DE19742652A1

DE19742652A1 - Infrarot-Strahlungsquelle oder Heizquelle mit einem Verbundstoff aus Molybdändisilicid-Keramik

Info

Publication number: DE19742652A1
Application number: DE19742652A
Authority: DE
Inventors: Jiang Wan; Kenichi Tsuji; Tetsuo Uchiyama; Mutsumi Nagumo; Satoru Sakaue; Masahiro Uno
Original assignee: Riken Corp; Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Riken Corp; Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1998-04-02
Also published as: US6008479A; JPH10104067A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Infrarot-Strahlungsquelle, in der heißgepreßtes Mo lybdändisilicid, das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkt ist, als Leuchtkörper verwendet wird, oder einer Heizquelle, in der heißgepreßtes Molbydändisilicid, das mit Siliciumcar bid-Whiskern verstärkt ist, als Heizelement verwendet wird. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Infrarot-Strahlungsquelle oder Heizquelle, bei der eine bei niedriger Temperatur stattfindende Oxidation der Endabschnitte des Leuchtkörpers oder Heizele ments während des Gebrauchs der Infrarat-Strahlungsquelle oder Heizquelle verhindert wird und so die Lebensdauer der Infrarot-Strahlungsquelle oder Heizquelle verlängert wird. Diese Infrarot-Strahlungsquelle oder Heizquelle wird bei einer Infrarot-Analysevor richtung, einer Heizvorrichtung in einem Industrieofen oder dergleichen zur Anwendung gebracht.

Die Verwendung eines Molybdändisilicid-Leuchtkörpers in einer Strahlungsquelle in einer Gasanalyse-Vorrichtung unter Verwendung von Infrarot-Strahlung wurde versucht, wobei man Vorteil aus der Tatsache zog, daß eine hohe Leuchtdichte bzw. Luminanz durch Aufheizen des Leuchtkörpers auf hohe Temperaturen garantiert werden kann. Da Molyb dändisilicid einen niedrigen spezifischen Widerstand von 0,0003 Ω·cm aufweist, ist jedoch eine große Menge an elektrischem Strom zum Aufheizen von Molybdändisilicid auf eine hohe Temperatur erforderlich, was zum Verbrauch einer großen Energiemenge führt. Molybdändisilicid schließt auch das praktische Problem ein, daß die Form eines aus diesem Material hergestellten Leuchtkörpers oder Heizelements nicht aufrechterhalten werden kann, da das Material bei hohen Temperaturen einer Kriechdeformation unterliegt.

Es wurde ein Heizelement, mit dem man in der Lage ist, den Energieverbrauch auf einen niedrigen Wert zu reduzieren, das durch Formen von Molybdändisilicid in einen feinen Draht hergestellt werden kann, um dadurch den scheinbaren Widerstand des Materials zu erhöhen, entsprechend einem technischen Verfahren zur Lösung eines der vorstehend aufgeführten Probleme in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 296,833/1993 vorgeschlagen.

Andererseits ist eine technische Verfahrensweise zum Verstärken von Molybdändisilicid- Verbundmaterialien mit Siliciumcarbid-Whiskern als Verfahren zum Unterdrücken der Kriechdeformation bei Molybdändisilicid bei hohen Temperaturen in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 198,680/1996 offenbart worden.

Inzwischen wird üblicherweise eine Gleichstrom-Quelle als Energiequelle zur Versorgung eines Leuchtkörpers mit elektrischem Strom in einem Infrarot-Gasanalyse-Gerät verwendet, da es wichtig ist, eine stabile Infrarot-Strahlung zu erzeugen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß in vielen Fällen, in denen ein aus mit Siliciumcarbid- Whiskern verstärktem Molybdändisilicid hergestellter Leuchtkörper auf eine Temperatur aufgeheizt wird und bei dieser Temperatur gehalten wird, die für eine Infrarot-Analyse erforderlich ist, z. B. auf eine Temperatur von 1300°C, indem man dem Leuchtkörper elektrischen Gleichstrom zuführt, eine Oxidation eines Endabschnitts des Leuchtkörpers auftritt, verbunden damit, daß mehr an Gleichstrom zugeführt werden muß. Dies geschieht bei einem Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von 400 bis 800°C, die noch nicht direkt in eine Emission von Infrarot-Strahlung involviert ist, insbesondere bei einer Temperatur um 500°C herum, und führt vornehmlich zu einem Verlust des Strömens von Elektrizität in diesem Bereich. Dadurch wird die Betriebs-Lebensdauer einer den Leucht körper umfassenden Strahlungsquelle beendet.

Es ist jedoch erwünscht, daß eine Infrarot-Strahlungsquelle insbesondere eine Lebensdauer von wenigstens 10 000 h aufweist.

Im Hinblick darauf wird davon ausgegangen, daß eine Strahlungsquelle, die aus Molybdän disilicid hergestellt ist und in der Lage ist, eine hohe Leuchtdichte zu liefern und gleichzei tig eine hohe Langzeit-Lebensdauer zu zeigen, dazu dienen kann, die Präzision einer Infrarot-Gasanalyse-Vorrichtung zu verbessern und damit in starkem Maße zu einer Aufweitung der Möglichkeiten der analytischen Chemie beizutragen.

Molybdändisilicid wird auch allgemein als Heizelement für Industrieöfen verwendet, in denen ein Keramik-Material oder dergleichen an der Luft gebrannt wird. Auch in diesem Fall bricht das Heizelement oft aufgrund einer bei niedriger Temperatur stattfindenden Oxidation von Molybdändisilicid. Dies ist eine Molybdändisilicid eigene Eigenschaft und läuft in einem Bereich niedriger Temperatur von höchstens 1000°C ab, insbesondere in einem Temperaturbereich um 500°C herum. Um eine derartige, bei niedriger Temperatur stattfindende Oxidation zu verhindern, wird das aus Molybdändisilicid hergestellte Heizele ment üblicherweise vorab einer Vor-Oxidationsbehandlung bei einer hohen Temperatur von wenigstens 1000°C zur Bildung eines dichten Siliciumoxid-Films auf dessen Oberfläche unterworfen und kann danach benutzt werden.

Jedoch findet die bei niedriger Temperatur stattfindende Oxidation, wie sie vorstehend erwähnt wurde, vornehmlich an einem Endabschnitt des Leuchtkörpers auf der Seite der Plus-Elektrode statt, obwohl ein Schutzfilm aus Siliciumoxid auf der Oberfläche im Rahmen der Verfahrensweise der vorab durchgeführten Oxidation gebildet wurde, wie sie für das Heizelement eines Industrieofens vorab durchgeführt wurde. Diese bei niedriger Temperatur stattfindende Oxidation führt zu einem Bruch des Siliciumoxid-Schutzfilms und wandert weiter nach innen.

Dementsprechend ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Infrarot-Strahlungs quelle zu schaffen, die einen aus Molybdändisilicid, das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkt wurde, hergestellten Leuchtkörper umfaßt und die eine lange Lebensdauer aufweist, sowie eine Heizquelle zu schaffen, die ein aus Molybdändisilicid, das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkt wurde, hergestelltes Heizelement umfaßt und die eine lange Lebensdauer hat, indem man das bei niedriger Temperatur ablaufende Oxidations phänomen des Materials unterdrückt, das in einem Endabschnitt des Materials abläuft, wo das Material mit dem Plus-Pol einer Gleichstrom-Energiequelle verbunden ist.

Wie oben beschrieben, kann Molybdändisilicid als hitzebeständiges Material in einer Luft umfassenden Atmosphäre bis zu einer hohen Temperatur von 1800°C verwendet werden, da der Schutzfilm aus Siliciumoxid eine exzellente Oxidationsbeständigkeit in der Atmo sphärenumgebung zeigen kann. Wenn das Material jedoch in einem Bereich niedriger Temperatur von weniger als 1000°C verwendet wird, insbesondere in einem Temperatur bereich um 500°C herum, findet eine bei niedriger Temperatur ablaufende Oxidation, wie sie Molybdändisilicid eigen ist, unter Brechen des Molybdändisilicids statt. Im Hinblick darauf wurde bisher ein Verfahren, bei dem Molybdändisilicid vorab einer Vor-Oxidations- Behandlung bei einer hohen Temperatur von wenigstens 1000°C unterworfen wird und so ein dichter Siliciumoxid-Film auf der Oberfläche des Molybdändisilicids gebildet wird, im Hinblick darauf angewendet, eine bei niedriger Temperatur stattfindende Oxidation des Molybdändisilicids zu verhindern. Jedoch kann eine lange Lebensdauer des Molybdändi silicids mit diesem Verfahren nicht garantiert werden.

Speziell dann, wenn die Infrarot-Strahlungsquelle verwendet wird, die einen aus Molyb dändisilicid hergestellten Leuchtkörper umfaßt, der mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkt ist, wird das Leuchtmittel auf die erforderliche Strahlungsquellen-Temperatur mittels einer Gleichstrom-Quelle aufgeheizt. In diesem Fall unterliegt ein Endabschnitt des Leucht körpers auf der Seite der Plus-Elektrode, wo die Temperatur bei einem niedrigen Wert um 500°C bleibt, einem schnellen Fortschreiten der bei niedriger Temperatur ablaufenden Oxidation trotz des Vorhandenseins des dichten Siliciumoxid-Films auf der Oberfläche des Leuchtkörpers. Dadurch wird die Betriebs-Lebensdauer der Strahlungsquelle in starkem Maße beeinträchtigt. Daher besteht ein Bedarf dafür, Maßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer einer einen Leuchtkörper umfassenden Infrarot-Strahlungsquelle zu ergreifen.

Das Niedertemperatur-Oxidationsverhalten steht auch in Beziehung mit der zur theoreti schen Dichte relativen Dichte des Materials und dem Zustand des auf der Oberfläche des Materials gebildeten Siliciumoxid-Films. Dieses Verhalten ist darüber hinaus von Jah reszeit zu Jahreszeit unterschiedlich. Da die Geschwindigkeit der bei niedriger Temperatur ablaufenden Oxidation im Sommer größer ist als im Winter, wurde auch vermutet, daß die Luftfeuchtigkeit ein weiterer Faktor dafür sein kann, der die bei niedriger Temperatur ablaufende Oxidation in starkem Maße beeinträchtigt.

In einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Infrarot-Strahlungsquelle geschaffen, die einen Leuchtkörper umfaßt, der einen Leuchtkörper-Abschnitt und Endabschnitte aufweist, die aus heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt sind, das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkt ist und die einen dichten Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm auf einer Oberfläche gebildet aufweisen, wobei die Stromdichte in den Endabschnitten höchstens 12 A/mm² ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stromdichte höchstens 10 A/mm².

In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Infrarot-Strahlungsquelle geschaffen, die einen Leuchtkörper mit einem Leuchtkörper-Abschnitt und Endabschnitten umfaßt und aus heißgepreßtem Molybdändisilicid, das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkt ist, hergestellt ist und einen dichten Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm auf einer Oberfläche gebildet aufweist, wobei wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft mit einer relativen Feuchtigkeit bei 25°C von höchstens 30% (absolute Feuchtigkeit: 0,00588) angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der ganze Körper des Leuchtkörpers in einer Umhüllung enthalten sein, in der trockene Luft entweder verschlossen ist oder strömend angeordnet ist und die mit einem Fenster versehen ist, um es zu ermöglichen, daß Infrarot-Strahlung daraus austritt.

Erfindungsgemäß weiter bevorzugt ist es, daß wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft mit einer absoluten Feuchtigkeit von im wesentlichen Null angeordnet sind. Dabei kann der gesamte Körper des Leuchtkörpers in einer Umhüllung enthalten sein, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder strömt und die mit einem Fenster versehen ist, das es erlaubt, daß Infrarot-Strahlung daraus austritt.

In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Infrarot-Strahlungsquelle geschaffen, die einen Leuchtkörper umfaßt, der einen Leuchtkörper-Abschnitt und End abschnitte aufweist und aus heißgepreßtem Molybdändisilicid, das mit Siliciumcarbid- Whiskern verstärkt ist, hergestellt ist und der einen dichten Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm auf seiner Oberfläche gebildet aufweist, wobei die Stromdichte in den Endabschnitten höchstens 12 A/mm² ist und wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft angeordnet sind, die eine relative Feuchtigkeit bei 25°C von höchstens 30% auf weist (absolute Feuchtigkeit: 0,00588).

Bevorzugterweise kann der gesamte Körper des Leuchtkörpers in einer Umhüllung enthal ten sein, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder fließt und die mit einem Fenster versehen ist, das es ermöglicht, daß Infrarot-Strahlung daraus austritt.

Erfindungsgemäß ist es weiter bevorzugt, daß der Leuchtkörper ein gesinterter Verbund körper ist, der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem Molybdändisilicid hergestellt ist, das erhalten wurde durch Heißpressen unter einem Druck von 200 bis 500 kg/cm² bei einer Temperatur von 1700 bis 1850°C über eine Zeitdauer von 10 min bis 5 h und der eine relative Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert, von wenigstens 98% aufweist.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Siliciumoxid- Schutzfilm dadurch erhalten werden, daß man das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkte, heißgepreßte Molybdändisilicid einer Vor-Oxidations-Behandlung in einer Luft umfassen den Atmosphäre bei einer Temperatur von 1500 bis 1700°C unterwirft.

In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Heizquelle geschaffen, die ein Heizelement umfaßt, das einen Heizabschnitt und Endabschnitte aufweist, aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem, heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt ist und einen dichten Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm auf einer Oberfläche gebildet aufweist, wobei die Stromdichte in den Endabschnitten höchstens 12 A/mm² beträgt.

Bevorzugterweise beträgt die Stromdichte höchstens 10 A/mm².

In einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Heizquelle geschaffen, die ein Heizelement mit einem Heizabschnitt und Endabschnitten umfaßt, das aus mit Silicium carbid-Whiskern verstärktem, heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt ist und einen dichten Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm auf einer Oberfläche gebildet aufweist, wobei wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft mit einer relativen Feuch tigkeit bei 25°C von höchstens 30% angeordnet sind (absolute Feuchtigkeit: 0,00588).

Bevorzugterweise kann der gesamte Körper des Heizelements in einer Umhüllung enthalten sein, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder fließt und die mit einem Fenster versehen ist, um es zu gestatten, daß Infrarot-Strahlung durch dieses nach außen austritt.

Weiter bevorzugt ist es erfindungsgemäß, daß wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft angeordnet sind, die eine absolute Feuchtigkeit von im wesentlichen Null aufweist. Dabei kann der gesamte Körper des Heizelements in einer Umhüllung angeordnet sein, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder fließt und die mit einem Fenster versehen ist, um es zu ermöglichen, daß durch dieses Infrarot-Strahlung nach außen austritt.

In einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Heizquelle geschaffen, die ein Heizelement mit einem Heizabschnitt und Endabschnitten umfaßt, das aus mit Silicium carbid-Whiskern verstärktem, heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt ist und einen dichten Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm auf einer Oberfläche gebildet aufweist, wobei die Stromdichte in den Endabschnitten höchstens 12 A/mm² beträgt und wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft mit einer relativen Feuchtigkeit bei 25°C von höchstens 30% angeordnet sind (absolute Feuchtigkeit: 0,00588).

Weiter bevorzugt ist es, daß der gesamte Körper des Heizelements in einer Umhüllung angeordnet sein kann, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder fließt und die mit einem Fenster versehen ist, um es zu ermöglichen, daß durch dieses Infrarot-Strahlung nach außen austritt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Heizelement ein gesinterter Verbundkörper sein, der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem Molyb dändisilicid hergestellt ist und erhalten wurde durch Heißpressen unter einem Druck von 200 bis 500 kg/cm² bei einer Temperatur von 1700 bis 1850°C über eine Zeitdauer von 10 min bis 5 h und der eine relative Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert, von wenigstens 98% aufweist.

Weiter bevorzugt ist es erfindungsgemäß, daß der Siliciumoxid-Schutzfilm dadurch erhalten werden kann, daß man das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkte, heißgepreßte Molybdändisilicid einer Vor-Oxidations-Behandlung in einer Luft umfassenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 1500 bis 1700°C unterwirft.

Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Infrarot-Strah lungsquelle oder Heizquelle, die einen Leuchtkörper oder ein Heizelement umfaßt, der/das aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem, heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt ist, das Phänomen der Oxidation des Materials bei niedriger Temperatur unterdrückt, das sonst vorzugsweise in einem dem Plus-Pol benachbarten Endbereich des Materials ablaufen würde, wo die Temperatur des Materials in einen Temperaturbereich von um die 500°C unter Gleichstrom-Bedingungen fallen würde, wodurch die Betriebs-Lebensdauer der Infrarot-Strahlungsquelle oder Heizquelle verlängert werden kann, die den Leuchtkörper oder das Heizelement umfaßt. Die derart in bezug auf die Betriebs-Lebensdauer verbes serte Infrarot-Strahlungsquelle dient zur Verbesserung der Präzision einer Infrarot-Gas analyse-Vorrichtung und trägt in starkem Maße zu einer Verbesserung der Arbeitsmöglich keiten im Bereich der analytischen Chemie bei. Die Betriebs-Lebensdauer der Strahlungs quelle kann auch in maximalem Ausmaß verlängert werden.

Die oben beschriebenen und anderen Aufgaben, Wirkungen, Merkinale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute in diesem technischen Bereich noch deutli cher aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfin dung, zusammen mit den beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1A eine Darstellung, die den Elektronenfluß in einer Differential-Temperaturzelle zeigt;

Fig. 1B eine Darstellung, die den Elektronenfluß zeigt, wenn Gleichstrom eingespeist wird;

Fig. 1C eine Darstellung, die den Elektronenfluß in einer Differentialtemperaturzelle zeigt, wenn Gleichstrom durch die Zelle fließt;

Fig. 2 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Leuchtkörpers in einer Infrarot-Strahlungsquelle zeigt; und

Fig. 3 ein Diagramm, das ein Beispiel der Umgebung einer Infrarot-Strahlungsquelle zeigt.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren im einzelnen beschrieben. Eine Untersuchung, die zur Vervollständigung der vorliegenden Erfindung geführt hat, wird nun weiter im einzelnen beschrieben. Dabei wird in der nachfolgenden Erläuterung zum Teil nur auf den Leuchtkörper oder das Heizelement Bezug genommen. In jedem Fall beziehen sich jedoch die Erläuterungen auf beide Elemente, mit Ausnahme der bevorzugten Aus führungsformen der Beispiele und mit Ausnahme der Fälle, in denen dies speziell angege ben ist.

Die Betriebs-Lebensdauer eines Widerstands-Heizelements oder eines Widerstands-Leucht körpers steht allgemein in enger Beziehung mit der Oberflächenbeladung und der Strom dichte; üblicherweise ist ein Heizelement derart ausgelegt, daß es eine vorbestimmte Oberflächenbeladung und/oder vorbestimmte Stromdichte nicht übersteigt.

Andererseits sind für den Fall, daß ein Gleichstrom in den Leuchtkörper eingespeist wird, als Möglichkeiten des Elektronenflusses ein Elektronenfluß vom Leuchtkörper-Abschnitt in Richtung sowohl auf den Plus-Endabschnitt als auch auf den Minus-Endabschnitt als auch ein Elektronenfluß von der Minus-Elektrode zur Plus-Elektrode denkbar. Der erstgenannte Fall des Elektronenflusses entsteht bei Bildung einer Differential-Temperatur zelle, wie sie in Fig. 1A gezeigt ist, und der zweitgenannte Fall wird entwickelt bei Einspeisung eines Gleichstroms, wie er in Fig. 1B gezeigt ist.

Eine Kombination von Fig. 1A mit Fig. 1B macht es verständlich, daß mehr Elektronen in den Endabschnitt auf der Seite der Plus-Elektrode strömen als in den Endabschnitt auf der Seite der Minus-Elektrode, wie dies in Fig. 1C gezeigt ist. Dadurch wird eine elek trochemische Reaktion, wie beispielsweise eine Oxidationsreaktion in dem erstgenannten Endabschnitt, stärker beschleunigt. Es wurde weiter bestätigt, daß diese Oxidationsreak tion, die von Jahreszeit zu Jahreszeit unterschiedlich stark ist, in bezug auf die Oxidations geschwindigkeit im Sommer höher als im Winter ist.

Unter Berücksichtigung der vorgenannten Erscheinung wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung gefunden, daß im Fall der Wahl von heißgepreßtem Molybdändisilicid, das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkt ist, als Material für die Strahlungsquelle oder Heizquelle die Lebensdauer L entweder einer Infrarot-Strahlungsquelle, die mit einem Leuchtkörper versehen ist, der aus heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt ist, das mit Siliciumcar bid-Whiskern verstärkt ist, oder einer Heizquelle, die mit einem Heizelement versehen ist, das aus heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt ist, das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkt ist, durch die folgende empirische Formel (1) wiedergegeben werden kann:

L = A/{f(Id)·g(m)} (1),

worin f(Id) eine monoton ansteigende Funktion der Stromdichte in dem Leuchtkörper oder in dem Heizelement ist, g(m) eine monoton ansteigende Funktion des Feuchtigkeitsgehalts der Luft ist und A eine Konstante ist.

Folglich wird die Oxidationsreaktion bei einer niedrigen Temperatur unter Verlängerung der Lebensdauer der Strahlungsquelle unterdrückt, wenn die Stromdichte in dem End abschnitt so gesteuert wird, daß sie so niedrig wie möglich ist und/oder wenn der End abschnitt in einer Atmosphäre mit geringer Feuchtigkeit angeordnet wird.

Natürlich beruht dies auf der Voraussetzung, daß vorab ein dichter Siliciumoxid-Film zum Schutz der Oberfläche durch eine Vor-Oxidations-Behandlung bei hoher Temperatur gebildet wird.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung, die auf der Grundlage der vorstehend be schriebenen Untersuchungen zum Abschluß gebracht wurde, ist eine Infrarot-Strahlungs quelle, die unter Verwendung von heißgepreßtem Molybdändisilicid als deren Leucht körper hergestellt wurde, das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkt ist, wobei die Infrarot- Strahlungsquelle dadurch gekennzeichnet ist, daß die Stromdichte so eingestellt wird, daß sie in einem Bereich, in dem die Temperatur bei 400 bis 800°C bleibt, speziell in einem Endabschnitt des Leuchtkörpers, höchstens 12 A/mm² ist. Wenn die Stromdichte in dem Endabschnitt 12 A/mm² übersteigt, ist die bei niedriger Temperatur ablaufende Oxidation des Endabschnitts so schnell, daß die erforderliche Betriebs-Lebensdauer der Infrarot- Strahlungsquelle nicht in zufriedenstellender Weise erreicht werden kann.

Die Infrarot-Strahlungsquelle wird vorzugsweise unter solchen Bedingungen verwendet, daß die Stromdichte bei höchstens 10 A/mm² liegt. Um die Stromdichte zu erniedrigen, wird die Querschnittsfläche des Endabschnitts erhöht (es wird die Dicke des Endabschnitts erhöht, da allgemein die Breite größer ist als die Dicke). Dies kann aus Sicht des Energie verbrauchs als unvorteilhaft angesehen werden wegen eines Rückgangs des Widerstands für eine Erhöhung der Querschnittsfläche; innerhalb des Bereichs von höchstens 30 W ist dies jedoch nicht in besonderer Weise ein Problem.

Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt. Darin bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Leuchtkörper, der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem Molybdändisilicid hergestellt ist. Anschlußdrähte 2a und 2b aus Platin sind mit beiden Enden des Leuchtkörpers 1 unter Bildung einer Elektrode verschweißt. Der Leucht körper 1 ist in einem Keramikrohr 4, das beispielsweise aus Aluminiumoxid hergestellt ist, mit einem hitzebeständigen Kleber 3 befestigt. Ein Abschnitt 5 des Leuchtkörpers 1 ist der Leuchtabschnitt, während die Abschnitte 6 des Leuchtkörpers 1 Endabschnitte sind. Wenn daher elektrischer Strom durch den Leuchtkörper über die Anschlußdrähte 2a und 2b geleitet wird, erhitzt sich der Leuchtkörper 1 und emittiert Infrarot-Strahlung.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist eine Infrarot-Strahlungsquelle, die unter Verwendung von mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem, heißgepreßtem Molybdändi silicid als Leuchtkörper hergestellt wurde und die dadurch gekennzeichnet ist, daß wenig stens ein Endabschnitt des Leuchtkörpers in einer trockene Luft umfassenden Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit bei 25°C von höchstens 30% verwendet wird (absolute Feuchtigkeit: 0,00588). Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen wird der Wert der absoluten Feuchtigkeit x wiedergegeben durch die folgende Formel (2), die gezeigt ist in der Druckschrift "KAITEI 3 PAN NETSU KANRI BINRAN (REVISED EDITION 3 HEAT CONTROL MANUAL), Seite 90, veröffentlicht von Maruzen K.K. am 20. Januar 1986, Herausgeber: Energy Saving Center":

x = 0,622 {ΦPs/(P-ΦPs)} (2),

worin Φ die relative Feuchtigkeit ist, P der Gesamtdruck ist und Ps der Sättigungsdruck von Wasserdampf ist.

In einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit über 30% bei 25°C wird der Endabschnitt so schnell bei niedriger Temperatur oxidiert, daß die erforderliche Lebens dauer der Infrarot-Strahlungsquelle nicht in zufriedenstellender Weise erreicht werden kann. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, daß der Endabschnitt in trockener Luft mit einer absoluten Feuchtigkeit verwendet wird, die im wesentlichen nahe bei 0% ist.

Um den Einfluß von Feuchtigkeit in der Luft zu vermeiden, die in starkem Maße die Niedertemperatur-Oxidation des Endabschnitts auf der Seite der Plus-Elektrode des Leuchtkörpers, der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem Molybdändisilicid hergestellt ist, fördert, stellt die vorliegende Erfindung weiter eine Infrarot-Strahlungs quelle bereit, in der trockene Luft um die Infrarot-Strahlungsquelle gespült wird und so die Umgebung frei von Feuchtigkeit gehalten wird. Noch genauer gesagt, wird in Überein stimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Infrarot-Strahlungsquelle geschaffen, die einen Leuchtkörper und eine Umhüllung umfaßt, die den gesamten Körper des Leucht körpers enthält, wobei in der Umhüllung trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder strömt und die Umhüllung mit einem Fenster versehen ist, um es zu ermöglichen, daß Infrarot-Strahlung durch das Fenster nach außen hindurchtritt.

Noch konkreter gesagt, sind - wie in Fig. 3 gezeigt - ein Halter 8 für den Leuchtkörper, der in Kontakt mit der Umhüllung 7 ist, und der gesamte Körper des Leuchtkörpers 9 in der Umhüllung 7 enthalten. Nur das geeignete Fenster 10 ist in Richtung auf das Austreten von Infrarot-Strahlung offen, während alle Abschnitte der Umhüllung außer dem Fenster verschlossen sind. Wenn die Strahlungsquelle aufleuchtet, ist der Bereich um die Strah lungsquelle herum vollständig mit trockener Luft gefüllt, oder man läßt trockene Luft in die Umgebung um die Strahlungsquelle herum über einen Gaszufuhr-Einlaß 11 strömen.

Obwohl die erste Ausführungsform der Erfindung und die zweite Ausführungsform der Erfindung unabhängig voneinander sind, kann eine Kombination der Bedingungen für beide Ausführungsformen der Erfindung weiter die Lebensdauer der Strahlungsquelle verlängern.

Die Erfordernisse für eine Beschränkung der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Eine Vorbedingung für die erste Ausführungsform der Erfindung und die zweite Aus führungsform der Erfindung ist, daß ein dichter Siliciumoxid-Film zum Schutz der Ober fläche mit einer Dicke von 5 bis 20 µm auf der Oberfläche des Leuchtkörpers zur Ver wendung in der Infrarot-Strahlungsquelle durch eine Vor-Oxidations-Behandung bei hoher Temperatur gebildet werden muß. Wenn die Dicke des Siliciumoxid-Oberflächenschutz films geringer ist als 5 µm, bricht der Oberflächen-Schutzfilm aus Siliciumoxid vergleichs weise früh und ermöglicht das Fortschreiten der Oxidation bei niedriger Temperatur. So wird die erforderliche Lebensdauer der Infrarot-Strahlungsquelle nicht erreicht. Wenn andererseits die Dicke des Siliciumoxid-Oberflächenschutzfilms 20 µm übersteigt, entsteht ein Problem einer unvorteilhaften Abschälung des Schutzfilms.

Der Siliciumoxid-Oberflächenschutzfilm wird vorzugsweise dadurch gebildet, daß man eine Vor-Oxidations-Behandlung in einer Luft umfassenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 1500 bis 1700°C über eine erforderliche Zeitspanne hinweg durchführt. Eine Tempe ratur unter 1500°C ist unrealistisch, da die Dicke des Schutzfilms aus Siliciumoxid nicht 5 µm oder mehr erreichen kann, selbst wenn die Oxidationsbehandlung über eine lange Zeit von 10 h hinweg durchgeführt wird. Andererseits schließt - wie in den folgenden experimentellen Beispielen beschrieben - eine über 1700°C liegende Temperatur eine Schwierigkeit bei der Bildung eines dichten und homogenen Siliciumoxid-Films ein, da die Geschwindigkeit der Oxidation zu schnell ist.

Ein Mischpulver aus Molybdändisilicid in Kombination mit Siliciumcarbid-Whiskern in einer Menge von 25 Vol.-% wurde unter den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen heißge preßt. Die relative Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert, des resultierenden Ver bundmaterials ist ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Es versteht sich aus Tabelle 1, daß eine relative Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert von wenigstens 98%, durch Heißpressen unter einem Druck von wenigstens 300 kg/cm² bei 1750°C für die Zeit von 1 h sichergestellt werden kann, während extreme Schwierigkeiten beim Erhalt eines hochdichten, gesinterten Verbundstoffs ohne Anwen dung des Heißpreß-Verfahrens auftreten. Wenn darüber hinaus die Sintertemperatur unter 1750°C lag, war der resultierende gesinterte Verbundkörper nicht in ausreichendem Maße verdichtet, selbst wenn das Heißpreß-Verfahren angewendet wurde.

Ein Keramik-Verbundstoff-Strahlungsquellen-Material (mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktes Molybdändisilicid) mit einem Wert der Dichte von 98,6% der theoretischen Dichte und ein Keramik-Verbundstoff-Strahlungsquellen-Material (mit Siliciumcarbid- Whiskern verstärktes Molybdändisilicid) mit einem Wert der Dichte von 95,8% der theoretischen Dichte wurden jeweils einer Vor-Oxidations-Behandlung bei einer Tempera tur von 1400°C bis 1700°C für die Zeit von 2 bis 10 h unterworfen und so ein Silicium oxid-Film gebildet, dessen Dicke in Tabelle 2 gezeigt ist.

Tabelle 2

In dem Strahlungsquellen-Material aus einem keramischen Verbundstoff erhöht sich die Dicke des Siliciumoxid-Films auf der Materialoberfläche, wenn die Temperatur der Vor- Oxidations-Behandlung angehoben oder erhöht wird. Wenn ein Material mit einer Dichte von 98,6% des theoretischen Werts einer Vor-Oxidations-Behandlung bei 1600°C über eine Zeit von 5 h unterworfen wird, kann ein Film mit einer einheitlichen und gegebenen Dicke gebildet werden. Andererseits kann im Fall eines Materials, das eine relativ niedrige Dichte aufweist (Vergleichsbeispiel 5), ein Film mit einer vorbestimmten Dicke erhalten werden, der jedoch in unvorteilhafter Weise einer schnellen Oxidation bei niedriger Temperatur unterliegt, sobald der Film einmal gebrochen ist.

Aus dem obengenannten Grund ist die Erhöhung der relativen Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert des Materials, wirksam, um zu verhindern, daß das Molybdändisilicid- Material einer Oxidation bei niedriger Temperatur unterliegt. Um die relative Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert, des Molybdändisilicids, das mit Siliciumcarbid- Whiskern verstärkt ist, auf wenigstens 98% anzuheben, muß ein Mischpulver aus Silici umcarbid-Whiskern und Molybdändisilicid unter einem Druck von 200 bis 500 kg/cm² bei einer Temperatur von 1700 bis 1850°C über eine Zeitdauer von 10 min bis 5 h heißge preßt werden. Das Material der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkten Molybdändi silicid hergestellten Infrarot-Strahlungsquelle wir vorzugsweise nach dem vorstehend beschriebenen Heißpreß-Verfahren hergestellt und weist dann eine relative Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert, von wenigstens 98% auf.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung weiter im Detail.

Beispiel 1

Mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktes Molybdändisilicid wurde zu einer Scheibe mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Dicke von 2 mm und mit einer relativen Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert, von wenigstens 98% heißgepreßt. Die Platte wurde dann zu einer dünnen Platte mit einer Dicke von 0,5 mm oberflächenpoliert, die dann zu einem Leuchtkörper 1 geformt wurde, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. Dies geschah mit einem Präzisionsbearbeitungsverfahren, wie beispielsweise Schneiden mit einem Draht. Die in Fig. 2 gezeigten Dimensionen waren wie folgt: a = 0,25 mm; b = 0,3 mm; H = 18 mm; L = 3,5 mm, t = 0,5 mm; und w = 1,0 mm. Der durch ein derartiges Präzisions-Mikrobearbeitungs-Verfahren geformte Leuchtkörper wurde einer Vor-Oxida tions-Behandlung in einem Luftofen bei 1600°C für die Zeit von 5 h unterworfen, wodurch ein Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 9 µm auf der Oberfläche des Leuchtkörpers gebildet wurde.

Wenn der resultierende Leuchtkörper auf 1300°C erhitzt wurde, betrug der Wert des elektrischen Stroms 5 A und die Spannung betrug 3 V bei einem Energieverbrauch von 15 W. Es wurde durch Umrechnung gefunden, daß die Stromdichte in den Endabschnitten 10 A/mm² betrug. Als Ergebnis des kontinuierlichen Leuchtens unter derartigen Bedingun gen betrug die Lebensdauer des Leuchtkörpers 11 060 h.

Die in diesen Test einbezogene Umgebung war derart, daß die Temperatur 23°C betrug und die relative Feuchtigkeit 60% betrug.

Beispiel 2

Ein Leuchtkörper wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, daß die Dicke des Leuchtkörpers auf 0,7 mm festgesetzt wurde. Wenn der Leuchtkörper in derselben Weise wie in Beispiel 1 auf 1300°C erhitzt wurde, betrug der elektrische Strom 5,9 A und die Spannung war 2,2 V. Es wurde durch Umrechnung gefunden, daß die Stromdichte in den Endabschnitten 8,4 A/mm² betrug. Wenn der Leuchtkörper kon tinuierlich unter den obengenannten Bedingungen erleuchtet wurde, betrug die Lebensdauer des Leuchtkörpers 13 230 h.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Leuchtkörper wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, daß die Dicke des Leuchtkörpers auf 0,25 mm festgesetzt wurde. Wenn der Leuchtkörper in derselben Weise wie in Beispiel 1 auf 1300°C erhitzt wurde, betrug der elektrische Strom 3,6 A und die Spannung betrug 3,9 V. Es wurde durch Umrechnung gefunden, daß die Stromdichte in den Endabschnitten 14,4 A/mm² betrug. Wenn der Leuchtkörper kontinuierlich unter den obengenannten Bedingungen erleuchtet wurde, war die Lebens dauer des Leuchtkörpers 6900 h.

Beispiele 3 bis 5

Es wurden jeweils Leuchtkörper in derselben Weise wie in Beispiel 1 und 2 und Ver gleichsbeispiel 1 gebildet und anschließend einem kontinuierlichen Beleuchtungstest unter im wesentlichen denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 unterworfen, mit der Ausnahme, daß die in den Test einbezogene Umgebung derart war, daß die Temperatur 25°C betrug und die relative Feuchtigkeit 20% war. Die Lebensdauern der in diesem Test getesteten Leuchtkörper sind in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Beispiel 6

Ein Leuchtkörper wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 gebildet und dann einem kontinuierlichen Beleuchtungstest unter im wesentlichen denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 unterworfen, mit der Ausnahme, daß der gesamte Körper des Leuchtkörpers in trockener Luft angeordnet wurde, die eine absolute Feuchtigkeit von im wesentlichen nahe 0 hatte. Die Lebensdauer des Leuchtkörpers betrug 23 400 h.

Beispiel 7 und Vergleichsbeispiel 2

In Beispiel 7 und Vergleichsbeispiel 2 wurden dieselben Leuchtkörper wie in Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 5 (Tabelle 2) einem Oxidationsbeständigkeitstest unterworfen, der durchgeführt wurde, indem man die Leuchtkörper auf 1300°C in derselben Weise wie in Beispiel 1 erhitzte, mit der Ausnahme, daß die in den Test einbezogene Umgebung derart war, daß die Temperatur 30°C betrug. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Darin ist die Zeit des Beginns der Oxidation ein Zeitpunkt, zu dem der dichte Siliciumoxid-Film, der die Oberfläche des Endabschnitts des Leuchtkörpers auf dessen Plus-Elektroden-Seite bedeckte und dessen Temperatur bei einem niedrigen Wert um 500°C herum bleibt, zerstört zu werden begann, und die Oxidationsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der der Endabschnitt dünner und dünner wurde, wobei die bei niedriger Temperatur ablaufende Oxidation fortschritt.

Tabelle 4

Der Zeitpunkt des Beginns der Oxidation, d. h. die Zeit, zu der der Bruch des Silicium oxid-Films beginnt, hängt von der Dicke, Reinheit und Dichte des Siliciumoxid-Films ab, während die Geschwindigkeit der Oxidation hauptsächlich von der relativen Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert, des keramischen Verbundmaterials abhängt.

Die vorliegende Erfindung wurde im einzelnen unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben. Aus der Beschreibung wird es nun offenbar für Fachleute in diesem technischen Bereich, daß Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung in ihren breiteren Aspekten abzuweichen. Die Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Patentansprüchen beansprucht wird, soll damit alle derartigen Änderungen und Modifikationen abdecken, die im Bereich der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims

1. Infrarot-Strahlungsquelle, umfassend einen Leuchtkörper mit einem Leuchtkörper- Abschnitt und Endabschnitten, der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem, heißge preßtem Molybdändisilicid hergestellt ist und auf seiner Oberfläche einen dichten Silicium oxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm gebildet aufweist, wobei die Stromdichte in den Endabschnitten höchstens 12 A/mm² ist.

2. Infrarot-Strahlungsquelle nach Anspruch 1, worin die Stromdichte in den Endab schnitten höchstens 10 A/mm² ist.

3. Infrarot-Strahlungsquelle, umfassend einen Leuchtkörper mit einem Leuchtkörper- Abschnitt und Endabschnitten, der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem, heißge preßtem Molybdändisilicid hergestellt ist und auf seiner Oberfläche einen dichten Silicium oxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm gebildet aufweist, wobei wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft angeordnet sind, die eine relative Feuchtigkeit bei 25°C von höchstens 30% aufweist (absolute Feuchtigkeit: 0,00588).

4. Infrarot-Strahlungsquelle nach Anspruch 3, worin der gesamte Körper des Leucht körpers in einer Umhüllung enthalten ist, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder strömt und die mit einem Fenster versehen ist, um es zu ermöglichen, daß Infrarot- Strahlung daraus nach außen austritt.

5. Infrarot-Strahlungsquelle nach Anspruch 3, worin wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft angeordnet sind, die eine absolute Feuchtigkeit von im wesentlichen Null aufweist.

5. Infrarot-Strahlungsquelle nach Anspruch 5, worin der gesamte Körper des Leucht körpers in einer Umhüllung enthalten ist, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder strömt und die mit einem Fenster versehen ist, um es zu ermöglichen, daß Infrarot- Strahlung daraus nach außen austritt.

7. Infrarot-Strahlungsquelle, umfassend einen Leuchtkörper mit einem Leuchtkörper- Abschnitt und Endabschnitten, der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem, heißge preßtem Molybdändisilicid hergestellt ist und auf seiner Oberfläche einen dichten Silicium oxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm gebildet aufweist, wobei die Stromdichte in den Endabschnitten höchstens 12 A/mm² ist und wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft mit einer relativen Feuchtigkeit bei 25°C von höchstens 30% (absolute Feuchtigkeit: 0,00588) angeordnet sind.

8. Infrarot-Strahlungsquelle nach Anspruch 7, worin der gesamte Körper des Leucht körpers in einer Umhüllung enthalten ist, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder strömt und die mit einem Fenster versehen ist, um zu ermöglichen, daß Infrarot- Strahlung daraus nach außen austritt.

9. Infrarot-Strahlungsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der Leuchtkörper ein gesinterter Verbundkörper ist, der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem Molybdändisilicid hergestellt ist, durch Heißpressen unter einem Druck von 200 bis 500 kg/cm² bei einer Temperatur von 1700 bis 1850°C über eine Zeitdauer von 10 min bis 5 h erhalten wurde und eine relative Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert, von wenigstens 98% aufweist.

10. Infrarot-Strahlungsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin der Siliciumoxid- Schutzfilm dadurch erhalten wurde, daß man das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkte, heißgepreßte Molybdändisilicid einer Vor-Oxidations-Behandlung in einer Luft umfassen den Atmosphäre bei einer Temperatur von 1500 bis 1700°C unterwarf.

11. Heizquelle, umfassend ein Heizelement mit einem Heizabschnitt und Endabschnitten, das aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem, heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt ist und einen dichten Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm auf seiner Oberfläche gebildet aufweist, wobei die Stromdichte in den Endabschnitten höch stens 12 A/mm² ist.

12. Heizquelle nach Anspruch 11, worin die Stromdichte in den Endabschnitten höch stens 10 A/mm² ist.

13. Heizquelle, umfassend ein Heizelement mit einem Heizabschnitt und Endabschnitten, das aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem, heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt ist und auf seiner Oberfläche einen dichten Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm gebildet aufweist, wobei wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft mit einer relativen Feuchtigkeit bei 25°C von höchstens 30% (absolute Feuchtigkeit: 0,00588) angeordnet sind.

14. Heizquelle nach Anspruch 13, worin der gesamte Körper des Heizelements in einer Umhüllung enthalten ist, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder strömt und die mit einem Fenster versehen ist, um zu ermöglichen, daß Infrarot-Strahlung daraus nach außen austritt.

15. Heizquelle nach Anspruch 13, worin wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft mit einer absoluten Feuchtigkeit von im wesentlichen Null angeordnet sind.

16. Heizquelle nach Anspruch 15, worin der gesamte Körper des Heizelements in einer Umhüllung enthalten ist, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder strömt und die mit einem Fenster versehen ist, um zu ermöglichen, daß Infrarot-Strahlung daraus nach außen dringt.

17. Heizquelle, umfassend ein Heizelement mit einem Heizabschnitt und Endabschnitten, das aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem, heißgepreßtem Molybdändisilicid hergestellt ist und auf seiner Oberfläche einen dichten Siliciumoxid-Schutzfilm einer Dicke von 5 bis 20 µm gebildet aufweist, wobei die Stromdichte in den Endabschnitten höchstens 12 A/mm² ist und wenigstens die Endabschnitte in trockener Luft mit einer relativen Feuchtigkeit bei 25°C von höchstens 30% (absolute Feuchtigkeit: 0,00588) angeordnet sind.

18. Heizquelle nach Anspruch 17, worin der gesamte Körper des Heizelements in einer Umhüllung enthalten ist, in der trockene Luft entweder eingeschlossen ist oder strömt und die mit einem Fenster versehen ist, um es zu ermöglichen, daß Infrarot-Strahlung daraus nach außen dringt.

19. Heizquelle nach einem der Ansprüche 11 bis 18, worin das Heizelement ein gesinter ter Verbundstoff ist, der aus mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärktem Molybdändisilicid hergestellt ist, durch Heißpressen unter einem Druck von 200 bis 500 kg/cm² bei einer Temperatur von 1700 bis 1850°C über eine Zeitdauer von 10 min bis 5 h erhalten wurde und eine relative Dichte, bezogen auf den theoretischen Wert, von wenigstens 98% aufweist.

20. Heizquelle nach einem der Ansprüche 11 bis 19, worin der Siliciumoxid-Schutzfilm dadurch erhalten wurde, daß man das mit Siliciumcarbid-Whiskern verstärkte, heißgepreß te Molybdändisilicid einer Vor-Oxidations-Behandlung in einer Luft umfassenden Atmo sphäre bei einer Temperatur von 1500 bis 1700°C unterwarf.