CN110071426A - 火花塞电极组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种火花塞电极组件和制造火花塞组件的方法，所述火花塞电极组件具有内部和外部电极组件，其中的一个或两个都是使用金属注射成型(MIM)形成的。以MIM形成内部或外部电极组件中的至少一个允许在组件之间的界面处产生机械锁和冶金键，使得可以不用焊接来连接组件。

Description

火花塞电极组件及其制造方法
技术领域
本发明总体上涉及火花塞，更具体地，涉及火花塞电极组件及其相关的制造方法。
背景技术
火花塞电极组件在发动机燃烧室中会受到恶劣条件的影响，包括剧烈的热循环。热应力可以导致火花组件与其相应的接地电极或中心电极之间的分离。此外，电极组件通常小的尺寸和电极组件有时复杂的形状可能导致在将火花组件附接到电极时遇到挑战。希望制造足够强但经济的电极组件。
发明内容
根据一个实施例，提供一种用于火花塞的电极组件，其包括内部电极组件、至少部分地围绕所述内部电极组件并且具有金属注射成型(MIM)微观结构的外部电极组件、以及位于所述内部电极组件和所述外部电极组件的界面处的无焊接接头，其中，所述无焊接接头在所述内部电极组件与所述外部电极组件之间、在所述界面处产生机械锁和冶金键，使得在所述界面处不使用焊接。
根据另一个实施例，提供一种用于火花塞的电极组件，其包括由贵金属基材料制成的内部电极组件和由镍基材料制成并至少部分地围绕所述内部电极组件的外部电极组件。所述外部电极组件具有金属注射成型(MIM)微观结构和在所述内部电极组件与所述外部电极组件之间的界面，所述微观结构具有塌陷的孔隙网络。在所述界面处，所述金属注射成型(MIM)微观结构的所述塌陷的孔隙网络包封至少一些贵金属基材料。
根据另一个实施例，提供一种制造用于火花塞的电极组件的方法，包括以下步骤：金属注射成型半成品(green)外部电极组件；将所述半成品外部电极组件脱粘，以形成粗制(brown)外部电极组件；将内部电极组件至少部分地插入到所述粗制外部电极组件中；将所述内部电极组件和所述粗制外部电极组件烧结在一起，以使所述粗制外部电极组件至少部分地绕所述内部电极组件收缩，并形成烧结的外部电极组件；并且在所述内部电极组件与所述烧结的外部电极组件之间的界面处产生机械锁和冶金键。
附图说明
下文将结合附图描述本发明的优选示例性实施例，其中相同附图标记表示相同元件，并且其中：
图1是根据一个实施例的火花塞的横截面视图；
图2示出了权利要求1的火花塞的电极组件；
图3A和图3B是横截面视图，总体上与图2中的线3-3相对应，示出了根据两个实施例的半成形电极组件金相组织的示意图；
图4是沿图2中的线3-3截取的横截面视图，其示出了形成的电极组件；
图5至图7示出了根据各个实施例的接地电极组件；
图8至图12示出了根据各个实施例的中心电极组件；以及
图13是可以用于制造根据一个实施例的电极组件的示例方法的流程图。
具体实施方式
本文所述的电极组件包括金属注射成型(MIM)微观结构，其赋予了特殊的结构和构型优势。列举一些可能性，例如，各种电极组件可以提供有效的火花组件保留、贵金属的注重成本使用以及机械性能的改进。另外，在一些实施例中，电极组件可以不需要贵金属基火花组件与非火花组件之间的焊接件。因此，可以避免诸如焊接熔池附近的大的热影响区、不同热膨胀系数下的附接困难以及其他的问题。此外，具有MIM微观结构，可以不需要进行二次操作，如研磨。
本文所述的电极组件可以用于火花塞和其他点火装置，包括工业火花塞、航空点火器或用于点燃发动机中空气/燃料混合物的任何其他装置。这包括火花塞，所述火花塞用于汽车内燃机，特别是用于配备为提供汽油直接喷射(GDI)的发动机、在稀薄燃烧策略下运行的发动机、在燃油效率策略下运行的发动机、在减排策略下运行的发动机或这些发动机的组合。如本文所使用的，术语轴向、径向和圆周描述了关于图1的火花塞的大体上圆柱形的方向，并且大体上是指中心或纵向轴线AL，除非另有规定。另外，图中所示的示例电极组件本质上仅是说明性和演示性的。实际的电极组件可以与所示的不同。
参见图1，火花塞10包括中心电极座或主体12、绝缘体14、金属外壳16和接地电极座或主体18。其他组件可以包括接线柱20、内部电阻器22、各种垫圈和内部密封件，所有这些都是本领域技术人员已知的。绝缘体14大体上设置在金属外壳16的轴向孔24之内，并且在火花塞10的点火端处具有暴露在外壳外部的端鼻部(end nose portion)17。绝缘体14由诸如陶瓷材料的材料制成，所示材料使中心电极主体12与金属外壳16电绝缘。金属外壳16提供火花塞10的外部结构，并具有用于安装在相关发动机中的螺纹。
中心电极主体12大体上设置在绝缘体14的轴向孔26之内，并且在火花塞10的点火端处具有暴露在绝缘体外部的端部。在一个实例中，中心电极主体12由镍基(Ni)合金材料制成，所述镍基合金材料用作主体的外部或包层部分(cladding portion)，并且包括铜(cu)或铜合金材料，所述铜或铜合金材料用作主体的内芯28；其他材料和配置可以包括单个材料的非芯主体。如下文进一步描述的，中心电极主体12可以包括中心电极组件30，所述中心电极组件可以是焊接到中心电极主体12的单独组件，也可以是中心电极主体12整体的一部分，取决于所需的实施方式。中心电极组件30包括用作非火花组件的内中心电极组件32和用作火花组件的外中心电极组件34。如下文所述，还可以使内部电极组件是非火花组件而外部电极组件是火花组件。
接地电极主体18附接到金属外壳16的自由端，并且作为成品，可以具有如图所示的环形或其他形状。在最靠近火花隙G的端部处，接地电极主体18与中心电极主体12并与中心电极组件30(如果提供)径向间隔开。与中心电极主体相同，接地电极主体18可以由Ni合金材料制成，所述Ni合金材料用作主体的外部或包层部分，并且可以包括用作主体内芯的Cu或Cu合金材料；其他实例可以包括单个材料的无芯主体。可以用于中心电极主体12、接地电极主体18或两者的Ni合金材料的一些非限制性实例包括Ni-Cr合金，如600或601。本实施例中的接地电极主体18包括具有内部接地电极组件42和外部接地电极组件44的接地电极组件40。中心电极主体12和接地电极主体18以及电极组件30、40可以以多种不同的形状和配置来设置。
电极组件可以是中心电极组件30或接地电极组件40，其中，内部电极组件或外部电极组件是主中心电极主体12或主接地电极主体18，并且内部电极组件和外部电极组件的另一个是火花组件。例如，如图1所示，接地电极组件40是一个实施例，其中外部接地电极组件44是主接地电极主体18，并且内部电极组件42是邻近火花隙G的火花组件。替代地，电极组件可以具有焊接到主中心电极主体12或主接地电极主体18的内部或外部电极组件。例如，如图1所示，中心电极组件30是一个实施例，其中内部电极组件32焊接到主中心电极主体12上，并且外部电极组件34是邻近火花隙G的火花组件。举一个例子，其他实施例当然是可以的，如将外部电极组件焊接到电极主体。另外，可以具有仅有一个电极组件的火花塞。火花组件优选地是贵金属基材料，如，铂、铱、铑或其一种或多种合金。非火花组件优选地是非贵金属基材料，如，镍合金(例如，600或601)。
图2示出了图1的中心电极组件30和接地电极组件40的端视图。如上所述，在本实施例中，外部接地电极组件44构成主接地电极主体18。在这个具体实施方式中，接地电极主体18和相应的外部接地电极组件44包括一些通孔46，这些通孔大体上限定在从外部圆周50到内部圆周52之间延伸的支腿48。外部接地电极组件44还包括倾斜部分54，所述倾斜部分从金属外壳16的自由端朝向平面部分56向下轴向倾斜，所述平面部分大体上与中心电极组件30的轴向端面58对齐。平面部分56包括内侧面60，所述内侧面与内部接地电极组件42的外侧面64在界面62处相遇。本实施例中的内侧面60包括圆柱形壁，所述圆柱形壁可以有助于提供更大的结构刚度，因为与支腿48一直延伸到内部圆周52的其他实施例相比，在界面62处内侧面60的接合面积更大。在本实施例中，外部接地电极组件44还包括外侧面68，并且内部接地电极组件42包括内侧面70，所述内侧面是面向火花隙G的环形火花表面。
在图1和图2所示的实施例中，外部接地电极组件44和内部中心电极组件32各自包括将在下面进一步详细说明的MIM微观结构。MIM微观结构可以赋予电极组件30、40结构上的优势，并且可以避免贵金属火花组件焊接到典型的镍基非火花组件上的传统塞中可能出现的一些问题。通常，贵金属火花组件是从拉制或挤压的线(wires)或类似处理的结构上切割下来的。类似地，诸如用于J形间隙塞的标准接地电极的非火花组件可以从拉制或挤压的线上切割。对于拉制或挤压的线，拉制方向的机械性能通常与横切方向的相同性能相差很大。另一方面，通过MIM微观结构，可以使所有方向的机械性能更加均匀。因此，参见图2，示出了有两个横切的轴线：第一径向轴线AR1和第二径向轴线AR2，每个轴线也横切于纵向轴线AL。沿每组横切的轴线的机械性能可以是相同的(即，“相同”是在～±5％的差异范围之内)。在一个实施例中，当使用601作为具有MIM微观结构的电极组件时，沿每个轴线的断裂应变可以等于或大于30％。此外，对于601，MIM微观结构的密度可以大于或等于大约7.6g/cm3，沿每个轴线的屈服点可以大于或等于大约210MPa(Rp0.2)，沿每个轴线的拉伸强度可以大于或等于大约620MPa(Rm)，并且硬度可以在大约135至160HV10之间。
图3A、图3B和图4示出了接地电极组件40的MIM显微结构。图3A、图3B和图4是示意图，并且不成比例。在冶金检验时，关于这些图描述的各个特征对本领域技术人员来说是显而易见的。另外，应该理解，尽管关于接地电极组件40讨论了这些MIM微观结构实施例，但它们也适用于中心电极组件30和其他实施例，在所述其它实施例中，非火花组件、火花组件或者非火花和火花组件两者都包括MIM微观结构。图3A和图3B表示制造中间阶段的电极组件，而图4表示完成的电极组件。为了产生MIM微观结构，如下文进一步描述的，将金属粉末与粘合剂混合以形成进料，将所述进料熔化并注入模具中，形成半成品部件(green part)。将粘合剂去除，形成粗制部件(brown part)，然后将所述粗制部件烧结以产生成品电极组件。
图3A和3B表示作为粗制部件的电极组件40的不同实施例，其中粘合剂已被去除以在外部电极组件44中形成开放的孔隙网络(pore network)72。在图3A的实施例中，外部电极组件44具有MIM微观结构，而内部电极组件42不具有MIM微观结构。在图4中描绘了烧结的成品版本，其中开放的孔隙网络72变为塌陷的孔隙网络74。由于开放的孔隙网络72由许多孔隙或袋组成，其中粘合剂材料已被剥离，因此外部接地电极组件的总体积大于在图2中描绘的成品外部接地电极组件的总体积。粗制外部接地电极组件与成品外部接地电极组件之间的体积差与进料中使用的粘合剂的量相关，并且可以是大约15-30％(以体积计)，并且优选地，是大约20％(以体积计)。外部电极组件的MIM微观结构可以包括从大约80至99.99wt％的镍基材料和从大约20至0.01wt％的粘合剂材料。
与传统的粉末冶金烧结不同，达到图4所示结构的当前烧结工艺可能需要更高的烧结温度和/或更长的烧结时间，因为产生塌陷的孔隙网络74所需的致密化工艺更加耐用。烧结工艺参数将根据所用材料类型、部件体积、几何结构等而变化。塌陷的孔隙网络74可以包含按体积大约2至5％的均匀分布的孔隙或空隙，并且由此产生的MIM微观结构将被大约95至98％的完全致密化。因此，在一个实施例中，从开放的孔隙网络72到塌陷的孔隙网络74的过渡可以导致孔隙空间体积减少大约15至18％。
本公开的电极组件30、40可以导致火花与非火花电极组件之间接合的改进。如图4所示，在图3A或图3B所描绘的粗制电极组件烧结时，可以在外部电极组件44与内部电极组件42之间的界面62处形成机械锁(mechanical lock)和冶金键(metallurgical bond)。这种冶金键和机械联锁可以存在于位于界面62处的金属间层(intermetallic layer)76处，所述界面包含来自内部电极组件42和外部电极组件44的成分。在一些实施例中，该界面62可以构成无焊接接头，其中内部电极组件42与外部电极组件44之间有足够的接合强度，使得在界面处不使用焊接。因此，如上所述，可以避免焊接特有的问题。无焊接接头处的冶金键和机械联锁可以至少部分地归因于开放的孔隙网络72到塌陷的孔隙网络74的体积收缩，这导致外部电极组件44在内部电极组件42周围或相对于内部电极组件42收缩。在此过程中，外部电极组件44的内侧面62对内部电极组件42的外侧面64施加收缩内向力，其有助于机械锁。因此，在界面62处，可以存在固态扩散，其导致以扩散键将内部电极组件42冶金地接合到外部电极组件44。此外，有可能的是MIM微观结构中的塌陷的孔隙网络74包封内部电极组件42的至少一些材料，在本实施例中，所述材料是用作火花组件的贵金属基材料。因此，在界面62和/或金属间层76处，可以存在塌陷的孔隙网络74。此外，晶界可以不局限于界面。例如，在所示实施例中，贵金属颗粒的晶界可以延伸通过界面62进入用于非火花组件的镍基材料中。替代地，镍颗粒的晶界可以延伸通过界面62进入用于火花组件的贵金属基材料中。
图3B表示内部电极组件42和外部电极组件44都具有MIM微观结构的另一实施例。因此，在成品电极组件40中，塌陷的孔隙网络74将延伸穿过内部电极组件42、金属间层76和外部电极组件44。在本实施例中，优选的是，如果外部电极组件44的体积收缩程度大于内部电极组件42的体积收缩程度，使得要接合的组件之间的体积收缩变化允许在界面处组件之间形成机械锁和冶金键。体积收缩变化可以允许界面处的无焊接接头，使得在界面处不使用焊接，因为外部电极组件44的内侧表面60能够对内部电极组件62的外侧表面64施加收缩内向力。体积收缩变化可以通过改变进料中的粘合剂量来调整，所述进料用来分别形成内部电极和外部电极组件。举一个例子，体积收缩变化可以是大约5至20％，使得部件之间的相对收缩的差异足以形成无焊接接头。在一个实例中，这可以通过在外部电极组件中包括按体积计5至20％或更多的粘合剂来实现。因此，在外部电极组件44中产生比内部电极组件42中的开放的孔隙网络78大的开放的孔隙网络72可以帮助在界面62处产生更稳健的冶金键和机械锁，因为在外部电极组件44中的致密度将比在内部电极组件42中的更耐用。
图5至图7示出了根据各个实施例的接地电极组件40的不同实例。图5类似于图1和图2的实施例，因为它们都具有环形火花组件，除了存在外部接地电极组件44的非连续内侧面60，因此在内部接地电极组件42与外部接地电极组件44之间形成非连续界面62之外。考虑到本实施例的复杂几何结构，内部接地电极组件42和外部接地电极组件44的金属注射模具可以是有益的。在图5的实施例中，类似于前面描述的实施例，外部接地电极组件44是主接地电极主体18。图6示出了标准J-间隙配置，其中，举一个示例，内部接地电极组件42可以是柱状或其他形状芯片形式的标准贵金属火花组件。外部接地电极组件44可以具有MIM微观结构，并且在制造过程中，内部接地电极组件42可以插入盲孔等中，然后与外部接地电极组件44烧结以形成接地电极组件40。图7还示出了标准J-间隙配置，但不像其他所示实施例，接地电极组件40是单独的点火梢组件，所述点火梢组件在附接表面80处焊接到主接地电极主体18的轴端。因此，焊接接头包括来自外部电极组件和相应电极的成分，但不包括来自内部电极组件的成分。如上所述，外部接地电极组件44或者外部接地电极组件44和内部接地电极组件42二者可以具有MIM微观结构。为了清楚的目的，在图6和图7中省略了各个侧面的附图标记。
图8至图12示出了根据各个实施例的中心电极组件30的不同实例。图8类似于图1和图2的实施例，除了内部中心电极组件32是主中心电极主体12之外。本实施例中的火花组件是套筒形。由于具有MIM微观结构的内部中心电极组件32，可以围绕实心铜芯28对主中心电极主体12进行金属注射成型。因此，可以在中心电极主体12与铜芯28两者以及也具有MIM微观结构的外部中心电极组件34之间产生MIM形成的机械锁和冶金键。另外，在图8的实施例中，中心电极组件30的轴向端面58具有大体上平面的结构，其与图9和图10中的轴向端面58形成对比。图9示出了具有类似于图6和图7的接地电极实施例的内部中心电极组件32的中心电极组件30，其中，内部中心电极组件32是插入外部中心电极组件34中的盲孔或凹陷的火花组件，所述外部中心电极组件34具有MIM微观结构。在共烧结时，可以在外部中心电极组件34的内侧面60与内部中心电极组件32的外侧面64之间的界面62处形成无焊接接头。图10实施例类似于图9实施例，但包括多个内部中心电极组件32(也可以用接地电极组件40实现)。因此，本实施例在每个界面62处具有多个无焊接接头。为了清楚的目的，在图10中省略了各个侧面的附图标记。图9和图10中的中心电极组件30都包括用于焊接到主中心电极主体12的附接表面80。
图11示出了中心电极组件30的一个实施例，其中外部中心电极组件34是火花组件，并且围绕位于内部中心电极组件32上的附件特征82烧结。附接特征82的凸缘84可以是足够小，以允许将内部中心电极组件32插入到外部中心电极组件34中以及随后外部中心电极组件34的MIM微观结构在凸缘84周围的收缩。附接特征82和/或凸缘84可以设计为帮助防止MIM微观结构在烧结过程中的下垂(sagging)。此外，在图11的实施例中，界面62通过焊接被增强，这可以通过许多实施例实现。
图12示出了中心电极组件30的一个实施例，其中，内部中心电极组件32设置有附接特征82，并且内部中心电极组件32是火花表面，与内部电极组件32是非火花表面的图11的实施例不同。通过图11和图12的实施例，可以用孔或凹陷对外部中心电极组件34进行金属注射成型，以在将它们烧结在一起之前帮助容纳内部中心电极组件32。为了清楚的目的，在图11和图12中省略了各个侧面的附图标记。
图13是示出可以用于方法100中以制造根据本公开的电极组件的示例步骤的流程图。方法100只是制造方法的一个实例，因为本文所描述的电极组件可以根据需要或期望的各种适应来制造。
所述方法的步骤102涉及金属注射成型半成品外部电极组件34、44。此步骤涉及将金属粉末与粘合剂(蜡、热塑性聚合物等)混合，所述粘合剂可以在注射过程中使金属颗粒保持悬浮。金属粉末和粘合剂混合物可以被称为进料，其被喂入注射成型机，熔化并注入到模具中，所述模具的形状在结构上类似于外部电极组件34、44的期望形状，并相应地调整，以考虑成品部件与半成品/粗制部件之间的体积差。根据电极组件的尺寸，可能需要使用微型注射成型机。如果外部电极组件是火花组件，则可以使用贵金属粉末，如铂、铱、铑、银、钯、其合金或各种贵金属基粉末的组合。如果外部电极组件是非火花组件，则可以使用非贵金属粉末，如镍基合金，包括但不限于600或601。金属粉末的优选平均颗粒尺寸是从2至5微米。
所述方法的步骤104涉及将半成品外部电极组件脱粘，以形成粗制外部电极组件34、44。该步骤可以通过多种方式之一来完成，包括通过催化方式、热方式或基于溶剂的方式，并且可以取决于所使用的粘合剂系统。一小部分粘合剂可以留在粗制外部电极组件34、44中，以用作支柱来帮助将粗制部件保持在一起。
步骤106涉及将内部电极组件32、42至少部分地插入到粗制外部电极组件34、44中。如上所述，粗制外部电极组件34、44可以具有成型孔或凹陷，以帮助容纳内部电极组件32、42。替代地，该步骤可以在外部电极组件处于半成品阶段时执行，然后在插入内部电极组件时使半成品外部电极组件脱粘。
步骤108涉及将内部电极组件32、42和粗制外部电极组件34、44烧结在一起，以使粗制外部电极组件至少部分地围绕内部电极组件收缩。这可以在步骤110中产生烧结的外部电极组件34、44，其在内部电极组件与外部电极组件之间的界面处具有机械锁和冶金键。根据接合强度，该界面可以包括无焊接接头，其中不使用焊接来增强内部电极组件与外部电极组件之间的连接。如上所述，与传统的粉末冶金烧结相比，当前烧结工艺可以需要更高的烧结温度和/或更长的烧结时间，因为在MIM微观结构中产生塌陷的孔隙网络所需的致密化工艺更加耐用。烧结工艺参数将根据所使用的材料类型、部件体积、几何结构等而变化。在一个实施例中，烧结温度可以是MIM成形部件的熔化温度的大约80％。然而，在烧结过程中，其中一种合金元素可以熔化或部分熔化。烧结可以在可控气氛或真空中完成。
应该理解，上述描述不是本发明的限定，而是本发明的一个或多个优选示例性实施例的描述。本发明不限于在此公开的具体实施例，而是仅由下面的权利要求来限定。此外，上述描述中包含的声明涉及具体实施例，并且不认为是对本发明的范围或在权利要求中所使用的术语的定义的限制，除非在上面明确地定义了术语或短语。对所公开的实施例的各种变化和修改以及各个其他实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。所有这些其他实施例、变化和修改都要在所附权利要求的范围内。
正如在说明书和权利要求中所使用的，术语“例如”、“如”、“举例来说”、“诸如”和“相同”以及动词“包含”、“具有”、“包括”和它们的其他动词形式，当结合一个或多个组件或其他物品的清单使用时，各自被认为是开放式的，意味着该清单不被认为排除其他额外的组件或物品。其他术语使用它们的最广泛的合理意义来解释，除非他们被用在要求不同解释的上下文中。

Claims (19)

1.一种用于火花塞的电极组件，包括：
内部电极组件；
外部电极组件，所述外部电极组件至少部分地围绕所述内部电极组件，并且具有金属注射成型微观结构；以及
无焊接接头，所述无焊接接头位于所述内部电极组件和所述外部电极组件的界面处，其中，所述无焊接接头在所述内部电极组件与所述外部电极组件之间、在所述界面处产生机械锁和冶金键，使得在所述界面处不使用焊接。
2.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极组件是中心电极组件，所述内部电极组件是由贵金属基材料制成的火花组件，并且所述外部电极组件是由具有金属注射成型微观结构的镍基材料制成的非火花组件。
3.如权利要求2所述的电极组件，其中，所述内部电极组件是柱状火花组件，所述火花组件包括外侧面和轴端面，所述外侧面的一部分位于所述界面处，并向所述无焊接接头提供有助于所述冶金键的成分，并且所述轴端面是面向火花隙的火花表面。
4.如权利要求2所述的电极组件，其中，所述中心电极组件包括多个内部电极组件，每个所述内部电极组件是由贵金属基材料制成的柱状火花组件，至少部分地被所述外部电极组件包围，并且包括轴端面，所述轴端面是面向火花隙的火花表面。
5.如权利要求2所述的电极组件，其中，所述外部电极组件是非火花组件，所述非火花组件包括具有内侧面的盲孔，所述内侧面位于所述界面处，并向所述无焊接接头提供有助于所述冶金键的成分，并且所述外部电极组件在所述内部电极组件周围冶金收缩，使得所述内侧面对所述内部电极组件施加有助于所述机械锁的收缩内向力。
6.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极组件是中心电极组件，所述内部电极组件是由镍基材料制成的非火花组件，并且所述外部电极组件是由具有金属注射成型微观结构的贵金属基材料制成的火花组件。
7.如权利要求6所述的电极组件，其中，所述外部电极组件是包括内侧面和外侧面的套筒形火花组件，所述内侧面位于所述界面处，并为所述无焊接接头提供有助于所述冶金键的成分，所述外侧面是面向火花隙的火花表面，并且所述外部电极组件在所述内部电极组件周围冶金收缩，使得所述内侧面对所述内部电极组件施加有助于所述机械锁的收缩内向力。
8.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极组件是接地电极组件，所述内部电极组件是由贵金属基材料制成的火花组件，并且所述外部电极组件是由具有金属注射成型微观结构的镍基材料制成的非火花组件。
9.如权利要求8所述的电极组件，其中，所述内部电极组件是环形火花组件，所述火花组件包括外侧面和内侧面，所述外侧面位于所述界面处，并向所述无焊接接头提供有助于所述冶金键的成分，并且所述内侧面是面向火花隙的环形火花表面。
10.如权利要求8所述的电极组件，其中，所述外部电极组件是非火花组件，所述非火花组件包括内侧面，所述内侧面位于所述界面处，并向所述无焊接接头提供有助于所述冶金键的成分，并且所述外部电极组件在所述内部电极组件周围冶金收缩，使得所述内侧面对所述内部电极组件施加有助于所述机械锁的收缩内向力。
11.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极组件是多片式点火梢组件，所述点火梢组件通过焊接接头附接到中心电极或接地电极，所述焊接接头位于所述外部电极组件的附接表面处，并包括来自所述外部电极组件和中心或接地电极的成分，但不包括来自所述内部电极组件的成分。
12.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述内部电极组件和所述外部电极组件界面处的无焊接接头包括金属间层和互锁层，所述金属间层包括金属间化合物，所述金属间化合物由有助于所述冶金键的贵金属基材料和镍基材料形成，并且所述互锁层包括在所述外部电极组件的金属注射成型微观结构中形成的孔隙，所述孔隙中填充有来自所述内部电极组件的材料，以有助于所述机械锁。
13.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述外部电极组件由镍基材料制成，所述内部电极组件由贵金属基材料制成，并且所述金属注射成型微观结构中的塌陷的孔隙网络包封了至少一些所述贵金属基材料。
14.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述外部电极组件或具有金属注射成型微观结构的内部电极组件沿第一轴线显示断裂应变，并且沿第二轴线显示相同的断裂应变，其中，所述第一轴线和所述第二轴线是横切的轴线。
15.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述外部电极组件的金属注射成型微观结构包括80wt％至99.99wt％的镍基材料和20wt％至0.01wt％的粘合剂材料。
16.一种火花塞，包括：
金属外壳，所述金属外壳具有轴向孔；
绝缘体，所述绝缘体具有轴向孔，并且至少部分地设置在所述金属外壳的轴向孔之内；
接地电极，所述接地电极包括权利要求1的所述电极组件，其中，所述外部电极组件或接地电极主体附接到所述金属外壳；以及
中心电极，所述中心电极具有火花组件，并至少部分地设置在所述绝缘体的轴向孔之内，其中，所述内部电极组件与所述中心电极的所述火花组件产生火花隙。
17.一种火花塞，包括：
金属外壳，所述金属外壳具有轴向孔；
绝缘体，所述绝缘体具有轴向孔，并且至少部分地设置在所述金属外壳的轴向孔之内；
接地电极，所述接地电极具有火花组件，并附接到所述金属外壳；以及
中心电极，所述中心电极包括权利要求1的所述电极组件，其中，所述内部电极组件与所述接地电极的所述火花组件产生火花隙。
18.一种用于火花塞的电极组件，包括：
内部电极组件，所述内部电极组件由贵金属基材料制成；
外部电极组件，所述外部电极组件由镍基材料制成，并且至少部分地围绕所述内部电极组件，其中，所述外部电极组件具有金属注射成型微观结构，所述金属注射成型微观结构具有塌陷的孔隙网络；以及
所述内部电极组件与所述外部电极组件之间的界面，其中，在所述界面处，所述金属注射成型微观结构的所述塌陷的孔隙网络包封至少一些贵金属基材料。
19.一种制造用于火花塞的电极组件的方法，包括以下步骤：
金属注射成型半成品外部电极组件；
将所述半成品外部电极组件脱粘，以形成粗制外部电极组件；
将内部电极组件至少部分地插入到所述粗制外部电极组件中；
将所述内部电极组件和所述粗制外部电极组件烧结在一起，以使所述粗制外部电极组件至少部分地绕所述内部电极组件收缩，并形成烧结的外部电极组件；并且
在所述内部电极组件与所述烧结的外部电极组件之间的界面处产生机械锁和冶金键。
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