ES2281444T3 - Metodo para mejorar el periodo de vida de un elemento calefactor de un disiliciuro de molibdeno a bajas temperaturas. - Google Patents

Abstract

Un método para aumentar el periodo de vida de los elementos calefactores que constan esencialmente de siliciuro de molibdeno y aleaciones de este material básico, cuando dichos elementos se utilizan a bajas temperaturas como lo son las comprendidas en el intervalo existente entre 400 y 600 ºC, caracterizado por que el elemento calefactor contiene Mo(Si1-xAlx)2 y más de un 40 % de su volumen es Al2O3, y que dicho material se produce de forma que contenga aluminio a una determinada proporción de manera que x se sitúe en el intervalo comprendido entre 0, 4 y 0, 5 para prevenir la formación de la peste.

Description

Método para mejorar el periodo de vida de un elemento calefactor de un disiliciuro de molibdeno a bajas temperaturas.

La presente invención está relacionada con un método para aumentar la duración útil de los elementos calefactores a bajas temperaturas, y más concretamente hace referencia a la vida útil de los elementos del tipo siliciuro de molibdeno y siliciuro de molibdeno y tungsteno, incluyendo distintas aleaciones de estos materiales básicos. Los solicitantes han producido elementos de esta naturaleza de diversos modos.

Cuando dichos elementos actúan a temperaturas relativamente bajas, por ejemplo a temperaturas entre los 400 y 550ºC, no se forma una capa protectora de dióxido de silicio como cuando los elementos actúan a temperaturas superiores. Dicha capa recibe el nombre de lámina de cristal. Por el contrario, los elementos están sujetos a la llamada peste, lo que significa que se forma una capa no protectora de MoO_{3} y SiO_{2} en la superficie de los elementos. Esta mezcla es porosa y se desintegra fácilmente, dando como resultado una reducción de la vida útil de los elementos.

Sin embargo, existen aplicaciones en las que tales elementos son la mejor alternativa. Un ejemplo se puede encontrar en el calentamiento de las cámaras de deposición química en fase vapor a baja presión (LPCVD, en sus siglas en inglés) que se produce durante la fabricación de circuitos electrónicos.

Un modo para mejorar las propiedades de los mencionados elementos calefactores a bajas temperaturas es el de preoxidar los elementos a una temperatura aproximada de 1500ºC o mayor para formar capas de SiO_{2}. Dichas capas reducirán la formación de la peste. Esta se produce como resultado de la reacción entre el MoSi_{2} y el O_{2} dando lugar a MoO_{3} y SiO_{2}. Esta mezcla es relativamente porosa y por este motivo no permite la protección contra la continua oxidación.

Sin embargo, tales métodos no permiten que exista una protección satisfactoria contra la formación de la peste.

En la patente sueca con el número de especificación 0001846-5 se describe otro método. Este implica que se mantenga bajo el contenido de agua de la atmósfera que rodea a los elementos cuando se utilizan dichos elementos. Este método proporciona una protección satisfactoria contra la formación de la peste.

El método de acuerdo con la presente invención aumenta significativamente el periodo de vida de dichos elementos.

De esta manera la presente invención se refiere a un método para aumentar el periodo de vida útil de los elementos calefactores que constan esencialmente de siliciuro de molibdeno y aleaciones de ese material básico cuando se utilizan los elementos a bajas temperaturas como lo son las comprendidas en el intervalo existente entre 400 y 600ºC, ambas inclusive. Dicho método se caracteriza porque el material del elemento calefactor contiene Mo(Si_{1-x}Al_{x})_{2} y hasta un 40% de su volumen es Al_{2}O_{3} y porque este material se produce de forma que contenga el aluminio suficiente para prevenir significativamente la formación de la peste.

La presente invención está destinada a aumentar el periodo de vida de los elementos calefactores que constan esencialmente de siliciuro de molibdeno y aleaciones de este material básico, cuando los elementos se utilizan a bajas temperaturas como las que comprende el intervalo de 400 a 600ºC, ambas inclusive. Anteriormente ya se han mencionado ejemplos de dichos hornos.

De acuerdo con la presente invención, el material resistente de este elemento calefactor incluye Mo(Si_{1-x}Al_{x})_{2} que se produce de forma que contenga el aluminio suficiente para prevenir significativamente la formación de la peste.

Sorprendentemente, se ha encontrado que no se forman pestes o que se forman en muy poca cantidad cuando dicho material se utiliza en los intervalos de temperatura mencionados.

Este hecho se debe a la formación de Al_{2}O_{3} en las superficies del elemento, y de este modo se reduce la formación de la peste o se produce la desaparición de tal formación.

De acuerdo con la invención, se hace que x se sitúe en el intervalo comprendido entre 0,40 y 0,50. Cuando se pone en práctica la invención no se forma ninguna peste. Los solicitantes han llevado a cabo una prueba en la que uno de dichos elementos se mantuvo durante doce meses a una temperatura de 450ºC sin que se formasen pestes. Fue un resultado muy sorprendente.

De acuerdo con la invención, el material del elemento calefactor se produjo de manera que hasta un 40% de su volumen fuese Al_{2}O_{3}. El óxido de aluminio constituye una fase mecánica estabilizadora de elementos.

Claims (1)

1. Un método para aumentar el periodo de vida de los elementos calefactores que constan esencialmente de siliciuro de molibdeno y aleaciones de este material básico, cuando dichos elementos se utilizan a bajas temperaturas como lo son las comprendidas en el intervalo existente entre 400 y 600ºC, caracterizado porque el elemento calefactor contiene Mo(Si_{1-x}Al_{x})_{2} y más de un 40% de su volumen es Al_{2}O_{3}, y que dicho material se produce de forma que contenga aluminio a una determinada proporción de manera que x se sitúe en el intervalo comprendido entre 0,4 y 0,5 para prevenir la formación de la peste.