(57)【要約】本発明は珪化モリブデンおよびこの基礎物質の合金から本質的になる加熱エレメントを製造する方法に関する。本発明は、珪化モリブデンアルミニウム、Ｍｏ（Ｓｉ１−ｙＡｌｙ）２を、純度少なくとも９８％を有するＳｉＯ２と混合することによりＭｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２およびＡｌ２Ｏ３を実質的に含有する材料を製造することを特徴とする。本発明は加熱エレメントにも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪化モリブデンアルミニウム、Ｍｏ（Ｓｉ１−ｙＡｌｙ）２を純度少なくとも９８％のＳｉＯ２と混合することによりＭｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２とＡｌ２Ｏ３とを実質的に含有する材料を製造することを特徴とする、珪化モリブデンタイプおよびこの基礎物質の合金とから本質的になる加熱エレメントを製造する方法。
【請求項２】
ＳｉＯ２が珪酸塩中に存在し、そして、珪酸塩中の残りの物質が、関与する１つ以上の物質と珪化モリブデンが合金化することができないような、あるいは珪化モリブデンの結晶格子の対称性が維持されるような特性を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｘが０．４〜０．６の範囲にあるようにされることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ｘが０．４５〜０．５５の範囲にあるようにされることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
Ｍｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２物質中でモリブデンをＲｅまたはＷで部分的に置き換えることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の方法。
【請求項６】
エレメントがＭｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２物質とＡｌ２Ｏ３とから主としてなり、そして、純度少なくとも９８％を有するＳｉＯ２が製造過程で添加されることを特徴とする、珪化モリブデンタイプおよびこの基礎物質の合金とから実質的になる電気加熱エレメント。
【請求項７】
ｘが０．４〜０．６の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の加熱エレメント。
【請求項８】
ｘが０．４５〜０．５５の範囲にあるようにされることを特徴とする請求項７に記載の加熱エレメント。
【請求項９】
Ｍｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２物質中のモリブデンがＲｅまたはＷによって部分的に置き換えられることを特徴とする請求項５、６、７または８に記載の加熱エレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は珪化モリブデンタイプ（ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ  ｓｉｌｉｃｉｄｅ  ｔｙｐｅ；珪化モリブデン型）の加熱エレメント（ｈｅａｔｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ；加熱要素）を製造する方法に関し、また加熱エレメントにも関する。
【背景技術】
【０００２】
珪化モリブデンタイプの電気抵抗エレメントはスウェーデン特許明細書の０００３５１２−１および０００４３２９−９に記載されている。特許明細書０００３５１２−１によると加熱エレメントの抵抗材料には、有害物（ｐｅｓｔ）の生成が本質的に防止される程度までアルミニウムを含有するようにされているＭｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２が含まれている。
【０００３】
このような材料が４００〜６００℃の温度範囲で操作されるとき、有害物が生成せず、あるいはほんの少量の有害物が生成することが分かっている。有害物はＭｏＳｉ２およびＯ２からＭｏＯ３を生成することにより生成される。
【０００４】
有害物の生成が顕著に減少しまたはなくなる理由は、エレメントの表面上でのＡｌ２Ｏ３の生成による。
【０００５】
好ましい１つの態様によるとｘは０．２〜０．６の範囲にあるようにされる。
【０００６】
他の特許明細書０００４３２９−９には、珪化モリブデンおよびこの基礎的材料の合金とから主としてなり、高温で操作される加熱エレメントの有用な寿命期間を延長する方法が教示されている。
【０００７】
この特許明細書によると加熱エレメントは、その表面上に酸化アルミニウムの安定的でゆっくり成長する層を維持するのに十分な程度までアルミニウムを含有するようにされる。
【０００８】
好ましい態様によると、加熱エレメントの材料は、ｘが０．２〜０．６の範囲にあるＭｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２を含有するようにされる。
【０００９】
アルミニウムを含有する珪化モリブデンタイプの材料は、低温および高温の双方で改善された腐食特性を有することが見いだされている。
【００１０】
このような材料は、ＭｏＳｉ２粉末をアルミノ珪酸塩のような酸化物性の原料物質と混合することによりしばしば生成される。原料材料がベントナイト粘土であるとき、比較的低い融点が得られ、このことはいわゆる溶解（ｓｍｅｌｔ）相焼結に寄与し、この焼結は、ＭｏＳｉ２を含有しまた１５〜２０容積％に相当するある割合で珪酸アルミニウムを含有する濃密な材料を生じる。
【００１１】
ベントナイト粘土はいろいろな組成を有する。いくつかのベントナイトには、６０重量％のＳｉＯ２が含まれる一方、いくつかは７０重量％よりいくらか多いＳｉＯ２を含有する。Ａｌ２Ｏ３の含有率は変化するが、含有率は通常１３〜２０重量％の間にある。融点は約１２００〜１４００℃の間で変化する。
【００１２】
ＳｉＯ２を主として含有するベントナイト粘土は、Ｍｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２を含有する加熱エレメントの製造の際に使用することができる。Ａｌで合金化された珪化物とともに焼結するとき、１つの化学的交換反応が起き、この反応では、酸素のＡｌに対する親和性がＳｉに対するそれより大きい結果、Ｓｉが珪酸アルミニウムから離れ、そしてアルミニウムが珪化物から離れる結果として、珪化物中に入りそして酸化物相によって吸収される。この交換反応もまた複合物質の焼結特性の改善に寄与する。最終的な材料はＡｌが実質的に枯渇しているＭｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２を含有し、その場合、酸化物相は必須物としてＡｌ２Ｏ３を含有する。
【００１３】
製造の標準的な手順には、モリブデン、珪素およびアルミニウムを粉末状で混合しそしてこの粉末混合物を通常遮蔽ガス雰囲気下で焼成することが関与する。この結果、ｙが上記の式におけるｘより大きいＭｏ（Ｓｉ１−ｙＡｌｙ）２物質のケーキが、上記の交換反応の結果として生じる。反応は発熱性である。ケーキは次いで砕かれそして通常１〜２０μｍの程度の微細な粒子寸法まで粉砕される。この粉末は湿潤したセラミック材料を生成するようにベントナイト粘土と混合される。この材料は押し出し成形されそして、直径が、後程のエレメントの直径に対応する棒状に乾燥される。次いで材料は、含められる成分の融解温度を越える温度で焼結される。
【００１４】
しかしながら、この種のエレメントには欠点がある。問題は、エレメントの表面上で生成する酸化物つまりＡｌ２Ｏ３が、時々剥離して去りまたは薄片としてとれる、つまり周期的操作の場合にエレメントの表面から放たれることである。
【００１５】
剥離する酸化物は、エレメントの外表面で一層急速に希薄化するアルミニウムの継続的な酸化に対抗して、より弱い保護を与える。その上、剥離する酸化物はエレメントが装着されるオーブン（ｏｖｅｎ）を汚染するおそれがあり、このようなエレメントを有するオーブン内で熱処理される製品の性能および外観が著しく損なわれる危険がある。このことは加熱過程でこのようなエレメントの使用に制限を加える。
【００１６】
この問題は本発明によって解決される。
【００１７】
従って本発明は、珪化モリブデンタイプおよびこの基礎的物質の合金を実質的に含む加熱エレメントを製造する方法に関し、またモリブデンアルミノ珪化物、Ｍｏ（Ｓｉ１−ｙＡｌｙ）２を、純度少なくとも９８％を有するＳｉＯ２と混合することにより、Ｍｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２とＡｌ２Ｏ３を実質的に含有する物質を製造することを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明はこの種類のそして請求項５に示されるような主要な特徴を有する加熱エレメントに関する。
【００１９】
以下本発明を一層詳細に説明する。
【００２０】
本発明によると、珪化モリブデンタイプとこの基礎的物質の合金とから主としてなる加熱エレメントは、Ｍｏ（Ｓｉ１−ｙＡｌｙ）２を主として含有する粉末を高度に純粋なＳｉＯ２と混合することにより製造される。純粋な二酸化珪素は約１７００℃の融解温度を有する。しかしながら、ＳｉＯ２を使用するとき、酸化物中のＳｉと珪化物中のＡｌとの上記の交換反応の結果、高密度の焼結された生成物が生じる。
【００２１】
ここにいうＳｉＯ２は純粋なＳｉＯ２としてまたは高純度の珪酸アルミニウムとして存在することができる。しかしながら、関連する１つ以上の物質で珪化モリブデンが合金化されるのを防止する特性であって、それによって珪化モリブデンの結晶格子の対称性が留保されるであろう特性を、珪酸塩中の他の物質が有する珪酸塩中にＳｉＯ２を含ませることができる。ムライトおよびシリマナイトは、この関連で考えられる物質の例である。
【００２２】
従って、本発明ではベントナイト粘土が二酸化珪素で置き換えられ、これによってＭｇ、Ｃａ、Ｆｅ、ＮａおよびＫのようなベントナイト粘土中の不純物が加熱エレメントに移ることが排除され、従って、このエレメントの機能に対するこのような不純物のマイナスの効果が除去される。
【００２３】
結晶格子の対称性を変化させることなく、Ｍｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２物質中でモリブデンをＲｅまたはＷで部分的に置き換えることができる。
【００２４】
室温と高い温度例えば１５００℃との間での周期的操作の後に剥離しない酸化物が低い汚染的含有率で得られることが驚くべきことに見いだされている。
【００２５】
１つの態様によると、ｘは０．４〜０．６の範囲にあるようにされる。
【００２６】
好ましい１つの態様によると、ｘは０．４５〜０．５５範囲にあるようにされる。  
【００２７】
このようにして、本発明は導入部で述べた問題を解決し、またオーブン内で処理される物質に害を与えることなく本発明のエレメントをオーブン内で有益に使用することを可能にする。
【００２８】
添付する特許請求の範囲の内で変形を行うことが可能であるので、本発明が上記した態様に限定されると考えるべきでない。
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月24日(2003.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪化モリブデンアルミニウム、Ｍｏ（Ｓｉ１−ｙＡｌｙ）２を純度少なくとも９８％のＳｉＯ２と混合することによりＭｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２とＡｌ２Ｏ３とを実質的に含有する材料を製造することを特徴とする、珪化モリブデンタイプおよびこの基礎物質の合金とから本質的になる加熱エレメントを製造する方法。
【請求項２】
ＳｉＯ２がムライト及びシリマナイトのような珪酸塩中に存在し、そのことは、珪化モリブデンの結晶格子の対称性に影響を及ぼさないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｘが０．４〜０．６の範囲にあるようにされることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ｘが０．４５〜０．５５の範囲にあるようにされることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
Ｍｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２物質中でモリブデンをＲｅまたはＷで部分的に置き換えることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の方法。
【請求項６】
エレメントがＭｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２物質とＡｌ２Ｏ３とから主としてなり、そして、純度少なくとも９８％を有するＳｉＯ２が製造過程で添加されることを特徴とする、珪化モリブデンタイプおよびこの基礎物質の合金とから実質的になる電気加熱エレメント。
【請求項７】
ｘが０．４〜０．６の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の加熱エレメント。
【請求項８】
ｘが０．４５〜０．５５の範囲にあるようにされることを特徴とする請求項７に記載の加熱エレメント。
【請求項９】
Ｍｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２物質中のモリブデンがＲｅまたはＷによって部分的に置き換えられることを特徴とする請求項５、６、７または８に記載の加熱エレメント。
【国際調査報告】
2005522401.tif 000002
2005522401.tif 000003