改善较低温度下二硅化钼加热元件使用寿命的方法技术

技术编号:3698049 阅读:214 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种增加加热元件寿命的方法,此类元件主要包含钼硅化物和此类基础材料的合金,当所述元件在低温工作时,例如在温度范围从400-600℃。本发明专利技术的特征在于加热元件材料包含Mo(Si#-[1-x]Al#-[x])#-[2],所述材料含足够的铝以基本阻止有害物形成。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增加低温时加热元件使用寿命的方法,更具体的是钼硅化物型和钼钨硅化物型加热元件的使用寿命,包括此基础材料的不同合金。具有这种性质的元件由申请人以多种形式加工而成。当这类元件在相对低温下工作时,例如温度在400-550℃左右时,没有保护性的二氧化硅氧化层,所谓的玻璃皮(skin)形成,正如在高温下使用此类加热元件的情况。此外,此类元件会遭受所谓的有害攻击(pestattack),意味着在元件表面形成一MoO3和SiO2的非保护层。此混合物是多孔并且易分解的,导致此类元件使用寿命的显著缩短。然而在许多应用中,此类加热元件仍然是最好的选择。这方面的一个例子可以在电路(electronic circuits)生产中的LPCVD(低压化学气相沉积)腔的加热中找到。一种改善此类加热元件低温性质的途径是在大约1500℃或更高的温度下预氧化此类元件,以形成SiO2氧化层。此氧化层会减慢有害物(pest)的形成。有害物形成是由于MoSi2和O2形成了MoO3和SiO2。此氧化物混合物是相对多孔的,进而对连续的氧化不会起保护作用。然而,对于抵御有害物的形成,此类方法不能提供令人满意的保护。另一种方法在瑞典专利说明书第0001846-5号中进行了描述。此方法涉及在所述元件工作时,将元件周围气氛中的水含量保持在低水平。此方法提供了满意的防护有害物形成的保护。依据本专利技术的方法显著的增加了此类元件的使用寿命。本专利技术涉及一种增加加热元件使用寿命的方法,此类元件的基本组成为钼硅化物和此类基础材料合金,当此类元件在低温下工作,比如温度范围400-600℃(含端值),其中该方法的特征在于加热元件材料包含Mo(Si1-xAlx)2,其中令此类材料中包含足够的铝以明显地阻止有害物形成。本专利技术试图增加加热元件使用寿命,加热元件的基本组成为钼硅化物和此类基础材料合金,当此类元件在低温下工作,比如温度范围为400-600℃(含端值)。此类窑炉的例子已经在上面提到。钼硅化物和此类基础材料的合金,指钼硅化物例如可以与少量钨合金化。根据本专利技术,加热元件的防护(resistance)材料包括Mo(Si1-xAlx)2,此材料包含足够的铝以显著阻止有害物形成。已经惊奇地发现当此类材料在所述温度范围内工作时,没有或只有很少数量的有害物形成。这是由于在元件表面Al2O3的形成,进而减少了有害物的形成,或引起所形成物的消失。根据本专利技术的一个优选的实施例,x处在0.2-0.6范围内。当实施本专利技术的实施例时,与使用在所考虑温度范围内的传统元件相比,几乎没有有害物形成。根据本专利技术的一个更优选的实施例,x处在0.45-0.50范围内。当实施本专利技术的实施例时,没有有害物形成时。申请人进行了一个试验,其中一个此类元件在450℃保持了12个月而没产生有害物。这是非常惊奇的结果。根据本专利技术的一个优选的实施例,加热元件材料最高含40%体积比的Al2O3。氧化铝组成了机械元件-稳定(mechanical element-stablishing)相。权利要求1.一种增加加热元件寿命的方法,此类元件主要包含钼硅化物和此类基础材料的合金,当所述元件在低温工作时,例如温度范围400-600℃,其特征在于此类加热元件材料包含Mo(Si1-xAlx)2,其中所述材料含足够的铝以基本上阻止有害物形成。2.根据权利要求1的方法,其特征在于x处于0.2-0.6范围内。3.根据权利要求1或2方法,其特征在于x处于0.40-0.50范围内。4.根据权利要求1、2或3,其特征在于此加热元件材料最高含40%体积百分比的Al2O3。全文摘要一种增加加热元件寿命的方法,此类元件主要包含钼硅化物和此类基础材料的合金,当所述元件在低温工作时,例如在温度范围从400-600℃。本专利技术的特征在于加热元件材料包含Mo(Si文档编号F27D99/00GK1466556SQ0181651公开日2004年1月7日 申请日期2001年9月25日 优先权日2000年9月29日专利技术者M·圣德比尔格, M 圣德比尔格 申请人:桑德维克公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增加加热元件寿命的方法,此类元件主要包含钼硅化物和此类基础材料的合金,当所述元件在低温工作时,例如温度范围400-600℃,其特征在于此类加热元件材料包含Mo(Si↓[1-x]Al↓[x])↓[2],其中所述材料含足够的铝以基本上阻止有害物形成。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:M圣德比尔格
申请(专利权)人:桑德维克公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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