中和劑及空氣。藉由內部定位之加熱器將管柱在管柱頂部維持在溫度(B)下且在管柱底部維持在第二溫度(C)下。在離開管柱(保持時間(D))之後，二氧化矽粉末尤其具有表8中展示之性質。方法參數給出於表7中。表 7 表 8 E. 1. 自二氧化矽粉末製備二氧化矽顆粒 將二氧化矽粉末分散於完全脫鹽之水中。為此，使用來自Gustav Eirich機器工廠之型號R強混合器。將所得懸浮液用膜泵泵送且從而加壓且藉由噴嘴轉化為液滴。將其於噴霧塔中乾燥且在塔底板上收集。方法參數給出於表9中，且所獲得顆粒之性質給出於表10中。此實例之實驗資料以E1-x 表示。在E2-21至E2-23中，引入氧化鋁作為添加劑。2. 修改：增加之碳含量 方法類似於E.1中描述之方法。另外，將碳粉末分散至懸浮液中作為添加劑。此等實例之實驗資料以E2-x 表示。表 9 安裝高度=噴嘴與噴霧塔內部沿重力方向之最低點之間的距離。 * FD =完全脫鹽的，電導≤ 0.1 µS； ** C 006011：石墨粉末，最大粒度：75 µm，高純度(可獲自Goodfellow GmbH, Bad Nauheim (Germany))。⁺ Aeroxide Alu 65：高度分散的熱製氧化鋁，粒度65 µm (Evonik Industries AG, Essen (Germany)表 10 顆粒均為開孔的，具有均勻且球形形狀(均藉由顯微研究)。其無黏在一起或黏合之傾向。F. 清潔二氧化矽顆粒 將二氧化矽顆粒首先在旋轉窯中視情況在溫度T1下用氧氣處理。隨後，將二氧化矽顆粒用含氯組分之同向流處理，其中將溫度升高至溫度T2。方法參數給出於表11中，且所獲得經處理顆粒之性質給出於表12中。表 11 ¹⁾ 對於旋轉窖，選擇處理量作為控制變數。其意謂在操作期間，對自旋轉窯離開之質量流稱重，且隨後相應地調適旋轉窯之旋轉速度及/或傾角。舉例而言，可藉由a)增加旋轉速度，或b)增加旋轉窯距水平之傾角，或a)與b)之組合來實現處理量之增加。表 12 在F1-2及F2-1之情況下，在清潔步驟之後顆粒展示顯著減少之碳含量(如同低碳顆粒，例如F1-1)及顯著減少之鹼土金屬含量。未觀測到SiC形成。 G.製造玻璃體使用根據表13第2列之二氧化矽顆粒作為原材料。製備具有環形中空空間且成型體外徑為d_a 、成型體內徑為d_i 及長度為l 之石墨模具。將厚度為1 mm之高純度石墨箔施用於外成型體之內壁上，且將厚度為1 mm之由相同高純度石墨構成的石墨箔施用於內成型體之外壁上。將容積密度為1.2 g/cm³ 且厚度為0.4 mm之由高純度石墨構成的高純度石墨幅材施用於模具環形中空空間之基底上(在G-2之情況下：圓柱形中空空間)。用二氧化矽顆粒填充具有石墨箔之高純度石墨模具。將經填充的石墨模具引入至施加真空之烘箱中。經填充的二氧化矽顆粒係以加熱速率R1自溫度T1至溫度T2且在此溫度下保持時段t2。隨後，其以加熱速率R2至T3升溫，且隨後在無任何其他回火的情況下，以加熱速率R3至溫度T4，且進一步以加熱速率R4至溫度T5且在此溫度下保持時段t5。在最後240分鐘期間，向烘箱施加1.6*10⁶ Pa氮氣壓力。之後，逐漸冷卻模具。當達到1050℃溫度時，模具在此溫度下保持240分鐘時段。隨後，逐漸將其進一步冷卻至T6。方法參數彙集於表13中，石英玻璃體之性質在表14中。「逐漸冷卻」意謂使模具靜置在無任何冷卻措施之斷電烘箱中，亦即僅藉由散熱至環境來冷卻。表 13 表 14 「±」資料為標準差關於OH、碳及鋁含量，所有玻璃體展示極好的值H. 製備反應器 以上實例G2-1中所製造之石英玻璃體藉由玻璃吹製成型為鐘狀物。其與蓋子(亦由石英玻璃構成，包含連通孔)一起形成反應室，將用於半導體製造之矽晶圓引入至其中且隨後經歷某些方法。自根據實例G所製備之石英玻璃製造的反應室與習知反應室相比具有顯著較長的操作時間(在相當的溫度條件下)。此外，觀測到在高溫下的較佳尺寸穩定性。J. 製備大管 來自實例G1-1 及G2-x 之玻璃體在溫暖處在2100℃之溫度下分兩步成形。在此類處理中，材料均質性之變化導致成形玻璃體之幾何結構的變化。此類兩階段成形步驟之通用程序為已知的且例如描述於DE 10 2013 107 434 A1段落[0051] - [0065]中。來自實例G1-1 及G2-x 之玻璃體在彼處稱為中空圓筒。在實例J1-1 及J2-x 之第一步驟中成形的玻璃體的性質呈現在表17中，且在第二成形步驟之後的性質在表18中。表 17 表 18 壁厚變化愈小，愈佳。壁厚變化之量測：在玻璃旋轉台上量測樣品本體(玻璃管)。為此，樣品本體未旋轉。平行於樣品本體之長度軸，沿著樣品本體運行光學量測頭且以量測頭距樣品本體外表面之間距形式連續記錄壁厚並擷取作為資料。對於量測頭，採用來自公司Precitec High Resolution之CHRocodile M4。

100‧‧‧方法
101‧‧‧第一步驟
102‧‧‧第二步驟
103‧‧‧第三步驟
104‧‧‧視情況選用之步驟
200‧‧‧方法
201‧‧‧第一步驟
202‧‧‧第二步驟
203‧‧‧第三步驟
300‧‧‧方法
301‧‧‧步驟
302‧‧‧步驟
303‧‧‧步驟
304‧‧‧步驟
1100‧‧‧噴霧塔
1101‧‧‧進料端
1102‧‧‧噴嘴
1103‧‧‧氣體入口
1104‧‧‧篩檢裝置
1105‧‧‧篩分裝置
1106‧‧‧排出口
1107‧‧‧排出口
1108‧‧‧出口
1500‧‧‧烘箱
1501‧‧‧耐壓夾套
1502‧‧‧絕熱層
1503‧‧‧烘箱室
1504‧‧‧氣體進料端
1505‧‧‧氣體出口
1506‧‧‧加熱元件
1507‧‧‧襯墊
1508‧‧‧模具
1509‧‧‧待熔融材料/熔體材料
1600‧‧‧方法
1601‧‧‧第一步驟
1602‧‧‧第二步驟

圖 1 流程圖(製備石英玻璃體之方法)圖 2 流程圖(製備二氧化矽顆粒I之方法)圖 3 流程圖(製備二氧化矽顆粒II之方法)圖 4 噴霧塔之示意圖圖 5 氣壓燒結烘箱(GDS烘箱)之示意圖圖 6 流程圖(製備成型體之方法)

100‧‧‧方法

101‧‧‧第一步驟

102‧‧‧第二步驟

103‧‧‧第三步驟

104‧‧‧視情況選用之步驟

Claims

一種製備包含熱製二氧化矽之石英玻璃體的方法，其包含以下方法步驟： i.) 提供二氧化矽顆粒，其包含以下方法步驟： I. 提供熱製二氧化矽粉末； II. 加工該二氧化矽粉末以獲得二氧化矽顆粒，其中該二氧化矽顆粒之粒徑大於該二氧化矽粉末； ii.) 在烘箱中自該二氧化矽顆粒製造玻璃熔體； iii.) 自至少一部分該玻璃熔體製造石英玻璃體；其中該石英玻璃體具有以下性質： A] 小於10 ppm之OH含量； B] 小於60 ppm之氯含量； C] 小於200 ppb之鋁含量；及其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。
如請求項1之方法，其中該熱製二氧化矽粉末係以非晶形二氧化矽粒子形式存在，其中該二氧化矽粉末具有以下性質： a. 小於200 ppm之氯含量； b. 小於200 ppb之鋁含量；及其中該二氧化矽顆粒係經反應物處理。
如請求項1或2之方法，其中藉由模具熔融方法進行該二氧化矽顆粒之升溫以獲得玻璃熔體。
如前述請求項中任一項之方法，其中在該升溫期間，針對時段t_T ，維持低於二氧化矽熔點之溫度T_T 。
如請求項4之方法，其特徵在於以下特徵中之至少一者： a.) 該溫度T_T 係在1000至1700℃範圍內； b.) 該時段t_T 係在1至6小時範圍內。
如請求項4或5之方法，其中該時段t_T 係在製造該玻璃熔體之前。
如前述請求項中任一項之方法，其中使步驟iii)中獲得之該石英玻璃體以至多5 K/min之速率至少冷卻至1000℃之溫度。
如前述請求項中任一項之方法，其中該冷卻係以不超過1 K/min之速率在1300至1000℃溫度範圍內進行。
如前述請求項中任一項之方法，其中該石英玻璃體之特徵在於以下特徵中之至少一者： D] 1055至1200℃範圍內之假定溫度； E] 小於5×10¹⁵ /cm³ 之ODC含量； F] 小於300 ppb之不同於鋁的金屬之金屬含量； G] log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9或log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 11.5至log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 12.1或log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 1.2至log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 10.8範圍內之黏度(p=1013 hPa)； H] 以該石英玻璃體之OH含量A]計，不大於10%之OH含量標準差； I] 以該石英玻璃體之Cl含量B]計，不大於10%之Cl含量標準差； J] 以該石英玻璃體之Al含量C]計，不大於10%之Al含量標準差； K] 小於1×10^- ⁴ 之折射率均質性； L] 1150至1250℃範圍內之轉變點Tg；其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。
如前述請求項中任一項之方法，其中該二氧化矽粉末具有以下特徵中之至少一者： a. 20至60 m² /g範圍內之BET表面積；及 b. 0.01至0.3 g/cm³ 範圍內之容積密度； c. 小於50 ppm之碳含量； d. 小於200 ppm之氯含量； e. 小於200 ppb之鋁含量； f. 小於5 ppm之不同於鋁的金屬之總含量； g. 至少70重量%之該等粉末粒子具有10至100 nm範圍內之初始粒度； h. 0.001至0.3 g/cm³ 範圍內之夯實密度； i. 小於5重量%之殘餘水分含量； j. 1至7 µm範圍內之粒度分佈D₁₀ ； k. 6至15 µm範圍內之粒度分佈D₅₀ ； l. 10至40 µm範圍內之粒度分佈D₉₀ ；其中ppm及ppb各自以該二氧化矽粉末之總重量計。
如前述請求項中任一項之方法，其中該二氧化矽粉末可由選自由矽氧烷、矽醇鹽及矽鹵化物組成之群的化合物來製備。
如前述請求項中任一項之方法，其中加工該二氧化矽粉末成為二氧化矽顆粒包含以下步驟： II.1. 提供液體； II.2. 將該熱製二氧化矽粉末與該液體混合以獲得漿液； II.3. 對該漿液造粒以獲得二氧化矽顆粒； II.4. 視情況處理該二氧化矽顆粒。
如前述請求項中任一項之方法，其中至少90重量%之步驟i.)中所製備之該二氧化矽顆粒係由該熱製二氧化矽粉末製成，以該二氧化矽顆粒之總重量計。
如前述請求項中任一項之方法，其中該二氧化矽顆粒之特徵在於以下特徵中之至少一者： A) 小於500 ppm之氯含量； B) 小於200 ppb之鋁含量； C) 20至50 m² /g範圍內之BET表面積； D) 0.1至2.5 mL/g範圍內之孔隙體積； E) 0.5至1.2 g/cm³ 範圍內之容積密度； F) 0.7至1.2 g/cm³ 範圍內之夯實密度； G) 50至500 µm範圍內之平均粒度； H) 小於5 ppm之碳含量； I) 23至26°範圍內之靜止角； J) 50至150 µm範圍內之粒度分佈D₁₀ ； K) 150至300 µm範圍內之粒度分佈D₅₀ ； L) 250至620 µm範圍內之粒度分佈D₉₀ ，其中ppm及ppb各自以該二氧化矽顆粒之總重量計。
一種石英玻璃體，其可藉由如前述請求項中任一項之方法獲得。
一種含有熱製二氧化矽之石英玻璃體，其中該石英玻璃體具有以下特徵： A] 小於10 ppm之OH含量； B] 小於60 ppm之氯含量； C] 小於200 ppb之鋁含量；其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。
如請求項16之石英玻璃體，其中該石英玻璃體之特徵在於以下特徵中之至少一者： D] 1055至1200℃範圍內之假定溫度； E] 小於5×10¹⁵ /cm³ 之ODC含量； F] 小於300 ppb之不同於鋁的金屬之金屬含量； G] log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.4至log₁₀ (ƞ (1200℃) / dPas) = 13.9及/或log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 11.5至log₁₀ (ƞ (1300℃) / dPas) = 12.1或log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 1.2至log₁₀ (ƞ (1350℃) / dPas) = 10.8範圍內之黏度(p=1013 hPa)； H] 以該石英玻璃體之OH含量A]計，不大於10%之OH含量標準差； I] 以該石英玻璃體之Cl含量B]計，不大於10%之Cl含量標準差； J] 以該石英玻璃體之Al含量C]計，不大於10%之Al含量標準差； K] 小於1×10^- ⁴ 之折射率均質性； L] 1150至1250℃範圍內之轉變點Tg；其中ppb及ppm各自以該石英玻璃體之總重量計。
一種製備成型體之方法，其包含以下方法步驟： (1) 提供如請求項16至17中任一項之石英玻璃體或可藉由如請求項1至14中任一項之方法獲得的石英玻璃體； (2) 自該石英玻璃體製造成型體。
一種成型體，其可藉由如請求項18之方法獲得。
一種製備結構之方法，其包含以下方法步驟： a/ 提供如請求項19之成型體及部件； b/ 接合該成型體與該部件以獲得該結構。
一種結構，其可藉由如請求項20之方法獲得。