专利名称：改善较低温度下二硅化钼加热元件使用寿命的方法
技术领域：
本发明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。
依据本发明的方法显著的增加了此类元件的使用寿命。
本发明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。
本发明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。
根据本发明，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。
根据本发明的一个优选的实施例，x处在0.2-0.6范围内。当实施本发明的实施例时，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。
根据本发明的一个更优选的实施例，x处在0.45-0.50范围内。当实施本发明的实施例时，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。
根据本发明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℃。本发明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
发明者M·圣德比尔格, M 圣德比尔格 申请人:桑德维克公司