JP2857639B2 - 点火プラグ用高アルミナ質絶縁碍子 - Google Patents
点火プラグ用高アルミナ質絶縁碍子Info
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- JP2857639B2 JP2857639B2 JP63035024A JP3502488A JP2857639B2 JP 2857639 B2 JP2857639 B2 JP 2857639B2 JP 63035024 A JP63035024 A JP 63035024A JP 3502488 A JP3502488 A JP 3502488A JP 2857639 B2 JP2857639 B2 JP 2857639B2
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- spark plug
- alumina
- insulator
- sintering
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、内燃機関に使用される点火プラグの絶縁
碍子に関する。
碍子に関する。
（従来の技術） 近年、自動車用内燃機関の高出力化に伴い、内燃機関
の燃焼室内における吸気及び排気バルブの占有する面積
が拡大してきている。そのため、混合気に点火する点火
プラグにおいては、その小型化が必要とされている上、
ターボチャージャー等の過給装置等により、燃焼室内の
燃焼温度も上昇しているから、点火プラグの高耐熱性も
要求され高アルミナ質絶縁碍子が一般的に使用されるに
至っている。
の燃焼室内における吸気及び排気バルブの占有する面積
が拡大してきている。そのため、混合気に点火する点火
プラグにおいては、その小型化が必要とされている上、
ターボチャージャー等の過給装置等により、燃焼室内の
燃焼温度も上昇しているから、点火プラグの高耐熱性も
要求され高アルミナ質絶縁碍子が一般的に使用されるに
至っている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものにおいて、高アルミナ
質からなる絶縁碍子の場合、その多くはアルミナ85〜95
重量％と残部をSiO2,MgO,CaOから成るものとして高温焼
結させた酸化物であるため、その焼結温度は1,600℃以
上になり、より低い焼成温度でしかも短時間で焼成でき
るものが要求されている。それに対して上記成分に対
し、B2O3を加えることで、強度、化学的耐食性及び電気
的絶縁性に優れ、従来よりも焼結温度を50〜100℃低く
することの可能な絶縁碍子が提案されているが、SiO2,M
gO,CaO等により形成されるガラス質により、径を細く、
長い絶縁碍子を製造しようとすると、焼成中絶縁碍子に
曲がりが発生し寸法精度の低いものが生産される欠点が
ある。そこで、この発明は上記従来のもののもつ欠点を
改善するものであり、焼成温度を低くした上、焼成時に
おける曲がりやそり等の変形を抑制しようとするもので
ある。
質からなる絶縁碍子の場合、その多くはアルミナ85〜95
重量％と残部をSiO2,MgO,CaOから成るものとして高温焼
結させた酸化物であるため、その焼結温度は1,600℃以
上になり、より低い焼成温度でしかも短時間で焼成でき
るものが要求されている。それに対して上記成分に対
し、B2O3を加えることで、強度、化学的耐食性及び電気
的絶縁性に優れ、従来よりも焼結温度を50〜100℃低く
することの可能な絶縁碍子が提案されているが、SiO2,M
gO,CaO等により形成されるガラス質により、径を細く、
長い絶縁碍子を製造しようとすると、焼成中絶縁碍子に
曲がりが発生し寸法精度の低いものが生産される欠点が
ある。そこで、この発明は上記従来のもののもつ欠点を
改善するものであり、焼成温度を低くした上、焼成時に
おける曲がりやそり等の変形を抑制しようとするもので
ある。
（課題を解決するための手段） そのために、アルミナ微粒子85〜97.5重量％を主成分
とし、残部の副成分をSiO2,MgO,CaO,BaO,ZnO,SrOを単独
又は２成分以上の組合せを、0.5〜15重量％とB2O3を1.5
〜９重量％、さらにTiO2,HfO2,ZrO2,NiO,Cr2O3,CaF2,As
2O3のうち少なくとも１成分を0.3〜６重量％含有する粉
末原料を混合して造粒し、これを焼成し、焼結してなる
ものである。
とし、残部の副成分をSiO2,MgO,CaO,BaO,ZnO,SrOを単独
又は２成分以上の組合せを、0.5〜15重量％とB2O3を1.5
〜９重量％、さらにTiO2,HfO2,ZrO2,NiO,Cr2O3,CaF2,As
2O3のうち少なくとも１成分を0.3〜６重量％含有する粉
末原料を混合して造粒し、これを焼成し、焼結してなる
ものである。
（作用） 上記構成を具えるので、初期焼成段階で生成するガラ
ス質が分相することにより、高温粘性が増大し、アルミ
ナ焼結粒子の移動を拘束するので、焼成における曲がり
やそり等の変形の発生を抑制することができる。
ス質が分相することにより、高温粘性が増大し、アルミ
ナ焼結粒子の移動を拘束するので、焼成における曲がり
やそり等の変形の発生を抑制することができる。
（実施例） この発明を実施例により更に説明する。まず水酸化ア
ルミニウムを1,000℃で仮焼し、得られたAl2O3純度99.9
重量％以上の試料を湿式粉砕することにより粒径を2.5
μｍ以下とし、90重量％のAl2O3の主成分とした。これ
に、SiO2,MgO,CaO,BaO,ZnO,SrOを単独又は２成分以上の
組合せとする副成分.1とB2O3を副成分.2とし、さらにTi
O2,HfO2,ZrO2,NiO,Ca2O3,CaF2,As2O3のうち少なくとも
１成分を副成分.3として、これを別表に示すよう秤量調
合し、アルミナボールで約10時間湿式混合し、さらにバ
インダーとしてメチルセルローズを乾燥原料に対し約２
重量％となるように添加し、約１時間湿式混合を行な
う。一方、副成分は各成分を乾式で、アルミナボールで
混合し、電気炉中所定の温度で１時間保持し、炉外に取
り出しステンレス製ローラーで急冷、圧延を行なう。こ
の副成分溶解物を湿式で約50時間アルミナボールで粉砕
し、2.5μｍ以下の粒度とする。すべてのスリラーはバ
インダー混合後、約10分間泡抜きを行い、静かに撹拌し
ながら約100℃に保つ恒温槽中で乾燥させるものであ
る。この塊状乾燥物は、さらに粉砕され粒度150〜350μ
ｍとし試験粉末とした。この試験粉末を金型に入れ、60
0kg/cm2で加圧し、７×10×70mmの四角柱成形体を得
た。この四角柱成形体を300℃/hrで昇温し、所定温度で
１時間保持することにより焼結体とした。この焼結体の
焼結度は、アルキメデス法により見掛け比重が変化しな
くなった時を100％として、各温度での焼結度を算出
し、変形は成形体の長辺からの曲がりを測定し変形量と
した。その結果を第１図に示す。図中各数字は実施例の
番号を示す（試料No.6,7,11,12は比較例）。この図にお
いて、従来のものは、1,600℃の温度で完全に焼結する
ものの、初期焼結段階においてアルミナ結晶間の粒界相
で発生するガラス質相が焼結の開始となる1,000〜1,200
℃において、極めて低粘性となり、アルミナ結晶粒がこ
れにより移動しやすくなり焼結体の自重によって著しく
変形するものである。一方、この発明の実施例において
は、従来品と同等又はその以上の焼結性を示し、特にN
o.9は1,500℃で焼結が完了するものである。又第２図に
示す焼結段階における変形は、従来品にくらべてその変
形量を1/2以下とすることができる。これは第３図に示
すように初期段階において、副成分.1が副成分.2のB2O3
により溶解しガラス化（Ａ）し、副成分.3の作用により
このガラス質（Ａ）内に極めて細い粒子（Ｃ）が分相に
より形成され、これらの分相粒子（Ｃ）は、成分系によ
り異なるがSiO2,BaO,CaOあるいは複数成分もしくは、Ti
O2,ZrO2,NiOであり、これらが上記ガラス質（Ａ）内に
分散してその粘性を高め、変形を抑制するものと考えら
れる。さらに、副成分.1〜３とそれらとアルミナを予め
溶解した副成分を使用したもの（No9,10,13,14）（第１
表参照）においても同様に変形を抑制できる効果が認め
られる。
ルミニウムを1,000℃で仮焼し、得られたAl2O3純度99.9
重量％以上の試料を湿式粉砕することにより粒径を2.5
μｍ以下とし、90重量％のAl2O3の主成分とした。これ
に、SiO2,MgO,CaO,BaO,ZnO,SrOを単独又は２成分以上の
組合せとする副成分.1とB2O3を副成分.2とし、さらにTi
O2,HfO2,ZrO2,NiO,Ca2O3,CaF2,As2O3のうち少なくとも
１成分を副成分.3として、これを別表に示すよう秤量調
合し、アルミナボールで約10時間湿式混合し、さらにバ
インダーとしてメチルセルローズを乾燥原料に対し約２
重量％となるように添加し、約１時間湿式混合を行な
う。一方、副成分は各成分を乾式で、アルミナボールで
混合し、電気炉中所定の温度で１時間保持し、炉外に取
り出しステンレス製ローラーで急冷、圧延を行なう。こ
の副成分溶解物を湿式で約50時間アルミナボールで粉砕
し、2.5μｍ以下の粒度とする。すべてのスリラーはバ
インダー混合後、約10分間泡抜きを行い、静かに撹拌し
ながら約100℃に保つ恒温槽中で乾燥させるものであ
る。この塊状乾燥物は、さらに粉砕され粒度150〜350μ
ｍとし試験粉末とした。この試験粉末を金型に入れ、60
0kg/cm2で加圧し、７×10×70mmの四角柱成形体を得
た。この四角柱成形体を300℃/hrで昇温し、所定温度で
１時間保持することにより焼結体とした。この焼結体の
焼結度は、アルキメデス法により見掛け比重が変化しな
くなった時を100％として、各温度での焼結度を算出
し、変形は成形体の長辺からの曲がりを測定し変形量と
した。その結果を第１図に示す。図中各数字は実施例の
番号を示す（試料No.6,7,11,12は比較例）。この図にお
いて、従来のものは、1,600℃の温度で完全に焼結する
ものの、初期焼結段階においてアルミナ結晶間の粒界相
で発生するガラス質相が焼結の開始となる1,000〜1,200
℃において、極めて低粘性となり、アルミナ結晶粒がこ
れにより移動しやすくなり焼結体の自重によって著しく
変形するものである。一方、この発明の実施例において
は、従来品と同等又はその以上の焼結性を示し、特にN
o.9は1,500℃で焼結が完了するものである。又第２図に
示す焼結段階における変形は、従来品にくらべてその変
形量を1/2以下とすることができる。これは第３図に示
すように初期段階において、副成分.1が副成分.2のB2O3
により溶解しガラス化（Ａ）し、副成分.3の作用により
このガラス質（Ａ）内に極めて細い粒子（Ｃ）が分相に
より形成され、これらの分相粒子（Ｃ）は、成分系によ
り異なるがSiO2,BaO,CaOあるいは複数成分もしくは、Ti
O2,ZrO2,NiOであり、これらが上記ガラス質（Ａ）内に
分散してその粘性を高め、変形を抑制するものと考えら
れる。さらに、副成分.1〜３とそれらとアルミナを予め
溶解した副成分を使用したもの（No9,10,13,14）（第１
表参照）においても同様に変形を抑制できる効果が認め
られる。
（発明の効果） 以上のとおり、焼結温度を低下させ、かつ焼結体の変
形量を少なくすることにより、製品の歩留りを向上さ
せ、コストを低減させるとともに、量産可能である優れ
た効果をもつものであり、特に小型点火プラグの絶縁碍
子として有用となるものである。
形量を少なくすることにより、製品の歩留りを向上さ
せ、コストを低減させるとともに、量産可能である優れ
た効果をもつものであり、特に小型点火プラグの絶縁碍
子として有用となるものである。
第１図は従来例、比較例を含め実施例の焼成温度に対す
る焼結達成率を示し、第２図は同焼成温度に対する変形
量を示す。第３図は組成の模式図である。
る焼結達成率を示し、第２図は同焼成温度に対する変形
量を示す。第３図は組成の模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−119156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46953（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−123059（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−168560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−44758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−91113（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】アルミナ微粒子85〜97.5重量％を主成分と
し、残部の副成分をSiO2,MgO,CaO,BaO,ZnO,SrOを単独ま
たは２成分以上の組合せで、0.5〜15重量％とB2O3を1.5
〜９重量％、さらにTiO2,HfO2,ZrO2,NiO,Cr2O3,CaF2,As
2O3のうち、少なくとも１成分を0.3〜６重量％含有する
粉末原料を混合して造粒し、これを焼成し、焼結してな
る点火プラグ用高アルミナ質絶縁碍子。 - 【請求項２】上記残部を構成する副成分を900〜1,500℃
で溶解した後、粉砕することにより粒径を2.5μｍ以下
とした請求項（１）記載の点火プラグ用高アルミナ質絶
縁碍子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035024A JP2857639B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 点火プラグ用高アルミナ質絶縁碍子 |
| BR898900770A BR8900770A (pt) | 1988-02-19 | 1989-02-16 | Isolador ceramico de alto teor de alumina para vela de ignicao |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035024A JP2857639B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 点火プラグ用高アルミナ質絶縁碍子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212272A JPH01212272A (ja) | 1989-08-25 |
| JP2857639B2 true JP2857639B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=12430490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63035024A Expired - Fee Related JP2857639B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 点火プラグ用高アルミナ質絶縁碍子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857639B2 (ja) |
| BR (1) | BR8900770A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190129127A (ko) | 2017-04-05 | 2019-11-19 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 터빈 내의 환형 간극을 밀봉하기 위한 방법, 및 터빈 |
| US10562818B2 (en) | 2016-06-07 | 2020-02-18 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Insulator composition and manufacturing method using the same |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6407487B1 (en) | 1998-02-27 | 2002-06-18 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug, alumina insulator for spark plug, and method of manufacturing the same |
| IL135936A (en) * | 2000-05-02 | 2004-06-20 | Cohen Michael | Alumina ceramic products |
| US7169723B2 (en) * | 2003-11-12 | 2007-01-30 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Ceramic with improved high temperature electrical properties for use as a spark plug insulator |
| US7858547B2 (en) * | 2003-11-12 | 2010-12-28 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Ceramic with improved high temperature electrical properties for use as a spark plug insulator |
| DE102009055397A1 (de) * | 2009-12-30 | 2011-07-07 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Zündkerze |
| JP5061215B2 (ja) * | 2010-04-08 | 2012-10-31 | 株式会社デンソー | アルミナ質焼結体 |
| JP5918363B2 (ja) * | 2012-05-31 | 2016-05-18 | 京セラ株式会社 | 高耐電圧アルミナ質焼結体および高耐電圧用部材 |
| JP5775544B2 (ja) * | 2013-05-09 | 2015-09-09 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ用絶縁体及び点火プラグ |
| CN109336565A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-02-15 | 焦作市德邦科技有限公司 | 一种氧化锆增韧氧化铝耐磨陶瓷的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0674165B2 (ja) * | 1985-11-19 | 1994-09-21 | 日本電装株式会社 | 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP63035024A patent/JP2857639B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-02-16 BR BR898900770A patent/BR8900770A/pt not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10562818B2 (en) | 2016-06-07 | 2020-02-18 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Insulator composition and manufacturing method using the same |
| KR20190129127A (ko) | 2017-04-05 | 2019-11-19 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 터빈 내의 환형 간극을 밀봉하기 위한 방법, 및 터빈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01212272A (ja) | 1989-08-25 |
| BR8900770A (pt) | 1989-10-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |