EP2697405A1 - Zündkerzenelektrodenmaterial und zündkerze - Google Patents

Zündkerzenelektrodenmaterial und zündkerze

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EP2697405A1
EP2697405A1 EP12707053.0A EP12707053A EP2697405A1 EP 2697405 A1 EP2697405 A1 EP 2697405A1 EP 12707053 A EP12707053 A EP 12707053A EP 2697405 A1 EP2697405 A1 EP 2697405A1
Authority
EP
European Patent Office
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electrode material
spark plug
silicon
plug electrode
nickel
Prior art date
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EP12707053.0A
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EP2697405B1 (de
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Simone Baus
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP2697405B1 publication Critical patent/EP2697405B1/de
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/39—Selection of materials for electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
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    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs

Definitions

  • the present invention relates to a spark plug electrode material, and a spark plug comprising an electrode formed of the spark plug electrode material and a method of manufacturing the spark plug electrode material.
  • Spark plugs are known in the prior art in various configurations. Spark plugs in spark ignition engines generate ignition sparks between their electrodes to ignite the fuel-air mixture.
  • the spark plugs have ground electrodes and center electrodes, with spark plug designs having two to five electrodes being known.
  • the electrodes are in this case either on the spark plug housing (ground electrode) or as
  • spark plug Center electrodes placed in a ceramic insulator. The life of a spark plug is determined by the corrosion and erosion resistance of the spark plug
  • Influenced electrode material Conventional electrode materials are based on nickel alloys containing aluminum. However, these have the problem that under operating conditions in the engine compartment, ie at high temperatures and oxidizing atmosphere, a large part of the nickel surface as well as a part of the nickel inside the electrode material oxidized by reactions with the surrounding oxygen. As a result, a nickel oxide layer is formed, which also contains aluminum oxide and has both heat-insulating and electrical conductivity-inhibiting properties. As a result, it tends to corrode or spark erosion after only a short time.
  • the Zündkerzenelektrodenmatenal invention having the features of claim 1 has the advantage that it is on a
  • Nickel base alloy based which keeps the cost of the electrode material and thus the spark plug low. Furthermore, this Zündkerzenelektrodenmatenal has the advantage that under normal conditions of use, ie at elevated temperature and presence of oxygen, at least on a part of its surface within a very short time, usually after a few hours, a specifically structured, particularly homogeneous, relatively thin oxide layer Forms nickel oxide grains.
  • the structure of the oxide layer is characterized in that between the oxide grain boundaries of the forming nickel oxide layer, a boundary layer - a so-called
  • the grain boundary phase of the nickel oxide grains when the electrode material is used as intended, comprises silicon and / or silicon oxide.
  • the grain boundary phase of the nickel oxide grains is preferably formed from silicon and / or silicon oxide when the electrode material is used as intended.
  • Silicon oxide, the thermo-mechanical, electrical or thermally conductive properties of the oxide layer are favorably influenced. Furthermore, in addition to the electrical conductivity of the forming oxide layer, and the oxidation resistance of the same, as well as their
  • At least part of the surface of the electrode material is formed with an oxide layer of, in particular, nickel oxide grains having a grain boundary phase which comprises silicon and / or silicon oxide or which consists of silicon and / or silicon oxide.
  • This oxide layer has a high thermal conductivity of preferably 6 W / mK, in particular at least 8 W / mK or even 10 W / mK and more, and has a particularly high electrical conductivity.
  • the invention thus goes a new way, as is optimized by targeted choice of the components of the electrode material, namely nickel, copper and silicon, forming during normal use oxide layer, and not as in the prior art, the emphasis is placed on the highest possible corrosion resistance ,
  • the spark plug electrode material according to the invention is preferably characterized in that the grain boundary phase of the nickel oxide grains also contains copper and / or copper oxide in addition to silicon and / or silicon oxide. However, the majority of copper and / or copper oxide deposits mainly in the nickel oxide grains.
  • a grain boundary phase of the nickel oxide grains which also comprises or contains copper and / or copper oxide in addition to silicon and / or silicon oxide, the thermomechanical, electrical or heat-conducting properties of the oxide layer are further advantageously influenced.
  • the spark plug electrode material according to the invention is characterized in that the content of silicon and / or silicon oxide in the nickel oxide layer 1 to 5 wt .-%, in particular 2 to 4 wt .-% and in particular 3 wt .-% based on the total weight of the nickel oxide layer.
  • the content of silicon and / or silicon oxide in the nickel oxide layer 1 to 5 wt .-%, in particular 2 to 4 wt .-% and in particular 3 wt .-% based on the total weight of the nickel oxide layer.
  • the content of silicon and / or silicon oxide in the nickel oxide layer 1 to 5 wt .-%, in particular 2 to 4 wt .-% and in particular 3 wt .-% based on the total weight of the nickel oxide layer.
  • Nickel oxide layer is understood to mean the proportion of silicon and / or silicon oxide which is present in the grain boundary phase. This proportion is easily accounted for by, for example, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) on
  • the content of silicon and / or silicon oxide is therefore preferably in a range from 2 to 4% by weight, based on the total weight of the nickel oxide layer.
  • spark plug electrode material is thereby
  • nickel oxide grains characterized in that about 90% of the nickel oxide grains and in particular about 95% of the nickel oxide grains has a particle size of less than 15 ⁇ .
  • the formation of nickel oxide grains with the smallest possible grain size is essential for the formation of a nickel oxide layer of nickel oxide grains, which has a homogeneous distribution of the silicon-containing grain boundary phase.
  • Sufficient stability of the electrode material according to the invention comprising a nickel oxide layer of nickel oxide grains
  • Grain boundary phases are achieved when at least 90% and in particular 95% of the normal use of the
  • Spark plug electrode material forming nickel oxide grains has a particle size of less than 15 ⁇ .
  • a grain size of the nickel oxide grains of less than 15 ⁇ m can be produced, for example, by the action of a spark plasma on the electrode material according to the invention.
  • the content of silicon is from 0.7 to 1.3% by weight, in particular from 0.9 to 1.1% by weight, in particular 1% by weight, and the content at Copper 0.5 to 1, 0 wt .-%, in particular 0.60 to 0.85 wt .-%, in particular 0.75 wt .-%, and / or the content of nickel thus about 97.5 to 98, 5 wt .-%, based on the total weight of the electrode material is. Even with a small proportion of silicon of 0.7 wt .-%, the oxidation behavior of the electrode material and the electrical resistance of the on the
  • Electrode material the electrical resistance of the electrode material is further reduced, since the copper ions are mainly incorporated into the nickel oxide, whereby the electrical conductivity of the forming
  • the spark plug electrode material preferably has one
  • the attached elements lead silicon and copper by addition and accumulation of silicon and / or silicon oxide or of silicon and / or silicon oxide and copper and / or copper oxide to the
  • Grain boundary phases of the nickel oxide grains of the nickel oxide layer forming when the spark plug electrode material is used as intended result in a particularly high electrical conductivity of the oxide layer.
  • the forming oxide layer is also thermodynamically and mechanically sufficiently stable, so that the spark erosive wear and corrosion of the spark plug electrode material according to the invention are effectively reduced.
  • the spark plug electrode material according to the invention is characterized in that the layer thickness of the grain boundary phase is less than 0.3 ⁇ , in particular less than 0.2 ⁇ and in particular less than 0, 1 ⁇ .
  • the layer thickness of the grain boundary phase is less than 0.3 ⁇ , in particular less than 0.2 ⁇ and in particular less than 0, 1 ⁇ .
  • the layer thickness of the grain boundary phase is less than 0.3 ⁇ , in particular less than 0.2 ⁇ and in particular less than 0, 1 ⁇ .
  • Silicon atoms and / or silica particles can attach to it.
  • the layer thickness of the grain boundary phases is greater than 0, 1 nm and less than 0.2 ⁇ and in particular less than 0, 1 ⁇ .
  • the spark plug electrode material according to the invention is characterized in that in addition to nickel, copper and silicon 0.07 to 0, 13 wt .-%, in particular 0.09 to 0.1 1 wt .-% and in particular Contains 0, 10 wt .-% yttrium.
  • the addition of such small amounts of yttrium prevents abnormal grain growth during proper use of a spark plug, which causes the
  • the yttrium content can be kept deliberately low, for example, by a low oxygen content of the alloy. From a proportion of yttrium of more than 0, 13 wt .-%, the oxidation behavior and thus the electrical resistance of the forming oxide layer is adversely affected since yttrium-containing
  • the spark plug electrode material is characterized by a proportion of metallic
  • Metallic impurities include elements and compounds such as iron, titanium, chromium, manganese and the like. Such impurities reduce the effect of increasing the electrical conductivity as achieved by adding silicon and copper in the specified range to the nickel base material. In addition, these impurities reduce the thermal conductivity of the alloy.
  • the nickel oxide grains do not contain silicon and / or silicon oxide. If silicon or silicon oxide is incorporated in the nickel oxide grains, it competes there with the copper particles (copper ions) or with them Copper oxide, whereby the electrical conductivity of the electrode material according to the invention can not be increased efficiently.
  • the electrode material is substantially free of aluminum and / or aluminum compounds and / or intermetallic phases.
  • Aluminum and its compounds reduce the electrical conductivity of the electrode material and the forming oxide layer and thus promote the spark erosive wear of the electrode material.
  • the oxidation behavior and in particular the electrical resistance of the forming oxide layer and thus the
  • the content of iron and / or chromium and / or titanium is less than 0.05% by weight and in particular less than 0.01% by weight and / or the content of sulfur and / or sulfur compounds and / or carbon and / or carbon compounds is less than 0.01 wt .-%, in particular less than 0.005 wt .-% and in particular less than 0.001 wt .-%.
  • the elements iron and / or chromium and / or titanium adversely affect the electrical conductivity of the electrode material.
  • the content of sulfur and / or sulfur compounds and / or carbon and / or carbon compounds is less than 0.01 wt .-%, in particular less than 0.005 wt .-% and in particular less than 0.001 wt .-%, as well as these Elements and compounds have an adverse effect on the oxidation behavior of the alloy, in particular they can lead to increased corrosion of the electrode material.
  • Spark plug electrode material is less than 0.003 wt .-%, in particular less than 0.002 wt .-%, since oxygen oxidation of not only the nickel material, but also promotes any impurities, which in turn leads to a
  • Spark plug electrode material substantially, so apart from technically related, unavoidable impurities, from 1 wt .-% silicon, 0.75
  • Nickel oxide layer with fine grain boundary phases to the silicon and / or
  • Silicon oxide or silicon and / or silicon oxide and copper and / or copper oxide is attached.
  • This electrode material has a high thermal conductivity of more than 10 W / mK and a low electrical resistance, ie a high electrical conductivity.
  • the spark plug electrode material thus has a reduced spark erosive wear and a significantly reduced
  • spark plug electrode material is in
  • Impurities from 0.7 to 1, 3 wt .-%, in particular 1 wt .-% silicon, 0.5 to 1, 0 wt .-%, in particular 0.75 wt .-% copper, 0.07 to 0 , 13% by weight, in particular 0.1% by weight of yttrium and contains less than 0.003% by weight,
  • this electrode material has a minimum of spark erosive wear and a minimum
  • the present invention relates to a method for producing the
  • a spark plug electrode material according to the invention comprising the steps of producing a nickel-based alloy and adding further elements such as silicon, copper and optionally yttrium.
  • Spark plug electrode material is formed on at least a part of the surface of the spark plug electrode material, an oxide layer having an optimized structure.
  • An optimized structure is understood to mean that the
  • Electrode material provided by an extremely high
  • Spark plug electrode is thus stable and at high temperatures under the extreme conditions prevailing in the combustion chamber of an engine
  • the present invention relates to an electrode made of the above-described spark plug electrode material, wherein the electrode
  • a center electrode and / or as a ground electrode of a spark plug and both as a single-material electrode or as a two-electrode with the
  • Inventive electrode material as a cladding material and a
  • Copper core can be used.
  • the invention relates to the use of nickel, silicon and copper for producing an alloy for a spark plug electrode material, which is characterized by a very good electrical conductivity and high thermal conductivity, and thus by a long service life.
  • Figure 2 is a further schematic representation of a detail of
  • FIG. 3 shows a representation of the bordered section of FIG. 2 with an enlarged view of the section of the oxide layer of the spark plug electrode material according to the invention
  • FIG. 4 shows a spark plug comprising the inventive
  • the spark plug electrode material is the spark plug electrode material.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of the invention
  • a nickel oxide layer 10 comprising nickel oxide grains 2 having grain boundaries 3 is formed by the intended use of the electrode material 1, with a grain boundary phase 4 between the nickel oxide grains 2, the grain boundary phases being exaggerated in this schematic sectional view are shown large.
  • the nickel oxide grains 2 contain copper particles (copper ions) 8 and copper oxide particles 9 embedded in the nickel oxide grid (not shown) of the nickel oxide layer 10.
  • the grain boundary phase 4 comprises silicon particles 6 and silicon oxide particles 7.
  • a nickel oxide layer 10 formed in this way is characterized by high thermodynamic stability, high thermal conductivity and excellent electrical conductivity.
  • Figure 2 is a schematic representation of a section of the
  • Nickel oxide layer 10 of the spark plug electrode material 1 according to the invention wherein the spark plug electrode material before forming the oxide layer in
  • FIG. 3 is an enlarged view of the rimmed portion of FIG.
  • spark plug electrode material of Figure 2 the enriched in the grain boundary phases 4 silicon 6 or silicon oxide 7 is particularly easy to see.
  • FIG. 4 shows a spark plug 20 in the sense of the invention, with a center electrode 21 and a ground electrode 22, wherein both the center electrode 21 and the ground electrode 22 are made of the invention
  • Spark plug electrode material is formed and wherein the ground electrode 22 is formed as a single-material electrode and the center electrode 21 as a two-electrode.
  • a spark plug electrode material is thus provided for producing a spark plug electrode or, in general, a spark plug, which, in particular, due to the formation of an oxide layer

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zündkerzenelektrodenmaterial enthaltend Nickel, Silizium und Kupfer, wobei das Elektrodenmaterial bei bestimmungsgemäßem Gebrauch an mindestens einem Teil seiner Oberfläche eine Nickeloxidschicht aus Nickeloxidkörnern zu bildet, wobei die Korngrenzenphase der Nickeloxidkörner Silizium und/oder Siliziumoxid umfasst.

Description

Beschreibung
Titel
Zündkerzenelektrodenmaterial und Zündkerze
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zündkerzenelektrodenmaterial, sowie eine Zündkerze umfassend eine Elektrode, die aus dem Zündkerzenelektroden- material gebildet ist und ein Verfahren zur Herstellung des Zündkerzenelektro- denmaterials.
Zündkerzen sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Zündkerzen erzeugen in Otto- Motoren zwischen ihren Elektroden Zündfunken für die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Die Zündkerzen weisen hierbei Masseelektroden und Mittelelektroden auf, wobei Zündkerzenbau- formen mit zwei bis fünf Elektroden bekannt sind. Die Elektroden werden hierbei entweder auf das Zündkerzengehäuse (Masseelektrode) oder als
Mittelelektroden in einem Keramikisolator eingebracht. Die Lebensdauer einer Zündkerze wird durch die Korrosions- und Erosionsbeständigkeit des
Elektrodenmaterials beeinflusst. Herkömmliche Elektrodenmaterialien basieren auf Nickellegierungen mit Aluminiumanteilen. Diese haben jedoch das Problem, dass unter Betriebsbedingungen im Motorraum, also bei hohen Temperaturen und oxidierender Atmosphäre, ein Großteil der Nickeloberfläche sowie auch ein Teil des Nickels im Inneren des Elektrodenmaterials durch Reaktionen mit dem umgebenden Sauerstoff oxidiert. Dadurch wird eine Nickeloxidschicht gebildet, die auch Aluminiumoxid enthält und sowohl wärmeisolierende wie auch die elektrische Leitfähigkeit unterbindende Eigenschaften aufweist. Dadurch neigt sie bereits nach geringer Zeit zu Korrosionen bzw. zu funkenerosiver Erosion.
Hierdurch wird der Elektrodenabstand vergrößert, was letztendlich zum Versagen der Zündkerze führt. Die Bildung einer Oxidschicht bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Zündkerze lässt sich allenfalls durch Verwendung von
Elektrodenwerkstoffen aus reinem Edelmetall oder auf Edelmetallbasis, wie z.B. Platin oder Platinlegierungen mit Iridium erreichen, die eine gesteigerte
Beständigkeit hinsichtlich eines Verschleißes gegen funkenerosive Angriffe aufweisen. Derartige Elektrodenmaterialien, insbesondere Platin, führen jedoch zu enormen Kosten, welche bei derartigen Massebauteilen wie Zündkerzen, problematisch sind.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Zündkerzenelektrodenmatenal mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass es auf einer
Nickelbasislegierung basiert, was die Kosten des Elektrodenmaterials und damit die der Zündkerze gering hält. Ferner weist dieses Zündkerzenelektrodenmatenal den Vorteil auf, dass sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch, also bei erhöhter Temperatur und Anwesenheit von Sauerstoff, mindestens auf einem Teil seiner Oberfläche innerhalb kürzester Zeit, meist schon nach wenigen Stunden, eine spezifisch strukturierte, besonders homogene, relativ dünne Oxidschicht aus Nickeloxidkörnern ausbildet. Die Struktur der Oxidschicht zeichnet sich dadurch aus, dass sich zwischen den Oxidkorngrenzen der sich bildenden Nickeloxidschicht, eine Grenzschicht - eine so genannte
Korngrenzenphase - ausbildet, die sich vorteilhaft auf den funkenerosiven Verschleiß auswirkt, wodurch also der Abtrag des Elektrodenmaterials durch Funkenerosion reduziert und damit die Standzeit der Zündkerzenelektrode vergrößert wird. Durch den gezielten Zusatz von Silizium zu dem Nickelbasierten Ausgangselektrodenmaterial (Nickel-Basislegierung) umfasst die Korngrenzenphase der Nickeloxidkörner bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Elektrodenmaterials Silizium und/oder Siliziumoxid. Vorzugsweise ist die Korngrenzenphase der Nickeloxidkörner bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Elektrodenmaterials aus Silizium und/oder Siliziumoxid gebildet. . Durch diese Ausbildung der Korngrenzenphase, umfassend Silizium und/oder
Siliziumoxid, werden die thermomechanischen, die elektrischen bzw. die wärmeleitenden Eigenschaften der Oxidschicht vorteilhaft beeinflusst. Ferner wird dadurch neben der elektrischen Leitfähigkeit der sich bildenden Oxidschicht, auch die Oxidationsbeständigkeit derselben, sowie auch deren
thermodynamische Stabilität verbessert, wodurch wiederum der funkenerosive Verschleiß des Elektrodenmaterials reduziert wird. So wird während des Betriebs des erfindungsgemäßen Zündkerzenelektrodenmaterials an mindestens einem Teil der Oberfläche des Elektrodenmaterials eine Oxidschicht von insbesondere Nickeloxidkörnern mit einer Korngrenzenphase gebildet, die Silizium und/oder Siliziumoxid umfasst, bzw. die aus Silizium und/oder Siliziumoxid besteht Diese Oxidschicht weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit von vorzugsweise 6 W/mK, insbesondere mindestens 8 W/mK oder sogar 10 W/mK und mehr, sowie eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Dadurch kann die an dem Elektrodenmaterial bei dessen bestimmungsgemäßem Gebrauch anliegende Spannung und einwirkende Temperatur schnell gleichmäßig auf das gesamte Elektrodenmaterial verteilt werden, wodurch auf einen kleinen Bereich der Elektrodenoberfläche begrenzte, also lokale Temperaturmaxima und
Spannungsmaxima, verhindert werden, was die Korrosion und Erosion des Elektrodenmaterials deutlich reduziert. Die Erfindung geht somit einen neuen Weg, da durch gezielte Wahl der Komponenten des Elektrodenmaterials, nämlich Nickel, Kupfer und Silizium, eine sich beim bestimmungsgemäßen Gebrauch bildende Oxidschicht optimiert wird, und nicht wie im Stand der Technik das Hauptaugenmerk auf eine möglichst hohe Korrosionsbeständigkeit gelegt wird.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Mengenangaben der einzelnen Elemente und Verbindungen beziehen sich im Folgenden, soweit nicht anders angegeben, jeweils auf das Gesamtgewicht des Zündkerzenelektrodenmaterials.
Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Zündkerzenelektrodenmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrenzenphase der Nickeloxidkörner neben Silizium und/oder Siliziumoxid auch Kupfer und/oder Kupferoxid enthält. Der Hauptanteil an Kupfer und/oder Kupferoxid lagert sich jedoch hauptsächlich in den Nickeloxidkörnern ab. Durch eine Korngrenzenphase der Nickeloxidkörner, die neben Silizium und/oder Siliziumoxid auch Kupfer und/oder Kupferoxid umfasst, bzw. enthält, werden die thermomechanischen, die elektrischen bzw. die wärmeleitenden Eigenschaften der Oxidschicht weiter vorteilhaft beeinflusst.
Vorzugsweise zeichnet sich das erfindungsgemäße Zündkerzenelektrodenmaterial dadurch aus, dass der Gehalt an Silizium und/oder Siliziumoxid in der Nickeloxidschicht 1 bis 5 Gew.-%, insbesondere 2 bis 4 Gew.-% und insbesondere 3 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Nickeloxidschicht beträgt. Unter dem Gehalt an Silizium und/oder Siliziumoxid in der
Nickeloxidschicht wird dabei der Anteil an Silizium und/oder Siliziumoxid verstanden, der in der Korngrenzenphase vorhanden ist. Dieser Anteil ist leicht durch beispielsweise Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) am
Rasterelektronenmikroskop messbar. Bereits ab einem geringen Anteil von etwa 1 Gew.-% Silizium und/oder Siliziumoxid an den Korngrenzenphasen der Nickeloxidkörner ist ein deutlicher Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit der Oxidschicht messbar, der bis zu einem Gehalt an Silizium und/oder Siliziumoxid von etwa 5 Gew.-% an den Korngrenzenphasen zunimmt. Bei noch höheren Anteilen allerdings tritt ein gegenläufiger Effekt auf. Vorzugsweise liegt der Gehalt an Silizium und/oder Siliziumoxid daher in einem Bereich von 2 bis 4 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Nickeloxidschicht.
Weiter vorzugsweise ist das Zündkerzenelektrodenmaterial dadurch
gekennzeichnet, dass etwa 90 % der Nickeloxidkörner und insbesondere etwa 95 % der Nickeloxidkörner eine Korngröße von kleiner als 15 μηι aufweist. Die Bildung von Nickeloxidkörnern mit einer möglichst kleinen Korngröße ist essentiell für die Bildung einer Nickeloxidschicht aus Nickeloxid-körnern, die eine homogene Verteilung der Silizium-haltigen Korngrenzenphase aufweist. Je kleiner die Korngröße der Nickeloxidkörner, desto stabiler ist außerdem die sich bildende Oxidschicht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass kleine Körner ein dichteres Gebilde von Nickeloxidkörnern bilden, wodurch die Formung von größeren Hohlräumen, und damit von so genannten Sollbruchstellen, vermieden wird. Eine ausreichende Stabilität des erfindungsgemäßen Elektrodenmaterials umfassend eine Nickeloxidschicht aus Nickeloxidkörnern mit
Korngrenzenphasen, wird erzielt, wenn mindestens 90 % und insbesondere 95 % der sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des
Zündkerzenelektrodenmaterials bildenden Nickeloxidkörner eine Korngröße von weniger als 15 μηι aufweist. Eine Korngröße der Nickeloxidkörner von weniger als 15 μηι kann beispielsweise durch Einwirkung eines Funkenplasmas auf das erfindungsgemäße Elektrodenmaterial erzeugt werden.
Insbesondere bevorzugt ist es, wenn vor dem bestimmungsgemäßen Gebrauch des Zündkerzenelektrodenmaterials der Gehalt an Silizium 0,7 bis 1 ,3 Gew.-%, insbesondere 0,9 bis 1 ,1 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% und der Gehalt an Kupfer 0,5 bis 1 ,0 Gew.-%, insbesondere 0,60 bis 0,85 Gew.-%, insbesondere 0,75 Gew.-%, und/oder der Gehalt an Nickel somit etwa 97,5 bis 98,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Elektrodenmaterials, beträgt. Schon bei einem geringen Anteil an Silizium von 0,7 Gew.-% wird das Oxidationsverhalten des Elektrodenmaterials und der elektrischen Widerstand der sich auf dem
Elektrodenmaterial bildenden Oxidschicht dadurch positiv beeinflusst, dass sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Zündkerzenelektrodenmaterials eine ausreichende Menge an Silizium und/oder Siliziumoxid von etwa 1 bis 5 Gew.-% des eingesetzten Siliziums in der Korngrenzenphase der Nickeloxidkörner enthalten ist. Ab einem Gesamtanteil an Silizium von mehr als 1 ,3 Gew.-% tritt jedoch ein gegenläufiger Effekt auf. Durch Zugabe von Kupfer mit einem Anteil von 0,5 bis 1 ,0 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des
Elektrodenmaterials wird der elektrische Widerstand des Elektrodenmaterials weiter verringert, da die Kupferionen hauptsächlich in das Nickeloxidgitter eingelagert werden, wodurch die elektrische Leitfähigkeit der sich bildenden
Oxidschicht erhöht wird. Dieser Effekt ist bereits bei einem geringen Kupferanteil von 0,5 Gew.-% messbar. Der Anteil an Kupfer sollte jedoch 1 Gew.-% nicht übersteigen, da ansonsten eine ausreichende mechanische Festigkeit des Zündkerzenelektrodenmaterials nicht mehr ausreichend gewährleistet werden kann. Besonders bevorzugt weist das Zündkerzenelektrodenmatenal daher einen
Gehalt an Silizium von 0,9 bis 1 , 1 Gew.-% und insbesondere von 1 Gew.-% und einen Gehalt an Kupfer von 0,6 bis 0,85 Gew.-%, insbesondere von 0,75 Gew.- %, auf. In diesen Anteilen führen die beigefügten Elemente Silizium und Kupfer durch Anlagerung und Anreicherung von Silizium und/oder Siliziumoxid bzw. von Silizium und/oder Siliziumoxid und Kupfer und/oder Kupferoxid an den
Korngrenzenphasen der Nickeloxidkörner der sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Zündkerzenelektrodenmaterials bildenden Nickeloxidschicht zu einer besonders hohen elektrischen Leitfähigkeit der Oxidschicht. Die sich bildende Oxidschicht ist ferner thermodynamisch und mechanisch ausreichend stabil, so dass auch der funkenerosive Verschleiß und die Korrosion des erfindungsgemäßen Zündkerzenelektrodenmaterials wirksam reduziert werden.
Weiter vorzugsweise zeichnet sich das erfindungsgemäße Zündkerzenelektrodenmaterials dadurch aus, dass die Schichtdicke der Korngrenzenphase kleiner als 0,3 μηι, insbesondere kleiner als 0,2 μηι und insbesondere kleiner als 0, 1 μηι ist. Je dünner die Korngrenzenphase ausgebildet ist, desto kleiner sind die Hohlräume zwischen den Nickeloxidkörnern und desto geschlossener und in sich stabiler ist die Oxidschichtoberfläche, so dass sie gegenüber funkenerosiven Angriffen besser geschützt ist, da sie somit wenn, dann nur einen geringen Anteil an Sollbruchstellen aufweist. Vorzugsweise ist die Schichtdicke der
Korngrenzenphasen aber auch mindestens so groß, dass sich einzelne
Siliziumatome und/oder Siliziumoxidteilchen daran anlagern können.
Insbesondere ist daher die Schichtdicke der Korngrenzenphasen größer als 0, 1 nm und aber kleiner als 0,2 μηι und insbesondere kleiner als 0, 1 μηι.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich das erfindungsgemäße Zündkerzenelektrodenmaterial dadurch aus, dass es neben Nickel, Kupfer und Silizium 0,07 bis 0, 13 Gew.-%, insbesondere 0,09 bis 0,1 1 Gew.-% und insbesondere 0, 10 Gew.-% Yttrium enthält. Die Zugabe solch geringer Mengen an Yttrium verhindert ein abnormales Kornwachstum während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs einer Zündkerze, die das
erfindungsgemäße Zündkerzenelektrodenmaterial aufweist. Der Yttriumgehalt kann beispielsweise durch einen niedrigen Sauerstoffgehalt der Legierung gezielt niedrig gehalten werden. Ab einem Anteil von Yttrium von mehr als 0, 13 Gew.-% wird das Oxidationsverhalten und damit auch der elektrische Widerstand der sich bildenden Oxidschicht negativ beeinflusst, da sich Yttrium-haltige
Ausscheidungen im Elektrodenmaterial ausbilden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich das Zündkerzenelektrodenmaterial durch einen Anteil an metallischen
Verunreinigungen aus, der in Summe weniger als 0,2 Gew.-% und insbesondere weniger als 0,1 Gew.-% beträgt. Metallische Verunreinigungen umfassen dabei Elemente und Verbindungen wie beispielsweise Eisen, Titan, Chrom, Mangan und dergleichen. Solche Verunreinigungen vermindern den Effekt der Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit, wie er durch Beimengung von Silizium und Kupfer im angegebenen Bereich zu dem Nickelbasismaterial, erzielt wird. Zudem wird durch diese Verunreinigungen die Wärmeleitfähigkeit der Legierung vermindert.
Insbesondere bevorzugt ist es, wenn die Nickeloxidkörner kein Silizium und/oder Siliziumoxid enthalten. Ist Silizium bzw. Siliziumoxid in den Nickeloxidkörnern eingelagert, so konkurriert es dort mit den Kupferteilchen (Kupferionen) bzw. mit Kupferoxid, wodurch die elektrische Leitfähigkeit des erfindungsgemäßen Elektrodenmaterials nicht effizient erhöht werden kann.
Besonders bevorzugt ist das Elektrodenmaterial im Wesentlichen frei von Aluminium und/oder Aluminiumverbindungen und/oder intermetallischen Phasen. Aluminium und dessen Verbindungen erniedrigen die elektrische Leitfähigkeit des Elektrodenmaterials und der sich ausbildenden Oxidschicht und fördern somit den funkenerosiven Verschleiß des Elektrodenmaterials. Durch den Verzicht auf Aluminium wird das Oxidationsverhalten und insbesondere der elektrische Wderstand der sich ausbildenden Oxidschicht und damit das
Erosionsverhalten des Zündkerzenelektrodenmaterials deutlich verbessert, also messbar verbessert. Zudem wird die Umformbarkeit des Materials deutlich verbessert. Einen ähnlichen Effekt hat auch der Verzicht auf intermetallische Phasen, denn intermetallische Phasen liegen als Ausscheidungen in der
Nickelmatrix vor und führen zu thermomechanischen Spannungen und einer Verminderung der Wärmeleitfähigkeit, wodurch der funkenerosive Verschleiß und die Korrosion des Elektrodenmaterials erhöht werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Gehalt an Eisen und/oder Chrom und/oder Titan kleiner als 0,05 Gew.-% und insbesondere kleiner als 0,01 Gew.-% beträgt und/oder der Gehalt an Schwefel und/oder Schwefelverbindungen und/oder Kohlenstoff und/oder Kohlenstoffverbindungen kleiner als 0,01 Gew.-%, insbesondere kleiner als 0,005 Gew.-% und insbesondere kleiner als 0,001 Gew.-% ist. Gerade die Elemente Eisen und/oder Chrom und/oder Titan beeinflussen die elektrische Leitfähigkeit des Elektrodenmaterials nachteilig. . Weiter bevorzugt ist der Gehalt an Schwefel und/oder Schwefelverbindungen und/oder Kohlenstoff und/oder Kohlenstoffverbindungen kleiner als 0,01 Gew.-%, insbesondere kleiner als 0,005 Gew.-% und insbesondere kleiner als 0,001 Gew.-%, da auch diese Elemente und Verbindungen sich negativ auf das Oxidationsverhalten der Legierung auswirken, insbesondere können sie zu einer verstärkten Korrosion des Elektrodenmaterials führen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Gehalt an Sauerstoff im
Zündkerzenelektrodenmaterial kleiner ist als 0,003 Gew.-%, insbesondere kleiner als 0,002 Gew.-%, da Sauerstoff die Oxidation nicht nur des Nickelmaterials, sondern auch etwaiger Verunreinigungen fördert, was wiederum zu einem
erhöhten Verschleiß des Elektrodenmaterials beiträgt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht das
Zündkerzenelektrodenmaterial im Wesentlichen, also abgesehen von technisch bedingten, unvermeidbaren Verunreinigungen, aus 1 Gew.-% Silizium, 0,75
Gew.-% Kupfer und 0, 1 Gew.-% Yttrium, wobei das restliche Material aus Nickel besteht und ca. 98, 15 Gew.-% ausmacht. Ein solches Elektrodenmaterial bildet bei bestimmungsgemäßem Gebrauch eine stabile, dünne und gleichförmige
Nickeloxidschicht mit feinen Korngrenzenphasen, an die Silizium und/oder
Siliziumoxid bzw. Silizium und/oder Siliziumoxid und Kupfer und/oder Kupferoxid angelagert ist. Dieses Elektrodenmaterial hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit von mehr als 10 W/mK und einen geringen elektrischen Widerstand, also eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Das Zündkerzenelektrodenmaterial weist somit einen reduzierten funkenerosiven Verschleiß und eine deutlich verminderte
Korrosionsneigung auf und ist somit für den Dauergebrauch bei hohen
Temperaturen bestens geeignet.
Weiter vorzugsweise besteht das Zündkerzenelektrodenmaterial im
Wesentlichen, also abgesehen von technisch bedingten, unvermeidbaren
Verunreinigungen, aus 0,7 bis 1 ,3 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% Silizium, 0,5 bis 1 ,0 Gew.-%, insbesondere 0,75 Gew.-% Kupfer, 0,07 bis 0, 13 Gew.-%, insbesondere 0, 1 Gew.-% Yttrium und enthält weniger als 0,003 Gew.-%,
insbesondere weniger als 0,002 Gew.-% Sauerstoff, 0,001 Gew.-% Schwefel und 0,003 Gew.-% Kohlenstoff, wobei das restliche Material Nickel ist, wobei der
Anteil an metallischen Verunreinigungen in Summe weniger als 0, 1 Gew.-% beträgt. Dieses Elektrodenmaterial weist aufgrund seiner Zusammensetzung einen minimalen funkenerosiven Verschleiß und eine minimale
Korrosionsneigung auf.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des
erfindungsgemäßen Zündkerzenelektrodenmaterials, wobei das Verfahren die Schritte des Herstellens einer Nickelbasislegierung und Beimengens weiterer Elemente, wie Silizium, Kupfer und ggf. Yttrium, umfasst.
Durch den bestimmungsgemäßen Gebrauch des so hergestellten erfindungsgemäßen Zündkerzenelektrodenmaterials wird an mindestens einem Teil der Oberfläche des Zündkerzenelektrodenmaterials eine Oxidschicht gebildet die eine optimierte Struktur aufweist. Unter einer optimierten Struktur wird dabei verstanden, dass sich die
Oxidschicht durch einen gleichmäßigen und stabilen Verbund auszeichnet und zudem relativ dünn und an der Oberfläche ebenmäßig ist im Vergleich zu sich auf
herkömmlichen Elektroden bildenden Oxidschichten. Ferner sind zwischen den Nickeloxidkörnern Korngrenzenphasen gebildet, die Silizium und/oder Siliziumoxid enthalten. Dies ermöglicht die Bildung eines Elektrodenmaterials mit einem geringen elektrischen Widerstand der Oxidschicht an der Elektrodenoberfläche was eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit dieser Oxidschicht zur Folge hat. Zudem ist auch die Wärmeleitfähigkeit des Elektrodenmaterials erhöht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit eine Zündkerzenelektrode aus kostengünstigem
Elektrodenmaterial bereitgestellt, die sich durch eine extrem hohe
Temperaturbeständigkeit und einen deutlich reduzierten funkenerosiven Verschleiß und Elektrodenabbrand auszeichnet und eine hervorragende Oxidations- und
Korrosionsbeständigkeit aufweist. Die erfindungsgemäß hergestellte
Zündkerzenelektrode ist somit auch bei hohen Temperaturen unter den extremen Bedingungen, wie sie im Brennraum eines Motors herrschen, stabil und
verschleißresistent.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Elektrode aus dem vorstehend beschriebenen Zündkerzenelektrodenmaterial, wobei die Elektrode
beispielsweise als Mittelelektrode und/oder als Masseelektrode einer Zündkerze, und sowohl als Einstoffelektrode oder aber als Zweistoffelektrode mit dem
erfindungsgemäßen Elektrodenmaterial als Mantelmaterial und einem
Kupferkern, verwendet werden kann.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung von Nickel, Silizium und Kupfer zur Herstellung einer Legierung für ein Zündkerzenelektrodenmaterial, das sich durch eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit und auch hohe Wärmeleitfähigkeit, und damit durch eine hohe Standzeit, auszeichnet.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: Figur 1 Schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen
Zündkerzenelektrodenmaterials,
Figur 2 eine weitere schematische Darstellung eines Ausschnitts der
Oxidschicht des erfindungsgemäßen
Zündkerzenelektrodenmaterials,
Figur 3 eine Darstellung des umrandeten Abschnitts aus Figur 2 mit vergrößerter Ansicht des Ausschnittes aus der Oxidschicht des erfindungsgemäßen Zündkerzenelektrodenmaterials, und
Figur 4 eine Zündkerze umfassend das erfindungsgemäßen
Zündkerzenelektrodenmaterial.
Ausführungsform der Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen
Zündkerzenelektrodenmaterials 1. Auf der Oberfläche der Nickellegierung 1 1 ist durch den bestimmungsgemäßen Gebrauch des Elektrodenmaterials 1 eine Nickeloxidschicht 10 gebildet, die Nickeloxidkörner 2 mit Korngrenzen 3 umfasst, wobei sich zwischen den Nickeloxidkörnern 2 eine Korngrenzenphase 4 befindet, wobei die Korngrenzenphasen in dieser schematischen Schnittansicht übertrieben groß dargestellt sind. Die Nickeloxidkörner 2 enthalten Kupferpartikel (Kupferionen) 8 und Kupferoxidpartikel 9, die in das Nickeloxidgitter (nicht gezeigt) der Nickeloxidschicht 10 eingelagert sind. Die Korngrenzenphase 4 umfasst Siliziumpartikel 6 und Siliziumoxidpartikel 7. Eine solch ausgebildete Nickeloxidschicht 10 zeichnet sich durch eine hohe thermodynamische Stabilität, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aus.
Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines Ausschnittes aus der
Nickeloxidschicht 10 des erfindungsgemäßen Zündkerzenelektrodenmaterials 1 , wobei das Zündkerzenelektrodenmaterial vor Bildung der Oxidschicht im
Wesentlichen aus 1 Gew.-% Silizium, 0,75 Gew.-% Kupfer und 98,25 Gew.-% Nickel bestand. Zwischen den Nickeloxidkörnern 2 mit ihren Korngrenzen 3 sind Korngrenzenphasen 4 gebildet, die Silizium 6 enthalten ist. Beispielhaft sind auch zwei Risse 8 gezeigt, welche sich in der Nickeloxidschicht 10 bilden können.
Figur 3 ist eine vergrößerte Ansicht des umrandeten Abschnitts des
erfindungsgemäßen Zündkerzenelektrodenmaterials aus Figur 2. Hier ist das in den Korngrenzenphasen 4 angereicherte Silizium 6 bzw. Siliziumoxid 7 besonders gut zu sehen.
Figur 4 zeigt eine Zündkerze 20 im Sinne der Erfindung, mit einer Mittelelektrode 21 und einer Masseelektrode 22, wobei sowohl die Mittelelektrode 21 als auch die Masseelektrode 22 aus dem erfindungsgemäßen
Zündkerzenelektrodenmatenal gebildet ist und wobei die Masseelektrode 22 als Einstoffelektrode und die Mittelelektrode 21 als Zweistoffelektrode ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß wird somit ein Zündkerzenelektrodenmatenal zur Herstellung einer Zündkerzenelektrode oder allgemein einer Zündkerze, bereitgestellt, das sich aufgrund der Bildung einer Oxidschicht insbesondere bei
bestimmungsgemäßem Gebrauch, durch einen geringen funkenerosiven
Verschleiß und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bei minimierten Herstellkosten und ausreichender thermodynamischer wie mechanischer Stabilität, auszeichnet.

Claims

Ansprüche
1. Zündkerzenelektrodenmatenal enthaltend Nickel, Silizium und Kupfer, wobei das Elektrodenmaterial bei bestimmungsgemäßem Gebrauch an mindestens einem Teil seiner Oberfläche eine Nickeloxidschicht aus Nickeloxidkörnern bildet, wobei die Korngrenzenphase der
Nickeloxidkörner Silizium und/oder Siliziumoxid umfasst.
2. Zündkerzenelektrodenmatenal nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrenzenphase der Nickeloxidkörner ferner Kupfer und/oder Kupferoxid umfasst.
3. Zündkerzenelektrodenmatenal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Gehalt an Silizium und/oder Siliziumoxid in der Nickeloxidschicht 1 bis 5 Gew.-%, insbesondere 2 bis 4 Gew.-% und insbesondere 3 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Oxidschicht beträgt.
4. Zündkerzenelektrodenmatenal nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass etwa 90 % der Nickeloxidkörner und insbesondere etwa 95 % der Nickeloxidkörner eine Korngröße von kleiner als 15 μηι aufweist.
5. Zündkerzenelektrodenmatenal nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem bestimmungsgemäßen Gebrauch des Zündkerzenelektrodenmaterials der Gehalt an Silizium 0,7 bis 1 ,3 Gew.-%, insbesondere 0,9 bis 1 , 1 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% und der Gehalt an Kupfer 0,5 bis 1 ,0 Gew.-%, insbesondere 0,6 bis 0,85 Gew.-%, insbesondere 0,75 Gew.-%, und/oder der Gehalt an Nickel etwa 97,5 bis 98,5 Gew.-%, beträgt.
6. Zündkerzenelektrodenmatenal nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Korngrenzenphasen kleiner als 0,3 μηι, insbesondere kleiner als 0,2 μηι und insbesondere kleiner als 0, 1 μηι ist.
Zündkerzenelektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenmaterial ferner 0,07 bis 0, 13 Gew.-%, insbesondere 0,09 bis 0, 11 Gew.-% und
insbesondere 0, 10 Gew.-% Yttrium enthält.
Zündkerzenelektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an metallischen Verunreinigungen in Summe weniger als 0,2 Gew.-%, insbesondere weniger als 0,1 Gew.-%, beträgt.
Zündkerzenelektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickeloxidkörner kein Silizium und/oder Siliziumoxid enthalten.
Zündkerzenelektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenmaterial im Wesentlichen frei ist von Aluminium und/oder Aluminiumverbindungen und/oder intermetallischen Phasen.
Zündkerzenelektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Eisen und/oder Chrom und/oder Titan kleiner als 0,05 Gew.-% und insbesondere kleiner als 0,01 Gew.-% ist und/oder dass der Gehalt an Schwefel und/oder Schwefelverbindungen und/oder Kohlenstoff und/oder
Kohlenstoffverbindungen kleiner als 0,01 Gew.-%, insbesondere kleiner als 0,005 Gew.-% und insbesondere kleiner als 0,001 Gew.-% ist.
Zündkerzenelektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Sauerstoff kleiner als 0,003 Gew.-%, insbesondere kleiner als 0,002 Gew.-% ist.
Zündkerzenelektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, im Wesentlichen bestehend aus:
a) etwa 98, 15 Gew.-% Nickel b) 1 Gew.-% Silizium,
c) 0,75 Gew.-% Kupfer und
d) 0,1 Gew.-% Yttrium.
14. Verfahren zur Herstellung eines Zündkerzenelektrodenmatenals nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfassend die Schritte:
Herstellen einer Nickelbasislegierung
Beimengen weiterer Elemente.
15. Zündkerze umfassend eine Elektrode aus einem Zündkerzenelek- trodenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
16. Zündkerze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode eine Mittelelektrode und/oder eine Masseelektrode ist, und diese sowohl mit als auch ohne Kupferkern in der Mittel- und/oder Masseelektrode verwendet werden kann.
17. Verwendung von Nickel, Silizium und Kupfer zur Herstellung einer
Legierung für ein Zündkerzenelektrodenmaterial.
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