(57)【要約】  耐火物は、少なくとも約１０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、少なくとも約１ｗｔ％のＳｉＯ２とを含み得る。ある実施形態において、耐火物は添加剤を含み得る。特定の実施形態において、この添加剤は、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ又はＭｇＯを含み得る。耐火物は、少なくとも３ｗｔ％の上記添加剤を含み得る。追加の実施形態において、耐火物は約８ｗｔ％以下の上記添加剤を含み得る。更なる実施形態において、耐火物のクリープ速度は少なくとも約１×１０−６ｈ−１になり得る。別の実施形態において、耐火物のクリープ速度は約５×１０−５ｈ−１以下になり得る。具体例において、耐火物はガラスオーバーフロートラフ又は成形ブロックを含み得る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも約１０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、
少なくとも約１ｗｔ％のＳｉＯ２とを含む耐火物であって、
約０．５ｗｔ％以下のＺｒＯ２を含み、
少なくとも約０．２ｗｔ％の添加剤を含み、
約８ｗｔ％以下の前記添加剤を含み、
少なくとも約０．２５ｗｔ％の前記添加剤を含み、
ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ又はこれらの組み合わせを含み、
クリープ速度が約１×１０−４ｈ−１以下であり、
クリープ速度が少なくとも約１×１０−６ｈ−１であり、
理論密度の割合が少なくとも約９０％であり、
約２ｖｏｌ％以下の見掛け気孔率を有し、
ガラスオーバーフロートラフ又は成形ブロックを含む、
あるいはこれらの組み合わせである耐火物。
【請求項２】
前記クリープ速度が、約５．０×１０−５ｈ−１以下、約７．５×１０−６ｈ−１以下、約４．９×１０−６ｈ−１以下又は約１．０１×１０−６ｈ−１以下である、請求項１に記載の耐火物。
【請求項３】
前記クリープ速度が、少なくとも約２×１０−６ｈ−１、少なくとも約８×１０−６ｈ−１又は少なくとも約１×１０−５ｈ−１である、請求項１又は２のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４】
前記理論密度の割合が、約９５％以下、約９４％以下又は約９３％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項５】
前記理論密度の割合が、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％又は少なくとも約９３％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項６】
前記見掛け気孔率が、約０．８ｖｏｌ％以下、約０．５ｖｏｌ％以下又は約０．２ｖｏｌ％以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項７】
少なくとも約１０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、
少なくとも約１ｗｔ％のＳｉＯ２と、
添加剤と、
アルミニウム相と、
シリカ相とを含む耐火物であって、
前記アルミニウム相が本質的にＡｌ２Ｏ３から成り、
前記シリカ相が前記耐火物のボディ部内の前記アルミニウム相全体にわたって実質的に均一に分散し、
前記添加剤の実質的に全てが前記アルミニウム相の外側にあり、
前記添加剤の実質的に全てが前記シリカ相内にあり、
前記添加剤が前記アルミニウム相及び前記シリカ相のそれぞれの中にある、
あるいはこれらの組み合わせである耐火物。
【請求項８】
約８ｗｔ％以下の前記添加剤を含む、請求項７に記載の耐火物。
【請求項９】
前記シリカ相が、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸ストロンチウム、ケイ酸イットリウム又はこれらの組み合わせを含む、請求項８に記載の耐火物。
【請求項１０】
前記添加剤の実質的に全てが前記シリカ相内にある、請求項８又は９のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項１１】
約１ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物、約０．５ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物又は約０．３ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物を含む、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項１２】
前記アルカリ金属酸化物の実質的に全てが前記シリカ相内にある、請求項１１に記載の耐火物。
【請求項１３】
前記耐火物の縁と前記ボディ部及び前記ボディ部の外側との間に配置された周縁領域を含み、前記周縁領域のいずれの部位も、前記耐火物の縁の約２０ｍｍ以下、前記耐火物の縁の約１０ｍｍ以下、前記耐火物の縁の約５ｍｍ以下又は前記耐火物の縁の約１ｍｍ以下内にある、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項１４】
前記シリカ相の融点が、少なくとも約１３００℃、少なくとも約１４００℃、少なくとも約１５００℃、少なくとも約１６００℃又は少なくとも約１７００℃である、請求項７〜１３のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項１５】
前記シリカ相の融点が、少なくとも、前記耐火物の形成に用いる焼結温度前後である、請求項１４に記載の耐火物。
【請求項１６】
前記添加剤を焼結助剤として備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項１７】
ＳｉＯ２を、非晶質ＳｉＯ２、結晶性ＳｉＯ２又はこれらの組み合わせとして備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項１８】
前記耐火物中のＡｌ２Ｏ３の少なくとも約１６％、Ａｌ２Ｏ３の少なくとも約２５％又はＡｌ２Ｏ３の少なくとも約５０％を反応性Ａｌ２Ｏ３として備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項１９】
前記耐火物中のＡｌ２Ｏ３の約９９％以下、Ａｌ２Ｏ３の約９０％以下又はＡｌ２Ｏ３の約７５％以下を反応性Ａｌ２Ｏ３として備える、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項２０】
少なくとも約０．２ｗｔ％のＺｒＯ２及び少なくとも約０．２ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項２１】
約０．３ｗｔ％以下のＺｒＯ２、約０．２ｗｔ％以下のＺｒＯ２又は約０．０５ｗｔ％以下のＺｒＯ２を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項２２】
少なくとも０．０３ｗｔ％のＺｒＯ２、少なくとも０．１ｗｔ％のＺｒＯ２又は少なくとも０．２５ｗｔ％のＺｒＯ２を含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項２３】
少なくとも約０．２ｗｔ％の前記添加剤、少なくとも約０．４ｗｔ％の前記添加剤又は少なくとも約０．６ｗｔ％の前記添加剤を含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項２４】
約８ｗｔ％以下の前記添加剤、約７ｗｔ％以下の前記添加剤又は約６ｗｔ％以下の前記添加剤を含む、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項２５】
前記添加剤が、前記耐火物の複数の添加剤のうちのある特定の添加剤である、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項２６】
前記複数の添加剤のそれぞれを少なくとも約０．３ｗｔ％、前記複数の添加剤のそれぞれを少なくとも約０．８ｗｔ％、前記複数の添加剤のそれぞれを少なくとも１．６ｗｔ％又は前記複数の添加剤のそれぞれを少なくとも２．５ｗｔ％含む、請求項２５に記載の耐火物。
【請求項２７】
少なくとも約５ｗｔ％の前記特定の添加剤を含む、請求項２５に記載の耐火物。
【請求項２８】
前記耐火物中の前記複数の添加剤の総含有量が、少なくとも約３ｗｔ％、少なくとも約５ｗｔ％又は少なくとも約７ｗｔ％である、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項２９】
前記耐火物中の前記複数の添加剤の総含有量が、約１４ｗｔ％以下、約１２ｗｔ％以下又は約１０ｗｔ％以下である、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３０】
少なくとも約０．２ｗｔ％のＴｉＯ２、少なくとも約０．４ｗｔ％のＴｉＯ２又は少なくとも０．６ｗｔ％のＴｉＯ２を含む、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３１】
約４．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２、約３．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２又は約２．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２を含む、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３２】
少なくとも約０．２ｗｔ％のＭｇＯ、少なくとも約０．４ｗｔ％のＭｇＯ又は少なくとも約０．６ｗｔ％のＭｇＯを含む、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３３】
約４．５ｗｔ％以下のＭｇＯ、約３．５ｗｔ％以下のＭｇＯ又は約２．５ｗｔ％以下のＭｇＯを含む、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３４】
少なくとも約０．２ｗｔ％のＣａＯ、少なくとも約０．５ｗｔ％のＣａＯ又は少なくとも約０．７ｗｔ％のＣａＯを含む、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３５】
少なくとも約０．２ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３、少なくとも約０．７ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３又は少なくとも約０．９ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３を含む、請求項１〜３４のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３６】
少なくとも約０．２ｗｔ％のＴａ２Ｏ５、少なくとも約０．４ｗｔ％のＴａ２Ｏ５又は少なくとも約０．６ｗｔ％のＴａ２Ｏ５を含む、請求項１〜３５のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３７】
約２．０ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５、約１．１ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５又は約０．７ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５を含む、請求項１〜３６のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３８】
少なくとも約１ｗｔ％のＹ２Ｏ３、少なくとも約２ｗｔ％のＹ２Ｏ３又は少なくとも約３ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含む、請求項１〜３７のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項３９】
約９ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３、約８ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３又は約７ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３を含む、請求項１〜３８のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４０】
ＴｉＯ２が前記耐火物中の唯一の添加剤である、請求項１〜２４、３０及び３１のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４１】
前記複数の添加剤がＴｉＯ２及びＭｇＯだけを含む、請求項２５〜３３のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４２】
前記複数の添加剤がＴｉＯ２、ＭｇＯ及びＣａＯだけを含む、請求項２５〜３４のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４３】
前記複数の添加剤がＴｉＯ２及びＦｅ２Ｏ３だけを含む、請求項２５〜３１及び３５のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４４】
前記複数の添加剤がＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３及びＴａ２Ｏ５だけを含む、請求項２５〜３１及び３５〜３７のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４５】
Ｔａ２Ｏ５が前記耐火物中の唯一の添加剤である、請求項１〜２４、３６及び３７のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４６】
Ｙ２Ｏ３が前記耐火物の唯一の添加剤である、請求項１〜２４、３８及び３９のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４７】
少なくとも約２０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約５０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約７０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約８５ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約９０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３又は少なくとも約９２ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３を含む、請求項１〜４６のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４８】
約９５ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９３ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９２ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３又は約９０％以下のＡｌ２Ｏ３を含む、請求項１〜４７のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項４９】
約７ｗｔ％以下のＳｉＯ２、約６ｗｔ％以下のＳｉＯ２又は約４ｗｔ％以下のＳｉＯ２を含む、請求項１〜４８のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項５０】
少なくとも約１．１ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約１．５ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約２．１ｗｔ％のＳｉＯ２又は少なくとも約２．７ｗｔ％のＳｉＯ２を含む、請求項１〜４９のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項５１】
破壊靭性が、少なくとも約２．１ＭＰａ−ｍ１／２、少なくとも約２．５ＭＰａ−ｍ１／２又は少なくとも約２．９ＭＰａ−ｍ１／２である、請求項１〜５０のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項５２】
約０．５ｍ、約１．１ｍ、約２．０ｍ又は少なくとも約４．０ｍの長さを有する、請求項１〜５１のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項５３】
前記耐火物の粒子の粒径のＤ９０値が、５００マイクロメートル以下、３５０マイクロメートル以下又は２００マイクロメートル以下である、請求項１〜５２のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項５４】
ガラスオーバーフロートラフ又は成形ブロックを含む、請求項１〜５３のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項５５】
焼結される、請求項１〜５４のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項５６】
等圧圧縮、スリップキャスティング又はこれらの組み合わせで形成される、請求項１〜５５のいずれか一項に記載の耐火物。
【請求項５７】
ガラス板の形成方法であって、
請求項１〜５６のいずれか一項に記載の、ガラスオーバーフロートラフを含む耐火物を用意するステップと、
ガラス材料を前記ガラスオーバーフロートラフに流し入れ、また前記ガラスオーバーフロートラフの少なくとも１つのリップから流れ出させることでガラス接触領域を規定するステップとを含み、前記ガラス材料が、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はこれらの組み合わせを有するアルミノシリケートガラスを含む方法。
【請求項５８】
前記ガラス板が、少なくとも約２０マイクロメートル、少なくとも約３０マイクロメートル又は少なくとも約５０マイクロメートルの厚さを有する、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記ガラス板が、約５ｍｍ以下、約３ｍｍ以下又は約１．１ｍｍ以下の厚さを有する、請求項５７又は５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６０】
前記ガラス板が、少なくとも約０．２ｍ、少なくとも約０．５ｍ、少なくとも約０．７ｍ、少なくとも約１．１ｍ、少なくとも約２．０ｍ、少なくとも約２．８ｍ又は少なくとも約３．４ｍの幅を有する、請求項５７〜５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
前記ガラスオーバーフロートラフが、少なくとも約０．１ｍ、少なくとも約０．３ｍ又は少なくとも約０．５ｍの幅を有する、請求項５７〜６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６２】
前記ガラス板の幅、前記ガラスオーバーフロートラフの幅又はその両方が、前記ガラス板を形成する方向に直角の方向で測定される、請求項５７〜６０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガラスオーバーフロートラフ及びガラス成形ブロックを含めた耐火物並びにこの耐火物の使用方法を対象としている。
【背景技術】
【０００２】
アルカリアルミノシリケートガラスは、機械的性能が重要となる用途で使用されている。これらのガラスはフュージョン・ドロー（ｆｕｓｉｏｎ  ｄｒａｗ）法を用いて形成することができる。フュージョン・ドロー法において、液状ガラスはガラスオーバーフロートラフの１つ以上のリップを越えて流れ出し、液状ガラスはガラスオーバーフロートラフの下部で合流してガラス板を形成する。ガラスオーバーフロートラフは、アルミニウム材料を含む成形ブロックから形成し得る。ガラス板のサイズ及び質は、このガラス板の形成に使用するガラスオーバーフロートラフの物理的性質によって制限され得る。加えて、ガラスオーバーフロートラフの寿命は、その物理的性質に影響され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
成形ブロック及びガラスオーバーフロートラフの作製に使用する耐火性ブロックを更に改良することが望ましい。
【０００４】
添付の図面を参照することで本開示はより深く理解され、またその多数の特徴及び利点が当業者に明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】ある特定の実施形態の耐火物を示す図である。
【図２】耐火物から形成したある特定の実施形態のガラスオーバーフロートラフを示す図である。
【図３】ガラスオーバーフロートラフの様々な様相の断面の一部を示す図である。
【図４】ガラスオーバーフロートラフからのある特定のガラス板の形成を示す図である。
【０００６】
異なる図面での同じ参照記号の使用は、同様又は同一の品目であることを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図と組み合わせた以下の説明は、本明細書で開示の教示の理解を支援するためのものである。以下の論考は、本発明の教示の具体的な実施及び実施形態に焦点を合わせている。これは本発明の教示を説明し易くするためのものであり、本発明の教示の範囲又は適用可能性を限定すると解釈されるべきではない。
【０００８】
図１は、ある特定の実施形態の耐火物１００を示す図である。耐火物１００は、厚さ（ｔ）、幅（ｗ）及び高さ（ｈ）を有する、直線で構成される形状を有する耐火性ブロック１０２になり得る。ある実施形態においては、寸法ｔ、ｗ又はｈのいずれもが、少なくとも約０．０２ｍ、少なくとも約０．０５ｍ、少なくとも約０．１１ｍ、少なくとも約０．５ｍ、少なくとも約１．１ｍ、少なくとも約２．０ｍ、少なくとも約４．０ｍ又はそれ以上になり得る。図１に図示の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、ガラスオーバーフロートラフを作製することができる成形ブロックになり得る。本明細書において成形ブロックとは、成形することでガラスオーバーフロートラフを得ることができる焼結セラミック材料のことである。
【０００９】
耐火性ブロック１０２は、多数の出発原料から形成し得る。ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は１種以上の金属酸化物、１種以上の添加剤、１種以上の追加の材料又はこれらの組み合わせを使用して形成し得る。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２用の出発原料としての金属酸化物は、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含み得る。ある実施形態においては、このＡｌ２Ｏ３を粉末として用意し得る。Ａｌ２Ｏ３粉末は、約１００マイクロメートル以下の平均粒径、約３０マイクロメートル以下の平均粒径、約２０マイクロメートル以下の平均粒径又は約１５マイクロメートル以下の平均粒径を有する粒子の形態になり得る。別の実施形態において、平均粒径は、少なくとも約０．５マイクロメートル、少なくとも約１．０マイクロメートル又は少なくとも約５．０マイクロメートルである。
【００１０】
ある実施形態においては、異なる粒径を有するＡｌ２Ｏ３粉末の組み合わせを使用し得る。例えば、異なる粒径のＡｌ２Ｏ３粉末の数は、２、３、４又はそれ以上になり得る。特定の実施形態においては、２つの異なる粒径を有するＡｌ２Ｏ３粉末を使用する。より特定の実施形態において、これら複数のＡｌ２Ｏ３粉末の１つは、残りのＡｌ２Ｏ３粉末の平均粒径の約５０％未満、約４０％未満又は約３０％未満の平均粒径を有し得る。例えば、Ａｌ２Ｏ３粉末の１つは公称粒径２マイクロメートルを有し得て、残りのＡｌ２Ｏ３粉末は１０マイクロメートルの公称粒径を有し得る。これらの異なる粒径のＡｌ２Ｏ３粉末はいずれの比でも混合し得る。例えば、２つの異なる粒径を有するＡｌ２Ｏ３粉末を、約１：９９、約２：９８、約３：９７、約１０：９０、約２０：８０、約５０：５０、約８０：２０、約９０：１０、約９７：３、約９８：２又は約９９：１の比で混合し得る。同様に、３つ以上の異なる粒径を有するＡｌ２Ｏ３粉末の混合物を特定の比で調製し得る。
【００１１】
ある実施形態においては、Ａｌ２Ｏ３を、反応性Ａｌ２Ｏ３、非反応性Ａｌ２Ｏ３又はこれらの組み合わせとして用意し得る。反応性Ａｌ２Ｏ３は耐火物１００の密度を上昇させ、また気孔率を低下させるのに役立ち得る。本明細書において、「反応性Ａｌ２Ｏ３」は、特定のＡｌ２Ｏ３粉末が１グラム当たり少なくとも２平方メートル（≧２ｍ２／ｇ）の表面積を有することを意味するものとする。また、「非反応性Ａｌ２Ｏ３」は、特定のＡｌ２Ｏ３粉末が１グラム当たり２平方メートル未満（＜２ｍ２／ｇ）の表面積を有することを意味するものとする。ある実施形態において、耐火物１００の形成に使用する全Ａｌ２Ｏ３粉末の一部としての反応性Ａｌ２Ｏ３の量は使用する全Ａｌ２Ｏ３粉末の少なくとも約１％を含み得て、またその最高１００％に及び得る。反応性Ａｌ２Ｏ３粉末と非反応性Ａｌ２Ｏ３粉末との組み合わせを使用し得る。特定の実施形態においては、耐火物１００の形成に使用するＡｌ２Ｏ３の少なくとも約２％、少なくとも約５％、少なくとも約１６％、少なくとも約２５％又は少なくとも約５０％を反応性Ａｌ２Ｏ３として用意し得る。別の実施形態においては、耐火物１００の形成に使用するＡｌ２Ｏ３の約９５％以下、約９０％以下、約７５％以下、約６０％以下又は約５０％以下を反応性Ａｌ２Ｏ３として備える。
【００１２】
別の実施形態においては、Ａｌ２Ｏ３の少なくとも一部をムライトとして用意し得る。特定の実施形態において、このムライトは少なくとも約６２重量％（以下、「ｗｔ％」）のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約６６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３又は少なくとも約７１ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３を含み得る。加えて、ムライトは、約７８ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約７４ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３又は約６８ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３を含み得る。
【００１３】
ＳｉＯ２の少なくとも一部をムライト、非晶質ＳｉＯ２、結晶性ＳｉＯ２、タルク、ガラスフリット又はこれらの組み合わせとして用意し得る。ある実施形態においては、結晶性ＳｉＯ２を石英、トリジマイト、クリストバライト又はこれらの組み合わせとして用意し得る。追加の実施形態において、耐火物１００にＳｉＯ２を加えるのに使用するガラスフリットは少なくとも約５５ｗｔ％のＳｉＯ２含有量を有し得て、またアルカリ非含有ガラス由来になり得る。更なる実施形態において、耐火物１００の製造に使用するムライトは、少なくとも約２２ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約２４ｗｔ％のＳｉＯ２又は少なくとも約２６ｗｔ％のＳｉＯ２を含み得る。別の実施形態において、ムライトは、約２４ｗｔ％以下のＳｉＯ２、約２７ｗｔ％以下のＳｉＯ２又は約２９ｗｔ％以下のＳｉＯ２も含み得る。追加の実施形態において、耐火物１００の製造に使用するタルクは、少なくとも約３６ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約４４ｗｔ％のＳｉＯ２又は少なくとも約５２ｗｔ％のＳｉＯ２を含み得る。別の実施形態において、タルクは、約５４ｗｔ％以下のＳｉＯ２、約６１ｗｔ％以下のＳｉＯ２又は約６６ｗｔ％以下のＳｉＯ２を含み得る。
【００１４】
耐火物１００の出発原料はＺｒも含み得る。特定の実施形態において、このＺｒを、ＺｒＯ２等の酸化物として用意し得る。別の実施形態においては、ＺｒをＺｒＳｉＯ４として用意し得る。加えて、出発原料は、１種以上の添加剤を含み得る。添加剤は、Ｔｉ、Ｙ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ又はこれらの組み合わせを含む分子化合物になり得る。ある実施形態においては、添加剤を、酸化物、炭化物、カーボネート、ニトレート、サルフェート、ハロゲン化物、ホスフェート又はこれらの組み合わせとして用意し得る。加えて、１種以上の添加剤を、ホウ化物、炭化物、カーボネート、ニトレート、ハロゲン化物、ホスフェート、サルフェート又は同様のものと組み合わせた酸化物として用意し得る。１種以上の添加剤は、Ｍ２＋、Ｍ３＋、Ｍ４＋、Ｍ５＋又はこれらの組み合わせ等の酸化状態を有し得て、ＭはＴｉ、Ｙ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｚｎ又はＭｇである。
【００１５】
ある実施形態においては、添加剤を、不純物が微量な実質的に純粋な形態で用意し得る。別の実施形態においては、１種以上の添加剤を化合物として用意し得る。例えば、ＭｇＯ及びＴｉＯ２を、ＭｇＴｉＯ３化合物として用意し得る。
【００１６】
特定の実施形態においては、１種以上の添加剤の少なくとも一部を粉末として用意し得る。更に特定の実施形態において、この粉末は、約３０マイクロメートル以下、約２０マイクロメートル以下又は約１５マイクロメートル以下の平均粒径を有する粒子の形態になり得る。別の実施形態において、平均粒径は、少なくとも約０．１マイクロメートル、少なくとも約０．５マイクロメートル又は少なくとも約１マイクロメートルである。
【００１７】
ある実施形態において、ある特定の添加剤の少なくとも一部は焼結助剤になり得る。特定例において、この焼結助剤は、耐火性ブロック１０２の作製に使用するＳｉＯ２の融点を低下させ且つ耐火性ブロック１０２の細孔内へのＳｉＯ２の配置を可能にすることで気孔率を低下させるのに役立ち得る。耐火物の気孔率を低下させることは、この耐火物を後に腐食性環境に曝露させるならば、耐食性を改良するのに役立ち得る。例示的な焼結助剤はＴａ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、別の適切な焼結助剤又はこれらの組み合わせを含み得る。ある具体例においては、焼結助剤として備える添加剤を酸化物として用意し得る。
【００１８】
別の実施形態においては、ある特定の添加剤の少なくとも一部を添加してＳｉＯ２と反応させることでＡｌのＳｉＯ２との反応を防止し得る。特には、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｙ又はこれらの組み合わせを添加して、耐火性ブロック１００用の出発原料として用意されるＡｌではなくＳｉＯ２と反応させ得る。一実施形態においては、Ａｌの代わりとなる添加剤を酸化物として用意し得る。別の実施形態においては、Ａｌの代わりとなる添加剤をシリケート、例えばムライト（Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３）、タルク（Ｍｇ３ＳｉＯ１０（ＯＨ）２）、イットリウムシリケート（Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７）又はこれらの組み合わせとして用意し得る。更なる実施形態においては、Ａｌ代替添加剤をアルミノシリケート、例えば菫青石（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８）、灰長石（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）又はこれらの組み合わせとして用意し得る。追加の実施形態においては、Ａｌ置換添加剤をアルミネート、例えばイットリウムアルミニウムガーネット（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）又はこれらの組み合わせとして用意し得る。
【００１９】
耐火性ブロック１０２の形成に使用し得る追加の材料は、バインダ、溶媒、分散剤、増粘剤、解膠剤、別の適切な原料又はこれらの組み合わせを含み得る。ある実施形態において、追加の材料は非金属化合物を含み得る。別の実施形態において、追加の材料は有機化合物、水又は同様のものを含み得る。
【００２０】
出発原料及び追加の材料を合わせ、成形することで特定の形状を有する素地を生成し得る。成形は、スリップキャスティング、等圧圧縮又はこれらの組み合わせ等の技法を用いて行い得る。形状は、直線状、円筒状、球状、楕円状又はほぼ全ての他の形状になり得る。特定の実施形態において、素地は、続いて機械加工することでガラスオーバーフロートラフを形成することができる、ブランクと称される直線から構成されるブロックの形状になり得る。別の実施形態においては、素地を、最終的な耐火物により近いものになるような形で構成することで、更なる機械加工の程度を抑え得る。例えば、耐火物１００がガラスオーバーフロートラフを含む場合、素地の形状はガラスオーバーフロートラフにより似たものになり得て、続く機械加工の量及び廃棄されるセラミック材料の量が減少する。特に、素地は、テーパー部に隣接した直線部を有し得る。この直線部は、ガラスオーバーフロートラフが形成される領域に対応するテーパー領域を有する。別の実施形態においては、素地を、ガラスオーバーフロートラフがテーパー部に隣接するように成形し得る。
【００２１】
素地の生成後、この素地をオーブン、ヒータ、炉又は同様のもので加熱することで焼結セラミック材料を含む耐火性ブロック１０２を形成する。この加熱工程は、水分、溶媒又は別の揮発性成分を蒸発させる、有機材料を気化させる又はこれらの組み合わせを行う初期加熱を含み得る。この初期加熱は、約１００〜約３００℃の範囲の温度で約１０〜約２００時間の範囲の期間にわたって行い得る。この初期加熱に続いて、焼結を、約１４００〜１７００℃の範囲の温度で約１０〜約１００時間の範囲の期間にわたって行って耐火性ブロック１０２を形成し得る。
【００２２】
耐火性ブロック１０２の形状は概して、素地の形状に対応する。したがって、耐火性ブロック１０２は、素地に関して上述したような形状のいずれをも有し得る。焼結中、若干の収縮が起き得て、耐火性ブロック１０２は素地より小さくなり得る。
【００２３】
耐火性ブロック１０２等の焼結物は、フューズ・キャスティング（ｆｕｓｅ  ｃａｓｔｉｎｇ）によって形成された物体とは区別することができる。特に、フューズ・キャスティングで形成された物体は、物体の結晶化した粒子が構成する網目構造を埋める極めて多量の粒間ガラス相を含むことが多い。対照的に、焼結物は、別の相との粒界に形成される複数の相を含み得る。ミクロ構造における違いにより、それぞれの用途において焼結物及びフューズ・キャスト物が直面する問題並びにこれらの問題を解決するにあたって採る技術的解決策は一般に異なる。さらに、焼結による物体の製造とフューズ・キャスティングによる物体の製造との違いにより、フューズ・キャスト製品用に開発された組成物を焼結製品の製造にはアプリオリに使用しない場合もある。
【００２４】
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約２０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約５０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約７０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約８５ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約９０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３又は少なくとも約９２ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３を含み得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約９５ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９４ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９３ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３又は約９０ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３を含み得る。追加の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約１．１ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約１．５ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約２．１ｗｔ％のＳｉＯ２又は少なくとも約２．７ｗｔ％のＳｉＯ２を含み得る。更なる実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約７ｗｔ％以下のＳｉＯ２、約６ｗｔ％以下のＳｉＯ２又は約４ｗｔ％以下のＳｉＯ２を含み得る。
【００２５】
耐火性ブロック１０２は添加剤を含み得る。ある実施形態において、この添加剤は、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ又はＭｇＯを含み得る。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％の添加剤を含み得る。追加の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約８ｗｔ％以下の添加剤を含み得る。より特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は少なくとも約０．２ｗｔ％の添加剤、少なくとも約０．４ｗｔ％の添加剤又は少なくとも約０．６ｗｔ％の添加剤を含み得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約８ｗｔ％以下の添加剤、約７ｗｔ％以下の添加剤又は約６ｗｔ％以下の添加剤を含み得る。
【００２６】
ある実施形態において、この添加剤は、耐火性ブロック１０２の複数の添加剤のうちのある特定の添加剤である。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、複数の添加剤の各添加剤を少なくとも約０．３ｗｔ％、複数の添加剤の各添加剤を少なくとも約０．８ｗｔ％、複数の添加剤の各添加剤を少なくとも１．６ｗｔ％又は複数の添加剤の各添加剤を少なくとも２．５ｗｔ％含む。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２はこの特定の添加剤を少なくとも約５ｗｔ％含む。加えて、耐火性ブロック１０２における複数の添加剤の総含有量は、少なくとも約１．５ｗｔ％、少なくとも約３ｗｔ％、少なくとも約５ｗｔ％又は少なくとも約７ｗｔ％である。さらに、耐火性ブロック１０２における複数の添加剤の総含有量は、約１４ｗｔ％以下、約１２ｗｔ％以下又は約１０ｗｔ％以下になり得る。
【００２７】
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２はＴｉＯ２を含む。特定の実施形態において、耐火物１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＴｉＯ２、少なくとも約０．４ｗｔ％のＴｉＯ２又は少なくとも０．６ｗｔ％のＴｉＯ２を含む。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約４．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２、約３．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２又は約２．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２を含む。
【００２８】
耐火性ブロック１０２は、添加剤としてＭｇＯも含み得る。ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＭｇＯ、少なくとも約０．４ｗｔ％のＭｇＯ又は少なくとも約０．６ｗｔ％のＭｇＯを含む。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約４．５ｗｔ％以下のＭｇＯ、約３．５ｗｔ％以下のＭｇＯ又は約２．５ｗｔ％以下のＭｇＯを含み得る。更に別の実施形態において、耐火性ブロック１０２はＣａＯを含み得る。特に、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＣａＯ、少なくとも約０．５ｗｔ％のＣａＯ又は少なくとも約０．７ｗｔ％のＣａＯを含み得る。
【００２９】
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、添加剤としてＦｅ２Ｏ３を含む。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３、少なくとも約０．７ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３又は少なくとも約０．９ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３を含む。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、添加剤としてＴａ２Ｏ５を含む。具体例において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＴａ２Ｏ５、少なくとも約０．４ｗｔ％のＴａ２Ｏ５又は少なくとも約０．６ｗｔ％のＴａ２Ｏ５を含む。追加の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約２．０ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５、約１．１ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５又は約０．７ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５を含み得る。
【００３０】
耐火性ブロック１０２は、添加剤としてＹ２Ｏ３も含み得る。ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約１ｗｔ％のＹ２Ｏ３、少なくとも約２ｗｔ％のＹ２Ｏ３又は少なくとも約３ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含み得る。追加の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約８ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３、約７ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３又は約６ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３を含み得る。
【００３１】
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、１種類の添加剤又は特定の組み合わせの複数の添加剤を含み得る。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、耐火性ブロック１０２の唯一の添加剤としてＴｉＯ２を含み得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、添加剤としてＴｉＯ２及びＭｇＯを含み得る。更なる実施形態において、耐火性ブロックはＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３及びＴａ２Ｏ５を含み得る。耐火性ブロック１０２は唯一の添加剤としてＴａ２Ｏ５も含み得て、あるいは耐火性ブロック１０２は唯一の添加剤としてＹ２Ｏ３を含み得る。
【００３２】
特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２はＺｒＯ２を含む。例えば、耐火性ブロック１０２は、約０．３ｗｔ％以下のＺｒＯ２、約０．２ｗｔ％以下のＺｒＯ２、約０．０５ｗｔ％以下のＺｒＯ２を含み得る又は実質的にＺｒＯ２を含有しない。本明細書において、表現「実質的に〜を含有しない」とは、特定の材料の含有量が微量を越えないもの、例えば１００重量ｐｐｍ以下であることを意味する。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも０．０３ｗｔ％のＺｒＯ２、少なくとも０．１ｗｔ％のＺｒＯ２又は少なくとも０．２５ｗｔ％のＺｒＯ２を含み得る。より特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、耐火性ブロック１０２におけるＺｒＯ２の量に対応する量のＹ２Ｏ３を含み得る。例えば、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＺｒＯ２及び少なくとも約０．２ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含み得る。追加の実施形態においては、ある量のＹ２Ｏ３を耐火性ブロック１０２に備えることで、耐火性ブロック１０２におけるＺｒＯ２の結晶状態の変化を防止し得る。
【００３３】
耐火性ブロック１０２を機械加工することで、異なる形状、より滑らかな表面又はその両方を作り出し得る。図２の具体例においては、耐火性ブロック１０２を機械加工してガラスオーバーフロートラフ２００を形成し得る。耐火物でもあるこのガラスオーバーフロートラフ２００は、ガラスオーバーフロートラフ部２０２とテーパー部２０４とを含むボディを有する。ガラスオーバーフロートラフ部２０２は、ガラスオーバーフロー成形ブロック２００のに長さに沿って減少する深さを有するトラフを含む。図３では、例示的な形状のテーパー部２０４の断面図を示す。より具体的には、テーパー部は、くさび形状２０４２、凹面形状２０４４又は凸面形状２０４６を含み得る。特定の用途に関するニーズ又は要望を叶えるために他の形状も採用し得る。
【００３４】
耐火性ブロック１０２は、アルミニウム、ケイ素、アルカリ（例えば、Ｎａ、Ｋ）、アルカリ土類（例えば、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）又はこれらの組み合わせ（「Ａｌ−Ｓｉガラス」）を含むガラスの形成に使用するガラスオーバーフロートラフ２００を得るのに特に適した１つ以上の物理的性質を有し得る。特に、耐火性ブロック１０２の物理的性質は、腐食を減少させることで耐火性ブロック１０２から形成されるガラスオーバーフロートラフの寿命を延長し得る。耐火性ブロック１０２の腐食が少ないことは、耐火性ブロック１０２の機械的完全性の維持に役立ち得る。耐火性ブロック１０２が少なくとも特定の理論密度を有し且つ特定の見掛け気孔率を越えないならば、耐火性ブロック１０２の腐食を減少させ得る。さらに、耐火性ブロック１０２がガラスオーバーフロートラフを含む場合、腐食が少ないことで、ガラスオーバーフロートラフからこのガラスオーバーフロートラフを使用して形成されるガラスに移動する物質の量が減少し、このガラスオーバーフロートラフを使用して形成するガラス板の組成をより良好に制御し得る。耐火性ブロック１０２の腐食の減少は実質的に、脈理、ノット等の欠陥の発生も防止し得る。理論密度の割合が特定の値を越えると、及び／又は耐火性ブロック１０２の見掛け気孔率が特定の値を越えると、耐火性ブロック１０２の腐食が低下し得る。加えて、耐火性ブロック１０２が特定の理論密度を有し且つ特定の見掛け気孔率を越えず、また耐火性ブロック１０２がガラスオーバーフロートラフを含む場合、耐火性ブロック１０２の細孔に入り込むガラス材料の量は減少し得る。その結果、形成中のガラス板の欠陥も減少し得る。
【００３５】
さらに、耐火性ブロック１０２のクリープ速度を最小値に抑えることで、耐火性ブロック１０２がガラスオーバーフロートラフを含む場合に、垂れ下がり変形を最小限に抑え得る。本明細書で言う垂れ下がり変形とは、耐火性ブロック１０２とこの耐火性ブロック１０２を使用して形成しているガラス板との合計重量によって加えられる力に起因する耐火性ブロック１０２の変形を意味し得る。垂れ下がり変形を最小限に抑えることで、特定の値を越えない厚さ（例えば、約１ｍｍ以下）を有し且つ少なくとも特定の長さ（例えば、少なくとも約２ｍ）を有するガラス板の製造にガラスオーバーフロートラフを使用し得る。
【００３６】
ある実施形態において、耐火性ブロック１０２は、少なくとも約２．１ＭＰａ−ｍ１／２、少なくとも約２．５ＭＰａ−ｍ１／２又は少なくとも約２．９ＭＰａ−ｍ１／２の破壊靭性を有し得る。耐火性ブロック１０２の破壊靭性は、押込試験で測定し得る。特定の実施形態においては、破壊靭性を、本特許出願の出願日の時点でのＡＳＴＭ  Ｅ３８４−８９に準拠してＩＦ法（ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ  ｆｒａｃｔｕｒｅ  ｍｅｔｈｏｄ）により、加荷重０．５ｋｇで測定し得る。耐火性ブロック１０２の破壊靭性の上昇は、耐火性ブロック１０２の加熱中に生じ得る耐火性ブロック１０２の亀裂を最小限に抑え得る。
【００３７】
別の実施形態において、耐火性ブロック１０２に関するガラス接触界面の質を測定し得る。特に、本特許出願の出願日の時点での、ＡＳＴＭ  Ｃ６２１−０９「溶融ガラスに対する耐火物の等温耐食性標準試験法」の変化形を用い得る。ある具体例においては、寸法１０×１０×５０ｍｍ３を有する１つ以上の試料を作製する。試料を、箱型電気炉の内部に吊るす。白金るつぼにある量のガラスカレット（例えば、５０ｇのアルカリアルミノシリケートガラス）を充填し、次にるつぼを炉内に置く。充填したるつぼ及び試料を試験温度（例えば、１２００℃）まで加熱し、その間、試料はガラス上に吊るされたままである。試験温度で試料を溶融したガラス中へと下降させ、試料の底部を装置の上部取付具に取り付け、溶融物に、ある特定の距離（例えば、約３０ｍｍ）で約１２０時間にわたってこの試験温度で浸漬させる。次に、試料を試験温度のガラスから引き出し、試料及びるつぼを冷却する。冷却後、試料をその最長寸法に沿って半分に切断し、半分にしたもの両方を研磨する。ガラスと試料との界面を立体顕微鏡で観察する。試料がガラス溶融物に溶け込んでいたら、及び／又は試料片がガラス溶融物中に落下したら、界面を「緩い」とし得る。緩い界面は、ガラス製造に悪影響（すなわち、収率、質）を与える脈理、ストーン（一次又は再結晶化）等のガラスの欠陥につながる。ガラスと試料との間に、ガラス又は試料において明らかな反応がなくはっきりとした界面が存在する場合、界面を「固い」とし得る。固いガラス接触性能を有する耐火物を使用することで高品質のガラスを良好な収率で製造し得る。
【００３８】
さらに、耐火性ブロック１０２のブリスタリング性能を測定し得る。ある実施形態において、寸法５×２５×２５ｍｍ３を有する試料を作製する。約５ｇのガラスカレットを試料の上面に置く。ガラスカレットが載った試料を箱型電気炉において最高１２００℃まで速度５〜１０℃／分で加熱する。ガラスカレットが載った試料を、温度１２００℃で１６時間にわたって維持する。次に、試料を速度約２０℃／分で冷却することで、冷却時のガラスの失透を回避する。ガラスに取り込まれる多数の気泡を、立体顕微鏡を用いて観察する。特定数の気泡、例えば少なくとも２０個の気泡が観察されたら、ブリスタリングレベルは「高い」と報告される。気泡が観察されない、又はガラス中に観察される気泡の数が特定の数を越えない、例えば２０個未満、好ましくは１０個以下の場合、ブリスタリングレベルは「低い」。殆どのガラス成形作業において、ブリスタがあるガラス板は不合格とされることが多く、ブリスタリングを最小限に抑えることが望まれる。
【００３９】
加えて、耐火性ブロック１０２の理論密度（Ｔｈ．Ｄ）の割合を測定し得る。ある実施形態において、耐火性ブロック１０２の理論密度の割合は、約９８％以下、約９７％以下又は約９６％以下になり得る。別の実施形態において、耐火物１０２の理論密度の割合は、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％又は少なくとも約９３％になり得る。本明細書で言及するところの理論密度とは、試料が、その気孔率（開放及び閉鎖）が０に等しい場合に有し得る密度である。本明細書においては高密度化とも称される、任意の試料についての理論密度の割合を、式１：
（Ｄ／Ｔｈ．Ｄ．）×１００＝％Ｔｈ．Ｄ．（高密度化）  （式１）
に示すように、その理論密度に対するその密度（Ｄ）の比から計算し得る。耐火性ブロック１０２が多数の酸化物を含む場合、耐火性ブロック１０２の理論密度を、式２：
Ｗ乾燥／［Ｗ酸化物１／Ｔｈ．Ｄ酸化物１＋Ｗ酸化物２／Ｔｈ．Ｄ酸化物２＋…＋Ｗ酸化物ｎ／Ｔｈ．Ｄ酸化物ｎ］＝Ｔｈ．Ｄ  （式２）
（式中、Ｗ乾燥は酸化物混合物の乾燥重量であり、Ｗ酸化物はある特定の酸化物の重量であり、Ｔｈ．Ｄ酸化物はある特定の酸化物の理論密度である）
に示されるように、耐火性ブロックに含まれる酸化物混合物の化学的組成に基づいて計算し得る。
【００４０】
加えて、本明細書で言及するところの密度とは、耐火性ブロックの試料の測定された重量と、開放気孔率なしのその体積との比のことである。体積は、密度ｄ液体を有する水に試料を浸漬させることで測定する。この方法は浸漬密度法又はアルキメデス法と称されるる場合があり、以下のステップを含む：（１）表面及び開放孔から空気及び吸着された水を排除するために試料を真空処理し、（２）試料を水に浸漬させて開放孔を水で満たし、（３）水に浸漬させた試料の重量を測定し（Ｗ浸漬）、（４）試料を液体から取り出し、今度は空気中で試料の重力測定を行う前に表面を拭き（Ｗ湿潤）、（５）試料を乾燥させ、その重量を測定する（Ｗ乾燥）。以下の式３、４を用いて、試料の密度を測定し得る。
（Ｗ乾燥−Ｗ浸漬）／ｄ液体＝Ｖ（試料の体積）  （式３）
Ｗ乾燥／Ｖ＝Ｄ  （式４）
【００４１】
さらに、耐火性ブロック１０２の見掛け気孔率を測定し得る。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２の見掛け気孔率は、約１．０体積％以下、約０．８体積％以下、約０．５体積％以下又は約０．２体積％以下になり得る。本明細書における開放（又は見掛け）気孔率とは、アクセス可能な細孔の体積である（すなわち、充填可能な体積）。見掛け気孔率を本明細書では式５で示されるような総体積の割合として表し、細孔の体積（Ｖ細孔）を、式６：
（Ｖ細孔／Ｖ）×１００＝％細孔  （式５）
（Ｗ湿潤−Ｗ乾燥）／ｄ液体＝Ｖ細孔  （式６）
に従って計算する。
【００４２】
耐火性ブロック１０２のクリープ速度も測定し得る。クリープ速度は、曲げクリープ速度になり得る。この曲げクリープ速度は、耐火物を既定の温度で既定の期間にわたって既定の機械的応力に供した場合の、耐火物の長さに対して直角の方向における耐火物のたわみ速度の測定値である。ある実施形態において、耐火性ブロック１０２のクリープ速度は、約１．０×１０−４ｈ−１以下、約５．０×１０−５ｈ−１以下、約７．５×１０−６ｈ−１以下、約４．９×１０−６ｈ−１以下又は約１．０１×１０−６ｈ−１以下になり得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２のクリープ速度は、少なくとも約２．００×１０−６ｈ−１、少なくとも約８．００×１０−６ｈ−１又は少なくとも約１．００×１０−５ｈ−１になり得る。特定の実施形態において、クリープ速度は４点曲げ試験装置を使用して測定され、外側の支持体間の距離は約８０ｍｍ、内側の支持体は約４０ｍｍで離間されている。試験対象である、表面を研削した８×９×１００ｍｍの材料棒材を下部支持体上に置き、約２ＭＰａの応力を上部取付具を介して印加した。この試験を、温度約１２７５℃で約５０時間にわたって行う。時間の関数としての棒材のたわみを試験の間ずっと記録し、次に棒材の変形を計算する。特定の実施形態においては、Ｇ．Ｗ．Ｈｏｌｌｅｎｂｅｒｇ  ｅｔ  ａｌ．著の“Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｔｒｅｓｓｅｓ  ａｎｄ  Ｓｔｒａｉｎｓ  ｉｎ  Ｆｏｕｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｂｅｎｄｉｎｇ  Ｃｒｅｅｐ  Ｔｅｓｔｓ，”Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．５４、Ｎ°６，ｐ１９６−１９９（１９７１）に記載されるように、Ｈｏｌｌｅｎｂｅｒｇモデルを使用して、棒材のたわみから棒材の変形を計算し得る。
【００４３】
耐火性ブロック１０２は、約５００マイクロメートル以下、約３００マイクロメートル以下又は約１１０マイクロメートル以下の平均サイズを有する粒子を含み得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２の粒子は、少なくとも約１０マイクロメートル、少なくとも約３０マイクロメートル又は少なくとも約５０マイクロメートルの平均サイズを有する粒子を含み得る。粒径は、耐火性ブロック１０２の研磨した部位を観察し、また多数の単独の粒子（無作為に選択した少なくとも１００個の粒子）の長さ（最大寸法）及び幅（最小寸法）を測定することで推定する。平均粒径を、幅、長さ又はこれらの組み合わせ、例えば粒子の平均幅及び平均長さの平均値（すなわち、（平均幅＋平均長さ）／２）を用いて求め得る。ある実施形態において、平均粒径は、粒子の幅の平均値、粒子の長さの平均値、幅若しくは長さに対応する中央値又は同様のものをベースとし得る。粒径を比較する場合は、試料の長さを別の試料又は従来技術の組成物の長さと比較し、試料の幅を別の試料又は従来技術の組成物の幅と比較し、試料の粒子についての中央値を別の試料又は従来技術の組成物の粒子についての中央値と比較する。
【００４４】
別の実施形態において、サイズ分布は、平均長さ及び平均幅に関する、上述したような、粒子について収集したデータから求め得る。本明細書において、Ｄ１０値は１０番目のパーセンタイルを表し、Ｄ５０値は５０番目のパーセンタイルを表し、Ｄ９０値は９０番目のパーセンタイルを表す。したがって、Ｄ５０は中央値に対応する。ある実施形態において、粒径の基準として長さを用いる場合、耐火性ブロック１０２のグレインのサイズに関し、Ｄ１０、Ｄ５０値、Ｄ９０値又はこれらの組み合わせは、約４５０マイクロメートル以下、約３００マイクロメートル以下又は約１５０マイクロメートル以下になり得る。粒径の基準として長さを用いる追加の実施形態において、耐火性ブロック１０２の粒子のサイズに関して、Ｄ１０、Ｄ５０値、Ｄ９０値又はこれらの組み合わせは、少なくとも約５マイクロメートル、少なくとも約２０マイクロメートル又は少なくとも約５０マイクロメートルである。
【００４５】
焼結セラミック材料内での粒径の分布は、単一のモード又は２、３、４等の複数のモードを有し得る。ある実施形態において、焼結セラミック材料は、二峰性の平均粒径分布を有し得る。特定の実施形態において、モードの１つは、もう一方のモードの平均粒径の約５０％未満、約４０％未満又は約３０％未満である平均粒径を有し得る。
【００４６】
さらに、耐火性ブロック１０２は１つ以上の相、例えばアルミニウム相及びシリカ相を有し得る。特定の実施形態においては、耐火性ブロック１０２のアルミニウムの実質的に全てがアルミニウム相に配置され得る。別の実施形態において、耐火性ブロック１０２が１種以上の添加剤を含む場合、これらの添加剤の任意の１種以上をアルミニウム相及びシリカ相のそれぞれに配置し得る。追加の実施形態においては、耐火性ブロック１０２の添加剤の任意の１種以上の実質的に全てをアルミニウム相の外側に配置し得る。より特定の実施形態においては、添加剤の任意の１種以上の実質的に全てをシリカ相内に配置し得る。更なる実施形態において、シリカ相は、耐火性ブロック１０２のボディ部内のアルミニウム相全体にわたって実質的に均一に分散している。更に別の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、耐火性ブロック１０２の縁とボディ部及びボディ部の外側との間に配置された周縁領域を含み、この周縁領域のいずれの部位も、耐火性ブロック１０２の縁の約２０ｍｍ以下、耐火物の縁の約１０ｍｍ以下、耐火物の縁の約５ｍｍ以下又は耐火性ブロック１０２の縁の約１ｍｍ以下内にあり得る。
【００４７】
ある実施形態において、シリカ相はケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸ストロンチウム、ケイ酸イットリウム又はこれらの組み合わせを含む。特定の実施形態において、耐火性ブロック１０２は、約１．０ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物（例えば、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）、約０．５ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物、約０．３ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物、約０．３ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物を含む又は実質的にアルカリ金属酸化物を含有しない。より特定の実施形態において、存在する場合、アルカリ金属酸化物の実質的に全てがシリカ相内にある。更なる実施形態において、シリカ相内に配置される１種以上の添加剤は、シリカ相の融点に影響し得る。シリカ相の融点は、少なくとも約１３００℃、少なくとも約１４００℃、少なくとも約１５００℃、少なくとも約１６００℃又は少なくとも約１７００℃になり得る。別の実施形態において、シリカ相の融点は、少なくとも、耐火物の形成に用いる焼結温度前後より高い。
【００４８】
ガラスオーバーフロー成形ブロックの形態にある場合、耐火性ブロック１０２は、フュージョン法でのガラス板形成において有用になり得る。図４は、ガラス板３０２を形成中のガラスオーバーフロー成形ブロックの斜視図である。ガラスオーバーフロー成形ブロックを、約１０５０〜約１３００℃の範囲の温度まで加熱する。ガラスオーバーフロー成形ブロックは、上述したように、ガラスオーバーフロートラフ部２０２とテーパー部２０４とを含む。図示したような実施形態において、ガラスオーバーフロー成形ブロックは、概して形成予定のガラス板３０２の幅を規定するエンドガード２０６も含む。ガラスオーバーフロー成形ブロックは更に、溶融ガラス組成物を受け取る投入口２０８を含む。ガラスオーバーフロートラフ部２０２内のトラフは、トラフが満杯になるまで溶融ガラス組成物を受け取る。その後、溶融ガラス組成物はガラスオーバーフロートラフ部２０２のリップの少なくとも１つから流れ出す。次に、溶融ガラス組成物は、ガラスオーバーフロートラフ部２０２の対向する外面及びテーパー部２０４に沿って流れる。ガラスオーバーフロートラフ部２０２の反対側にあるテーパー部２０４の最後で、対向する外面に沿って流れる溶融ガラス組成物は合流してガラス板３０２を形成する。別の実施形態においては、別のタイプのガラス物体を形成し得る。
【００４９】
ある実施形態において、ガラス板３０２は、少なくとも約２０マイクロメートル、少なくとも約３０マイクロメートル又は少なくとも約５０マイクロメートルの厚さを有し得る。別の実施形態において、ガラス板３０２は、約５ｍｍ以下、約３ｍｍ以下又は約１．１ｍｍ以下の厚さを有し得る。幅に関し、本方法では、いずれの所望の幅のガラス板３０２も得られるようにエンドガード２０６を設定することができる。例えば、ガラス板３０２は、少なくとも約０．５ｍ、少なくとも約１．１ｍ、少なくとも約２．０ｍ、少なくとも約４．０ｍ又はそれより大きい幅を有し得る。
【００５０】
多くの異なる態様及び実施形態が可能である。これらの態様及び実施形態の一部を本明細書に記載する。本明細書を読めば、当業者ならば、これらの態様及び実施形態が説明のためのものにすぎず、本発明の範囲を限定しないことがわかる。
【００５１】
実施形態は、下に挙げる項目の１つ以上に従ったものになり得る。
【００５２】
項目１：少なくとも約１０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、
少なくとも約１ｗｔ％のＳｉＯ２とを含む耐火物であって、
耐火物は、約０．５ｗｔ％以下のＺｒＯ２を含み、
耐火物は、少なくとも約０．２ｗｔ％の添加剤を含み、
耐火物は、約８ｗｔ％以下の上記添加剤を含み、
耐火物は、少なくとも約０．２５ｗｔ％の上記添加剤を含み、
耐火物は、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ又はこれらの組み合わせを含み、
耐火物のクリープ速度は約１×１０−４ｈ−１以下であり、
耐火物のクリープ速度は少なくとも約１×１０−６ｈ−１であり、
耐火物の理論密度の割合は少なくとも約９０％であり、
耐火物は、約２ｖｏｌ％以下の見掛け気孔率を有し、
耐火物はガラスオーバーフロートラフ又は成形ブロックを含む、
あるいはこれらの組み合わせである。
【００５３】
項目２：項目１に記載の耐火物であって、耐火物のクリープ速度は、約５．０×１０−５ｈ−１以下、約７．５×１０−６ｈ−１以下、約４．９×１０−６ｈ−１以下又は約１．０１×１０−６ｈ−１以下である。
【００５４】
項目３：項目１又は２に記載の耐火物であって、耐火物のクリープ速度は、少なくとも約２×１０−６ｈ−１、少なくとも約８×１０−６ｈ−１又は少なくとも約１×１０−５ｈ−１である。
【００５５】
項目４：項目１〜３のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の理論密度の割合は約９５％以下、約９４％以下又は約９３％以下である。
【００５６】
項目５：項目１〜４のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の理論密度の割合は、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％又は少なくとも約９３％である。
【００５７】
項目６：項目１〜５のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の見掛け気孔率は約０．８ｖｏｌ％以下、約０．５ｖｏｌ％以下又は約０．２ｖｏｌ％以下である。
【００５８】
項目７：少なくとも約１０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、
少なくとも約１ｗｔ％のＳｉＯ２と、
添加剤と、
アルミニウム相と、
シリカ相とを含む耐火物であって、
アルミニウム相は本質的にＡｌ２Ｏ３から成り、
シリカ相は、耐火物のボディ部内のアルミニウム相全体にわたって実質的に均一に分散し、
添加剤の実質的に全てがアルミニウム相の外側にあり、
添加剤の実質的に全てがシリカ相内にあり、
添加剤はアルミニウム相及びシリカ相のそれぞれの中にある、
あるいはこれらの組み合わせである。
【００５９】
項目８：項目７に記載の耐火物であって、耐火物は、約８ｗｔ％以下の添加剤を含む。
【００６０】
項目９：項目８に記載の耐火物であって、シリカ相は、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸ストロンチウム、ケイ酸イットリウム又はこれらの組み合わせを含む。
【００６１】
項目１０：項目８又は９に記載の耐火物であって、添加剤の実質的に全てがシリカ相内にある。
【００６２】
項目１１：項目８〜１０のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約１ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物、約０．５ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物又は約０．３ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物を含む。
【００６３】
項目１２：項目１１に記載の耐火物であって、アルカリ金属酸化物の実質的に全てがシリカ相内にある。
【００６４】
項目１３：項目７〜１２のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、耐火物の縁とボディ部及びボディ部の外側との間に配置された周縁領域を含み、この周縁領域のいずれの部位も、耐火物の縁の約２０ｍｍ以下、耐火物の縁の約１０ｍｍ以下、耐火物の縁の約５ｍｍ以下又は耐火物の縁の約１ｍｍ以下内にある。
【００６５】
項目１４：項目７〜１３のいずれか一項に記載の耐火物であって、シリカ相の融点は、少なくとも約１３００℃、少なくとも約１４００℃、少なくとも約１５００℃、少なくとも約１６００℃又は少なくとも約１７００℃である。
【００６６】
項目１５：項目１４に記載の耐火物であって、シリカ相の融点は、少なくとも、耐火物の形成に用いる焼結温度前後である。
【００６７】
項目１６：項目１〜１５のいずれか一項に記載の耐火物であって、添加剤を、焼結助剤として備える。
【００６８】
項目１７：項目１〜１６のいずれか一項に記載の耐火物であって、ＳｉＯ２を、非晶質ＳｉＯ２、結晶性ＳｉＯ２又はこれらの組み合わせとして備える。
【００６９】
項目１８：項目１〜１７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物中のＡｌ２Ｏ３の少なくとも約１６％、Ａｌ２Ｏ３の少なくとも約２５％又はＡｌ２Ｏ３の少なくとも約５０％を反応性Ａｌ２Ｏ３として備える。
【００７０】
項目１９：項目１〜１８のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物中のＡｌ２Ｏ３の約９９％以下、Ａｌ２Ｏ３の約９０％以下又はＡｌ２Ｏ３の約７５％以下を反応性Ａｌ２Ｏ３として備える。
【００７１】
項目２０：項目１〜１９のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＺｒＯ２及び少なくとも約０．２ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含む。
【００７２】
項目２１：項目１〜１９のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約０．３ｗｔ％以下のＺｒＯ２、約０．２ｗｔ％以下のＺｒＯ２又は約０．０５ｗｔ％以下のＺｒＯ２を含む。
【００７３】
項目２２：項目１〜２０のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも０．０３ｗｔ％のＺｒＯ２、少なくとも０．１ｗｔ％のＺｒＯ２又は少なくとも０．２５ｗｔ％のＺｒＯ２を含む。
【００７４】
項目２３：項目１〜２２のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約０．２ｗｔ％の添加剤、少なくとも約０．４ｗｔ％の添加剤又は少なくとも約０．６ｗｔ％の添加剤を含む。
【００７５】
項目２４：項目１〜２３のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約８ｗｔ％以下の添加剤、約７ｗｔ％以下の添加剤又は約６ｗｔ％以下の添加剤を含む。
【００７６】
項目２５：項目１〜２４のいずれか一項に記載の耐火物であって、添加剤は、耐火物の複数の添加剤のうちのある特定の添加剤である。
【００７７】
項目２６：項目２５に記載の耐火物であって、耐火物は、複数の添加剤のそれぞれを少なくとも約０．３ｗｔ％、複数の添加剤のそれぞれを少なくとも約０．８ｗｔ％、複数の添加剤のそれぞれを少なくとも１．６ｗｔ％又は複数の添加剤のそれぞれを少なくとも２．５ｗｔ％含む。
【００７８】
項目２７：項目２５に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約５ｗｔ％の特定の添加剤を含む。
【００７９】
項目２８：項目２５〜２７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物中の複数の添加剤の総含有量は、少なくとも約３ｗｔ％、少なくとも約５ｗｔ％又は少なくとも約７ｗｔ％である。
【００８０】
項目２９：項目２５〜２７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物中の複数の添加剤の総含有量は、約１４ｗｔ％以下、約１２ｗｔ％以下又は約１０ｗｔ％以下である。
【００８１】
項目３０：項目１〜２９のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＴｉＯ２、少なくとも約０．４ｗｔ％のＴｉＯ２又は少なくとも０．６ｗｔ％のＴｉＯ２を含む。
【００８２】
項目３１：項目１〜３０のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約４．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２、約３．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２又は約２．０ｗｔ％以下のＴｉＯ２を含む。
【００８３】
項目３２：項目１〜３１のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＭｇＯ、少なくとも約０．４ｗｔ％のＭｇＯ又は少なくとも約０．６ｗｔ％のＭｇＯを含む。
【００８４】
項目３３：項目１〜３２のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約４．５ｗｔ％以下のＭｇＯ、約３．５ｗｔ％以下のＭｇＯ又は約２．５ｗｔ％以下のＭｇＯを含む。
【００８５】
項目３４：項目１〜３３のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＣａＯ、少なくとも約０．５ｗｔ％のＣａＯ又は少なくとも約０．７ｗｔ％のＣａＯを含む。
【００８６】
項目３５：項目１〜３４のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３、少なくとも約０．７ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３又は少なくとも約０．９ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３を含む。
【００８７】
項目３６：項目１〜３５のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約０．２ｗｔ％のＴａ２Ｏ５、少なくとも約０．４ｗｔ％のＴａ２Ｏ５又は少なくとも約０．６ｗｔ％のＴａ２Ｏ５を含む。
【００８８】
項目３７：項目１〜３６のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約２．０ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５、約１．１ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５又は約０．７ｗｔ％以下のＴａ２Ｏ５を含む。
【００８９】
項目３８：項目１〜３７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約１ｗｔ％のＹ２Ｏ３、少なくとも約２ｗｔ％のＹ２Ｏ３又は少なくとも約３ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含む。
【００９０】
項目３９：項目１〜３８のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約９ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３、約８ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３又は約７ｗｔ％以下のＹ２Ｏ３を含む。
【００９１】
項目４０：項目１〜２４、３０及び３１のいずれか一項に記載の耐火物であって、ＴｉＯ２は、耐火物中の唯一の添加剤である。
【００９２】
項目４１：項目２５〜３３のいずれか一項に記載の耐火物であって、複数の添加剤は、ＴｉＯ２及びＭｇＯだけを含む。
【００９３】
項目４２：項目２５〜３４のいずれか一項に記載の耐火物であって、複数の添加剤は、ＴｉＯ２、ＭｇＯ及びＣａＯだけを含む。
【００９４】
項目４３：項目２５〜３１及び３５のいずれか一項に記載の耐火物であって、複数の添加剤は、ＴｉＯ２及びＦｅ２Ｏ３だけを含む。
【００９５】
項目４４：項目２５〜３１及び３５〜３７のいずれか一項に記載の耐火物であって、複数の添加剤は、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３及びＴａ２Ｏ５だけを含む。
【００９６】
項目４５：項目１〜２４、３６及び３７のいずれか一項に記載の耐火物であって、Ｔａ２Ｏ５は、耐火物中の唯一の添加剤である。
【００９７】
項目４６：項目１〜２４、３８及び３９のいずれか一項に記載の耐火物であって、Ｙ２Ｏ３は、耐火物の唯一の添加剤である。
【００９８】
項目４７：項目１〜４６のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約２０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約５０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約７０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約８５ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約９０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３又は少なくとも約９２ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３を含む。
【００９９】
項目４８：項目１〜４７のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約９５ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９３ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３、約９２ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３又は約９０％以下のＡｌ２Ｏ３を含む。
【０１００】
項目４９：項目１〜４８のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約７ｗｔ％以下のＳｉＯ２、約６ｗｔ％以下のＳｉＯ２又は約４ｗｔ％以下のＳｉＯ２を含む。
【０１０１】
項目５０：項目１〜４９のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、少なくとも約１．１ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約１．５ｗｔ％のＳｉＯ２、少なくとも約２．１ｗｔ％のＳｉＯ２又は少なくとも約２．７ｗｔ％のＳｉＯ２を含む。
【０１０２】
項目５１：項目１〜５０のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の破壊靭性は、少なくとも約２．１ＭＰａ−ｍ１／２、少なくとも約２．５ＭＰａ−ｍ１／２又は少なくとも約２．９ＭＰａ−ｍ１／２である。
【０１０３】
項目５２：項目１〜５１のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、約０．５ｍ、約１．１ｍ、約２．０ｍ又は少なくとも約４．０ｍの長さを有する。
【０１０４】
項目５３：項目１〜５２のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物の粒子の粒径のＤ９０値は、５００マイクロメートル以下、３５０マイクロメートル以下又は２００マイクロメートル以下である。
【０１０５】
項目５４：項目１〜５３のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物はガラスオーバーフロートラフ又は成形ブロックを含む。
【０１０６】
項目５５：項目１〜５４のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は焼結される。
【０１０７】
項目５６：項目１〜５５のいずれか一項に記載の耐火物であって、耐火物は、等圧圧縮、スリップキャスティング又はこれらの組み合わせで形成される。
【０１０８】
項目５７：ガラス板の形成方法であって、この方法は、
項目１〜５６のいずれか一項に記載の、ガラスオーバーフロートラフを含む耐火物を用意するステップと、
ガラス材料をガラスオーバーフロートラフに流し入れ、またガラスオーバーフロートラフの少なくとも１つのリップから流れ出させることでガラス接触領域を規定するステップを含み、ガラス材料は、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はこれらの組み合わせを有するアルミノシリケートガラスを含む。
【０１０９】
項目５８：項目５７に記載の方法であって、ガラス板は、少なくとも約２０マイクロメートル、少なくとも約３０マイクロメートル又は少なくとも約５０マイクロメートルの厚さを有する。
【０１１０】
項目５９：項目５７又は５８に記載の方法であって、ガラス板は、約５ｍｍ以下、約３ｍｍ以下又は約１．１ｍｍ以下の厚さを有する。
【０１１１】
項目６０：項目５７〜５９のいずれか一項に記載の方法であって、ガラス板は、少なくとも約０．２ｍ、少なくとも約０．５ｍ、少なくとも約０．７ｍ、少なくとも約１．１ｍ、少なくとも約２．０ｍ、少なくとも約２．８ｍ又は少なくとも約３．４ｍの幅を有する。
【０１１２】
項目６１：項目５７〜６０のいずれか一項に記載の方法であって、ガラスオーバーフロートラフは、少なくとも約０．１ｍ、少なくとも約０．３ｍ又は少なくとも約０．５ｍの幅を有する。
【０１１３】
項目６２：項目５７〜６０のいずれか一項に記載の方法であって、ガラス板の幅、ガラスオーバーフロートラフの幅又はその両方を、ガラス板を形成する方向に直角の方向で測定する。
【実施例】
【０１１４】
本明細書に記載の概念を以下の実施例において更に説明する。以下の実施例は請求項に記載の本発明の範囲を限定しない。この実施例セクション中の数値は、便宜上、近似又は四捨五入したものになり得る。
【０１１５】
多種多様な異なる焼結セラミック材料を含む耐火物を、上述した方法及び多数の出発原料、例えばアルミナ粉末、シリカ、特定の添加剤、他の材料又はこれらの組み合わせを用いて作製する。表１〜６は試料の組成を示し、全ての試料が主としてアルミナを含有する。微量の不純物が存在する場合があるが、報告はしない。そのような不純物は通常、そのような試料の性能に大きく影響しないからである。加えて、各試料について示した成分の割合の合計が、四捨五入により１００％にならない場合もある。
【０１１６】
試料を試験することで、上述したような見掛け気孔率及び理論密度の割合を求める。加えて、破壊靭性、４点クリープ速度、ガラス接触界面、ブリスタリング性能又はこれらの組み合わせを、上述した方法に従って表７に示す特定の試料について測定する。
【０１１７】
表１では、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ２又はこれらの組み合わせを添加剤として有する試料を示す。試料用の出発原料は、ある量の反応性Ａｌ２Ｏ３、ある量の非反応性Ａｌ２Ｏ３又はその両方を含む。例えば、試料１、２及び３を、９４．００ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。加えて、試料４を、２４．６３ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び７３．８９ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。
【０１１８】
ＭｇＴｉＯ３を、表１に挙げた幾つかの試料用の出発原料として加える。例えば、試料３を、２．０ｗｔ％のＭｇＴｉＯ３を使用して作製する。表１の試料１６の作製に使用するＭｇＴｉＯ３は、３３．２ｗｔ％のＭｇＯと、６６．２ｗｔ％のＴｉＯ２と、ある量のＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを含む残りとを含む。加えて、試料４を１．０ｗｔ％のＭｇＯを使用して作製する。タルクも、表１の幾つかの試料用の出発原料として用意する。例えば、試料１を６．０ｗｔ％のタルクを使用して作製し、試料２を５．０ｗｔ％のタルクを使用して作製し、試料３を４．０ｗｔ％のタルクを使用して作製する。表１の試料の作製に使用するタルクは、７４．８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２４．７ｗｔ％のＳｉＯ２と、ある量のＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５を含む残りとを含む。
【０１１９】
【表１】
2015504841.tif 000003
【０１２０】
表２では、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５又はこれらの組み合わせを添加剤として有する試料を示す。試料用の出発原料は、ある量の反応性Ａｌ２Ｏ３、ある量の非反応性Ａｌ２Ｏ３又はその両方を含む。例えば、試料５を、１９．９９ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び６４．０１ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。試料６を１９．９９ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び５９．０１ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製し、試料７を１９．９９ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び５９．０１ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。
【０１２１】
さらに、試料５、６及び７を、ある量のムライトを使用して作製する。例えば、試料５を１５．０ｗｔ％のムライトを使用して作製し、試料６及び７を２０．０ｗｔ％のムライトを使用して作製する。試料５及び６の作製に使用するムライトは、ＣＥ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ  Ｍｕｌｌｉｔｅ  ７０−３２５であり、６７．３９ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２８．３８ｗｔ％のＳｉＯ２と、２．７ｗｔ％のＴｉＯ２と、１．１０ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３と、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５から構成される残りとを含む。試料７の作製に使用するムライトはＤｕｒａｍｕｌ  ３２５／Ｆ  Ｍｕｌｌｉｔｅであり、７４．８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２４．７０ｗｔ％のＳｉＯ２と、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５から構成される残りとを含む。加えて、試料５、６及び７を１ｗｔ％のＴａ２Ｏ５を使用して作製し、試料２７を０．９ｗｔ％のＴａ２Ｏ５を使用して作製する。
【０１２２】
【表２】
2015504841.tif 000004
【０１２３】
表３では、Ｙ２Ｏ３を添加剤として有する試料を示す。試料用の出発原料は、ある量の反応性Ａｌ２Ｏ３、ある量の非反応性Ａｌ２Ｏ３又はその両方を含む。例えば、試料８、９及び１０を、９４．００ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。加えて、試料１１を、１９．９８ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び６５．０３ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。
【０１２４】
さらに、試料１１を、ある量のムライトを使用して作製する。例えば、試料１１を、１２．０ｗｔ％のムライトを使用して作製する。試料１１の作製に使用するムライトはＤｕｒａｍｕｌ  ３２５／Ｆ  Ｍｕｌｌｉｔｅであり、７４．８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２４．７０ｗｔ％のＳｉＯ２と、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５から構成される残りとを含む。
【０１２５】
試料８を６ｗｔ％のＹ２Ｏ３を使用して作製し、試料９を４ｗｔ％のＹ２Ｏ３を使用して作製し、試料１０を５ｗｔ％のＹ２Ｏ３を使用して作製し、試料１１を３ｗｔ％のＹ２Ｏ３を使用して作製する。さらに、試料８を２．０ｗｔ％の非晶質ＳｉＯ２を使用して作製し、試料９を１．０ｗｔ％の結晶性ＳｉＯ２を使用して作製する。
【０１２６】
【表３】
2015504841.tif 000005
【０１２７】
表４では、ＺｒＯ２を有する試料を示す。試料用の出発原料は、ある量の反応性Ａｌ２Ｏ３を含む。例えば、試料１２を９２．５０ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製し、試料１３を９２．００ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。加えて、試料１２を１．５ｗｔ％のＭｇＴｉＯ３及び６．０ｗｔ％のタルクを使用して作製する。試料１３を、３．０ｗｔ％のＺｒＯ２、３．０ｗｔ％のＴａ２Ｏ５、１．０ｗｔ％のＹ２Ｏ３及び２．０ｗｔ％の結晶性ＳｉＯ２を使用して作製する。表４の試料１２の作製に使用するタルクは、７４．８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２４．７ｗｔ％のＳｉＯ２と、ある量のＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５を含む残りとを含む。表４の試料１２の作製に使用するＭｇＴｉＯ３は、３３．２ｗｔ％のＭｇＯと、６６．２ｗｔ％のＴｉＯ２と、ある量のＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを含む残りとを含む。
【０１２８】
【表４】
2015504841.tif 000006
【０１２９】
表５では、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３又はこれらの組み合わせを有する試料を示す。試料用の出発原料は、ある量の反応性Ａｌ２Ｏ３、ある量の非反応性Ａｌ２Ｏ３又はその両方を含む。例えば、試料１８を、７８．００ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。加えて、試料１５を、１９．９８ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び５９．３２ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製し、試料１６を２３．８１ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製し、試料１７を１９．８８ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び５９．６４ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製し、試料１４を、１９．８８ｗｔ％の反応性Ａｌ２Ｏ３及び５９．６４ｗｔ％の非反応性Ａｌ２Ｏ３を使用して作製する。
【０１３０】
さらに、試料１４、１５、１６及び１７を、ムライトを使用して作製する。特に、試料１４を、１９．９ｗｔ％のムライトを使用して作製する。加えて、試料１５を２０．０ｗｔ％のムライトを使用して作製し、試料１６を４．８ｗｔ％のムライトを使用して作製し、試料１７を１９．９ｗｔ％のムライトを使用して作製する。試料１４の作製に使用するムライトはＣＥ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ／Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ  ＷＦＭ  Ｍｕｌｌｉｔｅであり、７６．００ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２３．５０ｗｔ％のＳｉＯ２と、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから構成される残りとを含む。試料１５及び１６の作製に使用するムライトはＤｕｒａｍｕｌ  ３２５／Ｆ  Ｍｕｌｌｉｔｅであり、７４．８６ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２４．７０ｗｔ％のＳｉＯ２と、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５とから構成される残りとを含む。試料１７の作製に使用するムライトはＣＥ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ  Ｍｕｌｌｉｔｅ  ７０−３２５であり、６７．３９ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３と、２８．３８ｗｔ％のＳｉＯ２と、２．７ｗｔ％のＴｉＯ２と、１．１０ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３と、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＰ２Ｏ５から構成される残りとを含む。加えて、試料１４を０．６ｗｔ％のＴｉＯ２を使用して作製し、試料４７を０．５ｗｔ％のＴｉＯ２を使用して作製し、試料１７を０．６ｗｔ％のＴｉＯ２を使用して作製する。
【０１３１】
【表５】
2015504841.tif 000007
【０１３２】
【表６】
2015504841.tif 000008
【０１３３】
全般的な説明又は実施例において上述した作業の全てが必要というわけではないこと、特定の作業の一部を必要としない場合もあること、また記載したものに加えて１つ以上の更なる作業を行う場合もあることに留意されたい。さらに、作業を列挙した順序が必ずしもそれらをとり行う順序であるとは限らない。
【０１３４】
利益、他の利点及び問題の解決策を、特定の実施形態と絡めてこれまで記載してきた。しかしながら、それらの利益、利点、問題の解決策及び任意の利益、利点又は解決策を生じさせ得るあるいはそれらをより顕著なものにし得るいかなる特徴も、いずれか又は全ての請求項の、極めて重要な、必要とされる又は不可欠な特徴であるとは解釈されない。
【０１３５】
本明細書に記載の実施形態の仕様及び実例は、様々な実施形態の構造の全体的な理解をもたらすためのものである。
【０１３６】
本明細書で使用の用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」又はこれらの他の変化形は、非排他的な包括を適用することを意図している。例えば、一連の特徴を備えた工程、方法、物品又は装置が必ずしもそれらの特徴だけに限定されるとは限らず、はっきりとは挙げられていない他の特徴又はそのような工程、方法、物品若しくは装置に本来備わっている他の特徴も含み得る。さらに、そうでないことが明記されていない限り、「又は／若しくは」は包含的な「又は／若しくは」のことであり、排他的な「又は／若しくは」のことではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（又は存在し）且つＢが偽であり（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在しない）且つＢが真であり（又は存在する）、またＡ及びＢの両方が真である（又は存在する）。
【０１３７】
不定冠詞は、本明細書に記載の要素及び成分を記載するために用いられる。これは便宜行われているにすぎず、また本開示の実施形態の範囲を全体的にとらえるためのものに過ぎない。この記載は１つ又は少なくとも１つを含むと解釈されるべきであり、別段の意図が明らかでない限り、単数形は複数形も含み、あるいは複数形は単数形を含む。値に言及する際の「平均」と言う用語は、平均、幾何平均又は中央値を意味するものとする。元素周期表の列に対応する族番号は、ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，８１ｓｔ  Ｅｄｉｔｉｏｎ（２０００−２００１）にある「新表記法」の約束ごとを用いている。
【０１３８】
別段の定義がない限り、本明細書で使用する全ての技術的及び科学的な用語は、本開示が属する分野の当業者が一般的に理解しているものと同じ意味を有する。材料、方法及び実施例は説明のためのものにすぎず、限定を意図したものではない。本明細書に記載されていない範囲にまで、特定の材料及び加工行為に関する数多くの詳細は慣用であり、耐火物及びガラスオーバーフロートラフ分野における教本及び他の情報源に見い出し得る。
【０１３９】
仕様及び実例は、本明細書に記載の構造又は方法を用いる装置及びシステムの要素及び特徴の全てについての余すところのない包括的な説明としての役割を果たすことを意図されてはいない。別々の実施形態を１つの実施形態において組み合わせる場合もあり、逆に、簡潔にするために１つの実施形態の文脈で記載された多様な特徴を別々にすることも又は部分的に組み合わせる場合もある。さらに、値を範囲で示す場合、その範囲内のありとあらゆる値が含まれる。数多くの他の実施形態は、本明細書を読んで初めて当業者に明らかとなり得る。他の実施形態も用い得て、また本開示から他の実施形態も導きだし得ることから、本開示の範囲から逸脱することなく構造的置換、論理的置換又は別の変更を行い得る。したがって、本開示は限定的というより例示的なものであると見なされる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年8月19日(2014.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３〜約９４ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３の範囲の含有量のＡｌ２Ｏ３と、
少なくとも約１ｗｔ％のＳｉＯ２の含有量のＳｉＯ２とを含む耐火物であって、
クリープ速度が約１×１０−４ｈ−１以下である耐火物。
【請求項２】
前記耐火物の前記クリープ速度が約５．０×１０−５ｈ−１以下である、請求項１に記載の耐火物。
【請求項３】
前記耐火物の理論密度の割合が約９５％以下である、請求項１に記載の耐火物。
【請求項４】
前記耐火物の見掛け気孔率が約０．８ｖｏｌ％以下である、請求項１に記載の耐火物。
【請求項５】
約１０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３〜約９４ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３の範囲の含有量のＡｌ２Ｏ３と、
少なくとも約１ｗｔ％のＳｉＯ２の含有量のＳｉＯ２と、
添加剤と、
アルミニウム相と、
シリカ相とを含む耐火物であって、
前記シリカ相が、前記耐火物のボディ部内の前記アルミニウム相全体にわたって実質的に均一に分散している耐火物。
【請求項６】
約８ｗｔ％以下の前記添加剤を含む、請求項５に記載の耐火物。
【請求項７】
前記シリカ相が、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸ストロンチウム、ケイ酸イットリウム又はこれらの組み合わせを含む、請求項６に記載の耐火物。
【請求項８】
約１ｗｔ％以下のアルカリ金属酸化物を含む、請求項６に記載の耐火物。
【請求項９】
前記耐火物中のＡｌ２Ｏ３の少なくとも約１６％を反応性Ａｌ２Ｏ３として備える、請求項５に記載の耐火物。
【請求項１０】
少なくとも約０．２ｗｔ％のＺｒＯ２及び少なくとも約０．２ｗｔ％のＹ２Ｏ３を含む、請求項５に記載の耐火物。
【請求項１１】
約０．３ｗｔ％以下のＺｒＯ２を含む、請求項５に記載の耐火物。
【請求項１２】
少なくとも約０．２ｗｔ％のＴｉＯ２を含む、請求項５に記載の耐火物。
【請求項１３】
少なくとも約２０ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３を含む、請求項５に記載の耐火物。
【請求項１４】
約９３ｗｔ％以下のＡｌ２Ｏ３を含む、請求項５に記載の耐火物。
【請求項１５】
前記耐火物の破壊靭性が少なくとも約２．１ＭＰａ−ｍ１／２である、請求項５に記載の耐火物。
【国際調査報告】
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