CN117809881A - 火花塞电阻体材料及其制备方法以及火花塞 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种火花塞电阻体材料及其制备方法以及火花塞，电阻体材料包括导电材料，导电材料包括旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料，按质量计，旋磁多晶铁氧体为0.8‑1.2份，非铁电性巨介电材料为0.8‑1.2份。上述方案，导电材料包括旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料，旋磁多晶铁氧体本身具有电感L的特性，非铁电性巨介电材料提供电容C，新加入的这两种材料使得整个电阻体构成π型LC滤波电路，与传统的电阻体仅为单个元件滤波相比，滤波性能增强。并且本申请的电阻体材料可以通过调整旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料等组分的配比来实现电阻R、电感L、电容C的大小调整。
Description
技术领域
本申请涉及火花塞技术领域，特别是涉及火花塞电阻体材料及其制备方法以及火花塞。
背景技术
目前市面上99.999％的汽车火花塞都是带电阻，带电阻的目的主要是为了防止火花塞高压电波干扰车辆其他电器电路部分的正常工作。带电阻的另外一个目的是减小火花塞点火放电时的电流，从而减小放电电流对火花塞电极的蚀损。
火花塞的电阻体由玻璃粉末和例如炭黑粉末或金属粉末等的导电材料的混合物制成。现有的火花塞电阻体的滤波性能不高，有必要对火花塞电阻体的配方进行改进，以提高其滤波功能。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种火花塞电阻体材料及其制备方法以及火花塞。
为解决上述技术问题，本申请所提供的技术方案是：
第一方面，提供一种火花塞电阻体材料，包括导电材料，所述导电材料包括旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料，按质量计，所述旋磁多晶铁氧体为0.8-1.2份，所述非铁电性巨介电材料为0.8-1.2份。
根据本申请一实施方式，所述旋磁多晶铁氧体为铁铜镍铁氧体晶体粉末、铜锌镍铁氧体晶体粉末或锰锌铁氧体晶体粉末。
根据本申请一实施方式，所述火花塞电阻体材料还包括非导电材料，所述非导电材料包括微晶玻璃粉，所述微晶玻璃粉为6-10份。
根据本申请一实施方式，所述旋磁多晶铁氧体为1-1.2份，所述非铁电性巨介电材料为0.9-1份，所述微晶玻璃粉为8-9份。
根据本申请一实施方式，所述旋磁多晶铁氧体为1份，所述非铁电性巨介电材料为1份，所述微晶玻璃粉为8份。
根据本申请一实施方式，所述微晶玻璃粉包括二氧化硅、氧化硼、氧化铝和氧化钡。
第二方面，提供上述火花塞电阻体材料的制备方法，所述方法包括将所述导电材料进行固相烧结。
根据本申请一实施方式，所述方法包括将所述导电材料与非导电材料混合后进行固相烧结。
根据本申请一实施方式，所述方法包括在固相烧结过程中进行气氛保护和含水率控制。
第三方面，提供一种火花塞，包括上述的火花塞电阻体材料。
本申请的有益效果是：
本申请提供的火花塞电阻体材料及其制备方法以及火花塞，火花塞电阻体材料中将旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料等各成份含量均在一特定范围内，从而构成一种优化的火花塞电阻体材料配方。本申请的火花塞电阻体材料中的导电材料包括旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料，旋磁多晶铁氧体本身具有电感L的特性，非铁电性巨介电材料提供电容C，新加入的这两种材料使得整个电阻体构成RLC滤波电路，与传统的电阻体仅为单个元件滤波相比，滤波性能增强。并且本申请的电阻体材料还可以通过调整旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料等组分的配比以及控制电阻体的体积和长度来实现电阻R、电感L、电容C的大小调整。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
图1是本申请提供的火花塞电阻体材料的实施例中具有的滤波电路的一种结构图；
图2是本申请提供的火花塞电阻体材料的实施例中具有的滤波电路的另一种结构图；
图3是是本申请提供的火花塞电阻体材料的实施例中具有的滤波电路的又一种结构图
图4是本申请提供的火花塞电阻体材料的实施例中具有的滤波电路的还一种结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
现有的火花塞电阻体由玻璃粉末和例如炭黑粉末或金属粉末等的导电材料的混合物制成，火花塞电阻体的滤波性能不高。
有鉴于此，本申请第一方面提供一种火花塞电阻体材料，在一个具体的实施例中，该火花塞电阻体材料包括导电材料，导电材料包括旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料，按质量计，旋磁多晶铁氧体为0.8-1.2份，非铁电性巨介电材料为0.8-1.2份。
旋磁多晶铁氧体是一种具有铁磁性和铁电性的复合材料，其晶体结构为钙钛矿型结构，其最大的特点是具有自旋极化现象，即当电子自旋方向发生改变时，会导致材料的磁矩方向发生变化，从而使材料的磁性能发生改变。本申请的旋磁多晶铁氧体为晶体粉末，其本身具有电感的特性。
非铁电性巨介电材料又称巨介电陶瓷材料，具体为钛酸铜钙(CaCu3Ti4O12，简称CCTO，为钙钛矿立方晶系结构)，是一种半导体材料，具有极高的介电常数。本申请的非铁电性巨介电材料也为晶体粉末可以提供电容。
本申请的火花塞电阻体材料中将旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料等各成份含量均在一特定范围内，从而构成一种优化的火花塞电阻体材料配方。且由于旋磁多晶铁氧体本身具有电感的特性，非铁电性巨介电材料可以提供电容，通过加入这两种材料使得整个电阻体构成RLC滤波电路，同时具有如图1至图4所示的几种电路模型的特征(图1示出了π型LC滤波电路的结构，图2示出了π型RC滤波电路的结构，图3和图4示出了RLC二阶低通滤波器电路的结构)，与传统的电阻体仅为单个元件滤波相比，滤波性能增强。并且本申请的电阻体材料还可以通过调整旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料等组分的配比以及控制电阻体的体积和长度来实现电阻R、电感L、电容C的大小调整(例如通过调整电阻体的体积和长度以及旋磁多晶铁氧体的成分可以控制电感L，调整旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料等组分的配比可以控制电阻R和电容C)。
具体地，旋磁多晶铁氧体为铁铜镍铁氧体晶体粉末、铜锌镍铁氧体晶体粉末或锰锌铁氧体晶体粉末。
更具体地，锰锌铁氧体晶体粉末的组分为：40～43mol％氧化铁(Fe2O3)、38～40mol％一氧化锰(MnO)，0.2～0.22％二氧化硅(SiO2)，余量为ZnO。
在上述实施例的基础上，本申请的火花塞电阻体材料还包括非导电材料，非导电材料包括微晶玻璃粉，微晶玻璃粉为6-10份。
微晶玻璃粉是一种无机类无定型硬质超细颗粒粉末，其原料包括二氧化硅、氧化硼、氧化铝和氧化钡等，各原料采用PVA(聚乙烯醇)溶液造粒即得到上述微晶玻璃粉。
在上述实施例的基础上，本实施例的旋磁多晶铁氧体为1-1.2份，非铁电性巨介电材料为0.9-1份，微晶玻璃粉为8-9份。本实施例进一步限定旋磁多晶铁氧体、非铁电性巨介电材料和微晶玻璃粉的配比，其获得的电阻体的滤波性能进一步增强。
在上述实施例的基础上，本实施例的旋磁多晶铁氧体为1份，非铁电性巨介电材料为1份，微晶玻璃粉为8份。本实施例进一步限定旋磁多晶铁氧体、非铁电性巨介电材料和微晶玻璃粉的配比，其获得的电阻体的滤波性能进一步增强。
本申请第二方面提供上述电阻体材料的制备方法，该方法包括：将电阻体的导电材料进行固相烧结。
导电材料包括导电材料，导电材料包括旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料，按质量计，旋磁多晶铁氧体为0.8-1.2份，非铁电性巨介电材料为0.8-1.2份。
进一步地，将导电材料与非导电材料混合后进行固相烧结。
非导电材料包括微晶玻璃粉，微晶玻璃粉为6-10份。
该方法制备上述电阻体材料时，还需要加入适量增塑剂、固化剂等烧结助剂，在700-900℃范围内烧结即可得到所需的电阻体。
本申请第三方面提供一种火花塞，该火花塞包括火花塞电阻体材料。该火花塞电阻体材料的具体结构参照上述实施例，由于本火花塞采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
下面通过具体的实施例来对本发明的上述方案进行具体说明。
实施例1
旋磁多晶铁氧体为1份，非铁电性巨介电材料为1份，微晶玻璃粉为8份。
实施例2
旋磁多晶铁氧体为1.2份，非铁电性巨介电材料为0.8份，微晶玻璃粉为6份。
实施例3
旋磁多晶铁氧体为1份，非铁电性巨介电材料为1.2份，微晶玻璃粉为10份。
实施例4
旋磁多晶铁氧体为0.8份，非铁电性巨介电材料为0.9份，微晶玻璃粉为9份。
本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种火花塞电阻体材料，其特征在于，包括导电材料，所述导电材料包括旋磁多晶铁氧体和非铁电性巨介电材料，按质量计，所述旋磁多晶铁氧体为0.8-1.2份，所述非铁电性巨介电材料为0.8-1.2份。
2.根据权利要求1所述的火花塞电阻体材料，其特征在于，所述旋磁多晶铁氧体为铁铜镍铁氧体晶体粉末、和/或铜锌镍铁氧体晶体粉末、和/或锰锌铁氧体晶体粉末。
3.根据权利要求1所述的火花塞电阻体材料，其特征在于，所述火花塞电阻体材料还包括非导电材料，所述非导电材料包括微晶玻璃粉，所述微晶玻璃粉为6-10份。
4.根据权利要求3所述的火花塞电阻体材料，其特征在于，所述旋磁多晶铁氧体为1-1.2份，所述非铁电性巨介电材料为0.9-1份，所述微晶玻璃粉为8-9份。
5.根据权利要求4所述的火花塞电阻体材料，其特征在于，所述旋磁多晶铁氧体为1份，所述非铁电性巨介电材料为1份，所述微晶玻璃粉为8份。
6.根据权利要求3所述的火花塞电阻体材料，其特征在于，所述微晶玻璃粉包括二氧化硅、氧化硼、氧化铝和氧化钡。
7.一种火花塞电阻体材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括将所述导电材料进行固相烧结。
8.根据权利要求7所述的火花塞电阻体材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括将所述导电材料与非导电材料混合后进行固相烧结。
9.根据权利要求8所述的火花塞电阻体材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括在固相烧结过程中进行气氛保护和含水率控制。
10.一种火花塞，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的火花塞电阻体材料。
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