【解決手段】
０．０１重量％未満の総鉱物性不純物と選択的に決定された炭素：シリコンの比率を含む、シリコン、炭化ケイ素および窒化ケイ素などのシリコン含有生成物。その生成物は、少なくとも３重量％のシリカを含む、籾殻および稲藁などの植物に由来する。制御された温度、圧力および反応時間の下、固定炭素：シリカのモル比を調節しながら、シリコン含有植物を硫酸水溶液で浸出して鉱物および金属を除去し、次いで、制御された条件下、熱的に処理して所望の生成物を生産することを特徴とする、そのような高純度のシリコン含有生成物を作るための方法が提供される。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０００ｐｐｍ未満の総鉱物と金属の不純物を含み、約０．５：１と約５：１の範囲の固定炭素：シリカのモル比を有する、植物由来のシリコン含有生成物。
【請求項２】
前記植物が、少なくとも３重量％のシリカをさらに含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項３】
前記植物が、籾殻および稲藁からなる群から選択される、請求項２に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項４】
請求項１に記載の前記生成物から作られるシリコン。
【請求項５】
請求項１に記載の前記生成物から作られる窒化ケイ素。
【請求項６】
請求項１に記載の前記生成物から作られる炭化ケイ素。
【請求項７】
請求項６に記載の前記生成物から作られるα炭化ケイ素。
【請求項８】
請求項６に記載の前記生成物から作られるβ炭化ケイ素。
【請求項９】
請求項１に記載の前記生成物から作られる四塩化ケイ素。
【請求項１０】
前記植物の最大約５０重量％が、稲の部分からなる群から選択される、請求項２に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項１１】
前記植物の最大約２５重量％が、稲の部分からなる群から選択される、請求項９に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項１２】
約５００ｐｐｍ未満の鉱物不純物を含む、請求項１に記載のシリコン含有生成物。
【請求項１３】
約１００ｐｐｍ未満の鉱物不純物を含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項１４】
前記鉱物と金属の不純物が、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、マンガン、鉄、ホウ素、アルミニウム、リン、およびその酸素含有化合物からなる群から選択される鉱物と金属を含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項１５】
約４００ｐｐｍ未満のリンを含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項１６】
約１００ｐｐｍ未満のリンを含む、請求項１５に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項１７】
約１０ｐｐｍ未満のリンを含む、請求項１６に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項１８】
約４ｐｐｍ未満のリンを含む、請求項１７に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項１９】
重量基準で約１０ｐｐｍ未満のナトリウムを含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２０】
重量基準で約１０ｐｐｍ未満のカリウムを含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２１】
重量基準で約１０ｐｐｍ未満のマグネシウムを含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２２】
重量基準で約２０ｐｐｍ未満のカルシウムを含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２３】
重量基準で約１０ｐｐｍ未満のカルシウムを含む、請求項２２に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２４】
重量基準で約１０ｐｐｍ未満のマンガンを含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２５】
重量基準で約３０ｐｐｍ未満の鉄を含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２６】
重量基準で約２０ｐｐｍ未満の鉄を含む、請求項２５に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２７】
重量基準で約１０ｐｐｍ未満の鉄を含む、請求項２６に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２８】
重量基準で約５ｐｐｍ未満の鉄を含む、請求項２７に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項２９】
重量基準で約２ｐｐｍ未満のホウ素を含む、請求項２８に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項３０】
重量基準で約５０ｐｐｍ未満のアルミニウムを含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項３１】
約２０ｐｐｍ未満のアルミニウムを含む、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項３２】
浸出による植物由来の請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項３３】
前記総鉱物と金属の不純物を、１０００ｐｐｍ未満に減少させるように制御された温度、圧力および浸出時間で、硫酸水溶液を用いて浸出させることによって、植物から得られる、請求項３２に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項３４】
固定炭素：シリカの前記モル比が、約１：１から約５：１の範囲である、請求項１に記載の前記シリコン含有生成物。
【請求項３５】
少なくとも３重量％のシリカを含む植物を約４５℃と約２００℃の間の温度で硫酸水溶液を用いて浸出し、揮発性有機物質を除去するために約２００℃と約５００℃の間の温度で浸出された前記植物を熱分解して揮発性有機物質を除去し、浸出され、揮発分を除去した前記植物を熱分解して残留有機物質を遊離の炭素に変換し、そして得られた前記物質を１，４００℃から１，５５０℃の間の温度で炭素熱的に処理して窒化ケイ素を生成することによる、窒化ケイ素を作るための方法。
【請求項３６】
前記窒化ケイ素が、過剰の遊離炭素を除去するためにさらに酸化される、請求項３５に記載の前記方法。
【請求項３７】
前記熱分解物質が、炭素熱的に処理される前に酸化される、請求項３５に記載の前記方法。
【請求項３８】
前記窒化ケイ素が、１０００ｐｐｍ未満の総鉱物と金属の不純物を含む、請求項３４に記載の前記方法。
【請求項３９】
前記窒化ケイ素が、元素のケイ素を生成するために約１，７００℃の温度で熱的処理することにより高熱分解される、請求項３４に記載の前記方法。
【請求項４０】
前記シリコンが、１０００ｐｐｍ未満の総鉱物と金属の不純物を含む、請求項３９に記載の前記方法。
【請求項４１】
少なくとも３重量％のシリカを含む植物を約４５℃と約２００℃の間の温度で硫酸水溶液を用いて浸出し、揮発性有機物質を除去するために約２００℃と約５００℃の間の温度で前記浸出植物を熱分解して揮発性有機物質を除去し、浸出され、揮発分を除去した前記植物を熱分解して残留有機物質を遊離の炭素に変換し、そして得られた前記物質を１，４００℃から１，５５０℃の間の温度で炭素熱的に処理してβ炭化ケイ素を生成する、β炭化ケイ素を作る方法。
【請求項４２】
前記β炭化ケイ素をα炭化ケイ素に変換するために、前記β炭化ケイ素が約２，０００℃より高い温度で熱的に処理される、請求項４１に記載の前記方法。
【請求項４３】
前記熱分解物質が、炭素熱的に処理される前に酸化される、請求項４１に記載の前記方法。
【請求項４４】
前記β炭化ケイ素が、１０００ｐｐｍ未満の総鉱物と金属の不純物を含む、請求項４１に記載の前記方法。
【請求項４５】
前記α炭化ケイ素が、１０００ｐｐｍ未満の総鉱物と金属の不純物を含む、請求項４１に記載の前記方法。

【図１Ａ】

【図１Ｂ】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【公表番号】特表２０１２−５２５３１９（Ｐ２０１２−５２５３１９Ａ）
【公表日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０８６１４（Ｐ２０１２−５０８６１４）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３２６５１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２６９２７
【国際公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（５１１２６２３３７）エスアイ　オプションズ，エルエルシー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＳＩ　ＯＰＴＩＯＮＳ，ＬＬＣ
【Ｆターム（参考）】