CN108604779B - 火花塞 - Google Patents

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Abstract

在高温环境下，兼顾火花塞的放电部件的耐消耗性和耐剥离性。火花塞的电极母材包括50重量％以上的Ni。放电部件包括Ni与Rh中的至少一方以及45重量％以上的Pt。配置于放电部件与电极母材之间的中间部件包括Pt与Ni。在放电部件中，含有率最高的成分是Pt，Pt、Rh与Ni的含有率的合计是92重量％以上。在中间部件中，Pt与Ni中的一方的含有率是50重量％以上，Ni的含有率高于放电部件中的Ni的含有率，Pt、Rh与Ni的含有率的合计是85重量％以上。形成于放电部件与中间部件之间的扩散层的厚度是0.002mm以上且0.065mm以下。

Description

火花塞
技术领域
本说明书涉及一种利用于内燃机等的火花塞。
背景技术
已知有作为利用于内燃机的火花塞的电极而使用包括铂(Pt)的贵金属。例如，在专利文献1的火花塞中，由铂或者铂－铱合金构成的放电部件夹着由铂－镍合金构成的中间部件地接合到电极母材。而且，在放电部件与中间部件之间形成有扩散层。由此，抑制由于部件间的热应力而放电部件发生剥离、脱落。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-60959号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，近年来，为了进一步提高燃油经济性等，要求内燃机的燃烧室内的进一步高温化，关于火花塞，也要求在更高温度环境下的动作。在这样的高温环境下，更容易发生由火花、氧化等导致的放电部件的消耗、由热应力等导致的放电部件的剥离，所以，要求耐消耗性、耐剥离性的进一步提高。
例如，在专利文献1的火花塞中，将铂、铂－铱合金用作放电部件，作为中间部件而使用铂－镍合金。然而，在上述高温环境下，有可能发生由于在放电部件与中间部件之间相互扩散推进而导致的柯肯达尔孔洞的产生、由于扩散层多元系化导致的脆化以及热导率的降低。另外，例如在将铂用作放电部件的情况下，铂的晶粒容易生长，容易产生晶界裂缝。由于晶界裂缝，高温的燃烧气氛容易到达至与扩散层的界面附近，因而，促进扩散，从而进一步地产生晶界裂缝，所以，耐剥离性以及耐消耗性容易降低。另外，在将铂－铱合金用作放电部件的情况下，在高温环境下，容易发生铱的氧化消耗，铱与镍混合存在于扩散层，从而扩散层容易变脆。另外，由于氧化而铱减少，所以与铂同样地，放电部件的表面的晶粒逐渐生长，与铂的情况同样地，发生晶粒的脱落。其结果，在高温环境下，放电部件与扩散层的界面附近容易高温化，促进扩散，火花塞的耐消耗性、耐剥离性有可能降低。
本说明书公开一种在高温环境下能够兼顾火花塞的耐消耗性和耐剥离性的火花塞。
用于解决问题的手段
在本说明书中公开的技术能够实现为以下的应用例。
[应用例1]一种火花塞，具备：
中心电极，在轴线方向上延伸；以及
接地电极，在接地电极与所述中心电极之间形成空隙，
所述中心电极和所述接地电极中的至少一方具备：
电极母材；
放电部件，具有形成所述空隙的放电面；
中间部件，配置于所述放电部件与所述电极母材之间；以及
扩散层，形成于所述放电部件与所述中间部件之间，
所述火花塞的特征在于，
所述电极母材包括50重量％以上的镍(Ni)，
所述放电部件包括镍与铑(Rh)中的至少一方以及45重量％以上的铂(Pt)，
所述中间部件包括铂与镍，
在所述放电部件中，含有率最高的成分是铂，铂、铑与镍的含有率的合计是92重量％以上，
在所述中间部件中，铂与镍中的一方的含有率是50重量％以上，镍的含有率高于放电部件中的镍的含有率，铂、铑与镍的含有率的合计是85重量％以上，
所述扩散层的厚度是0.002mm以上且0.065mm以下。
根据上述结构，能够实现放电部件的耐氧化性的提高、放电部件与中间部件之间的相互扩散的推进的抑制、热应力的降低、扩散层的脆化的抑制以及扩散层的热导率的降低的抑制。其结果，能够兼顾火花塞的耐消耗性和耐剥离性。
[应用例2]根据应用例1所述的火花塞，其特征在于，
所述扩散层的厚度是0.005mm以上且0.065mm以下。
根据上述结构，如果这样，则能够更有效地抑制由热应力导致的放电部件与中间部件的剥离，所以，能够进一步提高火花塞100的耐剥离性和耐消耗性。
[应用例3]根据应用例1或者2所述的火花塞，其特征在于，
在将所述扩散层与所述放电部件的所述放电面之间的距离设为D1、将所述空隙的长度设为G时，
满足D1≥0.1mm并且(D1/G)≥0.1。
如果这样，则能够进一步地抑制放电部件与中间部件之间的相互扩散的推进。
[应用例4]根据应用例1～3中的任一项所述的火花塞，其特征在于，
在所述放电部件中，铂、铑与镍的含有率的合计是96重量％以上。
如果这样，则在放电部件中进一步降低铂、铑与镍以外的成分，从而能够进一步地抑制扩散层的脆化、热导率的降低。
[应用例5]根据应用例1～4中的任一项所述的火花塞，其特征在于，
在所述中间部件中，铂、铑与镍的含有率的合计是96重量％以上。
如果这样，则在中间部件中进一步降低铂、铑与镍以外的成分，从而能够进一步地抑制上述扩散层的脆化、热导率的降低。
[应用例6]根据应用例1～5中的任一项所述的火花塞，其特征在于，
在所述中间部件中，镍的含有率比所述放电部件中的镍的含有率高2.5重量％以上。
如果这样，则能够更有效地降低在中间部件与电极母材之间产生的热应力，所以，能够进一步地提高放电部件351的耐剥离性。
[应用例7]根据应用例4所述的火花塞，其特征在于，
在所述放电部件中，铂与铑的含有率的合计是88重量％以上。
如果这样，则在放电部件中降低耐消耗性优良的铂以及抑制该铂的粒生长的铑以外的成分，从而能够进一步地提高火花塞的耐消耗性。
此外，在本说明书中公开的技术能够以各种方式来实现，例如能够以火花塞、使用火花塞的点火装置、搭载该火花塞的内燃机、该火花塞用的电极等方式来实现。
附图说明
图1是本实施方式的火花塞100的剖视图。
图2是示出火花塞100的前端附近的图。
图3是扩散层352的说明图。
图4是比较样品的说明图。
具体实施方式
A.实施方式
A－1.火花塞的结构：
下面，基于实施方式来说明本发明的实施的方式。图1是本实施方式的火花塞100的剖视图。图1的单点虚线表示火花塞100的轴线CL。将与轴线CL平行的方向(图1的上下方向)称为轴线方向。将位于与轴线CL垂直的平面上并且以轴线CL为中心的圆的径向简称为“径向”，将该圆的周向简称为“周向”。将图1中的下方向称为前端方向FD，将上方向称为后端方向BD。将图1中的下侧称为火花塞100的前端侧，将图1中的上侧称为火花塞100的后端侧。
该火花塞100安装于内燃机，在内燃机的燃烧室内，用于燃料气体的着火。设想该火花塞100在较高温度的环境下进行动作。具体来说，设想燃烧室内的放电部件(电极芯片)附近的温度为600摄氏度以上。火花塞100具备作为绝缘体的绝缘子10、中心电极20、接地电极30、端子配件40和主体配件50。
绝缘子10是对氧化铝等进行烧成而形成的。绝缘子10是具有沿着轴线方向延伸并贯通绝缘子10的贯通孔12(轴孔)的大致圆筒形状的部件。绝缘子10具备凸缘部19、后端侧躯干部18、前端侧躯干部17、台阶部15和长腿部13。后端侧躯干部18相比凸缘部19位于后端侧，具有比凸缘部19的外径小的外径。前端侧躯干部17相比凸缘部19位于前端侧，具有比凸缘部19的外径小的外径。长腿部13相比前端侧躯干部17位于前端侧，具有比前端侧躯干部17的外径小的外径。长腿部13在将火花塞100安装于内燃机(未图示)时，暴露于该燃烧室。台阶部15形成于长腿部13与前端侧躯干部17之间。
主体配件50是由导电性的金属材料(例如低碳钢材)形成、用于将火花塞100固定到内燃机的发动机缸盖(省略图示)的圆筒状的配件。主体配件50形成有沿着轴线CL贯通的插入孔59。主体配件50配置于绝缘子10的外周。即，绝缘子10插入、保持于主体配件50的插入孔59内。绝缘子10的前端相比主体配件50的前端向前端侧突出。绝缘子10的后端相比主体配件50的后端向后端侧突出。
主体配件50具备火花塞扳手卡合的六棱柱形状的工具卡合部51、用于安装到内燃机的安装螺纹部52以及形成于工具卡合部51与安装螺纹部52之间的凸缘状的座部54。安装螺纹部52的公称直径例如设为M8(8mm)、M10、M12、M14、M18中的某一方。
在主体配件50的安装螺纹部52与座部54之间，嵌插有通过折弯金属板而形成的环状的垫圈5。垫圈5在将火花塞100安装于内燃机时，将火花塞100与内燃机(发动机缸盖)的间隙密封。
主体配件50还具备设置于工具卡合部51的后端侧的薄壁的敛缝部53以及设置于座部54与工具卡合部51之间的薄壁的压缩变形部58。在形成于主体配件50的从工具卡合部51至敛缝部53的部位的内周面与绝缘子10的后端侧躯干部18的外周面之间的环状的区域，配置有环状的环部件6、7。将滑石(talc)9的粉末填充到该区域中的2个环部件6、7之间。将敛缝部53的后端向径向内侧折弯，固定到绝缘子10的外周面。主体配件50的压缩变形部58通过在制造时将固定于绝缘子10的外周面的敛缝部53向前端侧按压，从而发生压缩变形。通过压缩变形部58的压缩变形，经由环部件6、7以及滑石9，将绝缘子10在主体配件50内向前端侧按压。经由金属制的环状的板衬垫8，通过形成于主体配件50的安装螺纹部52的内周的台阶部56(配件侧台阶部)来按压绝缘子10的台阶部15(绝缘子侧台阶部)。其结果，通过板衬垫8来防止内燃机的燃烧室内的气体从主体配件50与绝缘子10的间隙泄漏到外部。
中心电极20具备在轴线方向上延伸的棒状的中心电极主体21以及接合于中心电极主体21的前端的圆柱状的中心电极芯片29。中心电极主体21配置于绝缘子10的贯通孔12的内部的前端侧的部分。中心电极主体21具有包括电极母材21A以及埋设于电极母材21A的内部的芯部21B的构造。电极母材21A例如由镍或者以镍作为主要成分的合金形成，在本实施方式中是由镍铬铁合金601(“INCONEL”是注册商标))形成。芯部21B由导热性比形成电极母材21A的合金优良的铜或者以铜作为主要成分的合金形成，在本实施方式中是由铜形成。
另外，中心电极主体21具备设置于轴线方向的规定的位置的凸缘部24、作为相比凸缘部24更靠后端侧的部分的头部23(电极头部)以及作为相比凸缘部24更靠前端侧的部分的腿部25(电极腿部)。凸缘部24由绝缘子10的台阶部16支撑。腿部25的前端部分、即中心电极主体21的前端相比绝缘子10的前端向前端侧突出。关于中心电极芯片29，在后面叙述。
接地电极30具备接合于主体配件50的前端的接地电极母材31以及包层电极35。关于接地电极30，在后面叙述。
端子配件40是在轴线方向上延伸的棒状的部件。端子配件40由导电性的金属材料(例如低碳钢)形成，在端子配件40的表面，通过镀敷等而形成有用于防腐蚀的金属层(例如Ni层)。端子配件40具备形成于轴线方向的规定位置的凸缘部42(端子凸缘部)、相比凸缘部42位于后端侧的罩装配部41以及相比凸缘部42更靠前端侧的腿部43(端子腿部)。端子配件40的罩装配部41在相比绝缘子10的后端侧露出。端子配件40的腿部43插入于绝缘子10的贯通孔12。在罩装配部41处，装配连接有高压电缆(图示之外)的火花塞罩，并施加用于产生火花放电的高电压。
在绝缘子10的贯通孔12内，在端子配件40的前端(腿部43的前端)与中心电极20的后端(头部23的后端)之间，配置有用于降低产生火花时的电波噪声的电阻体70。电阻体70例如由包括作为主要成分的玻璃粒子、玻璃以外的陶瓷粒子和导电性材料的组成物形成。在贯通孔12内，由导电性密封件60填埋电阻体70与中心电极20的间隙。由导电性密封件80填埋电阻体70与端子配件40的间隙。导电性密封件60、80例如由包括B2O3－SiO2系等的玻璃粒子和金属粒子(Cu、Fe等)的组成物形成。
A－2.火花塞100的前端部分的结构：
进一步地详细说明上述火花塞100的前端附近的结构。图2是示出火花塞100的前端附近的图。在图2(A)中，示出用包含轴线CL的特定面切断火花塞100的前端附近而得到的特定剖面。在图2(B)中，示出图2(A)的特定剖面上的包层电极35的附近的放大图。
中心电极芯片29具有圆柱形状，例如隔着通过激光焊接而形成的熔融部27，接合到中心电极主体21的前端(腿部25的前端)(图2(A))。熔融部27是包括中心电极芯片29的成分以及中心电极主体21的成分的部分。中心电极芯片29由以高熔点的贵金属作为主要成分的材料形成。作为中心电极芯片29的材料，例如使用铱(Ir)、以铱作为主要成分的合金、铂(Pt)、以铂作为主要成分的合金。
接地电极母材31是剖面为四边形的弯曲的棒状体。接地电极母材31的后端部31B接合到主体配件50的前端面50A。由此，主体配件50与接地电极母材31电连接。接地电极母材31的前端部31A是自由端。
接地电极母材31例如使用详细情况在后面叙述的镍合金来形成。也可以将使用热导率比镍合金高的金属、例如铜、包括铜的合金来形成的芯材埋设于接地电极母材31。
包层电极35具备放电部件351、中间部件353以及形成于放电部件351与中间部件353之间的扩散层352。
放电部件351具有在轴线方向上延伸的圆柱形状，使用详细情况在后面叙述的以铂作为主要成分的合金来形成。放电部件351的后端面是在与中心电极芯片29的前端侧的放电面29A之间形成火花空隙的放电面351B。
中间部件353具有在轴线方向上延伸的圆柱形状，使用详细情况在后面叙述的包括铂和镍的合金来形成。中间部件353配置于放电部件351与接地电极母材31之间。具体来说，对中间部件353与放电部件351进行扩散接合。即，中间部件353的后端面353B经由扩散层352而与放电部件351的前端面351A接合。中间部件353的前端面353A利用电阻焊接而接合到接地电极母材31的前端部31A的后端侧。中间部件353的包括前端面353A的前端侧的部分埋设于接地电极母材31的前端部31A。
扩散层352形成于放电部件351与中间部件353之间。图3是扩散层352的说明图。在图3(A)中，示出接地电极30的轴线CL上的位置处的铂的含有率(单位是重量％)。如图3(A)所示，将放电部件351中的铂的含有率设为W1(Pt)，将中间部件353中的铂的含有率设为W2(Pt)。扩散层352的铂的含有率从放电部件351侧向中间部件353，从W1(Pt)连续变化至W2(Pt)。在图3(B)中，示出接地电极30的轴线CL上的位置处的镍的含有率(单位是重量％)。将放电部件351中的镍的含有率设为W1(Ni)，将中间部件353中的镍的含有率设为W2(Ni)。扩散层352的镍的含有率从放电部件351侧向中间部件353，从W1(Ni)连续变化至W2(Ni)。关于其他成分(例如铑)，也一样。换言之，可以说扩散层352是特定成分的含有率从放电部件351向中间部件353而从放电部件351中的特定成分的含有率连续变化至中间部件353中的特定成分的含有率的层。当在放电部件351和中间部件353中包括铂、铑、镍以外的元素的情况下，有时在扩散层352内形成金属间化合物。关于放电部件351与中间部件353的材料的组合，不形成这样的金属间化合物的材料的组合是更优选的。
在这里，如图2(A)所示，将接地电极30与中心电极20之间的空隙的长度、即中心电极芯片29的放电面29A与放电部件351的放电面351B之间的最短距离设为G。另外，如图2(B)所示，将放电部件351的外径设为R1，将中间部件353的外径设为R2。在图2(B)的例子中，放电部件351的外径R1与中间部件353的外径R2相等。在变形例中，放电部件351的外径R1也可以小于中间部件353的外径R2。另外，如图2(B)所示，将扩散层352与放电部件351的放电面351B之间的沿着轴线CL方向的距离设为D1。另外，将扩散层352的厚度、即轴线方向的长度设为D2，将中间部件353的厚度设为D3。另外，将从放电部件351的放电面351B至接地电极母材31的表面的长度(也称为突出长度)设为D4。
在本实施方式中，扩散层352的厚度D2设为0.002mm以上且0.065mm以下。其结果，能够提高火花塞100的耐剥离性和耐消耗性。
详细进行说明。如果扩散层352的厚度D2低于0.002mm，则无法通过扩散层352来缓和放电部件351与中间部件353之间的热应力，放电部件351与中间部件353容易剥离，耐剥离性劣化。另外，由于放电部件351与中间部件353的剥离，放电部件351与中间部件353之间的导热性降低。其结果，除热降低，放电部件351的温度变高，放电部件351的消耗变得剧烈，所以，耐消耗性也劣化。
如果扩散层352的厚度D2超过0.065mm，则扩散层352与放电部件351、中间部件353相比，热导率较低，所以，放电部件351与中间部件353之间的导热性降低。其结果，放电部件351的温度变高，所以，由于火花塞100的使用，放电部件351与中间部件353之间的相互扩散推进，扩散层352的厚度D2进一步增大。其结果，进一步地，放电部件351与中间部件353之间的导热性进一步地降低。其结果，除热进一步地降低，放电部件351的温度变高，放电部件351的消耗变得剧烈，所以，耐消耗性劣化。
这样，如果扩散层352的厚度D2为0.002mm以上且0.065mm以下，则能够抑制由上述热应力导致的剥离以及由于扩散的推进导致的扩散层352的厚度的增大，所以，如上所述，能够提高火花塞100的耐剥离性和耐消耗性。
参照图3，说明放电部件351、中间部件353的组成(例如铂、镍的含有率)以及扩散层352的厚度D2的测定方法。这些值能够通过使用FE－EPMA(Field Emission-ElectronProbe Micro Analysis，场致发射－电子探针微区分析)、具体来说使用附属于日本电子株式会社生产的JXA－8500F的WDS(Wavelength Dispersive X-ray Spectrometer，波长色散X射线分光计)来进行点分析，从而以如下方式求出。
以将放电部件351设为Pt、将中间部件353设为Pt－10Ni的情况为例来进行说明。首先，作为分析用的样品，准备用包含轴线CL的面切断火花塞100的接地电极30(放电部件351、中间部件353、接地电极母材31)并研磨该剖面而得到的物品。在该样品的研磨面上，将轴线CL上的从放电部件351的表面S(图3(A))起沿着轴线方向往前端侧(中间部件353侧)10μm的点A(图3(A))作为基点，向前端侧以10μm间隔实施5点的点分析。其结果，将所测定出的5点的Pt的含有率v1～v5(图3(A))的平均值设为放电部件351的铂含有率W1(Pt)。
接下来，从点A沿着轴线方向向前端侧(向中间部件353)以0.5μm间隔实施点分析，并标绘出各点的铂含有率。在经标绘的图表中，确定铂含有率小于Vb＝W1(Pt)以下、并且相比该点更靠前端侧的点的铂含有率全部为Vb以下的点群中的、最靠后端侧的点B(图3(A))。将点B的轴线方向的位置设为放电部件351与扩散层352之间的分界的轴线方向的位置。
接下来，确定从点B沿着轴线方向往前端侧150μm的点C(图3(A))。然后，以点C作为基点，向前端侧以10μm间隔实施5点的点分析。其结果，将所测定出的5点的Pt的含有率v6～v10(图3(A))的平均值设为中间部件353的铂含有率W2(Pt)。
接下来，从点C沿着轴线方向向后端侧(向放电部件351)以0.5μm间隔实施点分析，标绘出各点的铂含有率。在经标绘的图表中，确定铂含有率大于Vd＝W2(Pt)、并且相比该点更靠后端侧的点的铂含有率全部为Vd以上的点群中的、最靠前端侧的点D(图3(A))。将点D的轴线方向的位置设为中间部件353与扩散层352之间的分界的轴线方向的位置。
如上所述，将所确定的点B与点D之间的轴线方向的距离设为厚度D(Pt)(图3(A))。
关于在放电部件351和中间部件353中的某一方中包括的其他成分，也实施这样的分析。在该例子中，关于镍，进行相同的分析。即，将以点A(图3(B))为基点的间隔10μm的5点的镍的含有率u1～u5(图3(B))的平均值设为放电部件351的镍含有率W1(Ni)。然后，从点A沿着轴线方向向前端侧以0.5μm间隔实施点分析，标绘出各点的镍含有率。在经标绘的图表中，确定镍含有率大于ue＝W1(Ni)、并且相比该点更靠前端侧的点的镍含有率全部为ue以上的点群中的、最靠后端侧的点E(图3(B))。将点E的轴线方向的位置设为放电部件351与扩散层352之间的分界的轴线方向的位置。
接下来，确定从点E沿着轴线方向往前端侧150μm的点F(图3(B))。然后，以点F作为基点，向前端侧以10μm间隔实施5点的点分析。其结果，将所测定出的5点的镍的含有率u6～u10(图3(B))的平均值设为中间部件353的镍含有率W2(Ni)。
接下来，从点F沿着轴线方向向后端侧以0.5μm间隔实施点分析，标绘出各点的镍含有率。在经标绘的图表中，确定镍含有率不足ug＝W2(Ni)、并且相比该点更靠后端侧的点的镍含有率全部为ug以下的点群中的、最靠前端侧的点G(图3(B))。将点G的轴线方向的位置设为中间部件353与扩散层352之间的分界的轴线方向的位置。
如上所述，将所确定的点E与点G之间的轴线方向的距离设为厚度D(Ni)(图3(B))。
这样，将关于各成分测定出的厚度中的最大值决定为扩散层352的厚度D2。在该例子中，将关于铂测定出的厚度D(Pt)与关于镍测定出的厚度D(Ni)中的较大的值决定为扩散层352的厚度D2。
在这里，上述v1～v10、u1～u10的点分析(以10μm间隔进行的点分析)在加速电压20kV、点径10μm下进行，确定点B、D、E、G时的点分析(以0.5μm间隔进行的点分析)在加速电压20kV、点径1μm下进行。
此外，在根据地点而测定值发生偏差的情况下，使测定位置(例如点A的位置)在径向上错开，将与上述相同的测定执行5次，将通过5次测定而得到的值的平均值决定为最终的扩散层352的厚度D2。
此外，在点A、C、F处测定出的含有率W1(Pt)、W1(Ni)、W2(Pt)、W2(Ni)是表示放电部件351、中间部件353的组成的值。根据放电部件351的表面状态、各部351、352、353的厚度，有时可能在点A、C、F处存在浓度梯度，有时可能这些点位于扩散层352内。因此，在认为所测定出的含有率W1(Pt)、W1(Ni)、W2(Pt)、W2(Ni)未代表放电部件351、中间部件353的组成的情况下，适当地变更点A、C、F的位置而进行测定。
另外，当在各部351、352、353内包括析出物、孔洞的情况下，在上述测定时，在存在根据测定值和组织的观察结果而认为析出物、孔洞对测定值造成影响的情形的情况下，代替该点的测定值，使用被认为不存在析出物、孔洞的影响、并且位于该点的前后且离该点最近的2点的平均值。
此外，扩散层352的厚度D2优选为0.005mm以上且0.065mm以下。如果这样，则能够更有效地抑制由热应力导致的放电部件351与中间部件353的剥离，所以，能够进一步提高火花塞100的耐剥离性和耐消耗性。
在这里，如果扩散层352与放电部件351的放电面351B之间的距离D1过短，则由于由放电导致的放电面351B的温度上升，扩散层352的附近也容易温度变高。其结果，在火花塞100的使用过程中，上述相互扩散容易推进。如果空隙长G过大，则放电电压上升，所以，放电部件351的消耗变大。如果放电部件351的消耗变大，则上述距离D1提早地变短，所以，由于火花塞100的使用，上述相互扩散容易推进。因此，优选空隙长G越大，则使距离D1越大。具体来说，扩散层352与放电部件351的放电面351B之间的距离D1以及空隙长G优选满足(D1/G)≥0.1。即，距离D1优选为空隙长G的10％以上。如果这样，则能够抑制上述相互扩散的推进，所以，能够进一步地提高火花塞100的耐剥离性和耐消耗性。但是，在距离D1过小的情况下，即使以满足(D1/G)≥0.1的方式控制(D1/G)，也难以得到抑制相互扩散的推进的效果。因此，优选满足D1≥0.1。
此外，由于放电部件351以较昂贵的铂作为主要成分，所以，不优选使距离D1超出必要地增大。例如，距离D1优选低于0.4mm。
接地电极30例如以如下方式制造。对放电部件351与中间部件353进行扩散接合。具体来说，例如，制造者通过电阻焊接将放电部件351与中间部件353预备接合。制造者在规定条件下对经预备接合的放电部件351与中间部件353进行热处理，从而对放电部件351与中间部件353进行扩散接合。其结果，在放电部件351与扩散层352之间形成扩散层352。热处理例如是在真空或者惰性气体气氛下的炉内将经预备接合的放电部件351和中间部件353在摄氏700度～摄氏1300度下保持0～100小时的处理。包括0小时的理由并不是因为没有热处理，而是因为有时当升温而达到目标温度之后，不保持而进行降温。如果适当地管理时间与温度，则也可以在大气中进行热处理。通过调整热处理的条件，能够控制扩散层352的厚度D2。例如，使保持温度越高，则能够使扩散层352的厚度D2越厚，使保持时间越长，则能够使扩散层352的厚度D2越厚。另外，也可以通过轧制等，将使放电部件351、中间部件353的成分掺合以及熔化而得到的各自的熔化材料分别加工成板材，使该2张板材重叠而进一步地在室温下进行轧制或者进行热轧制，将轧制后的2张板材冲孔成规定的形状，从而形成经扩散接合的放电部件351与中间部件353。在该情况下，为了使固相扩散促进而形成期望的扩散层352，也可以根据需要，对轧制后或者冲孔后的2张板材进行热处理。
制造者通过电阻焊接将包层电极35、即经扩散接合的放电部件351与中间部件353接合到接地电极母材31。通过控制电阻焊接时的加压力、电流、通电时间，能够控制中间部件353向接地电极母材31的埋入量。
A－2.接地电极30的材料
接下来，说明形成接地电极30的材料。接地电极30的接地电极母材31的材料是包括50重量％以上的镍(Ni)的金属材料。具体来说，作为接地电极母材31的材料，使用镍铬铁合金601(Ni含有率约60重量％)、镍铬铁合金600(Ni含有率约75重量％)或者Ni含有率更高的Ni合金(Ni含有率约90重量％以上)等。在这里，接地电极母材31意味着至少包含包括接合有包层电极35的表面的部分、并且由与包括接合有包层电极35的表面的部分相同的材料形成的部件。例如，在这里，在接地电极母材31具有包括铜等芯材的多层构造的情况下，在接地电极母材31中不包括该芯材。
接地电极30的放电部件351的材料是满足以下(1)～(3)的材料。
(1)包括镍与铑(Rh)中的至少一方以及45重量％以上的铂(Pt)。
(2)含有率最高的成分是铂。
(3)铂、铑与镍的含有率的合计是92重量％以上。
通过满足上述(1)～(3)，能够提高火花塞100的耐剥离性和耐消耗性。
详细进行说明。通过将含有率最高的成分设为铂(上述(2))，从而例如与由于在高温下形成挥发性的氧化物而耐氧化性变差的以铱作为主要成分的情况相比，能够提高高温下的耐消耗性。进一步地，通过添加镍、铑(上述(1))，能够抑制铂的粒生长，抑制晶界裂缝的产生，所以，能够提高耐剥离性。如果放电部件351剥离，则引起除热的降低，所以，其结果，耐消耗性也劣化。虽然在添加铱的情况下也能够抑制粒生长，但由于铱容易氧化挥发，所以在火花塞100的使用过程中铱产生消耗，粒生长的抑制效果随着时间的经过而消失。进一步地，镍、铑与铱相比，耐氧化性也更优良，所以，在火花塞100的使用过程中，添加量不易减少。因此，能够在长时间内抑制粒生长、晶界裂缝，所以，能够改善耐剥离性以及耐消耗性。
进一步地，为了提高耐剥离性、耐消耗性，要求抑制由于因火花塞100的使用而放电部件351与中间部件353之间的相互扩散推进而产生的扩散层352的脆化、扩散层352的热导率的降低。这是因为，扩散层352的脆化会引起放电部件351的剥离。另外，是因为扩散层352的热导率的降低会引起除热的降低，由此，放电部件351的消耗变得剧烈。
扩散层352的脆化、扩散层352的热导率的降低是由于特性不同的元素混合存在于扩散层352内的多元化而引起的。因此，为了抑制扩散层352的脆化、扩散层352的热导率的降低，添加到放电部件351的元素优选是与后述的中间部件353的主要成分即铂以及镍相同或者特性类似的元素。作为放电部件351的添加元素的镍、铑的晶体构造等特性与铂类似，在放电部件351与中间部件353之间的相互扩散推进的情况下，也能够抑制扩散层352的脆化、热导率的降低。
进一步地，铂、铑与镍的含有率的合计设为92重量％以上(上述(3))，从而耐氧化性优良的元素的比例变多，所以，能够提高耐消耗性。另外，通过抑制其他元素的比例，能够抑制由于上述相互扩散而其他元素混合存在于扩散层352。因此，能够抑制上述扩散层352的脆化、热导率的降低。
进一步地，在放电部件351中，铂、铑与镍的含有率的合计更优选为96重量％以上。如果这样，则在放电部件351中，进一步降低铂、铑与镍以外的成分，从而能够进一步地抑制上述扩散层352的脆化、热导率的降低。
进一步地，特别优选的是，在放电部件351中，铂、铑与镍的含有率的合计是96重量％以上，并且铂与铑的含有率的合计是88重量％以上。如果这样，则在放电部件351中，进一步降低铂、铑与镍以外的成分，从而能够进一步地抑制上述扩散层352的脆化、热导率的降低，并且通过降低耐消耗性优良的铂以及抑制该铂的粒生长的铑以外的成分，能够进一步地提高耐消耗性。
接地电极30的中间部件353的材料是满足以下(4)～(6)的材料。
(4)包括铂与镍，铂与镍中的一方的含有率是50重量％以上。
(5)镍的含有率高于放电部件351中的镍的含有率。
(6)铂、铑与镍的含有率的合计是85重量％以上。
详细进行说明。包括铂与镍，铂与镍中的一方的含有率是50重量％以上(上述(4))，并且铂、铑与镍的含有率的合计是85重量％以上(上述(6))，从而能够将中间部件353的主要成分设为与在放电部件351中包括的铂、镍、铑相同或者特性类似的成分。其结果，能够抑制由于上述相互扩散而其他元素混合存在于扩散层352。因此，能够抑制上述扩散层352的脆化、热导率的降低。
进一步地，中间部件353中包括铂与镍(上述(4))，并且镍的含有率高于放电部件351中的镍的含有率(上述(5))，从而能够将中间部件353的热膨胀率设为放电部件351的热膨胀率与接地电极母材31的热膨胀率的中间。其结果，能够降低在中间部件353与放电部件351之间以及中间部件353与接地电极母材31之间产生的热应力，所以，能够提高放电部件351的耐剥离性。
如上所述，通过满足上述(4)～(6)，能够提高火花塞100的耐剥离性和耐消耗性。
进一步地，在中间部件353中，铂、铑与镍的含有率的合计更优选为96重量％以上。如果这样，则在中间部件353中，进一步降低铂、铑与镍以外的成分，从而能够进一步地抑制上述扩散层352的脆化、热导率的降低。
进一步地，更优选的是，在中间部件353中，镍的含有率比放电部件351中的镍的含有率高2.5重量％以上。如果这样，则能够将中间部件353的热膨胀率设为放电部件与电极母材之间的更适当的值。其结果，特别能够更有效地降低在未形成有扩散层352的中间部件353与接地电极母材31之间产生的热应力。因此，能够进一步地提高放电部件351的耐剥离性。
B.评价试验
使用火花塞的样品来执行评价耐消耗性、耐剥离性的评价试验。在评价试验中，如表1～表4所示，制作出66种样品1～66。在各样品中，接地电极30以外的结构如上述火花塞100所述，是共同的。
在表1中，关于样品1～50，示出放电部件351的材料、各样品的从扩散层352至放电部件351的放电面351B的距离D1、空隙长G、(D1/G)的值以及扩散层352的厚度D2。此外，在表1中，一并示出(D1/G)的计算值、放电部件351中的铂、铑与镍的含有率的合计(Pt+Rh+Ni)以及放电部件351中的铂与铑的含有率的合计(Pt+Rh)。在表2中，关于样品1～50，示出中间部件353的材料以及耐消耗性、耐剥离性的评价结果。另外，在表2中，一并示出中间部件353中的铂、铑与镍的含有率的合计(Pt+Rh+Ni)以及从中间部件353中的镍的含有率减去放电部件351中的镍的含有率而得到的差ΔW(Ni)。在表3、表4中，关于样品51～66，示出与表1、表2相同的项目。
66种样品的包层电极35是通过将外径1.6mm、厚度0.4mm的圆柱状的中间部件353扩散接合到外径1.6mm的圆柱状的放电部件351而制作的。所制作出的各样品的包层电极35以突出长度D4(图2)低于0.4mm的方式，电阻焊接到接地电极母材31。此外，关于全部样品，作为接地电极母材31的材料，使用镍铬铁合金601。
然后，如表1～表4所示，针对每个样品而变更放电部件351以及中间部件353的材料。进一步地，通过变更放电部件351的轴线方向的长度、扩散接合的热处理的条件以及空隙长G，从而制作出表1～表4所示的66种样品1～66。
[表1]
Figure GDA0001744425430000211
[表2]
Figure GDA0001744425430000221
[表3]
Figure GDA0001744425430000231
[表4]
Figure GDA0001744425430000232
在全部的样品1～66中，放电部件351包括铂，铂的含有率设为45重量％、48重量％、50重量％、60重量％、75重量％、80重量％、85重量％、87重量％、88.5重量％、90重量％、90.5重量％、91重量％、94.5重量％、95重量％、98.5重量％、100重量％中的某一个。
样品1的放电部件351是100重量％的铂(纯铂)。在除了样品1以外的样品2～64中，放电部件351包括铑(Rh)、镍(Ni)、铱(Ir)、铼(Re)、钯(Pd)、金(Au)中的至少1种。
在包括铑的样品3、6～10、14～43中，铑的含有率是5重量％、10重量％、20重量％、40重量％、45重量％中的某一个。在包括镍的样品11～13、41～66中，镍的含有率是1.5重量％、5重量％、10重量％、12重量％、15重量％、20重量％、25重量％中的某一个。在包括铱的样品2、4、5中，铱的含有率是20重量％。在包括铼的样品9、11、56中，铼的含有率是8重量％、10重量％中的某一个。在包括钯的样品10、19、20中，钯的含有率是4重量％、8重量％、10重量％中的某一个。在包括金的样品12、48～51、57中，金的含有率是4重量％、8重量％、10重量％中的某一个。
在除了样品3以外的样品1、2、4～66中，中间部件353包括铂，铂的含有率是15重量％、20重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、66重量％、68重量％、80重量％、85重量％、89重量％、90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、93.5重量％、95重量％、96重量％、97.5重量％、98重量％、98.5重量％中的某一个。
在除了样品2、5、6以外的样品1、3、4、7～66中，中间部件353包括镍，镍的含有率是2重量％、2.5重量％、3重量％、3.5重量％、4重量％、5重量％、7重量％、10重量％、12重量％、15重量％、20重量％、40重量％、50重量％、70重量％、80重量％、85重量％、90重量％、99重量％中的某一个。
中间部件353还能够包括铑、铱、钯、金、铬(Cr)、钴(Co)中的1种以上。在包括铑的样品13、47、55、56、60中，铑的含有率是3重量％、5重量％中的某一个。在包括铱的样品3、12、30、32、48～51、57中，铱的含有率是1重量％、2重量％、4重量％、5重量％中的某一个。在包括钯的样品5、26、30、32中，钯的含有率是2重量％、4重量％、5重量％、60重量％中的某一个。在包括金的样品2中，金的含有率是20重量％。在包括铬的样品44、45中，铬的含有率是5重量％。在包括钴的样品6、13、58、60中，钴的含有率是1.5重量％、4重量％、15重量％、17重量％中的某一个。
在样品1～66中，从扩散层352至放电部件351的放电面351B的距离D1是0.09mm、0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.27mm、0.3mm、0.38mm中的某一个。另外，空隙长G是0.4mm、0.8mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm中的某一个。另外，扩散层352的厚度D2是0.001mm、0.002mm、0.004mm、0.005mm、0.007mm、0.008mm、0.009mm、0.012mm、0.017mm、0.022mm、0.027mm、0.047mm、0.065mm、0.075mm中的某一个。
此外，分别关于样品1～66，准备对应的比较样品。图4是比较样品的说明图。在图4中，示出以包含轴线CL的剖面切断比较样品的前端附近而得到的剖视图。如图4所示，在比较样品中，准备了具有与对应的样品的放电部件351相同的组成、并且具有与对应的样品的包层电极35整体相同的形状以及尺寸的电极芯片355。然后，将该电极芯片355代替对应的样品的包层电极35而电阻焊接到接地电极母材31，从而制作出比较样品。比较样品的电极芯片355以外的结构、例如空隙长G、突出长度D4与样品1～66中的对应的样品相同。
在评价试验中，将各样品以及比较样品分别搭载于3缸、排气量0.66L的汽油发动机，进行耐用试验。在耐用试验中，将节气门设为全开，在150小时内重复进行按6000rpm的旋转速度的1分钟的运行以及1分钟的怠速状态下的运行。其后，进一步地，在节气门全开、并且旋转速度6000rpm下运行100小时。此外，该汽油发动机在将节气门设为全开的情况下，在使用除了将热电偶安装于接地电极内以外形状与用于试验的火花塞等同的火花塞时，以使从火花塞的前端(接地电极30的前端)起向与主体配件的接合面侧离开1mm的位置的温度达到摄氏1000度的方式，调整燃料的喷射量等条件。
关于耐用试验后的各样品的放电部件351以及比较样品的电极芯片355，使用CT扫描仪(东芝IT控制系统株式会社生产的TOSCANER－32250μhd)来测定出试验后的体积相对于试验前的体积的减少量(下面称为消耗体积)。然后，作为各样品的消耗体积，计算出将对应的比较样品的电极芯片355的消耗体积设为1的情况下的放电部件351的消耗体积。然后，将消耗体积为0.95以下的样品的耐消耗性的评价设为“C”，将消耗体积为0.9以上且低于0.95的样品的耐消耗性的评价设为“B”，将消耗体积低于0.9的样品的耐消耗性的评价设为“A”。耐消耗性的优良排名为A、B、C。
进一步地，以包含轴线CL的剖面切断耐用试验后的各样品以及比较样品的接地电极30，测定出在该剖面上氧化皮的产生比例。
首先，说明比较样品。设为在图4的比较样品的剖面上产生粗实线所示的氧化皮OS来进行说明。在图4的剖面上，氧化皮OS在电极芯片355的前端面355A与接地电极母材31之间的全长R1的界面处产生。在该界面上，测定出产生氧化皮OS的部分的长度L0。长度L0在图4的例子中是L01与L02的合计(L0＝L01+L02)，然后，将产生氧化皮的部分的长度L0与界面的全长R1的比例(L0/R1)计算为比较样品的氧化皮产生比例SR0。
接下来，说明各样品。针对每个样品，测定出放电部件351与中间部件353之间的氧化皮产生比例SR1以及中间部件353与接地电极母材31之间的氧化皮产生比例SR2。具体来说，测定出在放电部件351的前端面351A与扩散层352的前端面352A之间产生氧化皮的部分的长度L1(省略图示)。然后，作为各样品的氧化皮产生比例SR1，计算出相对于界面的全长R1的长度L1(SR1＝(L1/R1))。进一步地，测定出在中间部件353与接地电极母材31之间的界面处产生氧化皮的部分的长度L2(省略图示)。然后，作为各样品的氧化皮产生比例SR2，计算出相对于界面的全长R1的长度L2(SR2＝(L2/R1))。
然后，作为各样品的耐剥离性1的评价值E1，计算出将对应的比较样品的氧化皮产生比例SR0设为1的情况下的氧化皮产生比例SR1。耐剥离性1意味着放电部件351与中间部件353之间的耐剥离性。另外，作为各样品的耐剥离性2的评价值E2，计算出将对应的比较样品的氧化皮产生比例SR0设为1的情况下的氧化皮产生比例SR2。耐剥离性2意味着中间部件353与接地电极母材31之间的耐剥离性。
将评价值E1为0.95以上或者氧化皮产生比例SR1为0.5以上的样品的耐剥离性1的评价设为“C”，将评价值E1为0.9以上且低于0.95、并且氧化皮产生比例SR1低于0.5的样品的耐剥离性1的评价设为“B”，将评价值E1为0.85以上且低于0.9、并且氧化皮产生比例SR1低于0.5的样品的耐剥离性1的评价设为“A”。将评价值E1为0.5以上且低于0.85、并且氧化皮产生比例SR1低于0.5的样品的耐剥离性1的评价设为“S”，将评价值E1为0.3以上且低于0.5、并且氧化皮产生比例SR1低于0.5的样品的耐剥离性1的评价设为“SS”，将评价值E1低于0.3、并且氧化皮产生比例SR1低于0.5的样品的耐剥离性1的评价设为“SSS”。放电部件351与中间部件353之间的耐剥离性的优良排名为SSS、SS、S、A、B、C。
进一步地，将评价值E2为0.95以上或者氧化皮产生比例SR2为0.5以上的样品的耐剥离性2的评价设为“C”，将评价值E2为0.8以上且低于0.95、并且氧化皮产生比例SR2低于0.5的样品的耐剥离性2的评价设为“B”，将评价值E2低于0.8、并且氧化皮产生比例SR1低于0.5的样品的耐剥离性2的评价设为“A”。中间部件353与接地电极母材31之间的耐剥离性的优良排序为A、B、C。
评价试验的结果如表1～表4所示。关于扩散层352的厚度D2不处于0.002mm以上且0.065mm以下的范围的样品7、8，尽管放电部件351的材料满足上述(1)～(3)、并且中间部件353的材料满足上述(4)～(6)，耐消耗性的评价以及耐剥离性1的评价仍是“C”。如上所述，这可认为是由于无法抑制由热应力导致的剥离或者由于扩散的推进导致的扩散层352的厚度的增大。
在放电部件351未满足上述(1)～(3)中的某一方的样品1、2、4、5、9～12中，耐消耗性的评价以及耐剥离性1的评价是“C”。特别是在样品1、4、9、11、12中，尽管扩散层352的厚度D2处于0.002mm以上且0.065mm以下的范围内、并且中间部件353满足上述(4)～(6)，耐消耗性的评价以及耐剥离性1的评价仍是“C”。这可认为是由于，例如在放电部件351是纯铂的样品1中，无法抑制由于上述铂的晶界裂缝导致的扩散层352的增大。另外，这可认为是由于，在放电部件351中铂、铑与镍的含有率的合计低于92重量％的样品2、4、5、9～12无法抑制耐氧化性差的元素(例如铱)的比例的增加、扩散层352的脆化、热导率的降低。
在中间部件353未满足上述(4)～(6)中的某一方的样品2、3、4、5、6、13中，耐消耗性、耐剥离性1、耐剥离性2中的至少1个评价是“C”。例如，在中间部件353不包括镍的样品2、5、6中，耐剥离性2的评价均是“C”。这可认为是由于，中间部件353不包括镍，所以，无法充分地降低以镍作为主要成分的接地电极母材31与中间部件353之间的热应力。另外，在中间部件353不包括铂的样品3中，耐剥离性1的评价是“C”。这可认为是由于，中间部件353不包括铂，所以，无法充分地降低中间部件353与放电部件351之间的热应力。进一步地，在铂、铑与镍的含有率的合计低于85重量％的样品2、5、13中，耐消耗性以及耐剥离性1的评价均是“C”。特别是在样品13中，尽管放电部件351满足上述(1)～(3)、并且中间部件353满足上述(4)、(5)、并且扩散层352的厚度D2处于0.002mm以上且0.065mm以下的范围内，耐消耗性以及耐剥离性1的评价仍是“C”。这可认为是由于，在中间部件353中铂、铑与镍的含有率的合计低于85重量％，所以，无法抑制上述扩散层352的脆化、热导率的降低。另外，在中间部件353中铂与镍中的任一方的含有率都低于50重量％的样品5中，耐消耗性、耐剥离性1、耐剥离性2中的任一方的评价都是“C”。这可认为是由于无法抑制上述扩散层352的脆化、热导率的降低。
另一方面，在放电部件351满足上述(1)～(3)、并且中间部件353满足上述(4)～(6)、并且扩散层352的厚度D2处于0.002mm以上且0.065mm以下的范围内的样品14～66中，耐消耗性、耐剥离性1、耐剥离性2中的任一方的评价都是“B”以上。
根据以上的说明可知，能够确认在放电部件351满足上述(1)～(3)、并且中间部件353满足上述(4)～(6)、并且扩散层352的厚度D2为0.002mm以上且0.065mm以下的情况下，能够兼顾火花塞100的耐消耗性和耐剥离性。
在样品14～66中的还满足以下(7)～(10)中的1个以上的样品中，可知放电部件351与中间部件353之间的耐剥离性进一步地提高。
(7)扩散层352的厚度为0.005mm以上且0.065mm以下。
(8)关于扩散层352与放电部件351的放电面351B之间的距离D1以及空隙的长度G，D1≥0.1mm，并且(D1/G)≥0.1。
(9)在放电部件351中，铂、铑与镍的含有率的合计是96重量％以上。
(10)在中间部件353中，铂、铑与镍的含有率的合计是96重量％以上。
此外，样品14～66中的满足上述(7)的样品是14、15、24～26、28、30～36、38、39、41～43、48、50、51、55～66。样品14～66中的满足上述(8)的样品是样品16～43、47、51～59、61～66。样品14～66中的满足上述(9)的样品是样品14～18、20～48、52～55、58～66。样品14～66中的满足上述(10)的样品是样品14～31、33～43、46、47、52～59、61～66。
例如，样品14～66中的、在上述(7)～(10)中1个都不满足的样品49的耐剥离性1的评价是“B”。与此相对地，样品14～66中的、仅满足上述(7)～(10)中的1个的样品44、45、50的耐剥离性1的评价是“A”。另外，样品14～66中的、满足上述(7)～(10)中的2个的样品19、46、48、51、60的耐剥离性1的评价是“S”。另外，样品14～66中的、满足上述(7)～(10)中的3个的样品14～18、20～23、27、29、32、37、40、47、52～54、56、57的耐剥离性1的评价是“SS”。然后，样品14～66中的、满足上述(7)～(10)中的全部的样品24～26、28、30、31、33～36、38、39、41～43、55、58、59、61～66的耐剥离性1的评价是“SSS”。
根据以上所述，能够确认更优选的是满足上述(7)～(10)的至少1个。如果这样，则能够进一步地提高放电部件351与中间部件353之间的耐剥离性。
进一步地，样品14～66中的、上述ΔW(Ni)低于2.5的样品16～20、44、47、58、60的耐剥离性2的评价是“B”。并且，ΔW(Ni)为2.5以上的样品14、15、21～43、45、46、48～57、59、61～66的耐剥离性2的评价是“A”。
根据以上所述，能够确认更优选的是ΔW(Ni)为2.5以上、即在中间部件353中镍的含有率比放电部件351中的镍的含有率高2.5重量％以上。如果这样，则能够进一步地提高中间部件353与接地电极母材31之间的耐剥离性。
进一步地，样品14～66中的、在放电部件351中铂与铑的含有率的合计低于88重量％、或者铂、铑与镍的含有率的合计低于96重量％的样品19、42、49～51、56、57、65、66的耐消耗性的评价是“B”。在放电部件351中铂与铑的含有率的合计为88重量％以上、并且铂、铑与镍的含有率的合计为96重量％以上的样品14～18、20～41、43～48、52～55、58～64的耐消耗性的评价是“A”。
根据以上所述，能够确认更优选的是在放电部件351中铂与铑的含有率的合计为88重量％以上、并且铂、铑与镍的含有率的合计为96重量％以上。如果这样，则通过在放电部件中降低耐消耗性优良的铂以及抑制该铂的粒生长的铑以外的成分，能够进一步地提高火花塞的耐消耗性。
C.变形例：
(a)在上述实施方式中，接地电极30与中心电极20在火花塞100的轴线CL的方向上对向，形成用于产生火花放电的空隙(间隙)。作为替代，接地电极30与中心电极20也可以在与轴线CL垂直的方向上对向，形成用于产生火花放电的空隙。
(b)在上述实施方式中，在接地电极30中使用包层电极35，但也可以在中心电极20中使用包层电极35。即，包层电极35也可以电阻焊接到中心电极20的腿部25的前端面。
(c)上述实施方式的火花塞100的一般结构、例如主体配件50、中心电极20、绝缘子10的材质能够进行各种变更。另外，主体配件50、中心电极20、绝缘子10的细部的尺寸能够进行各种变更。例如，主体配件50的材质既可以是经镀锌或者镀镍的低碳钢，也可以是未进行镀敷的低碳钢。另外，绝缘子10的材质也可以是氧化铝以外的各种绝缘性陶瓷。
以上，基于实施方式、变形例说明了本发明，但上述发明的实施方式是为了容易理解本发明而给出的，并非限定本发明。本发明在不脱离其主旨以及权利要求书的情况下，能够进行变更、改良，并且在本发明中包括其等价物。
标号说明
5...垫圈；6...环部件；8...板衬垫；9...滑石；10...绝缘子；12...贯通孔；13...长腿部；15...台阶部；16...台阶部；17...前端侧躯干部；18...后端侧躯干部；19...凸缘部；20...中心电极；21...中心电极主体；21A...电极母材；21B...芯部；23...头部；24...凸缘部；25...腿部；27...熔融部；29...中心电极芯片；29A...放电面；30...接地电极；31...接地电极母材；35...包层电极；40...端子配件；41...罩装配部；42...凸缘部；43...腿部；50...主体配件；51...工具卡合部；52...安装螺纹部；53...敛缝部；54...座部；56...台阶部；58...压缩变形部；59...插入孔；60...导电性密封件；70...电阻体；80...导电性密封件；100...火花塞；351...放电部件；352...扩散层；353...中间部件。

Claims (7)

1.一种火花塞，具备：
中心电极，在轴线方向上延伸；以及
接地电极，在所述接地电极与所述中心电极之间形成空隙，
所述中心电极和所述接地电极中的至少一方具备：
电极母材；
放电部件，具有形成所述空隙的放电面；
中间部件，配置于所述放电部件与所述电极母材之间；以及
扩散层，形成于所述放电部件与所述中间部件之间，
所述火花塞的特征在于，
所述电极母材包括50重量％以上的镍(Ni)，
所述放电部件包括镍与铑(Rh)中的至少一方以及45重量％以上的铂(Pt)，
所述中间部件包括铂与镍，
在所述放电部件中，含有率最高的成分是铂，铂、铑与镍的含有率的合计是92重量％以上，
在所述中间部件中，铂的含有率是50重量％以上，镍的含有率高于放电部件中的镍的含有率，铂、铑与镍的含有率的合计是85重量％以上，
所述扩散层的厚度是0.002mm以上且0.065mm以下。
2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，
所述扩散层的厚度是0.005mm以上且0.065mm以下。
3.根据权利要求1或者2所述的火花塞，其特征在于，
在将所述扩散层与所述放电部件的所述放电面之间的距离设为D1、将所述空隙的长度设为G时，
满足D1≥0.1mm并且(D1/G)≥0.1。
4.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，
在所述放电部件中，铂、铑与镍的含有率的合计是96重量％以上。
5.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，
在所述中间部件中，铂、铑与镍的含有率的合计是96重量％以上。
6.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，
在所述中间部件中，镍的含有率比所述放电部件中的镍的含有率高2.5重量％以上。
7.根据权利要求4所述的火花塞，其特征在于，
在所述放电部件中，铂与铑的含有率的合计是88重量％以上。
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