アルミニウム-ケイ素合金を製造する方法であって、シリカを所定の温度に予熱することと、アルミニウムと予熱シリカとを混ぜ合わせて、アルミニウムを融解させ、アルミニウム-ケイ素合金を製造すること、とを含む方法。前記シリカを約1300°C~約1400°Cの温度に予熱する、請求項1に記載の方法。前記シリカが、約1~約5mmの平均直径を有する粒子の形態である、請求項1に記載の方法。前記アルミニウムを、前記予熱シリカと混ぜ合わせる前に約1200°C又はそれ以下の温度に予熱する、請求項1に記載の方法。前記アルミニウムを約1000°C~約1100°Cの温度で融解させる、請求項4に記載の方法。前記アルミニウムが、固体インゴット、ショット、プレート、又はペレットの形態である、請求項1に記載の方法。前記アルミニウムを、前記予熱シリカと混ぜ合わせる前にシリカ粒子でコーティングする、請求項6に記載の方法。前記シリカ粒子を、液体スラリーとして前記アルミニウムの表面に塗布し、乾燥させる、請求項7に記載の方法。前記アルミニウムが、アルミニウム-ケイ素合金である、請求項1に記載の方法。前記混ぜ合わせた予熱シリカとアルミニウムとを撹拌する、請求項1に記載の方法。前記予熱シリカとアルミニウムとを回転窯内で混ぜ合わせる、請求項1に記載の方法。前記回転窯が、断熱性耐火物を含む内張りを含む、請求項11に記載の方法。前記回転窯が、約0.1RPM~約30RPMで回転する、請求項11に記載の方法。前記回転窯が、約3RPM~約30RPMで回転する、請求項11に記載の方法。前記回転窯が、約3RPM~約15RPMで回転する、請求項11に記載の方法。前記回転窯内の雰囲気を不活性ガスでパージすることを含む、請求項11に記載の方法。前記不活性ガスがアルゴンを含む、請求項16に記載の方法。アルミニウム-ケイ素合金を製造する方法であって、回転窯内でシリカを所定の温度に予熱することと、アルミニウムを前記予熱シリカに添加して、前記アルミニウムを融解させることと、不活性雰囲気を前記回転窯内に供給することと、前記回転窯を撹拌して、アルミニウム-ケイ素合金を製造すること、とを含む方法。前記シリカが、約1~約5mmの平均直径を有する粒子を含む、請求項18に記載の方法。前記シリカを約1300°C~約1400°Cの温度に予熱する、請求項18に記載の方法。前記回転窯が、断熱性耐火物を含む内張りを含む、請求項18に記載の方法。前記回転窯が、約0.1RPM~約30RPMで回転する、請求項18に記載の方法。アルミニウム-ケイ素合金を製造するシステムであって、回転窯内に配置されたシリカを予熱するように使用可能な熱源を受容するように構成された窯開口部を備えるチャンバを含む回転窯であって、アルミニウムを受容するように構成された入口を更に含む前記回転窯と、前記予熱シリカとアルミニウムとを撹拌し混ぜ合わせて、前記アルミニウムを融解させ、アルミニウム-ケイ素合金を製造するための回転駆動機構と、前記回転窯から前記アルミニウム-ケイ素合金を取り出すための出口と、を含む回転窯を含む、前記システム。前記チャンバの内面が、断熱性耐火物を含む、請求項23に記載のシステム。前記回転駆動機構が、約0.1RPM~約30RPMの間の速度で窯を回転させるように使用可能な駆動モータ及び駆動ギアを含む、請求項23に記載のシステム。前記熱源が、バーナーを含み、かつ前記回転窯が、前記開口部のための窯カバーと、前記窯内に配置されたシリカを加熱するために前記窯開口部を通して挿入されそして前記開口部から引き出されるように構成されたバーナーと、を更に含む、請求項23に記載のシステム。しかし、誘導炉の使用等の現在の加熱プロセスでは、シリカの反応に望ましい温度を実現するために、融解アルミニウムを過剰に加熱すなわち、過熱しなければならない。これにより、アルミニウムは、過剰加熱により生じる蒸気として失われる。更に、シリカはアルミニウムよりも密度が低いので、添加されたシリカは、融解アルミニウム上に浮く傾向があり、それによって混合が困難になり、且つシリカと融解アルミニウムとの全体的な反応が妨げられる。シリカは浮く傾向があり、また、典型的にグラファイトで製作される高温耐性混合ブレードは脆性であり且つ混合中に生じる剪断応力のために折れる傾向があるので、混合物を撹拌することは困難である。最後に、副生成物スラグ典型的に、Al2O3及びSiO2は、高い融解温度を有し、固体スラグ粒子は、スラグが融解浴の底部に沈むにつれてアルミニウム-ケイ素合金の一部を捕捉する場合がある。また、副生成物スラグは、炉の耐火性内張りに付着し、除去が困難なクラストを形成する場合がある。現在のプロセスはこのように非効率であるので、シリカの還元及びアルミニウム-シリカ合金の形成におけるアルミニウムの利用率は、わずか約50である。つまり、元のアルミニウムの約半分しかケイ素と合金を形成せず、残りは、蒸気、スラグとして失われるか、又はスラグの分離により捕捉される。アルミニウムはプロセスのコスト全体のうち大きな部分を占めるので、アルミニウム-ケイ素合金を製造するためのより効率的な方法を提供することが依然として必要とされている。1つの実施形態では、アルミニウム-ケイ素合金を製造する方法は、シリカを所定の温度に予熱し、予熱シリカとアルミニウムとを混ぜ合わせてアルミニウムを融解させ、アルミニウム-ケイ素合金を製造することを含む。所定の温度とは、混ぜ合わせたときにアルミニウムが融解し、且つシリカ及びアルミニウムが、アルミノサーミック反応が生じるのに適切な温度すなわち、約1000°C超になるように、シリカの融点約1625°C未満であるが、アルミニウムの融点約660°Cを超える温度を意味する。好ましくは、シリカは、約1.0~約5.0mm、より好ましくは約2.0~約5.0mmの平均粒子直径を有する粒子の形態で提供される。一般的に、直径約0.6mm未満の粒径は好ましくない。また、アルミニウムは、予熱シリカと混ぜ合わせる前に予熱してもよく、アルミニウムは、周囲温度であってもよい。アルミニウムを予熱する場合、予熱シリカと混ぜ合わせる前に、その融点よりは高いが約1200°C未満である温度に炉内で加熱することが好ましい。アルミニウムは、固体のインゴット、ショット、プレート、ペレット、又は任意の他の好適な形態で提供してよい。アルミニウムは、実質的に純粋な形態であってもよく、又は例えば、80重量アルミニウム及び20重量ケイ素等のアルミニウム-ケイ素合金の形態であってもよい。1つの実施形態では、予熱シリカと混ぜ合わせる前にシリカ粒子でアルミニウムをコーティングする。例えば、シリカ粒子から液体スラリーを形成し、アルミニウムの表面に塗布し、スラリーを乾燥させてもよい。アルミニウムをシリカ粒子で予めコーティングすると、過度の酸化からアルミニウムを防ぐことが見出された。好ましくは、アルミニウムが融解した時点で、混ぜ合わせた予熱シリカと融解アルミニウムとを撹拌して、混合を促進する。シリカを予熱することにより、アルミニウムを予熱又は過熱する必要がなくなる。結果として、調製中の酸化及び蒸発により失われるアルミニウムが減り、より多くのアルミニウムをケイ素との合金形成に利用することができるようになる。別の実施形態では、アルミニウム-ケイ素合金を製造する方法は、回転窯内でシリカを所定の温度に予熱し、アルミニウムを予熱シリカに添加してアルミニウムを融解させ、回転窯内に不活性雰囲気を提供し、回転窯を撹拌してアルミニウム-ケイ素合金を製造することを含む。好ましくは、回転窯は、断熱性耐火物を含む内張りを含む。一般的に、回転窯は、約0.1~約30RPM、約3~約30RPM、又は約3~約15RPMで回転される。更に別の実施形態では、アルミニウム-ケイ素合金を製造するシステムとして、例えば、バーナー等の熱源を受容するように構成された窯開口部を有するチャンバを含む回転窯が挙げられる。熱源は、回転窯内に配置されたシリカを予熱するように使用可能であり、回転窯は、好ましくは、アルミニウムを受容するための入口を含み、アルミニウムは周囲温度で添加されてもよく、又は炉内で予熱して融解させてもよい。回転窯は、シリカ及びアルミニウムを撹拌し、混ぜ合わせて、アルミニウム-ケイ素合金を製造するための回転駆動機構を含む。一般的に、本発明の実施形態を実施することにより得られるアルミニウム-ケイ素合金は、約20~約55重量のケイ素と約80~約45重量のアルミニウムとを含む。例えば、1つの実施形態では、得られるアルミニウム-ケイ素合金は、約50重量のケイ素と約50重量のアルミニウムとを含む。これら及び更なる特徴及び利点は、以下の詳細な説明、添付図面、及び添付の特許請求の範囲からより十分に理解されるであろう。図面に記載する実施形態は、事実上実例及び例示であり、添付の特許請求の範囲により定義される本発明を限定することを意図するものではない。以下の詳細な説明の例示的実施形態は、以下の図面と共に読むことで理解できる。本開示の実施形態は、シリカのアルミニウム熱還元反応を介してアルミニウム-ケイ素合金を製造する方法及びシステムを提供する。典型的には、アルミニウム-ケイ素合金は、約20~約55重量のケイ素と約80~約45重量のアルミニウムとを含む。例えば、1つの実施形態では、得られるアルミニウム-ケイ素合金は、約50重量のケイ素と約50重量のアルミニウムとを含む。アルミニウム-ケイ素合金という用語は、ホウ素及びリン等の混入物質を微量しか含有しない任意のアルミニウム-ケイ素合金を指す。微量とは、重量当たり約100重量ppmppmw未満として定義される。具体的には、本発明の実施形態は、調製中のアルミニウムの損失がより少なく、より多くのアルミニウムをケイ素との合金形成に利用できるように、アルミニウムをより効率的に使用するために、回転窯、予熱シリカ、及び/又は不活性ガス雰囲気を用いてアルミニウム-ケイ素合金を製造する方法及びシステムを提供する。更に、アルミノサーミック反応により生成される副生成物スラグ一般的に、酸化アルミニウムは固体として形成され、これは、一旦融解アルミニウム-ケイ素合金を流し出した時点で、空にした後で、反応器から容易に除去することができる。個々に又は組合せて用いられるこれら方法及びシステムは、アルミニウム-ケイ素合金製造の全体的な効率を改善し、調製中に失われるアルミニウムの量を減少させる。シリカは、以下の一般反応に従って約900°C超の温度におけるアルミノサーミック反応でアルミニウムにより還元され得る:4Al3SiO2=3Si2Al2O3反応I次いで、シリカの還元により生成されたケイ素をアルミニウムと混ぜ合わせて、約20~約55重量のケイ素と約80~約45重量のアルミニウムとを含むアルミニウム-ケイ素合金を製造する。1つの実施形態では、アルミニウム-ケイ素合金は、約50重量のアルミニウムと約50重量のケイ素とを含む。図1を参照すると、アルミニウム-ケイ素合金を製造するための例示的な方法10が示されている。方法10は、工程100においてシリカを所定の温度に予熱することを含む。好ましくは、シリカは、小粒子の形態であり、典型的には、約1.0~約5.0mm又は約2~約5mmの平均直径を有する。このプロセスで用いられるシリカは、当該技術分野において容易に知ることができる方法により製造してもよく、商業的に購入してもよい。シリカは、様々な物理的状態又は相のシリカを更に含んでもよい。例えば、シリカは、本明細書に記載のようにアルミニウム-ケイ素合金を形成するために予熱され、アルミニウムと混合されるように使用可能な、ケイ砂、破砕石英、石英微粒子、溶融シリカ、又は任意の他の相若しくは物理的状態、あるいはこれらの任意の組合せを含んでよい。アルミニウムは、工程200において、アルミニウムを融解させるのに十分な時間、予熱シリカと混ぜ合わせられる。上記の通り、アルミニウムを予熱シリカと混ぜ合わせる前に、アルミニウムをシリカ粒子でコーティングしてもよい。アルミニウムは、インゴット、ショット、プレート、又はペレットを含む任意の便利な形態で供給され得る。アルミニウムは、実質的に純粋であってもよく、又は例えば、80重量アルミニウム及び20重量ケイ素を含有する合金等のアルミニウム-ケイ素合金の形態であってもよい。一旦アルミニウムが融解した時点で、工程300において、例えば、回転窯内等でその混合物を撹拌して、アルミニウム-ケイ素合金を製造することが好ましい。上記のように、シリカの温度は、添加されたアルミニウムが融解し、アルミノサーミック反応が生じるような温度である。あるいは、上記のように、予熱シリカと混ぜ合わせる前にアルミニウムも予熱してもよい。両プロセスは、シリカを予熱するのとほぼ同時に融解アルミニウムが生成されるように、実質的に同時に行ってもよい。あるいは、得られる生成物が、混ぜ合わせが適用できる状態で維持される限り、どちらのプロセスも他のプロセスの前に行ってもよい。例えば、シリカの予熱を最初に行う場合、熱損失の量を減少させるか又は最小化して、その予熱状態を保つために、予熱シリカを断熱筐体内で保存してもよい。同様に、アルミニウムの予熱を最初に行う場合、熱損失の量を減少させるか又は最小化して、その融解状態を保つために、得られる融解アルミニウムを断熱筐体内で保存してもよい。工程100におけるシリカの予熱は、シリカを所定の温度、典型的には約1000°C~約1550°C、約1300°C~約1400°C、又は~約1300°Cの範囲に予熱することを含む。当業者に理解されるように、加熱温度は、方法10全体を通して変化又は変動し得る。したがって、シリカを約1300°Cの温度に予熱するという場合、実際の温度は変動する場合があり、常に前記温度で一定に保たれる訳ではないと理解すべきである。1つの実施形態では、シリカは回転窯内で予熱する。図2に概略的に示すように、窯11は、概して水平の構成に配置され且つ外壁12を有する、概して円筒形の形状を有する。外壁12の内張りは、断熱性耐火物14である。また、窯11は、窯開口部16と窯カバー18とを含む。例えば、稼働時、窯開口部を介してシリカ15を窯内に投入する。窯開口部は更に、例えば、ガス源22を供給するガスバーナーを含み得るバーナー20等の熱源を受容するように構成される。バーナーを用いて窯内のシリカを望ましい所定の温度に加熱する。所定の温度に達した時点で、バーナー20を取り外し、窯カバー18により窯開口部16を閉じる。1つの実施形態では、その所定の温度に達した後、周囲温度の固体アルミニウムを窯開口部16を通して添加する。断熱性耐火物14は、窯からの熱損失を減少させるように使用可能な任意の耐熱性及び断熱性の材料を含んでよく、且つアルミニウム-ケイ素合金生成物を汚染しない。例えば、耐火物は、シリカ含有アルミナ、グラファイト、シリコンカーバイド、又は窒化ケイ素を含み得る。図示のように、回転窯11は、駆動モータ26と操作可能に連結するギア24により駆動される。図1及び図2の両方を参照すると、方法10は、代替方法として、予熱シリカと混ぜ合わせる前にアルミニウムを融解させて融解アルミニウムを生成することを含む。アルミニウムは、例えば、誘導炉等の炉28内に収容してよいが、他の種類の炉を用いてもよい。上述のように、その融解は、シリカの予熱前、予熱後、又は予熱中に行ってよい。アルミニウムは、約660°Cの公称融解温度を超えて加熱されるが、先行技術のように過熱される訳ではない。1つの実施形態では、これは、アルミニウムを約1000°C~約1200°C、約1050°C~約1150°C、又は~約1100°Cの温度に加熱することを含む。アルミニウムを先行技術のプロセスよりも低い温度に加熱することにより、調製中に酸化及び/又は蒸発して失われるアルミニウムが減少する。用いられる温度がより低いと、アルミニウムの酸化が減速する。1つの実施形態では、誘導炉28内でアルミニウムを融解させる。別の実施形態では、それに限定されるものではないが、電気アーク炉又はガス炉等での任意の他の加熱装置を用いてもよい。1つの実施形態では、シリカを予熱し、アルミニウムを融解させて融解アルミニウムを生成した後、例えば、回転窯等の反応器内で予熱シリカと融解アルミニウムとを混ぜ合わせる。1つの実施形態では、反応器は、予熱シリカを移動させずに融解アルミニウムを予熱シリカに直接添加するようにシリカを予熱する容器が含まれる。例えば、シリカを窯11内で予熱する場合、アルミニウム及びシリカを混合するために導管30を介して融解アルミニウムを窯に添加する。上述のように窯が窯開口部16を含む場合、窯開口部16を介して融解アルミニウムを窯に添加してもよく、続いて窯カバー18で窯開口部16を閉じて、予熱シリカ及び融解アルミニウムの熱損失及び/又は材料損失を減少させることもできる。更に、任意の好適な輸送方法を用いて、予熱シリカと融解アルミニウムとを混ぜ合わせてもよい。1つの実施形態では、断熱搬送装置を用いて、シリカを予熱した場所に融解アルミニウムを移送してもよい。別の実施形態では、重力及び/又はゲートの開閉により誘発されたときに、融解アルミニウムがある箇所から別の箇所に流動するように、炉の筐体と融解アルミニウムとの間にチャネルを予め配置してもよい。2つを混ぜ合わせたときに、シリカが予熱されたままであり且つアルミニウムが融解したままであるように、任意の他の再配置の代替形態を用いてもよい。方法10は、更に、予熱シリカとアルミニウムとの混合を促進するために、工程300において、チャンバを回転させることによる等、内部的に又は外部的に窯11等の反応器を撹拌することを含んでもよい。具体的には、チャンバの撹拌は、2つが互いに十分混合されるように、予熱シリカとアルミニウムとを収容している間チャンバを回転させることを含んでもよい。アルミニウムを固体として添加する場合、この撹拌により熱の移動が増加して、アルミニウムがより迅速に融解する。1つの実施形態では、チャンバの底部、すなわち床に最も近い部分が、チャンバの頂上部、すなわち床から最も遠い部分に向かって回転するように、チャンバの横軸の周りに回転させる。別の実施形態では図示しない、反応器は、反応器が回転している間チャンバ内で移動して混合を更に促進するグラファイトスターラ等のスターラを内部に含んでもよい。1つの実施形態では、シリカを回転窯11内で予熱する場合、反応器は、融解アルミニウムを炉28から回転窯に直接添加して混合を促進できるような回転窯を含み得る。工程300における反応器の撹拌回転窯の回転等は、方法10中の任意の時点で開始してよい。例えば、1つの実施形態では、反応器は、シリカの予熱後であるがシリカとアルミニウムとを混ぜ合わせる前に撹拌してよい。別の実施形態では、反応器は、予熱シリカとアルミニウムとを混ぜ合わせた後に撹拌してもよい。更に別の実施形態では、反応器は、方法10全体を通して連続的に撹拌してもよい。1つの実施形態では、窯11は、予熱シリカ及び/又はアルミニウムの全重量及び望ましい撹拌の程度に応じて様々な速度で回転させてよい。1つの実施形態では、窯は、約0.1RPM~約30RPM、約3RPM~約30RPM、又は約3RPM~約15RPMの速度で回転する。別の実施形態では、窯の回転速度は、方法10全体を通して変動し得る。更に別の実施形態では、窯は、回転が予熱シリカとアルミニウムとの混合を促進するように、任意の他の速度で又はその他の任意の工程間で回転させてもよい。また、窯は、予熱シリカとアルミニウムとを混合して、アルミニウムを融解させ、アルミニウム-ケイ素合金を製造するのに十分な時間回転させてよい。1つの実施形態では、予熱シリカとアルミニウムとを混ぜ合わせ、約10分間~約200分間、約20分間~約150分間、又は約30分間~約120分間、窯11内で回転させる。予熱シリカとアルミニウムとを混合する時間は、全体のバッチサイズ、シリカの予熱温度、アルミニウムの温度、反応器からの熱損失率、及び/又は反応器内における撹拌の程度に部分的に依存する。別の実施形態では、不活性雰囲気を反応器に供給して、反応器の酸素をパージする。例えば、雰囲気は、アルゴン、ヘリウム、若しくはこれらの任意の組合せ、又は酸素をほとんど若しくは全く含有せず、且つシリカ及びアルミニウムと反応しない任意の他の雰囲気を実質的に含んでよい。不活性雰囲気は、予熱シリカとアルミニウムとをチャンバ内で連続混合することができる任意の利用可能な方法を介して提供され得る。図2に図示する1つの実施形態では、窯11は、不活性ガスをチャンバ内に送り込むことができる入り口孔34を含み得る。チャンバは、入り口孔と組合せて、不活性雰囲気を連続的に供給するように窯の雰囲気をフラッシングできる出口孔36を更に含んでもよい。別の実施形態では、反応器が実質的に不活性雰囲気で密封されるように反応器を封止するとき、不活性ガスを反応器にポンプ供給してもよい。更に別の実施形態では、多孔質プラグを反応器の壁に配置し、不活性ガスを注入するために用いてもよい。このような実施形態では、多孔質プラグの配置位置は、反応器内における予熱シリカとアルミニウムとの混合を更に促進する更なる効果を有し得る。あるいは、予熱シリカとアルミニウムとが混合されている間反応器内の雰囲気が酸素をほとんど又は全く含有しないように、任意の他の方法を使用してもよい。反応器内の酸素の量を最小化することにより、酸化により失われるアルミニウム及びケイ素の量が減少し、合金のケイ素含量が増加する。予熱シリカとアルミニウムとを混合した結果として、予熱シリカは、反応Iに従ってケイ素に還元される。ケイ素がアルミニウムと結合して、アルミニウム-ケイ素合金が形成される。アルミニウム-ケイ素合金とともに、副生成物スラグも生成され、前記副生成物スラグは、典型的に、SiO2及びAl2O3を含む。本発明の幾つかの実施形態により想到される稼働温度において、副生成物スラグは固体のままである。また、方法10は、工程400において副生成物スラグからアルミニウム-ケイ素合金を分離することを含む。アルミニウム-ケイ素合金の分離は、任意の多数の方法で実施できる。例えば、副生成物スラグは、アルミニウム-ケイ素合金が融解液体である間、固体のままである。アルミニウム-ケイ素合金は反応器から注ぎ出されるが、副生成物スラグは後に残るように反応器を傾けてもよい。別の実施形態では、湯出口38を反応器内に設けて、融解アルミニウム-ケイ素合金を鋳型等に流し込み、前記鋳型で合金を冷却及び固化させてもよい。別の実施形態では、融解アルミニウム-ケイ素合金の温度に耐えるのに適した金網又は多孔質ひしゃくを使用して、副生成物スラグ及び/又は他の混入物質を反応器から除去してもよい。アルミニウム-ケイ素合金を副生成物スラグ及び任意の他の添加物又は微粒子から実質的に単離する、アルミニウム-ケイ素合金を分離する任意の他の代替プロセス又は方法を用いてもよい。ここで、アルミニウム-ケイ素合金は、アルミニウムが加熱される温度が、融解アルミニウムを得るために先行技術で用いられるプロセスよりも低いようにシリカを予熱することにより製造されることを理解すべきである。融解及び調製中のアルミニウムの温度がより低いことは、アルミニウムの任意の酸化及び/又は蒸気損失を減少させる助けとなる。更に、予熱シリカとアルミニウムとを混ぜ合わせるときに利用される反応器は、回転等により撹拌して、2つの混合を促進できる。1つの実施形態では、不活性雰囲気の添加による酸素のパージは、更に、合金プロセスの全体的な効率を改善するのに役立つ。具体的には、好ましくは、一般的に及び典型的に等という用語は、本明細書において、請求される発明の範囲を制限するため、又は請求される発明の構造又は機能にとって特定の特徴が重大、不可欠、又は更には重要であることを示すために利用されるものではないことに留意されたい。むしろこれらの用語は、本発明の特定の実施形態において使用してもしなくてもよい代替的又は追加的特徴を強調することを単に意図している。また、実質的に及び約等の用語は、本明細書において、任意の量的比較、値、測定、又は他の表現に起因し得る固有の不確実性の程度を表すことに留意されたい。本発明の詳細説明及びその特定の実施形態への参照により、添付の請求項に定義される本発明の範囲を逸脱することなく、修正及び変形が可能であることが明らかであろう。より具体的には、本発明の一部の態様は、本明細書において、好ましい又は特に有利であると特定されていても、本発明は、本発明のこれらの好ましい態様に必ずしも制限されないと考えられる。