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1、(10)申请公布号 CN 103428908 A (43)申请公布日 2013.12.04 C N 1 0 3 4 2 8 9 0 8 A *CN103428908A* (21)申请号 201310349665.9 (22)申请日 2013.08.12 H05B 3/12(2006.01) C23C 16/24(2006.01) C23C 16/46(2006.01) (71)申请人华北电力大学 地址 102206 北京市昌平区回龙观朱辛庄2 号 (72)发明人陈诺夫 何海洋 辛雅焜 吴强 弭辙 白一鸣 高征 (74)专利代理机构北京麟保德和知识产权代理 事务所(普通合伙) 11428 代理人。
2、周恺丰 (54) 发明名称 一种硅壳钨芯加热丝及制备方法 (57) 摘要 本发明公开了加热材料制备技术领域的一种 硅壳钨芯加热丝及其制备方法。所述加热丝为在 钨丝外表面包裹有高纯硅。本发明的制备方法为 将钨丝绕制成所需要的形状放入化学气相沉积反 应炉中，通过化学气相沉积反应在钨丝表面沉积 高纯硅。本发明的加热丝可广泛应用于各类需要 加热的真空设备之中，能够长期、稳定、有效地为 系统提供热源。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103428908。
3、 A CN 103428908 A 1/1页 2 1.一种硅壳钨芯加热丝，其特征在于，钨丝外表面包裹有高纯硅。 2.根据权利要求1所述的硅壳钨芯加热丝，其特征在于，包裹的高纯硅的厚度为 10-200m。 3.权利要求1所述硅壳钨芯加热丝的制备方法，其特征在于，步骤如下： 步骤1：将钨丝绕制成所需要的形状； 步骤2：将上述钨丝放入化学气相沉积反应炉中，抽真空，真空度不低于10 -1 Pa； 步骤3：向化学气相沉积反应炉内通入氢气，其流量为10-50Lmin -1 ； 步骤4：加热化学气相沉积反应炉内的钨丝，加热温度900-1200； 步骤5：向化学气相沉积反应炉内通入三氯氢硅，其流量为10-10。
4、0sccm，则三氯氢硅与 氢气反应后还原出的硅，沉积在加热的钨丝表面形成壳层，反应时间1-30min； 步骤6：停止三氯氢硅注入，降低钨丝的温度至室温，停止氢气注入。 4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氢气和三氯氢硅的纯度大于5N。 权 利 要 求 书CN 103428908 A 1/2页 3 一种硅壳钨芯加热丝及制备方法 技术领域 0001 本发明属于加热材料制备技术领域，具体涉及一种硅壳钨芯加热丝及制备方法。 背景技术 0002 温度是众多物理化学反应中的一个极为重要的控制因素，温度的高低直接决定着 许多反应能否顺利实现，利用热丝加热以达到一定温度要求的方法已经普遍运用于生。
5、产实 践之中。钨丝作为一种常见的加热丝，价格相对低廉，具有熔点高、稳定性好等特点，已经广 泛运用于半导体制造、精密材料制备、电子器件生产等领域。然而，传统的钨丝在高真空和 高温环境下，易于升华而断裂，严重影响了其使用寿命。此外，高温升华出的钨还会干扰反 应生长条件，对材料制备产生不利影响。 发明内容 0003 本发明的目的在于：提供一种制备硅壳钨芯加热丝的方法，该方法可以实现高纯 硅包裹住钨丝，从而阻止钨丝在高真空和高温环境中的升华，提高钨丝的稳定性，延长其使 用寿命。 0004 一种硅壳钨芯加热丝，钨丝外表面包裹有高纯硅。 0005 根据权利要求1所述的硅壳钨芯加热丝，包裹的高纯硅的厚度为1。
6、0-200m。 0006 上述硅壳钨芯加热丝的制备方法，其特征在于，如下步骤： 0007 步骤1：将钨丝绕制成所需要的形状； 0008 步骤2：将上述钨丝放入化学气相沉积反应炉中，抽真空，真空度不低于10 -1 Pa； 0009 步骤3：向化学气相沉积反应炉内通入氢气，其流量为10-50Lmin -1 ； 0010 步骤4：加热化学气相沉积反应炉内的钨丝，加热温度900-1200； 0011 步骤5：向化学气相沉积反应炉内通入三氯氢硅，其流量为10-100sccm，则三氯氢 硅与氢气反应后还原出的硅，沉积在加热的钨丝表面形成壳层，反应时间1-30min； 0012 步骤6：停止三氯氢硅注入，降。
7、低钨丝的温度至室温，停止氢气注入。 0013 所述氢气和三氯氢硅的纯度大于5N。 0014 所述钨丝为热源加热丝，其直径根据加热功率确定。 0015 本发明利用化学气相沉积的方法，在钨丝表面沉积包裹高纯硅壳，形成钨丝的保 护隔离层，不仅可以有效防止钨丝在高真空和高温环境下的升华，而且延长了加热丝使用 寿命。 附图说明 0016 图1为本发明硅壳钨芯加热丝的结构示意图；其中（A）为绕制的热丝形状，（B）为 反应前的热丝（钨丝），（C）为反应后的热丝。 0017 具体实施的方式 0018 为了进一步说明本发明的技术和特征，以下结合附图对本发明作进一步的说明。 说 明 书CN 103428908 A。
8、 2/2页 4 0019 如图1所示，经过生长及处理，最终得到如图1（C）中所示的具有“硅壳钨芯”结 构的加热丝。 0020 实施例1 0021 本发明硅壳钨芯加热丝及制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 0022 步骤1：将钨丝（直径0.7mm）绕制成所需要的形状放入化学气相沉积反应炉中； 0023 步骤2：将化学气相沉积反应炉抽真空至310 -2 Pa； 0024 步骤3：向化学气相沉积反应炉内通入氢气，流量15Lmin -1 ; 0025 步骤4：加热化学气相沉积反应炉内的钨丝至1000并保持； 0026 步骤5：向化学气相沉积反应炉内通入三氯氢硅，流量30sccm，三氯氢硅与氢气反 应（反应时间10min），还原生成的硅沉积在加热的钨丝表面形成壳层； 0027 步骤6：停止三氯氢硅注入，缓慢降低钨丝的温度至室温，停止氢气注入。 0028 上述氢气和三氯氢硅的纯度应大于5N（5个9以上）。 0029 此实例制备的加热丝，具有“硅壳钨芯”结构，即钨丝外包裹一层硅，其厚度为 32m，不仅可以使得钨丝在高真空、高温条件下不易升华而断裂，而且在空气中也不易被 氧化，改善了加热丝的性能，有效的延长了使用寿命。 说 明 书CN 103428908 A 1/1页 5 图1 说 明 书 附 图CN 103428908 A 。