阅读说明：本技术 高温组件 (High temperature assembly ) 是由 伯恩哈德·梅尔-施莫尔泽 英格玛·韦斯曼 于 2018-04-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种具有提高发射率的涂层(2)的难熔金属或难熔金属合金的高温组件(1),该涂层基本上由以下组成：氮化钽和/或氮化锆；以及含量为0至98wt.％的钨。(The invention relates to a high temperature component (1) of a refractory metal or refractory metal alloy having an emissivity-increasing coating (2), which coating essentially consists of: tantalum nitride and/or zirconium nitride; and tungsten in an amount of 0 to 98 wt.%.)

高温组件

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的难熔金属的高温组件，并且涉及一种制备高温组件的方法。

背景技术

在许多高温应用中，热传递主要通过热辐射进行。在给定温度下发射的热辐射的决定性因素是热传递中所涉及的表面的发射程度或发射率。发射率表示相对于理想的黑色物体，物体发出的辐射量。

表面的发射率越高，物体可以通过该表面发出的热辐射越多。

同样，热辐射输出的吸收类似地适用：由于物体的发射率和吸收率成正比，因此具有高发射率的物体也比具有低发射率的物体吸收更多的辐射。

因此，在要热传递要通过辐射的方式经由其而发生的工艺表面的情况下，要尽力选择其尽可能高的发射率。高发射率允许在较低的组件温度下发出相同的辐射输出。

这从Stefan-Boltzmann定律可以立即看出，该定律在灰色物体的一种改进形式中根据灰色物体的温度来指示它的热辐射输出：

P＝ε(T)·σ·T⁴

其中P是辐射输出，ε(T)是所有波长的加权平均发射率，σ是Stefan-Boltzmann常数且T是开氏温度。

较低的组件温度通常有利于组件的寿命。

在现有技术中，存在用于提高高温组件的发射率的各种方案：

US 2014041589(A1)描述了一种加热导体，其至少部分地具有钨的多孔烧结涂层。采用淤浆法来施加涂层。与光滑的钨表面相比，多孔烧结涂层实现了发射率的增加。

在其他应用中，还有一些提高高温组件发射率的示例：

EP 1019948(A1)描述了一种用于高压放电灯的阳极的树枝状金属或金属化合物的涂层，由此将获得大于0.8的发射率值(以发射系数表示)。铼被提及特别适合于此，因为可以由此很好地形成树枝状结构。

EP 0791950(A2)采用了类似的方法，根据该方法，将细粒钨烧结在高压放电灯的尖端周围。

在DE 1182743(B)中，用于高压放电灯的阳极的发射系数通过冷却槽并且在一个实施例中另外通过烧结的碳化钽来增加。

根据这些文献，与未涂覆的钨阳极相比，发射率基本上通过增加表面积而增加。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的高温组件及其制造方法。

该目的通过具有权利要求1特征的高温组件和/或通过具有权利要求10特征的方法来实现。在从属权利要求中详述了优选实施例。

认为与本申请有关的应用是操作温度通常为1000-2500℃或更高的应用。这些尤其包括在照明技术(例如高压放电灯中的电极)、熔炉技术(例如加热导体、内部熔炉配件、装料设备、坩埚)和医疗技术(例如旋转X射线阳极)中的应用。

在本申请的上下文中，所涉及的具有高操作温度的组件被称为高温组件。

难熔金属或难熔金属合金通常用于提到的高温应用。就本申请而言，难熔金属应理解为是指元素周期表的第四族(钛、锆和铪)、第五族(钒、铌、钽)和第六族(铬、钼、钨)的金属以及铼。难熔金属合金是指具有至少50at.％相关元素的合金。这些材料的特性之一是它们在高工作温度下具有出色的尺寸稳定性。

裸金属通常具有非常低的发射率。

因此，在1700-2500nm的波长范围内，钨在室温下的发射率约为0.2。

所述通用类型的高温组件具有提高发射率的涂层。在这种情况下，可以将涂层施加到整个组件或仅施加到组件的一部分。

根据本发明，提高发射率的涂层基本上由氮化锆和/或氮化钽和钨形成，钨的含量为0至98wt.％。

此处“基本上”是指主要成分是氮化锆和/或氮化钽，以及可选地钨。该层可包含少量其他成分和常规杂质。掺入的杂质可以是，例如氧化物或碳化物，以及金属钽和/或锆。主要成分氮化锆和/或氮化钽和可选的钨的占比超过98wt.％。

氮化锆通常具有化学经验式ZrN，氮化钽通常具有化学经验式TaN，但是其也可以是其他氮化物或含氮的低于或高于化学计量配比的化合物。然而，为了简单起见，在本申请中分别提到ZrN或TaN。

涂层可以仅由ZrN和/或TaN形成(可选地不包括上述成分和杂质)。可替代地，该层可包含高达98wt.％的钨。

根据第一实施例，涂层形成为PVD(物理气相沉积)层。

在这种情况下，在物理气相沉积法中，通过合适的溅射靶在基材(高温组件的表面)上产生涂层。PVD层通常是光滑且致密的，因此没有孔。为了增加表面积，在涂覆之前可以通过机械、化学或热学方法使基材结构化。

可替代地，涂层形成为烧结层。烧结层应理解为是指通过粉末冶金涂覆方法获得的层。淤浆涂覆可作为粉末冶金涂覆方法的实例。在颗粒形式的涂覆物质实际涂敷之后，通过烧结使层状涂敷固结。烧结层通常是多孔的并且具有粗糙的表面。

涂层优选形成为精细分布的氮化锆颗粒和/或氮化钽颗粒与钨颗粒的复合层。复合层应理解为是指由混合物组成的层，其中基本成分表现出其原有的固态性质。尤其当涂层形成为烧结层时，可以实现该特征。

由于表面光洁度差异很大，因此可以轻易区分PVD层和烧结层。

通过生产，烧结层的厚度优选在2μm至300μm之间，更优选在3μm至100μm之间，特别优选在5μm至50μm之间。

在PVD层的情况下，厚度也可以明显更小。PVD层的典型厚度在10nm至4μm之间。

涂层的厚度对其功能为非决定性的。

涂层优选形成在高温组件的外侧上。这意味着涂层在高温组件的表面上形成最外层。在高温组件的一种用途中，该层旨在通过辐射参与热传递。

在其下方可存在其他层。

涂层特别优选由ZrN和钨形成，ZrN的含量按重量百分比计为2wt.％至75wt.％之间的ZrN，优选为3wt.％至60wt.％之间的ZrN，特别优选为5wt.％至45wt.％的ZrN。

在申请人进行的测试中已经表明，ZrN和钨的混合物的涂层具有特别良好的发射率值。出乎意料地发现，ZrN和钨的混合物的涂层具有比纯ZrN和纯钨更高的发射系数。

在大约36wt.％的ZrN处达到最大发射率。在此，在室温下可获得约0.8的发射系数ε。纯ZrN的发射系数ε约为0.5，裸钨的发射系数约为0.2。因此，不可能以任何方式预料到ZrN和钨的混合物的发射系数具有比纯物质形式更高的值。

此外，这使得涂层的制备特别经济，因为提升发射率的物质—ZrN可以被保存。

此外，涂层中钨的存在与形成涂层基材的难熔金属具有良好的相容性。

此外，ZrN比TaN便宜得多。因此，基于ZrN的涂层代表特别经济的变型。

基于氮化物的发射率提高层特别有利于需要氧吸收效应的应用。申请人已经观察到氮化物在高温下吸收氧气。这允许保护高温组件不被氧化。

涂层优选形成为多孔的。此处所谓的多孔是指涂层具有相当大的例如超过5％的孔含量。与纯几何表面相比，存在于涂层体积中的孔也增加了涂层的表面积，从而进一步提高了发射率。该特征尤其适用于烧结层。

在一种变型中，涂层下面的高温组件的表面被结构化，使得涂层的表面积与纯几何表面相比增加。从而进一步提高了发射率。也就是说，涂层本身在此不一定是多孔的。通过(高温组件的)物质的结构化来增加表面积。当涂层形成为PVD层时，这尤其相关。

优选地提供，所述高温组件形成为高压放电灯的电极。在电极尤其是高压放电灯的阳极上使用涂层是特别有利的。用提高发射率的涂层涂覆电极尤其是阳极，可以使其发出更高的热辐射输出，从而延长寿命。换句话说，以此种方式形成的电极可以在操作期间散发更多的热量，从而导致组件温度降低。

根据一个示例性实施例，高温组件被形成为加热导体。在本申请的上下文中，加热导体是指在热处理设备中使用的金属电阻加热器。加热导体可以由金属片、条形材料、双绞线、捆扎线或金属丝网形成。在平面加热导体的情况下，即加热导体的基本形式衍生于金属片，在加热导体的操作过程中，可能需要仅在加热导体面向炉内的那一侧提供涂层。

当在加热导体上使用时，涂层允许所述加热导体在较低温度下产生给定的加热输出。加热导体的较低的操作温度是有利的，因为例如可以减小蠕变。特别重要的是在涂层设备，尤其是MOCVD(金属有机化学气相沉积)设备中，使用的涂层为加热导体的提高发射率的涂层。在此，加热导体的温度过高可能导致加热导体的基体材料(例如钨)汽化，并因此污染待涂覆的基材。通过较高的发射率，可以在较低的温度下以相同的加热输出来操作加热导体，由此降低了污染待涂覆的基材的风险。特别地，在此有益的是，ZrN和TaN的蒸气压与钨的蒸气压相当。也就是说，基于ZrN和/或TaN的涂层允许以这种方式配备的加热导体在较低的温度下操作，而不会受涂层较高的蒸汽压补偿加热导体的降低温度的影响。总体而言，较低的操作温度可延长高温组件的使用寿命。

根据另一示例性实施例，高温组件形成为坩埚。难熔金属的坩埚例如用于在单晶蓝宝石的生产中熔融氧化铝。为此，将坩埚放置在高温炉中，并通过来自加热导体的辐射热加热。热传递主要通过坩埚的侧面进行，该侧面吸收辐射热并将其传递给要熔融的产品。根据本发明的涂层将通过加热导体散发的大部分热量结合到坩埚中。

高温组件优选由至少98wt.％的钨组成。钨已被证明特别适合于相关的高温组件。

还寻求对一种用于生产高温组件的方法的保护。根据本发明，生产高温组件的方法包括以下步骤：

-提供高温组件的主体，

i)

-增加高温组件主体的表面积，

-通过物理气相沉积方法用ZrN和/或TaN以及可选的钨涂覆主体

或

ii)

-通过粉末冶金方法用含Zr和/或含Ta的粉末以及可选的钨涂覆主体，

-在含氮气氛中对涂覆的主体进行热处理

或

iii)

-通过粉末冶金方法用ZrN和/或TaN以及可选的钨涂覆主体，

-在含氮和/或含氩气氛中热处理涂覆的主体。

主体被理解为是指在涂覆之前的高温组件或由其生产所述组件的半成品。

因此提出了三种不同的方法变型。

根据方法变型i)，首先对高温组件的主体表面进行预处理，使得与几何表面相比表面积增加。该“粗化”可以例如通过淤浆涂覆来实现。

在淤浆法的情况下，粉状成分悬浮在液体中。组件(此处为高温组件的主体)可以通过浸渍、喷涂或刷涂等方式用获得的悬浮液涂覆，该悬浮液通常还包含粘合剂。干燥后，通常将涂层烧结。以这种方式形成的涂层通常是多孔且粗糙的。其形成了有利于随后通过物理气相沉积(PVD)涂覆钨和ZrN和/或TaN的涂层的基底表面。淤浆涂覆例如可以基于钨粉。

作为替代或补充，该表面可以通过机械、化学或热学方法结构化。喷抛，例如喷砂，可以提及为机械方法的一个例子。蚀刻或酸洗表示化学方法的一个例子。激光结构化可作为热学方法的一个例子。

然后，将ZrN和/或TaN以及可选的钨沉积在表面积增加的主体上。作为涂层的来源，可以使用具有相应组成的溅射靶。通过适当选择靶组成来设定优选的层组成。在具有ZrN的涂层的情况下，ZrN和钨的PVD涂层组合物具有2wt.％至75wt.％的ZrN，优选地，在3wt.％至60wt.％之间的ZrN，特别优选在5wt.％至45wt.％之间的ZrN是尤其有利的。

对于TaN，其与钨的混合物与纯TaN相比造成发射率的降低，而对于ZrN，其与钨的混合物的发射率出乎意料地高于各个纯物质。

表面积的增加造成的发射率的额外增加远远超过由涂层物质引起的发射率的增加。

如果例如为了获得一定的机械性能而避免基体材料的重结晶，则该方法变型(PVD路线)可能是有利的。此外，通过该方法变型可以避免具有窄组件容差的组件变形。PVD涂层专门在适中温度下进行，不需要热处理涂层的步骤。

根据方法变型ii)，首先通过粉末冶金法将主体涂覆含Zr和/或含Ta的粉末以及可选的钨，然后在含氮气氛中经受热处理。

粉末冶金法可以是淤浆法。在此含Zr和/或含Ta意味着粉末冶金法的粉末含有锆和/或钽。例如可以是金属锆和/或金属钽。然而尤其是对于锆，氢化物形式也已成功应用。含Zr和/或含Ta的粉末与钨的混合物是有利的。这尤其适用于锆。

粉末冶金施加的层优选被烧结或预烧结。

首先，获得含有元素形式或化合物形式的锆和/或钽的层。在随后的在含氮气氛中对涂覆的主体进行热处理的步骤中，含Zr和/或含Ta的物质转化为各自的氮化物。因此根据该方法变型原位进行氮化物的调节以增加发射率。

含氮气氛可以是含氮气(N₂)的气体混合物。氨(NH₃)也适合作为氮源。

通过调节含Zr和/或含Ta的粉末与钨的比例，可以设定所需的层组成。如上所述，ZrN和钨的组合物含有2wt.％至75wt.％之间的ZrN，优选3wt.％至60wt.％之间的ZrN，最重要的是更优选为5wt.％至45wt.％之间的ZrN。

如果，例如在任何情况下都可使用氮化热处理设备，则该方法变型可能是有利的。

与方法变型i)或iii)相比，由于设备的可获得性以及主要由于含Zr和含Ta的粉末的可获得性，该变型可以提供成本优势。

另一方面，该方法还可以为某些区域提供不能通过常规PVD方法涂覆的(PVD涂覆中的阴影效应)含氮层。

根据方法变型iii)，通过粉末冶金法用ZrN和/或TaN以及可选的钨涂覆该主体，并且随后在含氮和/或含氩气氛中对该涂覆的主体进行热处理。粉末冶金法也可以是淤浆法。

涂层可以单独使用ZrN或TaN，使用ZrN和TaN的混合物或含有ZrN和/或TaN以及钨的混合物产生。

ZrN和钨的混合物已被证明特别重要，特别是ZrN含量在2wt.％至75wt.％之间的钨和ZrN的混合物，ZrN含量优选在3wt.％至60wt.％之间，ZrN含量特别优选在5wt.％和45wt.％之间。

因此，在该方法变型中，将各个氮化物直接掺入粉末冶金涂覆步骤中。热处理主要用于该层的机械固结。因此，气氛不必一定是氮化气氛。

优选在含氮或含氩的气氛中以高于1400℃的温度下进行热处理。含氮或含氩的气氛可以例如是含氮气(N₂)的气体混合物。

通过简单的生产，该方法变型是有利的。根据设备和原材料的可获得性，该变型可能比上述方法变型更具成本效益。此外，该变型使得能够控制所述层的积聚。氮化物被直接处理，因此可以通过分级或均匀的方式分布在整个层厚度上。

在以下生产示例中将更加详细说明各个方法的变体。

生产示例I

为了生产改进的高温组件，将钨样品涂覆上各种粉末混合物的浆料。

为此，首先将钨粉和/或ZrN粉和/或TaN粉称入含有2.8wt.％乙基纤维素粘合剂的乙醇中，使总固体含量为55±2wt.％。用来自Netzsch的多主控设备以1500rpm的转速搅拌15分钟。然后将溶液在Bandelin的HD 2200超声波匀化器中分散1.5分钟。

研究了以下层组成：

100wt.％TaN

80wt.％TaN，其余为钨

66wt.％TaN，其余为钨

50wt.％TaN，其余为钨

33wt.％TaN，其余为钨

100wt.％钨

6wt.％ZrN，其余为钨

9wt.％ZrN，其余为钨

13wt.％ZrN，其余为钨

23wt.％ZrN，其余为钨

36wt.％ZrN，其余为钨

50wt.％ZrN，其余为钨

76wt.％ZrN，其余为钨

100wt.％ZrN

此处提到的重量百分比是指固体成分ZrN、TaN和/或钨的原始样品重量。

原始样品重量为36wt.％ZrN时，锆与钨的摩尔比约为1：1。

然后在大约距离为20cm的钨片上手动进行喷涂，以使得目标层质量为15mg/cm²。干燥在空气环境中进行。

然后将干燥的层进行热处理(退火)。在所述热处理中，首先除去有机相(粘合剂)，然后将层固结和/或烧结。

在每种情况下，热处理均在1900℃下进行1小时。为了研究烧结气氛的影响，改变了所述烧结气氛：在氩气(Ar)、氮气(N₂)和高真空度下进行烧结。

采用Surface Optics Corporation的410-太阳能反射仪在室温下测量层的发射率。在此，将根据本发明的层与未涂覆的钨表面和现有技术中已知的提高发射率的涂层进行比较。

研究了多个波长范围。为了比较发射率，采用1700-2500nm范围内的测量结果，因为该范围与评估人体的热辐射有特别关联。

表1总结了一系列结果：

表1：各种涂层的发射率比较

在研究的1700-2500nm波长范围内，未涂覆的裸钨表面1号样品表现出的平均发射率为0.21。

由100％钨浆获得的多孔钨涂层(2号样品)的发射率为0.34。

在3号样品TaN(100wt.％)的情况下，测得的发射率为0.90。在这种情况下，涂层仅由TaN组成，即不添加钨。在该样品的生产中，通过淤浆法施加TaN，然后在N₂下以1900℃经受热处理1h。

4号样品具有含36wt.％的ZrN、其余为钨的涂层。通过淤浆法将ZrN和W的粉末混合物施加到样品上，并在N₂下以1900℃烧结1h。发射率测定为0.78。

生产示例II

通过产生具有Zr和/或Ta的烧结层并随后氮化来获得提高发射率的涂层的替代形式。在生产示例中，施加Ta浆液层然后在NH₃气氛中将其氮化。通过氮化处理，至少一些钽转化成氮化钽。以此方式得到的样品比多孔Ta层的发射率更高。

以类似的方式，可以通过对先前施加的W-Zr涂层进行氮化处理来实现ZrN层。

生产示例III:

通过PVD施加ZrN和/或TaN的涂层，可获得提高发射率的涂层的另一种变型形式。在生产示例中，首先为基材提供常规的淤浆层以增加表面积。

在该示例中，通过PVD将纯TaN沉积在其上。采用100wt.％的TaN涂层在室温下可达到0.9的发射系数ε。

附图说明

下面将通过附图更详细地解释本发明，其中：

图1a-1c示出了在多种退火处理之后的TaN涂覆表面的扫描电镜图；

图2a-2c示出了在多种退火处理之后，涂覆有36wt.％ZrN、其余为钨的表面的扫描电镜图；

图3a-3b示出了断裂表面的扫描电镜图；

图4示出了各种涂层的发射率(ε)的示意图；

图5示意性示出了作为高温组件的一个示例性实施例的高压放电灯；

图6示出了作为高温组件的一个示例性实施例的加热导体；

图7示出了作为高温组件的一个示例性实施例的坩埚；

图8a-c示意性示出了根据本发明的方法的示例性实施例的过程。

具体实施方式

图1a示出了在氮气气氛下在1900℃下退火1小时，涂覆有TaN的表面的扫描电镜图。该涂层通过含TaN粉末的淤浆涂覆实现。

观察方向垂直于涂覆表面。

与在氩气(图1b)和高真空度(图1c)下退火相反，该层在氮气气氛中保持稳定，没有压痕或平滑。

在氩气下，特别是在高真空度下，观察到通过氧化和烧结的压痕和平滑。

为了获得高发射率，追求例如图1a中的TaN表面的多孔表面光洁度。

在各种退火处理之后，在TaN层上的发射率ε的测定表明，尤其是对于真空退火，与在氮气下退火的样品的发射率0.90相比，其发射率大大降低至0.77。

图2a至图2c，类似于图1a至图1c，示出了在不同退火处理之后含有36wt.％的ZrN其余为钨的涂覆表面的扫描电镜图。

通过采用ZrN粉末和钨粉末的淤浆涂覆来实现涂层。

图2a中的样品在N₂下退火，图2b中的样品在Ar下退火，图2c中的样品在高真空度下退火。

36wt.％ZrN、其余为钨的样品在高真空度下退火后表现出明显的压痕和氧化。为了获得高发射率，追求如图2a所示的多孔表面光洁度。

图3a示出了垂直于含有36wt.％ZrN、其余为钨的涂层样品表面的断裂表面的扫描电镜图。通过采用ZrN粉末和钨粉末的淤浆涂覆来实现涂层。

在图像的底部可以看到钨金属片材的基材。在上部可以看到提高发射率的涂层2。涂层2的孔隙率很容易看出。孔隙率有助于进一步提高发射率。

图3b以更高的放大倍数示出了相同样品的断裂表面的细节。在其中可以看到ZrN基体中的钨颗粒(“W”)。因此，其是氮化锆颗粒和钨颗粒的复合层。

具有特别优势的变型的体积分数(通过定量结构分析测量)为约80％的ZrN和20％的W。

图4示出了基于具有不同ZrN含量的ZrN的各种涂层2的发射率(ε)的图。

在水平轴(x轴)上绘制以wt.％计的ZrN含量，在垂直轴(y轴)上绘制所得的发射率(ε)。图中的点表示相应的测量值。0％ZrN的测量值对应于裸钨表面的发射率(ε＝0.21)，100％ZrN的测量值对应于不含钨的纯ZrN涂层的发射率(ε＝0.50)。示意性趋势线由虚线描绘。

可以看出，如虚线“ε_th”所示，ZrN和钨的混合物的涂层的发射率意外地没有沿着纯钨和纯ZrN的值之间的直线延伸。而是ZrN和钨的混合物的涂层在约36wt.％的ZrN范围处表现出最大值。在这种情况下，发射率对甚至更低的ZrN含量不是很灵敏，即使含量低至例如5wt.％，仍可获得相当高的发射率值。相反，当ZrN的含量超过40wt.％时，发射率大大降低。从该图可以看出，ZrN和钨的组合物含有2wt.％至75wt.％之间的ZrN，优选为3wt.％至60wt.％之间的ZrN，最重要的是更优选为5wt.％至45wt.％之间的ZrN。

图5示意性地示出了高压放电灯5。在操作期间，在电极(阴极4和阳极3)之间形成放电电弧。在本示例性实施例中，阳极3是高温组件1，并且设置有根据本发明的提高发射率的涂层2。

涂层2允许阳极3发出更高的热辐射输出，从而延长寿命。

同样地，阴极4或阳极3和阴极4两者都可以设置有涂层2。

在此示例性地示出在高压放电灯5上，提高发射率的涂层2也可以用于其他类型的灯。

图6示出了作为高温炉的基础加热器的示例性布置的难熔金属的加热导体6。通过使电流直接流过其中而加热加热导体6，并且通过散发辐射热来温热高温炉的内部。

在本示例性实施例中，加热导体6是高温组件1并且设置有根据本发明的提高发射率的涂层2。当在加热导体6上使用时，涂层2允许所述加热导体6在较低温度下产生给定的加热输出。这减少了加热导体6的蠕变并延长了寿命。

图7示例性地示出了难熔金属的坩埚7。难熔金属的坩埚例如用于在单晶蓝宝石的生产中熔融氧化铝。为此，将坩埚放置在高温炉中，并通过来自加热导体的辐射热而加热。热传递主要通过坩埚的侧面进行，该侧面吸收辐射热并将其传递给要熔融的产品。在本示例性实施例中，坩埚7是高温组件1，并设置有根据本发明的提高发射率的涂层2。

当在坩埚7上使用时，涂层2带来的效果是，由加热导体散发的大部分热量被结合到坩埚7中。因此坩埚7对来自加热导体的热量输入反应更快。

涂层2的使用绝对不限于在此示出的示例。涂层2通常对于高温组件是有利的，在高温组件上将通过辐射进行热传递。

图8a-c示意性地示出了根据本发明的方法的示例性实施例的过程。

图8a示出了方法变型i)的过程。

图像的左半部分示出了高温组件1的主体，通过进行处理而增加了该高温组件1的表面积。增加表面积的措施用于增加发射率。

根据顶部图像，通过施加淤浆层可以增加表面积。在该实例中，使用钨粉(“W”)来施加淤浆层。也可以使用与基材相容的其他浆料组合物代替钨浆料。在涂覆淤浆之后，对粉末涂敷进行烧结(未具体示出)。

根据底部图像，通过机械、化学或热学结构化增加了表面积。

在示例性实施例的两种情况下，基材，即高温组件1的主体都是钨。

然后通过物理气相沉积将钨以及ZrN和/或TaN涂覆在高温组件1的主体上。溅射过程由溅射靶8示例性地指示在图像的中心。靶8可以由该层的组分组成，或者也可以在该过程中形成氮化物。

结果，在图像的右半部分示出了具有提高发射率的涂层2的高温组件1。PVD层的组成可以通过选择溅射靶组成来确定。PVD层通常具有仅几nm或几μm的厚度。

图8b示出了方法变型ii)的过程。

图像的左半部分示出了通过粉末冶金方法将具有含Zr和/或含Ta的粉末以及可选的钨的涂层施加到高温组件1的主体上。一个粉末冶金涂覆方法的例子是淤浆法。

在图像中部示出了在含氮气氛中对高温组件1的涂覆主体的后续热处理。在所示的热处理装置9中，字母“N”表示含氮气氛。热处理将锆和/或钽转变为相应的氮化物并固结涂层。

如图像的右半部分所示，获得具有提高发射率的涂层2的高温组件1。

图8c示出了方法变型iii)的过程。

左侧示出了高温组件1的主体，其包括通过粉末冶金法施加的具有ZrN和/或TaN以及可选的钨的层。

图像中部示出了在含氮和/或含氩的气氛中对高温组件1的涂覆主体的后续热处理。在所示的热处理装置9中，字母“N”表示含氮气氛，“Ar”表示含氩气氛。通过热处理使涂层固结。

如图像的右半部分所示，获得具有提高发射率的涂层2的高温组件1。

使用的名称列表：

1 高温组件

2 提高发射率的涂层

3 阳极

4 阴极

5 高压放电灯

6 加热导体

7 坩埚

8 溅射靶

9 热处理装置