(57)【要約】  多孔質材料を含むハニカム構造を有する建築用レンガであって、前記多孔質材料が、次の一連の工程：工程ａ）生石灰を調製する工程；工程ｂ）前記生石灰、水およびシリカを混合する工程；工程ｃ）成核剤を添加する工程；工程ｄ）水熱合成してセラミック塊を得る工程、および工程ｅ）工程ｄ）で得られた前記セラミック塊を乾燥させる工程を含む方法によって得られる、建築用レンガ。【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質材料を含む気泡構造を有する建築用レンガであって、前記多孔質材料が、次の一連の工程：
−  工程ａ）平均サイズが１ｍｍ〜１５ｍｍであり、純度が少なくとも９０ｗｔ％であり、開放気孔率が０％より大きく２５％以下である石灰石のブロックを、８００℃以上の温度で焼成することによって生石灰を合成し、生石灰の粒子を得る工程；
−  工程ｂ）工程ａ）で得られた前記生石灰、水およびシリカを、０．５〜３のＣａＯ／ＳｉＯ2モル比で混合し、前記成分のクリーム状物を得る工程；
−  工程ｃ）工程ｂ）で調製されたクリーム状物に成核剤を導入する工程；
−  工程ｄ）工程ｃ）から得られた前記クリーム状物を、２．１０5Ｐａ〜２０．１０5Ｐａの飽和水蒸気圧および１３０℃〜２００℃の温度で、１５時間〜３０時間加熱することによって水熱合成して、セラミック塊を得る工程、および
−  工程ｅ）工程ｄ）で得られた前記セラミック塊を、１００℃〜４００℃の温度で、５〜２４時間乾燥させる工程
を含む方法によって得られる、建築用レンガ。
【請求項２】
前記製造方法は工程ｃ１）を含み、前記工程ｃ１）の間に、気泡構造を有する少なくとも１つの建築用レンガの気泡の一部または全部は、部分的にまたは完全に工程ｃ）で調製された前記クリーム状物で充填され、気泡構造を有する前記建築用レンガは、前記工程ｃ１）を経た後に、次いで工程ｄ）およびｅ）に供されることを特徴とする、請求項１に記載の建築用レンガ。
【請求項３】
前記建築用レンガが、工程ｃ１）を実行する前に予め水で湿潤されることを特徴とする、請求項２に記載の建築用レンガ。
【請求項４】
気泡構造を有する前記建築用レンガの気泡すべてが、工程ｃ）で調製された前記クリーム状物で、その内部容積の少なくとも５０％まで充填されることを特徴とする、請求項２または３の一項に記載の建築用レンガ。
【請求項５】
工程ｃ）において、０．０１〜１０ｗｔ％、好ましくは１％〜５ｗ％の成核剤が、工程ｂ）で調製されたクリーム状物中に導入されることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の建築用レンガ。
【請求項６】
前記成核剤が、ナノメートルの形状、好ましくはコロイド懸濁液の形状、または５０ｎｍ〜２μｍの粒度分布を有する粉末の形状の、石灰および／またはシリカから選択されることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の建築用レンガ。
【請求項７】
前記成核剤が、５０ｎｍ〜５μｍの粒度分布を有する粉末、または次の結晶相、すなわち、ジャイロライト、トバモライト、ゾノトライト、フォシャジャイト、ジェナイト、アフィライト、ヒレブランダイトもしくはこれらの結晶相の１つ以上の混合物のコロイド懸濁液であることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の建築用レンガ。
【請求項８】
前記成核剤が、マグネシウム、アルミニウム、バリウム、鉄、ナトリウム、チタンの酸化物もしくはゼオライトの粉末または懸濁液であることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の建築用レンガ。
【請求項９】
気泡構造を有する前記建築用レンガが、焼成粘土のレンガであることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の建築用レンガ。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、断熱値の高い新規な建築用レンガに関する。
【０００２】
気泡構造を有する、「モノミュールレンガ（Monomur brick）」と呼ばれる焼成粘土のレンガ、または「ブロック」と呼ばれるセメントのレンガは、建物の壁、床、仕切りまたは他の構成部品の構築に広範に使用されている。
【０００３】
これらのレンガの様々な大きさおよび様々な形の気泡は、通常は空であり、断熱を上げる役割を果たす。しかし、これらの気泡の自由空間は、熱対流を制限するのに十分なほど小さくなければならず、かつその壁は、最低限の機械的強度を維持しながら伝導作用を制限するのに十分なほど薄くなければならない。しかし、これらの気泡の空き空間によって誘導される耐熱性は、気泡中の空気の対流作用によって制限される。気泡を小さくし、その数を増やしたレンガを製造することによってこの作用を制限することが可能であるが、こうしたいわゆる「モノミュール」レンガの製造はより複雑であり、前記気泡の壁が倍増するせいで伝導作用が増大することによって、得られる利点が帳消しになることが多い。
【０００４】
第２５２１１９７Ａ１号に公開される仏国特許出願は、気泡が、「断熱値が高い気泡材料で」、たとえば、「ポリウレタン発泡体、ポリスチレン発泡体、または任意の他の繊維性材料（グラスウールまたはロックウール）もしくは分断された材料（凝集コルク）」で充填された焼成粘土のレンガを開示している。しかし、状況に応じて、これらの材料は：
（ｉ）引火性であるおよび／もしくは火災の場合に有毒ガスを放出する、
（ｉｉ）配置およびその後の廃棄物の管理に特定の条件を必要とするＲＣＦ（リフラクトリーセラミックファイバー）の範疇に根本的に分類できるので、潜在的に有害な化合物である、
（ｉｉｉ）時間とともにその断熱性を失う（充填物の沈降）、
（ｉｖ）または、上の欠点のいくつかを有する。
【０００５】
さらに、ある場合にはレンガの充填は現場で行われ、これにより制約が追加されることになり、追加的な労力が必要となる。
【０００６】
文献ＦＲ２８７６４００は、「粉末状の多孔質製品をベースとする断熱材で」充填された空洞レンガの使用を開示している。充填材料は膨張パーライトまたは膨張バーミキュライトをベースとし、それらには増粘剤として澱粉が使用される。この特許出願は、他の構成成分、たとえば、接着剤として使用されるコロイダルシリカ、疎水化剤、または分散プラスチックの使用にも言及している。この解決策の欠点は、凝集体の機械的耐久性の低さにあり、それは構成部品が輸送および設置の間に劣化するリスクを伴う。さらに、この構造は凝集力が低く、壁に穴を開けるおよび切断する間に材料が欠けるリスクに明白につながることになる。数年間にわたって粒が沈降するので、しまいには断熱値の低下を制御できなくなる。
【０００７】
文献ＦＲ２９２７６２３は、発泡石灰を有する焼成粘土レンガ型の建築用構成部品を開示している。この多孔質材料は、全乾燥物質、すなわち繊維、無機賦形剤、硬化剤および発泡剤の重量に対して６５〜９０ｗｔ％の石灰−セメント混合物から成る。その原理は、石灰を発泡剤と凝結させて気泡を作成し、反応中にそれらを捕捉することによって多孔質構造を得ることである。この解決策の欠点は、石灰を多孔質材料の形状に固めるのを助けるために合成化学物質を使用する必要があることにある。これらの化学物質の中でも、発泡剤、ゲル化剤、凝結促進剤、および硬化剤を挙げることができる。この方法では、かかる材料の微細構造、特に、孔径および分布、全孔隙率および積層のタイプを合成後に制御することが難しい。かかる構造は機械的耐久性が低いので、焼成粘土のレンガの数またはその壁の厚さを減少させる可能性が制限され、建築用構成部品を配置する間に多孔質材料が崩壊するリスクが生じる。プロセスに有機化合物（硬化剤、発泡剤など）が存在するので、耐火性のリスクおよび放出される煙霧の毒性が増大する恐れがあることも留意されるべきである。
【０００８】
よって、生じる課題は、上述の欠点のない建築用レンガを供給すること、特に、機械的強度が良好であり、すなわち１０ｋｇ／ｃｍ2より大きく、かつ断熱性が極めて良好な、すなわち０．１００Ｗ／ｍＫ未満、好ましくは０．０５Ｗ／ｍＫ未満である、レンガを供給することである。
【０００９】
本発明の１つの解決策は、多孔質材料を含む気泡構造を有する建築用レンガであって、前記多孔質材料が、次の一連の工程：
−  工程ａ）平均サイズが１ｍｍ〜１５ｍｍであり、純度が少なくとも９０ｗｔ％であり、開放気孔率が０％より大きく２５％以下である石灰石のブロックを、８００℃以上の温度で焼成することによって生石灰を合成し、生石灰の粒子を得る工程；
−  工程ｂ）工程ａ）で得られた前記生石灰、水およびシリカを、０．５〜３のＣａＯ／ＳｉＯ2モル比で混合し、前記成分のクリーム状物を得る工程；
−  工程ｃ）工程ｂ）で調製されたクリーム状物に成核剤を導入する工程；
−  工程ｄ）工程ｃ）から得られた前記クリーム状物を、２．１０5Ｐａ〜２０．１０5Ｐａの飽和水蒸気圧および１３０℃〜２００℃の温度で、１５時間〜３０時間加熱することによって水熱合成して、セラミック塊を得る工程、および
−  工程ｅ）工程ｄ）で得られた前記セラミック塊を、１００℃〜４００℃の温度で、５〜２４時間乾燥させる工程
を含む方法によって得られる、建築用レンガである。
【００１０】
均質な媒体中での材料の水熱合成は、一般に、均質な核生成（成核剤の形成）および成長（成核剤の増大）によって行われる。すなわち、種が、一般に液相中に拡散し、核（数百個の原子の凝集体）を形成し、次いでそれが成長して最終材料の粒を形成することとなる。
【００１１】
成長するために、核は臨界直径に到達しなければないが、それは材料および合成条件に依存する。もし到達しなければ、核は溶解し、材料を供給して再び核を形成する。したがって、核生成工程は、臨界サイズに到達して成長する核と、溶解する核の間の平衡状態である。
【００１２】
不均質な媒体中で水熱合成を行えば、既に臨界サイズにある固体の成核剤を溶液中に導入することにより、核生成工程を制御することが可能となる。これにより、こうした成核剤の成長工程に集中し、合成速度を加速することが可能となる。成核剤は一般に、得ようとする材料の粒であるが、不純物でも反応器の表面でもよい。導入される成核剤の性質は、合成する材料の結晶形状を促進し、材料または粒の微細構造に影響を及ぼすことができる。
【００１３】
成核剤を導入することによって、特定の断熱性多孔質の珪質石灰質（silicocalcareous）微細構造の制御および合成ができるようになる。成核剤の導入には、幾つかの効果、すなわち、結晶化速度を加速する、微細構造の均質性を向上させる、特定の微細構造の成長を促進する、といった効果があり得るが、そうした効果は、同時に生じる場合もあるし、そうでない場合もある。
【００１４】
実際、本発明による建築用レンガにより、得られる微細構造は、１０〜４０ｋｇ／ｃｍ2の機械的強度を有しながら、孔径分布が０．０１〜０．５μｍを中心とする多孔性を有することができるようになる。
【００１５】
本発明によるレンガに使用される多孔質材料は完全に無機質で、有機化学物質が添加されることなく作製されており、この意味で、該材料は持続可能な開発手法に適合している。こうした特性は、壁を構築する間に幾つかのレンガを積み重ねた結果生じる沈降現象を通して時間とともに変化していくことはない。
【００１６】
経済的な観点から言えば、水熱合成は設備を必要とするが、その経費は提示される作動温度に（よって圧力にも）比例する。本発明者らの発明は、成核剤を使用することによって、成核剤を使用しなければ必要であったと思われる圧力または温度よりも低い運転温度および／または圧力で微細構造を得ることを可能とする、あるいは所与の温度および圧力での水熱合成の継続時間を大幅に減少させることを可能にする（たとえば、１５０℃および４バールで、成核剤を添加すると合成時間を２分の１に減らす、すなわち４０時間の代わりに２０〜２４時間に減らすことができるようになる）。よって、必要とされる均質な性質を有する製品の製造を確保しながらも、プロセスの全体的な運転経費は必然的に下がる。
【００１７】
本発明によるレンガは、必要に応じて次の特徴の１つ以上を有する。
【００１８】
−  製造方法は、工程ｃ１）を含み、工程ｃ１）の間に、気泡構造を有する少なくとも１つの建築用レンガの気泡の一部または全部は、部分的にまたは完全に工程ｃ）で調製された前記クリーム状物で充填され、前記製造方法において、気泡構造を有する前記建築用レンガは、前記工程ｃ１）を経た後に、次いで工程ｄ）およびｅ）に供される。
【００１９】
−  前記建築用レンガは、工程ｃ１）を実行する前に予め水で湿潤される。この工程によって、開放気孔の封止が可能となるので、クリーム状物を導入する間、後者に含有される水が毛管現象によって吸収されることを防止する。
【００２０】
−  気泡構造を有する前記建築用レンガの気泡すべては、工程ｃ）で調製された前記クリーム状物で、その内部容積の少なくとも５０％まで充填される。
【００２１】
−  工程ｃ）において、０．０１〜１０ｗｔ％、好ましくは１〜５ｗｔ％の成核剤が、工程ｂ）で調製されたクリーム状物中に導入される。成核剤は、２つの成分（石灰、シリカ）のそれぞれの重量に加えて、または２つの基本成分の１つ以上の当量を部分的に置きかえられて、または２つの基本成分（石灰、シリカ）の１つ以上の当量を完全に置きかえられて使用される。
【００２２】
−  成核剤は、ナノメートルの形状、好ましくはコロイド懸濁液の形状、または１０ｎｍ〜１００μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜５μｍの粒度分布を有する粉末の形状の、石灰および／またはシリカから選択される。この場合、種の溶解および核としてのそれらの再結合は、粒度分布の効果により速度的に有利である。
【００２３】
−  成核剤は、１０ｎｍ〜１００μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜５μｍの粒度の珪質石灰質（ＣａxＳｉYＯz）ベースの粉末、または次の結晶相、すなわち、ジャイロライト、トバモライト、ゾノトライト、フォシャジャイト、ジェナイト、アフィライト、ヒレブランダイト、ウォラストナイトもしくはこれらの結晶相の１つ以上の混合物のうちの１つのコロイド懸濁液である。この場合、核は、それらの上で成長する結晶と同じ化学組成のものである。これは、均質核生成と呼ばれる。
【００２４】
−  成核剤が、マグネシウム、アルミニウム、バリウム、鉄、ナトリウム、チタンの酸化物もしくはゼオライトの粉末または懸濁液である。この場合、核生成は、合成するものと異なる化学的性質の構成成分を添加することによって開始される。これは、不均質核生成と呼ばれる。不均質な核から出発した成長から得られる結晶構造は、核の結晶構造によって改変され得る。
【００２５】
−  気泡構造を有する前記建築用レンガが、焼成粘土のレンガである。
【００２６】
−  乾燥工程は、好ましくは、１５０℃〜４００℃の温度、５時間〜４０時間の時間で、好ましくは１０〜２４時間行われる。
【００２７】
上で定義した多孔質材料製造方法において、工程ａ）で使用される石灰石のブロックは、平均サイズが０．１ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜１２ｍｍのものである。これらの値を用いると、石灰石を比較的単純な条件で完全に焼成して、焼成後に０．１ｍｍ〜１５ｍｍの粒度分布の生石灰を得ることが可能となり、それによって、方法の第２の工程を実行中に水を添加する間に生石灰が良好な反応性を有する（反応性は、ＮＦ  ＥＮ  ４５９−２基準に従って測定された）ことが保証され、水和および／または炭酸化の過度のリスクを有することもないことが確かめられた。そうした水和および／または炭酸化は、焼成後の石灰の保存方式から生じることがあり、最終的に珪質石灰質の多孔質構造の品質に影響を及ぼす恐れがある。
【００２８】
上で定義した方法の工程ａ）で使用される石灰石のブロックは、より大きい石灰石のブロックを粉砕し、次いでふるい分けすることによって得てもよい。
【００２９】
石灰石は、少なくとも９０ｗｔ％、好ましくは少なくとも９５ｗｔ％、またはさらには少なくとも９７ｗｔ％の純度（石灰石の総重量に対するＣａＣＯ3含有量）を有し、それにより、上述の結晶構造の前駆体から出発する水熱合成に影響を及ぼす恐れのある不純物の存在が制限される。
【００３０】
よって、上で定義した多孔質材料製造方法に従って使用される石灰石は、６ｗｔ％未満の炭酸マグネシウムおよび６ｗｔ％未満のシリカ、１ｗｔ％未満のアルミナ、１ｗｔ％未満の酸化鉄、１ｗｔ％未満の酸化マンガン、１ｗｔ％未満の他の酸化物、とりわけ、カリウム、ナトリウム、チタンおよび１ｗｔ％未満の不純物、たとえばイオウまたはリンを含有する。
【００３１】
最後に、石灰石の開放気孔率は、水銀圧入測孔法で測定して、０％超〜２５％以下、好ましくは５〜２５％であり、その結果、以下の化学反応中：
ＣａＣＯ3−−−−−−−−−−−−＞ＣａＯ＋ＣＯ2
石灰が形成する間に二酸化炭素が容易に逃げることができるようになり、また形成される生石灰がこの反応中に高密度にならないようになり、上で定義した方法の工程ｂ）の実行中に、生石灰が容易に水を吸収して、石灰の乳状液を極めて速く、すなわち１０分未満で、好ましくは５分未満で形成できるようになる。
【００３２】
上で定義した多孔質材料製造方法の工程ａ）の実行中に、２時間に固定された最大温度保持時間について、温度は８００℃未満および１１００℃超にするべきではないことが顕著に観察された。さらに、焼成温度を１１００℃に固定した場合、最大温度保持時間は、実質的に１時間より長くするべきではない。したがって、当業者であれば、少なくとも１時間の間温度を８５０℃より高くすることを条件として、石灰石を焙焼する温度および継続時間をある程度まで調整することができることが理解されよう。特殊なタイプの炉、処理される石灰石の量、および炉内の製品の配置（たとえば層の厚さ）に応じて、調整が実際に必要となる可能性があると思われる。約９００℃の温度で約３時間が好ましい。この温度で、焼結速度が比較的遅く、最大温度保持時間が反応性にわずかな影響しか及ぼさないことが実際に観察された。したがって、この温度で焙焼すれば、焼成時間を工業的な制約に合わせて調整することができる。
【００３３】
よって、上で定義した多孔質材料製造方法の工程ａ）によって、満足できる反応性を有し、水熱合成後に必要とされる結晶相を形成することができる、生石灰を得ることができる。好ましくは、得られる生石灰は、水および二酸化炭素の総含有量が２ｗｔ％未満である。
【００３４】
上で定義した多孔質材料製造方法の工程ｂ）では、工程ａ）の終わりで得られた生石灰がシリカと混合される。後者は、非晶質でも結晶質でもよく、少なくとも９０ｗｔ％のＳｉＯ2を含み、石灰との反応性が可能な限り高くなるように、好ましくは１００μｍ未満の平均サイズを有する粒子を少なくとも９０ｗｔ％含有する。このタイプのシリカは、現在市販されている。
【００３５】
石灰およびシリカは、より詳細には、０．５〜１．５のＣａＯ：ＳｉＯ2モル比で共に混合される。２成分のＣａＯ−ＳｉＯ2から誘導される相、主にＳｉxＣａyＯz（ＯＨ）w，ｉ（Ｈ2Ｏ）であるタイプの珪質石灰質相も、微量で含んでもよい。さらに、水対固体前駆体（石灰＋シリカ）の重量比は、より詳細には３以上かつ１０以下である。
【００３６】
この手法では、有機化合物（界面活性剤、分散剤、消泡剤、増粘剤など）は何も配合物に添加されない。
【００３７】
上で定義した多孔質材料製造方法の工程ｄ）では、工程ｃ）で得られたクリーム状物は、一般に１時間〜４０時間の間加熱される。上で定義した方法の特定の側面によれば、その工程ｄ）では、反応温度は１３０℃以上であり、より詳細には１６０℃以下である。別の特定の側面によれば、上で定義した方法の工程ｄ）は、１０×１０5Ｐａ（１０バール）以下、好ましくは５×１０5Ｐａ（５バール）以下の飽和蒸気圧で実施される。
【００３８】
上で定義した方法の工程ｅ）では、乾燥時間は一般に、１時間〜４８時間、好ましくは５時間〜２４時間であり、一般に大気圧で実行される。この工程の機能は、より詳細には、残留する水を除去することだけでなく、処理した塊に任意に結晶構造を与えることである。この工程は、従来の電気炉またはガス燃焼炉で実施され、それは工程ｄ）で使用されるものと同じであってもそうでなくてもよい。上で定義した方法の特定の側面によれば、その工程ｅ）では、乾燥温度は、１００℃以上かつ２５０℃以下である。
【００３９】
以下の実施例の助けを借りて、本発明をここより先にさらに詳細に記述することとする。
【００４０】
［実施例］
いわゆる均質核生成剤が水熱合成および乾燥後の微細構造に及ぼす効果の実証
２種の混合物を調製し、配合物１と呼ぶ第１の混合物を次の重量割合で調製した。
【表１】
2015509481.tif 000002
【００４１】
配合物２と呼ぶ第２の混合物を、上で使用された粉末の形状のシリカの一部分をコロイダルシリカ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ  ｌｕｄｏｘ（登録商標）ＳＭ３０）で置きかえることによって調製した。コロイダルシリカは、この場合成核剤である（表２参照）。
【表２】
2015509481.tif 000003
【００４２】
これらの２種の混合物を、６００回転／分で４０分間混合し、次いで１９６℃のオートクレーブに３０時間入れる。いわゆる水熱合成であるこのサイクルの後、系にまだ存在する水を、キャビネット内で、大気圧、乾燥空気下、２００℃で除去する。図１に提示する状態図を見た上で、本発明者らの手順に従う本発明のＣａ／Ｓｉ原子比を考慮すれば、トバモライトおよびゾノトライトを合成するべきである。
【００４３】
結晶相の性質を確かめるために、Ｘ線回折分析を行った。回折図形を重ね合わせたものを図２に提示する。配合物１から生じる多孔質塊における優勢な結晶相は、配合物２から生じるものと同一ではないことが明らかにわかる。この結果は、存在する相の半定量分析によって確認される（表３参照）。
【表３】
2015509481.tif 000004
【００４４】
トバモライトは、合成条件が許せば（Ｐ、Ｔ、時間）、ゾノトライトへの転移に向って熱力学的に進展していく結晶相であることが知られており、定説となっている。よって、コロイダルシリカの導入は、混合物の成分の１つの半径を減少させることを通して、臨界サイズの核を形成するエネルギー障壁を下げることによって、成核剤の役割を果たす。したがって、シリカの溶解率は大幅に加速され、系は熱力学的に最も安定なゾノトライト相に結晶化する。
【００４５】
合成する結晶相の性質に及ぼす成核剤の効果が実証されたので、得られた配合物１および２の試料を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した（図３および図４）。反応速度を減速する／加速するために均質核生成剤を使用することの有益性は、微細構造の観察から明白である。材料の巨視的特性が、それを構成する結晶の形態を反映することがわかっているので、試験した２種の配合物から得られる特性は異なることとなる。このような理由から、これら２種の微細構造についてブリネル硬さ試験を行った。配合物１のブリネル硬さは０．０４ＨＢ、標準偏差は０．０２であり、それに対して混合物２のブリネル硬さは０．４３、標準偏差は０．０２であることが見られる。コロイダルシリカを導入すると、微細構造が改変されることによって、コロイダルシリカを含有していない同じ混合物より１０倍硬い、均質な微細構造が形成される。
【００４６】
いわゆる不均質核生成剤が水熱合成および乾燥後の微細構造に及ぼす効果の実証
核生成添加物の性質が、水熱合成（１２０〜１６０℃、２〜５バール）および低温（＜２００℃）での乾燥後の結晶の形状に及ぼす効果、よって微細構造に及ぼす効果を実証するために、６種の配合物を調製した（表４参照）。２つのパラメータが結晶化を有効に決定する。すなわち、核生成添加物の粒度分布（平均直径による）、および添加される系に対するその水和性である。いずれの場合でも、提示される６種の配合物に含まれるＣａ／Ｓｉ原子比は常に保たれる。この化学量論比は、得られる微細構造を比較できるように変えてはならない。
【表４】
2015509481.tif 000005
【００４７】
これらの６種の混合物を、６００回転／分で４０分間混合し、次いで１５０℃のオートクレーブに２４時間入れる。一般に水熱合成と呼ばれるこのサイクルの後、系にまだ存在する水を、キャビネット内で、大気圧、乾燥空気下、１００℃で除去する。
【００４８】
配合物３から８から得られた試料を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。不均質核生成剤を使用することの有益性は、微細構造の観察から、特に結晶の形状から明らかである（図５）。
【００４９】
よって、不均質な核を導入すると、系の自由エネルギーを改変することによって、合成する結晶の形状を改変することができる。この現象によって、形成される微細構造が変わり、巨視的特性（耐熱性および機械的強度）を制御する手段が提供される。
【００５０】
これを検証するために、これらの６種の試料のそれぞれについてブリネル硬さ試験を行った。結果を表５に提示する。
【表５】
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【００５１】
異なる化学的性質の核を添加すると、ナノメートル尺度で微細構造を改変し、結果的に機械的性質を向上させることができることが、表５からわかる。これを行うことによって、提示する用途において、すなわち、焼成粘土のレンガの気泡に断熱多孔質塊を充填することにおいて、内容物の機械的性質が向上することは重要なパラメータであり得る。
【００５２】
核を添加しない１５０℃／４バールでの試験の場合、機械的性質は、核生成が為された試料で得られたものほど高くない（ブリネル硬さ）ことが見出されている。同様の結果を得るためには、水熱合成の継続時間を２倍に増大させる必要があったであろう。
【００５３】
本発明によって、見出された巨視的特性のナノ構造を制御することで、製造方法の微調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、状態図である。
【図２】図２は、Ｘ線回折図である。
【図３】図３は、走査電子顕微鏡映像である。
【図４】図４は、走査電子顕微鏡映像である。
【図５】図５は、Ｘ走査電子顕微鏡映像である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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