FR2642116A1 - Element chauffant a haute temperature notamment pour le demarrage de moteur diesel et procede pour sa fabrication - Google Patents
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Abstract
Elément chauffant à haute température notamment pour le démarrage de moteur Diesel et procédé pour sa fabrication, caractérisé en ce que les zones du substrat 1 qui doivent assurer une isolation thermique sont dopées avec des ions étrangers et procédé pour sa mise en oeuvre caractérisé en ce qu'en vue de la diffusion des ions étrangers, l'on soumet le matériau vaporisé ou pourvu d'une pâte en couche épaisse à un chauffage, sous un gaz protecteur ou sous vide, pendant 12 à 36 heures, à une température de 800 à 1 400 degre(s)C.
Description
"Elément chauffant à haute température notamment pour le démarrage de
moteur Diesel et procédé pour sa fabrication" L'invention concerne un élément chauffant à haute température, du type comportant un substrat en nitrure d'aluminium et un conducteur chauffant
appliqué sur celui-ci.
Des éléments chauffants à haute température de ce type sont, comme on le sait, utilisés sur une grande échelle dans l'industrie des véhicules automobiles pour la fabrication de dispositifs chauffants en céramique, notamment pour des bougies à incandescence et des organes ou corps à incandescence, afin de faciliter, par exemple comme aide au
démarrage, la mise en marche de moteurs Diesel.
D'après le document DE-OS 35 12 483, on - connaît par exemple un dispositif chauffant en céramique réalisé à partir d'un élément chauffant constitué par un corps de frittage consistant en un mélange de poudre de MoSiO2 et de poudre de Si3N4, par un élément de maintien consistant en un corps fritté, en céramique, isolant électriquement, ainsi que par un dispositif d'alimentation en courant électrique. Dans le dispositif chauffant connu, l'élément chauffant est constitué par un corps fritté à partir d'un mélange de poudre de MoSiO2 et de poudre de Si3N4, le diamètre moyen des particules de la poudre de Si3N4, étant
alors supérieur à celui de la poudre de MoSiO2.
D'après le document DE-OS 30 11 297, on connaît en outre des éléments chauffants à haute température réalisés à partir d'un corps de céramique consistant en nitrure de silicium, sialone, nitrure d'aluminium et carbure de silicium, avec, incorporé dedans, un corps métallique sous la forme d'une plaque ou d'un fil, éléments chauffants dans lesquels le
métal est constitué par du tungstène ou du molybdène.
D'après le document DE-OS 33 35 144, on connaît en outre un brûleur d'entrée, prévu pour un moteur à combustion, pourvu d'un dispositif chauffant qui est constitué par une résistance chauffante en tungstène incorporée dans un matériau céramique. Le matériau céramique peut être constitué par exemple en
nitrure de silicium (SiN4).
D'après le brevet US n' 4 035 613, on connaît d'autre part des éléments chauffants de céramique, en forme de cylindres, consistant en un matériau céramique résistant à la chaleur, tel que l'oxyde d'aluminium et la fosterite, ainsi qu'en un modèle de résistance produisant de la chaleur, appliqué sur ce matériau céramique, et constitué à partir d'une pâte métallique conductrice, par exemple
pâte de molybdène-manganèse ou pâte de tungstène.
D'après la publication de brevet japonais 54-109536, on connaît également déjà un chauffage à base de céramique pour bougies à incandescence, constitué par des plaquettes de céramique en forme de disques circulaires et des corps de résistances en
molybdène, tungstène ou manganèse.
D'après le document DE-OS 33 07 109, on connaît un dispositif pour l'injection de carburant dans des chambres de combustion, notamment dans des chambres de combustion de moteurs Diesel, comportant un injecteur et un corps incandescent monté à la suite, mouillé par le jet d'injection du carburant, dispositif dans lequel le corps incandescent est disposé sur la face frontale de l'injecteur située du côté de la chambre de combustion et comporte un canal, entouré de parois susceptibles d'être chauffées, pour y faire passer et vaporiser partiellement le jet d'injection de carburant. Le corps incandescent peut alors être constitué en céramique et l'élément chauffant être formé par un revêtement métallique en
couche appliqué sur la surface céramique.
Il est connu en outre, d'après un travail de N.Iwase et ses collaborateurs, portant le titre "Thick film and direct bond copper forming technologies for aluminium nitride substrate", provenant du Toshiba R & D Center 1, Toschiba-cho, komukai Saiwaiku, Kawasaki, Japan 210, d'imprimer selon la technique d'impression à couche épaisse des substrats en AlN-céramique - qui sont caractérisés par une haute conductibilité technique, une bonne isolation électrique jusqu'à de hautes températures, une dureté élevée, de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance aux changements de température - et d'imprimer par une technique de couches épaisses et d'insérer des pâtes en film épais de la même façon qu'elles sont connues
pour l'impression de substrats en A1203-céramique.
Les éléments chauffants en céramique connus présentent l'inconvénient qu'ils ne peuvent pas supporter de charge jusqu'à des températures très élevées, qu'ils n'offrent par de résistance suffisante aux chocs thermiques, que les couches de conducteurs chauffants imprimées sur le substrat céramique n'adhèrent pas bien, et/ou que l'on ne peut pas les
fabriquer dans des conditions économiques favorables.
L'utilisation de nitrure d'aluminium-
céramique pour la fabrication d'éléments chauffants à haute température présente l'inconvénient en outre que, par suite de la bonne conductibilité thermique du nitrure d'aluminium, en raison de la dissipation de chaleur de la zone de l'élément chauffant dans les zones de bord, notamment vers la zone de liaison électrique (douille), il est nécessaire de disposer d'une puissance calorifique accrue, afin de maintenir
l'élément chauffant à une température prédéterminée.
De plus, la charge thermique des contacts et de la
douille et l'élément chauffant est considérable.
En vue de remédier à ces inconvénients, l'invention prévoit, pour un élément chauffant à haute température du type comportant un substrat en nitrure d'aluminium et un conducteur chauffant appliqué sur celui-ci, que les zones du substrat qui doivent assurer une isolation thermique soient dopées avec des
ions étrangers.
Un tel élément chauffant présente, vis-à-vis des réalisations connues, l'avantage que la dissipation de chaleur de la zone de l'élément chauffant dans les zones de bord, notamment vers la zone de liaison, se trouve nettement réduite. C'est ainsi qu'il s'est avéré par exemple que la conductibilité thermique peut être abaissée nettement grâce à un dopage approprié, d'environ 150 W/mk
jusqu'à environ 10 W/mk.
De manière avantageuse, les zones du substrat qui doivent assurer une isolation thermique sont dopées avec 50 ppm à 5 % d'ions étrangers. Des concentrations d'ions de dopage particulièrement
avantageuses se situent à environ 50 ppm à 3 %.
Comme ions de dopage conviennent par principe tous les ions étrangers qui peuvent être présents dans une grille de nitrure d'aluminium, par
exemple des ions d'oxygène, de bore et de silicium.
Selon une autre caractéristique de - l'invention, les zones du substrat qui-doivent assurer une isolation thermique sont dopées avec des ions
silicium en tant qu'ions étrangers.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un élément chauffant à haute température, dans lequel, sur un substrat en nitrure d'aluminium, l'on imprime, selon la technique d'impression à couche épaisse, un conducteur chauffant et l'on soumet le substrat imprimé, sous un gaz protecteur, à un frittage, procédé caractérisé en ce qu'avant l'impression du substrat avec le conducteur chauffant, on soumet les zones du substrat qui doivent assurer une isolation thermique à un dopage avec des
ions étrangers.
Les substrats de nitrure d'aluminium qui peuvent être utilisés pour fabriquer un élément chauffant à haute température selon l'invention peuvent être constitués par des substrats de nitrure d'aluminium usuels dans l'industrie, qui en dehors du nitrure d'aluminium contiennent un liant susceptible de se décomposer ou de se vaporiser à la température de frittage, en outre par des "substrats de nitrure d'aluminium" dits "frais presses" et substrats frittés
et barres pressées à chaud.
L'épaisseur et la forme des substrats en nitrure d'aluminium peuvent être diverses. On utilise avantageusement comme substrats, des feuilles. De préférence, l'épaisseur de feuilles se situe de 0,3 à
3 mm, en particulier de 0,5 à 2,0 mm.
Eventuellement les substrats en nitrure d'aluminium utilisés peuvent, en dehors de liants, contenir encore d'autres adjonctions, par exemple des quantités comparativement très faibles d'agents
auxiliaires de frittage, comme par exemple Y203.
L'introduction d'ions étrangers dans les zones du substrat en nitrure d'aluminium qui doivent assurer une isolation thermique, c'est-à-dire le dopage de ces zones, peut s'effectuer de différentes manières. Une première méthode appropriée consiste en une implantation d'ions. Selon ce mode opératoire, des ions, par exemple des ions de silicium, sont soumis à une accélération dans un champ électromagnétique et sont lancés à grande vitesse dans le substrat à
travers la surface du substrat en AlN.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on fabrique le substrat comportant les zones qui doivent assurer une isolation thermique par des opérations consistant en en que l'on mélange, au nitrure d'aluminium formant les zones isolantes du substrat, des matières fournissant des ions étrangers, et en ce que, à partir du nitrure d'aluminium, qui contient le matériau fournissant des ions étrangers, et du nitrure d'aluminium qui ne contient pas de matériau fournissant des ions étrangers, l'on soumet le substrat à un formage, à un pressage et à un frittage. Selon une autre caractéristique de l'invention, on fabrique le substrat comportant les zones qui doivent assurer une isolation thermique par des opérations consistant en en que l'on applique sur les zones à isoler des agents de dopage, par application d'une pâte en couche épaisse, et en ce que, par un traitement à la chaleur, on fait diffuser
les ions étrangers dans le substrat.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on fabrique le substrat comportant les zones qui doivent assurer une isolation thermique par des opérations consistant en en que l'on applique par vaporisation, sur les zones à isoler, des agents de dopage, et en ce que, par un traitement à la chaleur,
on fait diffuser les ions étrangers dans le substrat.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on applique par vaporisation, sur les
zones à isoler, du silicium comme agent de dopage.
Un matériau de dopage convenant
particulièrement bien est constitué par du silicium.
Un ajoute avantageusement les matériaux de dopage, au nitrure d'aluminium à doper, à des
concentrations de-50 ppm à 5 %.
De préférence on opère le pressage à des pressions de 10 à 100 bars. Le frittage s'effectue avantageusement à des températures de 1600'C à 2000 C. On travaille de préférence à des températures de 1650 OC à 1800 *C. La durée du frittage s'élève avantageusement jusqu'à 6 heures, elles est de
préférence de 2 à 4 heures.
Une troisième méthode avantageuse pour l'introduction d'ions métalliques étrangers dans le substrat en nitrure d'aluminium consiste à déposer l'agent de dopage, par exemple sous la forme de poudre dans une pâte, sur les zones souhaitées de la surface du substrat en nitrure d'aluminium, qui peut par exemple se présenter sous la forme d'une feuille de nitrure d'aluminium courante du commerce ou d'un substrat de nitrure d'aluminium frais pressé, et à faire ensuite diffuser les ions de dopage dans le matériau du substrat au moyen d'un traitement à la chaleur. La déposition de l'agent de dopage peut par exemple s'effectuer par vaporisation, ou également par impression d'une pâte à couche épaisse, comme par
exemple dans le cas du silicium.
Des pâtes à couche épaisse appropriées peuvent se composer d'un matériau de dopage et d'un support organique, par exemple 70 % en poids de matériau de dopage et 30 % en poids de support organique. Le support organique correspond aux supports usuellement utilisés dans la technique
d'impression à couche épaisse.
Selon une autre caractéristique de l'invention, en vue de la diffusion des ions étrangers, l'on soumet le matériau vaporisé ou pourvu d'une pâte en couche épaisse à un chauffage, sous un gaz protecteur ou sous vide, pendant 12 à 36 heures, à
une température de 800 à 1400'C.
Avantageusement, on chauffe pendant à peu près 20 à 30 heures à une température de 1100 à 1300*C. Le traitement à la chaleur s'effectue avantageusement sous un gaz protecteur, par exemple
l'argon, ou sous vide.
Outre la ligne d'alimentation de l'élément chauffant, le conducteur chauffant peut par exemple se
constituer de MoMn ou de MoSi2.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, outre la ligne d'alimentation de l'élément chauffant, l'élément chauffant se compose de disiliciure de molybdène, auquel peuvent être mélangés le cas échéant, en des quantités d'ordres inférieurs, des substances destinées à obtenir la résistance électrique et/ou une meilleure adaptation du coefficient de dilatation thermique, telles que par exemple de l'oxyde
d'aluminium et du nitrure d'aluminium.
La fabrication d'un élément chauffant à haute température selon l'invention peut s'effectuer de manière avantageuse en dopant avec des ions étrangers, selon l'un des procédés indiqués, les zones d'un substrat en nitrure d'aluminium devant assurer une isolation thermique, à imprimer, de préférence selon la technique d'impression à couche épaisse, une ligne d'alimentation de l'élément chauffant sur les zones dopées, respectivement un élément chauffant sur les zones non dopées, et, sous un gaz protecteur, à procéder à un frittage du substrat imprimé et ensuite à un vieillissement. On effectue de manière appropriée le frittage à des températures allant de 1500 à
1800'C, en particulier de 1600 à 1800'C.
Selon une autre forme de réalisation avantageuse, la fabrication selon l'invention d'un élément chauffant à haute température peut également s'effectuer, sur un substrat en nitrure d'aluminium comportant des zones dopées, en imprimant comme indiqué, selon la technique d'impression à couche épaisse, un élément chauffant avec une ligne d'alimentation de l'élément chauffant, et à appliquer, sur le substrat imprimé en nitrure d'aluminium, un autre substrat en nitrure d'aluminium qui est avantageusement dopé de manière correspondante dans les zones venant en contact avec la ligne d'alimentation de l'élément chauffant, et à procéder à un frittage des substrats réunis en sandwich avec, noyée à l'intérieur, l'élément chauffant et la ligne
d'alimentation de l'élément chauffant.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on procède de manière à doper les zones devant assurer une isolation thermique en ajoutant du matériau de dopage à la pâte utilisée pour réaliser la ligne d'alimentation de l'élément chauffant et que, pendant le processus de frittage, l'on fait diffuser dans le substrat en nitrure d'aluminium les ions de
dopage provenant de la pâte appliquée.
En résumé, le procédé selon l'invention est caractérisé par un substrat en nitrure d'aluminium o on imprime, selon la technique d'impression à couche épaisse, un conducteur chauffant et l'on soumet le substrat imprimé, sous un gaz protecteur, à un frittage, procédé caractérisé en ce que, à la pâte d'impression utilisée pour imprimer la ligne d'amenée du filament chauffant, l'on ajoute une matière qui, lors du frittage, fournit des ions étrangers se
diffusant dans le substrat.
Aux pâtes utilisées pour produire, selon la technique d'impression à couche épaisse, les éléments chauffant avec la ligne d'alimentation des éléments chauffants, on peut ajouter le cas échéant des substances de réglage de la résistance électrique et/ou d'adaptation améliorée du coefficient de
dilatation thermique.
Un élément chauffant à haute température selon l'invention, comportant un conducteur chauffant disiliciure de molybdène, offre l'avantage particulier que, du fait du matériau du conducteur chauffant comparativement bon marché, sa fabrication propre soit économique, qu'on peut le solliciter jusqu'à des températures très élevées (environ 1400*C), que le disiliciure de molybdène adhère beaucoup mieux sur le substrat en nitrure d'aluminium que sur du nitrure de silicium, qu'on obtient une répartition régulière de la température par une bonne conduction thermique du substrat et qu'il présente une
résistance élevée aux chocs thermiques.
Un élément chauffant à haute température selon l'invention peut être utilisé pour la fabrication de dispositifs de chauffage céramiques des types les plus différents qui soient et pour les applications les plus différentes qui soient. Ceci est particulièrement important pour l'industrie des véhicules automobiles, dans laquelle l'élément chauffant peut être utilisé pour la fabrication de bougies à incandescence, de garnitures incandescentes et de corps incandescent, ainsi que de brûleurs de démarrage, afin de faciliter par exemple le démarrage des moteurs Diesel. Ceci signifie qu'un élément chauffant à haute température selon l'invention peut être intégré dans un élément de maintien de type de construction usuel connu, ainsi que raccordé à un
dispositif d'alimentation électrique usuel connu.
La fabrication d'un élément chauffant à haute température selon l'invention s'effectue de préférence dans une machine automatique, pour une utilisation multiple. La largeur d'un élément chauffant est avantageusement de 3 à 10 -mm, et la
longueur de 10 à 50 mm.
Dans le cas de mise en oeuvre dans une bougie à tige incandescente, l'élément chauffant selon l'invention est de préférence réalisée sous la forme d'un corps à symétrie de rotation, la piste conductrice, par exemple la piste conductrice en disiliciure de molybdène étant imprimée sur une tige massive en nitrure d'aluminium, par exemple en nitrure d'aluminium pressé à chaud, ou sur une feuille qui a
été enroulée sur une tige massive.
Dans le cas d'une. bougie à tige incandescente, le diamètre de l'élément chauffant est de manière appropriée de 3 à 6 mm, la longueur d'émergence étant de 10 à 30 mm et la longueur de la
tige de 20 à 60 mm.
Selon une autre caractéristique de
l'invention, on ajoute du silicium à la pâte d'impres-
sion. Selon une autre caractéristique de l'invention, on utilise, comme substrats en nitrure d'aluminium, des feuilles, plaquettes ou barres cylindriques. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la
description suivante d'un mode de réalisation de
l'invention, faite à titre non limitatif et en regard des dessins annexésde trois exemples de réalisation de l'invention, dans lesquels: - la figure i représente de manière simplifiée un premier exemple de réalisation d'un élément chauffant selon l'invention, avec une feuille de substrat en SlN comparativement rigide, - la figure 2 représente de manière simplifiée un deuxième exemple de réalisation d'un élément chauffant selon l'invention, avec une feuille de substrat en AlN, - la figure 3 représente une bougie à tige incandescente avec un élément chauffant selon
l'invention.
L'élément chauffant à haute température selon l'invention qui est représenté de manière simplifiée et fortement agrandie à la figure 1 se compose du substrat 1, par exemple d'une feuille d'AlN usuelle dans le commerce, d'une épaisseur de par exemple 1 mm, avec une zone la devant réaliser une isolation thermique, sur laquelle après le procédé d'impression sérigraphique, de préférence par pression d'une toile ou d'un tampon, on a imprimé le conducteur chauffant 2, y compris la ligne d'alimentation de l'élément chauffant et les surfaces de contact 3a et 3b. Dans le cas présent, le conducteur chauffant présente une forme en méandre. Le conducteur peut
toutefois présenter toute autre forme voulue.
La zone la qui doit assurer une isolation thermique et qui est représentée de manière hachurée a été produite comme suit: L'agent de dopage, par exemple du silicium, a été appliqué dans la zone la devant assurer une isolation thermique, tout d'abord superficiellement par vaporisation ou au moyen d'une pâte d'impression en couche épaisse dans la zone la devant assurer une isolation thermique, et on a ensuite fait diffuser, par l'intermédiaire d'un traitement à la chaleur, par exemple sous un gaz de protection tel que l'argon ou sous vide à 1200'C, pendant une durée de plusieurs
heures, par exemple 24 heures.
L'impression du conducteur chauffant avec la ligne d'alimentation de l'élément chauffant a été réalisée en utilisant une pâte de disiliciure de molybdène de composition suivante: 69,8 % en poids de poudre de MoSi2 du commerce ,2 % en poids d'huile épaisse, se composant de 6,0 % en poids d'éthylcellulose 79,0 % en poids de terpinol a et
,0 % en poids de benzylalcool.
Après séchage de la couche du conducteur chauffant, on applique ensuite sur le substrat ainsi traité un deuxième substrat 4, non imprimé, d'épaisseur à peu près identique, de telle façon que les surfaces de contact 3a et 3b ne soient pas recouvertes. Les substrats assemblés sont ensuite soumis à un frittage sous une pression de 5 mbar, à une température de 1600'C, dans une atmosphère de N2 contenant 10 % de H2, pendant deux heures. Le substrat
4 servait de protection contre l'oxydation.
On peut toutefois renoncer à recouvrir le substrat imprimé 1 à l'aide du substrat 4 lorsque le substrat i avec le conducteur chauffant imprimé 2 a été fritté sous un gaz de protection, en particulier un gaz de formation, à des températures comprises entre 1600C et 1800'C et soumis ensuite à un processus de prévieillissement au four. Le processus de prévieillissement peut par exemple consister en ce que le substrat imprimé et fritté subisse un revenu d'une durée de 2 à 6 heures dans une atmosphère oxydante. Un tel traitement aboutit à la réalisation d'une couche de protection de SiO2 qui protège au maximum le conducteur chauffant dans une atmosphère
oxydante et réductrice.
Il est indifférent que le substrat imprimé 1 soit ou non recouvert d'un deuxième substrat 4, dans tous les cas, les conducteurs chauffants adhèrent fermement aux substrats en AlN sur lesquels ils ont
été appliqués.
Les surfaces de contact peuvent par exemple être métallisées d'une manière usuelle connue. La mise en contact du conducteur chauffant peut par exemple s'effectuer par l'intermédiaire de pâtes d'impression à couche épaisse qui soient combustibles dans un gaz de protection, par dépôt sur une base en cuivre, en nickel ou en or, ou par dépôt non électrolytique de
nickel ou de cuivre.
L'élément chauffant qui est représenté schématiquement à la figure 2 se distingue principalement de l'élément chauffant représenté schématiquement à la figure 1 par le fait que le substrat en A1N se compose d'une feuille de A1N 5 flexible, "fraîche". Après dopage de la zone la devant assurer une isolation thermique et l'impression du conducteur chauffant 3 avec la ligne d'alimentation de l'élément chauffant avec les surfaces de mise en contact 7a et 7b sur la zone la devant assurer une isolation thermique, on a appliqué par impression sur la partir de la feuille 5 qui porte le conducteur chauffant 6 une couche d'une épaisseur d'à peu près 20 pn, se composant d'une pâte contenant de 10 à 50 % de poudre de AlN placée -dans un liant organique, par exemple de l'éthylcellulose, du terpinol a et du benzylalcool. Le substrat imprimé qui est représenté
schématiquement à la figure 2 a ensuite été développé.
L'élément développé a été soumis à un frittage pendant 4 à 6 heures à une température située dans la plage allant de 1650 à 1800'C. Les surfaces de contact 7a et
7b furent ensuite métallisées.
La bougie à tige incandescente qui est représentée à la figure 3 se compose principalement du boîtier de bougie 8, de l'élément chauffant 9 composé lui-même de la barre en nitrure d'aluminium 10 avec le conducteur chauffant 11 en disiliciure de molybdène imprimé dessus, la douille 12 (raccordement "-") brasée sur la barre 10 en nitrure d'aluminium, douille par l'intermédiaire de laquelle la barre en nitrure d'aluminium 10 est pressée dans le boîtier de bougie 8, la douille 13 (raccordement "+") brasée sur la barre en nitrure d'aluminium 10, l'isolation 14 du conducteur chauffant 11 vis-à-vis du raccordement "+", la rondelle d'isolation 15, l'écrou rond 16 et le boulon de raccordement 17. La zone 18, représentée de manière hachurée, de la barre de nitrure d'aluminium
est la zone qui est dopée avec des ions étrangers.
Claims (12)
1. Elément chauffant à haute température, comportant un substrat en nitrure d'aluminium et un conducteur chauffant appliqué sur celui-ci, caractérisé'en ce que les zones du substrat (1) qui doivent assurer une isolation thermique sont dopées
avec des ions étrangers.
2. Elément chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones du substrat (1) qui doivent assurer une isolation thermique sont dopées
avec 50 ppm à 5 % d'ions étrangers.
3. Elément chauffant selon l'une ou i'autre
des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les
zones du substrat (1) qui doivent assurer une isolation thermique sont dopées avec des ions silicium
en tant qu'ions étrangers.
4. Procédé de fabrication pour la mise en oeuvre d'un élément chauffant à haute température
selon l'une quelconque des revendications i à 3, dans
lequel, sur un substrat en nitrure d'aluminium, l'on imprime, selon la technique d'impression à couche épaisse, un conducteur chauffant (2) et l'on soumet le substrat imprimé, sous un gaz protecteur, à un frittage, procédé caractérisé en ce qu'avant l'impression du substrat (1) avec le conducteur chauffant, on soumet les zones du substrat qui doivent assurer une isolation thermique (la) à un dopage avec
des ions étrangers.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on fabrique le substrat comportant les zones qui doivent assurer une isolation thermique (la) par des opérations consistant en en que l'on mélange, au nitrure d'aluminium formant les zones isolantes du substrat, des matières fournissant des ions étrangers, et en ce que, à partir du nitrure d'aluminium, qui contient le matériau fournissant des ions étrangers, et du nitrure d'aluminium qui ne contient pas de matériau fournissant des ions étrangers, l'on soumet le substrat à un formage, à un pressage et à un frittage.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on fabrique le substrat (1) comportant les zones qui doivent assurer une isolation thermique (la) par des opérations consistant en en que
l'on applique sur les zones à isoler des agents de-
dopage, par application d'une pâte en couche épaisse, et en ce que, par un traitement à la chaleur, on fait
diffuser les ions étrangers dans le substrat.
7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on fabrique le substrat comportant les zones qui doivent assurer une isolation thermique (la) par des opérations consistant en en que l'on applique par vaporisation, sur les zones à isoler, des agents de dopage, et en ce que, par un traitement à la chaleur, on fait diffuser les ions
étrangers dans le substrat.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on applique par vaporisation, sur les zones à isoler, du silicium comme agent de
dopage.
9. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'en vue de
la diffusion des ions étrangers, l'on soumet le matériau vaporisé ou pourvu d'une pâte en couche épaisse à un chauffage, sous un gaz protecteur ou sous vide, pendant 12 à 36 heures, à une température de 800
à 1400'C.
10. Procédé de fabrication d'un élément chauffant à haute température selon l'une quelconque
des revendications 1 à 3, dans lequel, sur un substrat
en nitrure d'aluminium, on imprime, selon la technique d'impression à couche épaisse, un conducteur chauffant (2) et l'on soumet le substrat imprimé, sous un gaz protecteur, à un frittage, procédé caractérisé en ce que, à la pâte d'impression utilisée pour imprimer la ligne d'amenée du filament chauffant, on ajoute une matière qui, lors du frittage, fournit des ions
étrangers se diffusant dans le substrat.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on ajoute du silicium à la
pâte d'impression.
12. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 4 à 11,- caractérisé en ce que on
utilise, comme substrats en nitrure d'aluminium, des
feuilles, plaquettes ou barres cylindriques.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20081029 |