JP2014516385A - 点火プラグ電極材料および点火プラグ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、ニッケル、シリコンおよび銅を含有する点火プラグ電極材料に関する。本発明によれば、電極材料が規定通りに使用されることによって、前記電極材料の表面の少なくとも一部に酸化ニッケル粒子より成る酸化ニッケル層が形成され、前記酸化ニッケル粒子の粒子境界相が、シリコンおよび/または酸化シリコンを包含している。
【選択図】図1
Description
これに対して、請求項1に記載した特徴を有する本発明による点火プラグ電極材料は、ニッケル基合金をベースとしているので、電極材料の費用およびひいては点火プラグの費用が安価に維持される、という利点を有している。さらに、この点火プラグ電極材料は、規定通りに使用した場合に、つまり高い温度および酸素が存在する状態で使用した場合に、少なくともその表面の一部に、短時間内に、大抵は数時間後に、酸化ニッケル粒子より成る、固有に構造化された特に均質な比較的薄い酸化物層が形成される。酸化物層の構造は、自己形成される酸化ニッケル層の酸化物粒子境界間に、火花侵食による摩耗に有利に作用する境界層(いわゆる粒子境界相)が自己形成され、それによって火花侵食による電極材料の摩耗が減少され、ひいては点火プラグ電極の耐用年数が延長されることを特徴としている。ニッケルをベースとした初期電極材料(ニッケル基合金)にシリコンを意図的に添加することによって、酸化ニッケル粒子の粒子境界相は、電極材料を規定通りに使用した場合にシリコンおよび/または酸化シリコンを包含している。好適には、酸化ニッケル粒子の粒子境界相は、シリコンおよび/または酸化シリコンより成る電極材料を規定通りに使用した場合に形成される。境界相のこのような構成、つまりシリコンおよび/または酸化シリコンを包含する構成によって、酸化物層の、熱機械的、電気的若しくは熱伝導的な特性が好適な影響を受ける。さらにこれによって、自己形成される酸化物層の導電率の他に、酸化物層の耐酸化性、並びにその熱力学的な形状安定性が改善され、それによって、電極材料の火花侵食性の摩耗が減少される。従って、本発明による点火プラグ電極材料の動作中に、電極材料の表面の少なくとも一部に、粒子境界相を有する特に酸化ニッケル粒子の酸化物層が形成され、この酸化物層は、シリコンおよび/または酸化シリコンを包含しているか、若しくはシリコンおよび/または酸化シリコンより成っている。この酸化物層は、好適には6W/mK、特に少なくとも8W/mKまたは10W/mKおよびそれ以上の高い熱伝導率、並びに特に高い導電率を有している。これによって、規定通りに使用した場合に、電極材料における電圧および電極材料に作用する温度は、迅速に電極材料全体に均一に分配され、従って電極表面の小さい領域に限定された局所的な温度最大値および電圧最大値が形成されることは避けられ、これによって、電極材料の腐食および侵食は著しく減少される。従って本発明は新しい手段を提供するものである。何故ならば、電極材料の構成要素、つまりニッケル、銅およびシリコンを適切に選択することによって、規定通りに使用した場合に形成される酸化物層が最適化され、背景技術におけるように、できるだけ高い耐腐食性に特別の注意を払う必要はないからである。
好適には、本発明による点火プラグ電極材料は、酸化ニッケル粒子の粒子境界相が、シリコンおよび/または酸化シリコンの他に、銅および/または酸化銅を含有している。しかしながら銅および/または酸化銅の主要な部分は、主に酸化ニッケル粒子内に蓄積されている。シリコンおよび/または酸化シリコンの他に銅および/または酸化銅も包含若しくは含有する酸化ニッケル粒子の粒子境界相によって、酸化物層の熱機械的な特性、電気的な特性若しくは熱伝導特性は、さらに好都合な影響を受ける。
2 酸化ニッケル粒子
3 粒子境界
4 粒子境界相
6 シリコン粒子
7 酸化シリコン粒子
8 銅粒子(銅イオン);亀裂
9 酸化銅粒子
10 酸化ニッケル層
11 ニッケル合金
20 点火プラグ
21 中心電極
22 接地電極
Claims (17)
- ニッケル、シリコンおよび銅を含有する点火プラグ電極材料において、電極材料が規定通りに使用されることによって、前記電極材料の表面の少なくとも一部に、酸化ニッケル粒子より成る酸化ニッケル層が形成され、前記酸化ニッケル粒子の粒子境界相がシリコンおよび/または酸化シリコンを包含していることを特徴とする、点火プラグ電極材料。
- 前記酸化ニッケル粒子の粒子境界相がさらに、銅および/または酸化銅を包含している、請求項1に記載の点火プラグ電極材料。
- 前記酸化ニッケル層内のシリコンおよび/または酸化シリコンの含有量が、酸化物層の全質量に関連して、1乃至5質量%、特に2乃至4質量%、および特に3質量%である、請求項1または2に記載の点火プラグ電極材料。
- 酸化ニッケル粒子のほぼ90%、特に酸化ニッケル粒子のほぼ95%が、15μmよりも小さい、粒子の大きさを有している、請求項1から3のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料。
- 点火プラグ電極材料を規定通りに使用する前に、シリコンの含有量が、0.7乃至1.3質量%、特に0.9乃至1.1質量%、特に1質量%であり、銅の含有量が0.5乃至1.0質量%、特に0.6乃至0.85質量%、特に0.75質量%であり、ニッケルの含有量が、ほぼ97.5乃至98.5質量%である、請求項1から4のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料。
- 前記粒子境界相の層厚が、0.3μmよりも小さく、特に0.2μmよりも小さく、特に0.1μmよりも小さい、請求項1から5のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料。
- 電極材料がさらに、0.07乃至0.13質量%、特に0.09乃至0.11質量%、および特に0.10質量%のイットリウムを含有している、請求項1から6のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料。
- 金属の不純物の含有量の合計が、0.2質量%よりも少ない、特に0.1質量%よりも少ない、請求項1から7のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料。
- 前記酸化ニッケル粒子が、シリコンおよび/または酸化シリコンを含有していない、請求項1から8のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料。
- 前記電極材料が、実質的にアルミニウムおよび/またはアルミニウム化合物および/または金属間化合物を含有していない、請求項1から9までのいずれか1項記載の点火プラグ電極材料。
- 鉄および/またはクロムおよび/またはチタンの含有量が、0.05質量%よりも小さく、特に0.01質量%よりも小さく、かつ/または硫黄および/若しくは硫黄化合物並びに/または炭素および/若しくは炭素化合物の含有量が、0.01質量%よりも小さく、特に0.005質量%よりも小さく、特に0.001質量%よりも小さい、請求項1から10のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料。
- 酸素含有量が、0.003質量%よりも小さく、特に0.002質量%よりも小さい、請求項1から11のいずれか1項に記載の点火プラグ電極。
- 点火プラグ電極材料が、実質的に、
a)概ね98.15質量%のニッケル、
b)1質量%のシリコン、
c)0.75質量%の銅、
d)0.1質量%のイットリウム
より成っている、請求項1から12のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料。 - 請求項1から13のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料を製造するための方法において、
ニッケル基合金を製造するステップと、
別の元素を添加するステップと、
を有することを特徴とする、点火プラグ電極材料を製造するための方法。 - 点火プラグであって、請求項1から13のいずれか1項に記載の点火プラグ電極材料より成る電極を有することを特徴とする、点火プラグ。
- 前記電極が中心電極および/または接地電極であって、これらの電極が、銅コアを有していても、また銅コア無しでも、中心電極および/または接地電極に使用される、請求項15に記載の点火プラグ。
- ニッケル、シリコンおよび銅の使用法であって、点火プラグ電極材料のための合金を製造するために使用することを特徴とする、ニッケル、シリコンおよび銅の使用法。
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JP2007214136A (ja) * | 2000-09-18 | 2007-08-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
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