JP4382192B2

JP4382192B2 - スパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器、スパークプラグ用セラミック絶縁体の製造方法、及びスパークプラグ用セラミック絶縁体

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Publication number: JP4382192B2
Application number: JP15661499A
Authority: JP
Inventors: 宏之田辺
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: JP2000344570A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器、スパークプラグ用セラミック絶縁体の製造方法、スパークプラグ用セラミック絶縁体に関する。更に詳しく言えば、スパークプラグを構成するセラミック絶縁体を形成することとなるセラミック成形体の焼成工程において用いられるセラミック容器、スパークプラグ用セラミック絶縁体の製造方法、スパークプラグ用セラミック絶縁体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スパ−クプラグを構成するセラミック絶縁体は、その軸方向に中心電極及び端子電極を挿入するための同軸状の貫通孔を有する。このセラミック絶縁体は、セラミック成形体からなる中間製品を焼成炉に収容し、所定温度で焼成する工程を備える方法により製造される。焼成炉としては、バッチ炉、トンネル台車炉、ローラーハースキルンなど、各種のものが使用される。
【０００３】
このセラミック成形体は、通常、アルミナ系セラミックにより構成され、焼成温度は１５００〜１６５０℃にも達する。そこで、生産性を高め、セラミック絶縁体を効率よく製造するため、一般に、底部と、この底部の周縁部に立設される側壁部とを備え、上面側が開口したセラミック容器に、複数のセラミック成形体を収納して、そのまま炉に収容することにより、焼成することが行われている。また、このセラミック容器は、炉の構造等によっては複数が段積みされて炉に収容されることもある。
【０００４】
このようなセラミッ容器としては、従来より、多孔質の炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる容器が用いられている。その理由としては、耐火度が高く、耐スポーリング性、及び高温における曲げ強さ（以下、これを「高温強度」という。）等に優れることが挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、セラミック絶縁体を構成するアルミナ系セラミックの原料であるアルミナ粉末としては、バイヤー（Ｂａｙｅｒ）法により製造されたものが使用されている。このバイヤー法は、アルミナ原鉱石であるボーキサイトからアルミナ粉末を湿式抽出する方法であるが、抽出媒として比較的濃度の高い苛性ソーダ水溶液が使用される。そのために、バイヤー法により製造されたアルミナ粉末から得られるアルミナ系セラミックには、ソーダ分（Ｎａ成分）が、即ちアルカリ金属成分が不可避的に含有されることが多い。
【０００６】
そして、このようにアルカリ金属成分を含有するアルミナ系セラミックよりなるセラミック成形体を、従来からの炭化ケイ素からなるセラミック容器に収納して焼成を行った場合には、焼成温度によっても異なるが、高温下において、セラミック容器がＳｉ成分を主体としてなる（Ｓｉ成分を多く含有している）ために、そのＳｉ成分が軟化、即ち溶解してしまい、セラミック成形体側のアルカリ金属と反応して、融点の低いアルカリケイ酸ガラス質を形成するといったことが考えられる。このようにガラス質が形成された場合では、セラミック成形体とセラミック容器との間に溶着を起こしてしまう可能性があり、焼成後に所定のセラミック絶縁体が得られないばかりか、セラミック容器自体が不良を起こしてしまう可能性もある。
【０００７】
また、多孔質の炭化ケイ素からなるセラミック容器を形成するに際しては、底部と側壁部とを別体で形成した上で、各部を接着材等を用いて接着して製造されるものである。その理由としては、炭化ケイ素を主成分とする原料粉末にあっては、その原料粉末の混練時及び焼成時において酸化される可能性が高く、その酸化を防ぐべく比表面積の小さい粒子よりなる原料粉末を使用せざるを得ないことから、成形性が悪くなりがちであり、一体成形が困難であることが挙げられる。そのために、セラミック容器そのものの生産効率が悪くなりがちであり、また原料粉末も高価であることから、コストの高いセラミック容器となってしまうといった懸念もある。
【０００８】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するものであり、セラミック成形体を焼成する際の高温下の繰り返し使用においても、溶解等を生じず、その結果セラミック成形体と溶着することがなく、また、底部と側壁部とを一体に形成することができ、生産効率の向上及びコストの低下に寄与することができるスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１発明のスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器は、底部と、該底部の周縁部に立設される側壁部とを有し、底部上面に、複数のスパークプラグ用セラミック成形体が、その軸が上下方向となるように載置される、スパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器であって、ムライトを含有するアルミナ質焼結体からなり、ＳｉＯ_２に換算したＳｉ成分と、Ａｌ_２Ｏ_３に換算したＡｌ成分との重量比が５／９５〜２０／８０であり、上記アルミナ質焼結体が、平均粒径０．５〜２ｍｍのアルミナ粗粒子、平均粒径１〜１０μｍのアルミナ微粒子、及び平均粒径１〜１０μｍのムライト微粒子を含有することを特徴とする。
【００１０】
スパークプラグは、セラミックからなる、詳細にはアルミナ質焼結体からなる絶縁体部を有する。この絶縁体部を構成するセラミック絶縁体は以下のようにして形成される。
先ず、アルミナ粉末に、焼結助剤として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ等の金属元素の酸化物粉末、或いは炭酸塩等の化合物粉末を配合した後、ポリビニルアルコール等のバインダ、及び水等の溶媒を添加し、湿式混合により坏土とする。次いで、この坏土を乾燥し、造粒し、整粒した後、軸方向に長い形状のセラミック成形体とし、その外周面を切削して仕上げる。その後、この成形体をセラミック容器に収納して、１５００〜１６００℃の焼成温度にて１〜３時間保持して焼成する。
【００１１】
尚、上記アルミナ粉末には、前述したようにアルミナ抽出工程（バイヤー法）にて混入するソーダ分（Ｎａ分）、即ちアルカリ金属成分が不可避的に含有されていることが多い。
【００１２】
ここで本発明にあっては、このスパークプラグのセラミック絶縁体部の形成に用いられる上記「セラミック容器」はアルミナ質焼結体からなり、このアルミナ質焼結体は、「Ｓｉ成分」と「Ａｌ成分」とを主成分とする。この「主成分」とは、アルミナ質焼結体を１００重量部とした場合に、Ｓｉ成分とＡｌ成分との合計量が９７重量部以上、特に９９重量部以上であることを意味する。
【００１３】
また、アルミナ質焼結体により構成される本発明のセラミック容器において、ＳｉＯ₂に換算したＳｉ成分と、Ａｌ₂Ｏ₃に換算したＡｌ成分との重量比は、「５／９５〜２０／８０」であり、特に１０／９０〜１５／８５、更には１１／８９〜１３／８７であることが好ましい。Ｓｉ成分が過多である場合は、容器の耐火度が低下し、更に、高温下の繰り返し使用においてＳｉ成分が溶解してしまうことがあり、スパークプラグのセラミック絶縁体部を構成することとなるセラミック成形体に含まれるアルカリ金属成分と反応して、溶着してしまうため実用に供することができない。一方、Ｓｉ成分が過少であると、耐スポーリング性が低下し、容器の寿命が短くなる傾向にある。
【００１４】
即ち、セラミック容器を構成するアルミナ質焼結体におけるＳｉ成分とＡｌ成分との重量比が、特に、上記の好ましい範囲にあれば、高温下の繰り返し使用においてもセラミック成形体に含有されるアルカリ金属成分と反応して溶着することがなく、十分な高温強度を有し、耐スポーリング性も良好であり、且つ繰り返しの使用に耐える寿命の長い優れた性能のセラミック容器とすることができる。ここで、上記重量比については、セラミック容器のある一部分をもって算出することにより、セラミック容器全体を代表するものとする。尚、後述する第２発明〜第８発明についてもセラミック容器のある一部分をもって、セラミック容器全体を代表するものとする。
【００１５】
ところで、軸方向に長い形状を有するセラミック成形体は、セラミック容器に密に複数立てた状態で収納された上で焼成されるものである。しかしながら、そのセラミック成形体は、その焼成過程において収縮を起こすために、密に収納された焼成前の状態と比較して、セラミック成形体の座り（安定性）が少々悪くなるものである。そのために、セラミック成形体が傾いたり、或いは倒れたりといったことが生じないように、セラミック容器には、高温強度及び耐スポーリング性といった特性が必要とされる。
【００１６】
その理由としては、セラミック容器がある程度の高温強度を満たさなければ、高温下でセラミック容器自体が変形してしまい、密に複数立てた状態で収納されたセラミック成形体の一部、或いは全部が、その焼成過程において収縮している際に、容易に傾いたり、倒れたりしてしまい、所定の絶縁体形状をしたセラミック絶縁体が得られないからである。また、セラミック絶縁体に形成される同軸状の貫通孔が屈曲して、中心電極及び端子電極が挿入できないといった不具合を起こしてしまうからでもある。更に、セラミック容器がある程度の耐スポーリング性を満たさなければ、セラミック成形体の焼成過程において、セラミック容器が割れを起こし、セラミック成形体が焼成炉内へ落下してしまって、焼成炉の耐久性等にも悪影響を及ぼしてしまうおそれもある。
【００１７】
尚、本発明のセラミック容器は、アルミナ粉末やシリカ粉末、ムライト粉末等からなる原料粉末を所定の量比で配合し、これに適量の有機バインダ、溶媒等を添加して混合粉末を調製した後、この混合粉末を、底部と該底部の周縁部に立設される側壁部とを有し、上面側が開口した成形体となるように成形し、この成形体を１７００〜１７５０℃の焼成温度にて５〜１０時間保持して焼成することにより製造することができる。
【００１８】
これらの原料粉末は炭化ケイ素と比較して安価であり、また、アルミナ質焼結体からなるセラミック容器では、全ての原料粉末が安定な酸化物から構成されるものであり、その原料粉末は混練時及び焼成時において酸化することがないことから、微粒な原料粉末を使用することができる。それにより、底部と側壁部とを一体成形することが可能となり、生産効率が向上するとともに容器のコストを低くすることが可能となる。更に、原料粉末の量比を変化させることにより、容器の組成を容易に調整することができ、耐火度、高温強度、耐スポーリング性等、優れた所要特性を有するセラミック容器とすることができる。
【００１９】
ここで、セラミック容器を製造するための上述した原料粉末は特に限定されず、各種のアルミナ粉末やシリカ粉末等を使用することができる。例えば、これらの粉末としては、電融品、或いは化成品等が挙げられ、その粒径も数μｍから２〜３ｍｍ程度まで各種のものがある。その中でも、特にこの原料粉末としては、アルミナ粉末とムライト粉末とを使用することが好ましく、それらを使用することにより、第２発明のように、セラミック容器が、少なくとも「ムライト」を含有するアルミナ質焼結体から構成されることとなる。このようにアルミナ粉末とムライト粉末とを使用してセラミック容器を構成することにより、セラミック容器を構成するアルミナ質焼結体中に、融点が１９００℃近傍といった非常に高いムライトが少なくとも含有されるので、上述した耐火度や耐スポーリング性等に優れた性能を有するセラミック容器とすることができる。
【００２０】
更に、第２発明のように、セラミック容器を構成するアルミナ質焼結体の見かけ気孔率は、１５〜２５％、特に１７〜２３％であることが好ましく、第３発明のように、セラミック容器を構成するアルミナ質焼結体のかさ比重は、２．５〜３．２、特に２．８〜３．０であることが好ましい。このような見かけ気孔率、或いはかさ比重を有しておれば、耐火度が高く、優れた高温強度と耐スポーリング性とを併せ有するセラミック容器とすることができる。見かけ気孔率が１５％未満であり、又はかさ比重が３．２を超える場合は、焼結体が緻密になり過ぎ、耐スポーリング性が損なわれ、容器に割れが発生し易くなる。一方、見かけ気孔率が２５％を超え、又はかさ比重が２．５未満である場合は、多孔質に過ぎ、高温強度が低下するとともに、繰り返し使用にともなう容器の変形を生じ易くなる。
【００２１】
また、アルミナ粉末としては、粒径の大きい電融アルミナ粉末と、粒径の小さいアルミナ粉末及びムライト粉末とを併用して使用する。このような原料粉末を用いることにより、第１発明のように、電融アルミナ粉末から生成する平均粒径０．５〜２ｍｍ、特に０．５〜１．５ｍｍのアルミナ粗粒子、粒径の小さいアルミナ粉末から生成する平均粒径１〜１０μｍ、特に１〜７μｍ、更には２〜５μｍのアルミナ微粒子、及び粒径の小さいムライト粉末から生成する平均粒径１〜１０μｍ、特に１〜７μｍ、更には２〜５μｍのムライト微粒子を含有するアルミナ質焼結体からなるセラミック容器とすることができる。尚、上記各平均粒径については、セラミック容器のある一部分の断面を倍率１５倍の電子顕微鏡写真をもって観察、算出し、その一部分をもってセラミック容器全体を代表するものとする。
【００２２】
また、第４発明のように、本発明のセラミック容器では、アルミナ質焼結体を１００重量部とした場合に、アルミナ粗粒子は５〜４０重量部、特に５〜２０重量部であることが好ましい。また、アルミナ微粒子は２０〜５５重量部、特に３０〜４０重量部、ムライト微粒子は４０〜７５重量部、特に５０〜６０重量部であることが好ましい。
【００２３】
このアルミナ粗粒子は融点の高いアルミナにより構成されており、その含有量が５重量部未満では、セラミック容器の耐火度が低下し、含有量が４０重量部を超える場合は、焼結性が低下して高温強度等が小さくなるため好ましくない。一方、アルミナ微粒子及びムライト微粒子は、焼結に寄与しており、これらが下限値未満であると、緻密性が損なわれ、容器の耐スポーリング性等が低下するため好ましくなく、逆に上限値を超えると容器の高温強度等が低下するため好ましくない。
【００２４】
本発明のセラミック容器を構成するアルミナ質焼結体は、上記のように粗粒子と微粒子とを含有することが好ましいが、これらの粒子は、第５発明のように、微粒子を基体とし、この基体に粗粒子が分散した状態であることが好ましい。この粗粒子はより均一に分散していることが好ましく、そのような構成であれば、第２発明の見かけ気孔率、或いは第３発明のかさ比重を有し、耐火度が高く、且つ高温強度、耐スポーリング性等に優れ、長寿命のセラミック容器とすることができる。尚、アルミナ粉末、ムライト粉末等の原料粉末として、粒径範囲の異なる２種以上の粉末を併用することもできる。
【００２５】
このセラミック容器の高温強度は、第６発明のように、ＪＩＳＲ２２１３に準じ、１４００℃で測定した場合に、６〜１０ＭＰａ、特に７〜１０ＭＰａ、更には８〜１０ＭＰａとすることができる。また、前記の方法によって測定した耐スポーリング性は１８〜２８サイクル、特に２０〜２８サイクル、更には２２〜２８サイクルとすることができる。更に、このように優れた高温強度及び耐スポーリング性を有するセラミック容器とすることにより、以下の実験例における方法によって評価した場合の耐用回数が２０〜２８回、特に２２〜２８回、更には２４〜２８回の長寿命の容器とすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実験例１〜１９
ＳｉＯ₂に換算したＳｉ成分と、Ａｌ₂Ｏ₃に換算したＡｌ成分とのＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃の重量比及びアルミナ粗粒子の含有量が表１に記載のようになるように原料粉末を混合し、以下の方法によって図１に示す方形のセラミック容器１を製造した。この容器１は、内部の深さが９５ｍｍとなるような高さを有する側壁部１１と、内側寸法が１００×１００ｍｍ、厚さが１０ｍｍである底部１２とを有し、上面側が開口した構造よりなる。
【００２７】
【表１】

この表１において、＊は第１発明の範囲外であり、＊＊は第２発明及び第３発明の範囲外であることを表す。
【００２８】
（１）セラミック容器の製造
平均粒径１．３ｍｍの電融アルミナ粉末、平均粒径２．０μｍのアルミナ粉末及び平均粒径２．０μｍのムライト粉末を所定の量比で混合し、バインダとしてポリビニルアルコールを、及び溶媒として水を添加し、湿式混合して坏土を調製した。その後、この坏土を用いて金型プレスによって図１に示す方形の成形体を作製し、得られた成形体を１７５０℃の焼成温度にて５時間保持して焼成し、表１の実験例１〜１７のセラミック容器を製造した。
【００２９】
尚、得られたセラミック容器を構成するアルミナ質焼結体におけるＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃の重量比、及びアルミナ粗粒子の含有量を以下のようにして測定した。
▲１▼ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃の重量比；ＪＩＳＲ２２１６に規定された蛍光Ｘ線による分析方法によってＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃とを定量し、これらの合計量に対するＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃の重量比を算出した。但し、蛍光Ｘ線分析に供した試料はセラミック容器の一部を乳鉢ですり潰して調製した。
▲２▼アルミナ粗粒子の含有量；セラミック容器の一部を軽く乳鉢ですり潰し、８５０μｍのふるいによって分級することによって測定した。
【００３０】
図２は、実験例６のセラミック容器の断面の倍率１５倍の電子顕微鏡写真である。この図２のセラミック容器は、粒径０．８〜７μｍのアルミナ微粒子及び粒径０．８〜７μｍのムライト微粒子からなる基体に、粒径０．６〜２ｍｍのアルミナ粗粒子が均一に分散したアルミナ質焼結体により構成されていることが分かる。
【００３１】
（２）スパークプラグのセラミック絶縁体部を形成するためのセラミック成形体の作製
平均粒径２μｍのアルミナ粉末９５重量％、平均粒径１．５μｍ、純度９９．５％のシリカ粉末２．１重量％、平均粒径２μｍ、純度９９．９％のカルシア粉末２．５重量％、平均粒径２μｍ、純度９９．５％のマグネシア０．２重量％、及び平均粒径１．５μｍ、純度９９．５％の炭酸バリウム０．２重量％をアルミナ製ポットによって混合した。その後、この混合粉末１００重量部に対して、バインダとしてポリビニルアルコールを３重量部、及び溶媒として水を１０３重量部添加し、湿式混合して坏土を調製した。
【００３２】
次いで、この坏土をスプレードライヤ法により乾燥し、球状に造粒し、ふるいによって粒径５０〜１００μｍに整粒した。その後、この整粒物をラバープレス法により圧力５０ＭＰａで成形し、外周面を切削して、図３に示すような中心電極及び端子電極を挿入するための同軸状の貫通孔２１を有し、軸方向に長い絶縁体と略同形状のセラミック成形体２に仕上げた。尚、セラミック成形体２の各部の寸法は、ｌ₁＝７５ｍｍ、ｒ₁＝１０ｍｍ、ｒ₂＝８ｍｍ、ｒ₃＝１５ｍｍ、δ₁＝４．７ｍｍ及びδ₂＝３．２ｍｍである。
【００３３】
（３）セラミック絶縁体の製造
（１）において製造した実験例１〜１７のそれぞれのセラミック容器に、（２）において作製したセラミック成形体２を図４に示すように、セラミック容器１の底部１２上面に複数、具体的には各８０本収納し、この状態の各セラミック容器を４段に段積みし、これらをトンネル炉に収容し、１６５０℃の焼成温度にて１時間保持して焼成し、スパークプラグを構成するためのアルミナ質焼結体からなるセラミック絶縁体を製造した。
【００３４】
（４）セラミック容器の性能評価
以下の方法によって、実験例１〜１９のセラミック容器の見かけ気孔率、かさ比重、高温強度、耐スポーリング性、耐用回数及びセラミック成形体との溶着の有無を評価した。
▲１▼見かけ気孔率及びかさ比重；ＪＩＳＲ２２０５に準じて測定した。但し、セラミック容器の底部から切り出した３０×３０ｍｍ（厚さ；１０ｍｍ）の試片を使用した。
結果を表１に併記する。
【００３５】
▲２▼高温強度；ＪＩＳＲ２２１３に準じて測定した。但し、セラミック容器から１５０×５０ｍｍの試片を切り出し、スパン１００ｍｍとして測定した。また、測定温度は１４００℃±１０℃の加熱雰囲気とした。
▲３▼耐スポーリング性；セラミック容器を電気炉に収容して５００℃に加熱し、全体が十分に均一に加熱された時点で、直ちに電気炉から２５℃の室温雰囲気へ移す操作を繰り返し、容器に亀裂が生じるのを目視により確認した。亀裂が生ずるまでの繰り返し数を耐スポ−リング性としてサイクル数で表す。
【００３６】
▲４▼耐用回数；セラミック容器に（２）において作製されたセラミック成形体からなる中間製品８０本を収納し、この容器を４段に段積みして最高温度１６００℃のトンネル台車炉ヘ通炉し、割れの発生或いは底部、側壁部の変形などを目視で観察し、実用上、継続して使用することができないと判断されるまでの使用回数を評価した。
【００３７】
▲５▼セラミック成形体との溶着；セラミック容器に（２）において作製されたセラミック成形体からなる中間製品８０本を収納し、この容器を最高温度１６００℃のトンネル台車炉へ通炉し、セラミック成形体（セラミック絶縁体）とセラミック容器との溶着の発生を目視で観察して、その発生の有無を評価した。尚、セラミック容器の耐用回数内において、セラミック成形体との溶着の発生がみられなかった時を○、逆に発生がみられた時を×として評価した。
以上、高温強度、耐スポーリング性、耐用回数及びセラミック成形体との溶着の評価結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】

【００３９】
表２の結果によれば、実験例１〜１１では、高温強度は６．５〜９．１ＭＰａであり、耐スポーリング性は２０〜２５サイクルであって、耐用回数は２１〜２６回となっており、強度が大きく、耐熱性が高く、寿命の長いセラミック容器が得られていることが分かる。特に、ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃の重量比が１１／８９〜１３／８７である実験例４〜６では、各特性のバランスのよい優れた性能のセラミック容器が得られている。また、表１及び表２の結果によれば、実験例１〜１１において、アルミナ粗粒子の含有量が８〜１２重量部である実験例２、３、６、８、９及び１１では、見かけ気孔率が１５〜２０％であってより優れた性能のセラミック容器が得られていることが分かる。
【００４０】
一方、表１及び表２の結果によれば、ＳｉＯ₂の量比が第１発明の下限値未満である実験例１５及び１６では、高温強度は問題ないものの、耐スポーリング性及び耐用回数が劣っている。また、この量比が第１発明の上限値を超えている、即ちＳｉ成分が比較的多く含有されている実験例１７、１８及び１９では、セラミック成形体とセラミック容器との溶着が確認された。更に、ＳｉＯ₂の量比が第１発明の範囲内であっても、見かけ気孔率が低く、かさ比重の大きい実験例１２及び見かけ気孔率が低い１３では、耐スポーリング性に劣り、耐用回数もやや劣っている。逆に見かけ気孔率が高く、かさ比重の小さい実験例１４では、高温強度に劣る。
【００４１】
尚、本発明においては、上記の具体的な実施例に限られず、目的、用途等に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例えば、セラミック容器の形状及び寸法は、前記のようなものに限られず、焼成炉の形状、スパークプラグの寸法等により適宜最適な形状及び寸法とすることができる。但し、容器が大き過ぎると取り扱いが容易ではなく、一方、小さ過ぎると生産性が低下するため、図１に示す形状及び前記の寸法に近似の方形の容器とすることが好ましい。
【００４２】
【発明の効果】
第１発明によれば、セラミック成形体を焼成する際の高温下においても、溶解等を生じず、その結果セラミック成形体と溶着することがなく、所定のセラミック絶縁体を提供することが可能なスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器を得ることができる。また、第２発明及び第３発明のように、特定の見かけ気孔率或いはかさ比重を有する容器とすることにより、高温強度が大きく、耐熱性に優れ、耐用回数を更に安定して長くすることができる。更に、第４発明乃至第５発明の特定の構成のアルミナ質焼結体からなる容器とすることにより、第６発明のように、高温強度、耐スポーリング性等、より優れた性能のセラミック容器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、各実験例において製造したスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器の平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＸ−Ｘ’における縦断面図である。
【図２】実験例６において製造したスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器の断面の電子顕微鏡写真である。
【図３】セラミック成形体の縦断面図である。
【図４】（Ａ）は、各実験例において製造したスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器に、セラミック成形体を収納した状態を表す平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＹ−Ｙ’における縦断面図である。
【符号の説明】
１；セラミック容器、１１；側壁部、１２；底部、２；セラミック成形体、２１；貫通孔。

Claims

底部と、該底部の周縁部に立設される側壁部とを有し、底部上面に、複数のスパークプラグ用セラミック成形体が、その軸が上下方向となるように載置される、スパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器であって、
ムライトを含有するアルミナ質焼結体からなり、ＳｉＯ_２に換算したＳｉ成分と、Ａｌ_２Ｏ_３に換算したＡｌ成分との重量比が５／９５〜２０／８０であり、
上記アルミナ質焼結体が、平均粒径０．５〜２ｍｍのアルミナ粗粒子、平均粒径１〜１０μｍのアルミナ微粒子、及び平均粒径１〜１０μｍのムライト微粒子を含有することを特徴とするスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器。
上記アルミナ質焼結体の見かけ気孔率が１５〜２５％である請求項１に記載のスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器。
上記アルミナ質焼結体のかさ比重が２．５〜３．２である請求項１又は２に記載のスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器。
上記アルミナ質焼結体を１００重量部とした場合に、上記アルミナ粗粒子は５〜４０重量部、上記アルミナ微粒子は２０〜５５重量部、上記ムライト微粒子は４０〜７５重量部である請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器。
上記アルミナ微粒子と上記ムライト微粒子が基体を構成し、上記アルミナ粗粒子が該基体に分散している請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載のスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器。
ＪＩＳＲ２２１３に準じ、１４００℃で測定した曲げ強さが６〜１０ＭＰａであり、下記の方法によって測定した耐スポーリング性が１８〜２８サイクルである請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載のスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造に用いられるセラミック容器。
耐スポーリング性の測定方法；セラミック容器を５００℃に加熱した後、２５℃で自然放冷する操作を繰り返し、亀裂が生ずるまでの繰り返し数により評価する。
請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載のセラミック容器を用いて、スパークプラグ用セラミック絶縁体を製造することを特徴とするスパークプラグ用セラミック絶縁体の製造方法。
請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載のセラミック容器を用いて製造されたことを特徴とするスパークプラグ用セラミック絶縁体。