JPS62100474A - 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 - Google Patents
高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法Info
- Publication number
- JPS62100474A JPS62100474A JP60237995A JP23799585A JPS62100474A JP S62100474 A JPS62100474 A JP S62100474A JP 60237995 A JP60237995 A JP 60237995A JP 23799585 A JP23799585 A JP 23799585A JP S62100474 A JPS62100474 A JP S62100474A
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- JP
- Japan
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- raw material
- ungranulated
- manufacture
- high alumina
- Prior art date
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高絶縁性を有する高アルミナ質磁器組成物の製
造ｋ ｔｌ、に関するものであり、４）゛に自動東等の
内燃機関用の点火栓として用いられて有効なも０）であ
る。
造ｋ ｔｌ、に関するものであり、４）゛に自動東等の
内燃機関用の点火栓として用いられて有効なも０）であ
る。
高アルミナ質磁器は、耐熱１４を含めて化学的に極め゛
Ｃ安定であり、機械的強度が優れ、しかも製造？Ｉ、か
Ｖ産に適しているため内燃機関用点火栓等の電気絶縁）
］とし°ζ広く実用化されている。
Ｃ安定であり、機械的強度が優れ、しかも製造？Ｉ、か
Ｖ産に適しているため内燃機関用点火栓等の電気絶縁）
］とし°ζ広く実用化されている。
−−ｈ、近年内燃機関の高性能化のために、点火栓に対
する要求電圧は益々高まる傾向にあり、点火栓の絶縁碍
子に対する耐電圧特性の向上が要求されてき−（いる。
する要求電圧は益々高まる傾向にあり、点火栓の絶縁碍
子に対する耐電圧特性の向上が要求されてき−（いる。
これに対して点火栓に使用されるアルミナ−フラックス
（ＭｇＯ，Ｃａｂ、ＳｉＯ□等）原料の焼結体において
、焼結後に形成される主にガラス譬からなるマトリック
ス相を、アルミナの含有率を高めることにより少なくし
て耐電圧を改善したものが知られているが、上記要求に
対してはまだ十分とは言えないのが現状である。
（ＭｇＯ，Ｃａｂ、ＳｉＯ□等）原料の焼結体において
、焼結後に形成される主にガラス譬からなるマトリック
ス相を、アルミナの含有率を高めることにより少なくし
て耐電圧を改善したものが知られているが、上記要求に
対してはまだ十分とは言えないのが現状である。
そこで本発明はさらに耐絶縁特性の大きい磁器組成物を
提供するために、アルミナ微粉粒を主成分とし、少なく
ともＳ ｉｏ、、ＣａＯ，ＭｇＯを副成分として含有す
る原ネ゛１粉末を用い、前記原事′１粉末を平均粒径１
０〜８０μｍに造粒した組成物に対して、前記原＄１
＄５１末の未造粒の組成物を５〜４０ｗｔ％配合し２焼
結するという高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方
法を１Ｙ用するものである。
提供するために、アルミナ微粉粒を主成分とし、少なく
ともＳ ｉｏ、、ＣａＯ，ＭｇＯを副成分として含有す
る原ネ゛１粉末を用い、前記原事′１粉末を平均粒径１
０〜８０μｍに造粒した組成物に対して、前記原＄１
＄５１末の未造粒の組成物を５〜４０ｗｔ％配合し２焼
結するという高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方
法を１Ｙ用するものである。
１作 用〕
１−記手段によれば、小さい未造粒粒子が大きい造粒粒
子の間隙に侵入して間隙を充填し、焼結後・ごこ焼結体
中に残留する微小気孔が減少し、これに、１．り焼結体
の耐絶縁破壊電圧を向ｌ−させることができる。
子の間隙に侵入して間隙を充填し、焼結後・ごこ焼結体
中に残留する微小気孔が減少し、これに、１．り焼結体
の耐絶縁破壊電圧を向ｌ−させることができる。
以下本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。
純度９９，８％で平均粒径２．５μｍから成る１：成分
Ａ７！、０．に灯し２、Ｓ ｉｏ２．ＣａＯ，ＭｇＯ粉
末よりなる副成分が下記第１表に示す如き、組成化とな
るように各−次原料を配合した。
Ａ７！、０．に灯し２、Ｓ ｉｏ２．ＣａＯ，ＭｇＯ粉
末よりなる副成分が下記第１表に示す如き、組成化とな
るように各−次原料を配合した。
（以下余白）
上記組成番号１〜７まｅの混合粉末を湿式混合後、公知
のスプレードライヤーによって噴霧乾燥し、最終原料組
成物の粒度を１０〜８０μｍに造粒した。（以下これを
二次原料という）又、スプレードライヤーから排出され
る本発明の未造粒組成物である原料粉末（平均粒径２．
０μｍ）を捕集した。（以下これを三次原料という） 次に第−表に記した各組成の二次原料のみを用いたもの
と、二次原料と三次原料を重量比で７＝３で配合した配
合原料を用いて焼結体を作製した。
のスプレードライヤーによって噴霧乾燥し、最終原料組
成物の粒度を１０〜８０μｍに造粒した。（以下これを
二次原料という）又、スプレードライヤーから排出され
る本発明の未造粒組成物である原料粉末（平均粒径２．
０μｍ）を捕集した。（以下これを三次原料という） 次に第−表に記した各組成の二次原料のみを用いたもの
と、二次原料と三次原料を重量比で７＝３で配合した配
合原料を用いて焼結体を作製した。
すなわち、二次原料とゴ次原Ｆｌの混合に口、アルミナ
からなるボットに各原料だけを適当な割合−ご投入して
ボールミルを使用し“Ｃ回転混合し７て作製し、得られ
た二次原料および配合原料をラバープレスで３００ｋｇ
／ｃｍ”の圧力で加圧成形し２、碍子形状に研削して１
５５０〜１６５０ ’Ｃの温度範囲で焼成を行なった。
からなるボットに各原料だけを適当な割合−ご投入して
ボールミルを使用し“Ｃ回転混合し７て作製し、得られ
た二次原料および配合原料をラバープレスで３００ｋｇ
／ｃｍ”の圧力で加圧成形し２、碍子形状に研削して１
５５０〜１６５０ ’Ｃの温度範囲で焼成を行なった。
なお、焼成温度はツクシン液で焼結状態を調査し、シミ
が発生しない温慶に調整した。
が発生しない温慶に調整した。
各組成物の焼成温度、見掛比重（ＪＩＳ Ｃ２１４１
に基づいて測定した）、及び絶縁破槙電圧を下記第２表
ｔこ記ず。なお、ここで原料構成欄のＡは二次原料のみ
を使用したもの、Ｂは−２次原料と三次原料を重量比で
７：３に配合したものを示している。
に基づいて測定した）、及び絶縁破槙電圧を下記第２表
ｔこ記ず。なお、ここで原料構成欄のＡは二次原料のみ
を使用したもの、Ｂは−２次原料と三次原料を重量比で
７：３に配合したものを示している。
（以下余白）
第２表
なお、測定方法としては、絶縁破壊電圧は、第５図に示
すように碍子１の脚部１ａに於いて、シリコーン油２
（粘度１０００ｃｓｔ）中でｉｔ状電極３を用いて測定
し、その時の破壊型ｎ：値を破壊部分の碍子肉１ｖで除
したイ直とした。なお、電圧印加は絶縁碍子用を貫通ず
る金属棒１ｂと３１状電極３の間に電源４から波Ｎ １
ｐ ｓの雷インパルスを電圧として与えて測定した。
すように碍子１の脚部１ａに於いて、シリコーン油２
（粘度１０００ｃｓｔ）中でｉｔ状電極３を用いて測定
し、その時の破壊型ｎ：値を破壊部分の碍子肉１ｖで除
したイ直とした。なお、電圧印加は絶縁碍子用を貫通ず
る金属棒１ｂと３１状電極３の間に電源４から波Ｎ １
ｐ ｓの雷インパルスを電圧として与えて測定した。
第２表番こ記したごとく、本発明による製造ＪＪ法を適
用すると、従来から開示されている一般的な高アルミナ
磁器組成でも絶縁性が２倍近く同士し７ている。これは
、第１図（ａ）、 （ｂ）に模式的に示したように、
未造粒粒子１０ （三次原１１）が造粒粒子１１の間隙
１３（三次原料）に侵入し焼結後に残留する気孔１２を
低減することにあると考えられる。これは第２図（ａ）
、 （ｂ）の未造粒粒子を用いない場合を参照すると
よくわかる。
用すると、従来から開示されている一般的な高アルミナ
磁器組成でも絶縁性が２倍近く同士し７ている。これは
、第１図（ａ）、 （ｂ）に模式的に示したように、
未造粒粒子１０ （三次原１１）が造粒粒子１１の間隙
１３（三次原料）に侵入し焼結後に残留する気孔１２を
低減することにあると考えられる。これは第２図（ａ）
、 （ｂ）の未造粒粒子を用いない場合を参照すると
よくわかる。
しかしながら第２表に示した如＜ＪＩＳ Ｃ２１４１
に基づいて測定した見掛密度測定値りは、ＡとＢとは明
確な差として現れていない。そこで、計量形態学（牧島
監訳、内田老鶴圃新社）に述べられている体積比率の概
念を焼結体の気孔に対し７゛ζ適用し、気孔量を定量化
することを試みた。
に基づいて測定した見掛密度測定値りは、ＡとＢとは明
確な差として現れていない。そこで、計量形態学（牧島
監訳、内田老鶴圃新社）に述べられている体積比率の概
念を焼結体の気孔に対し７゛ζ適用し、気孔量を定量化
することを試みた。
丼焼結体試料を、鏡面研磨し、−・定面積内に含まれる
気孔量を走査型電子顕微鏡写真から調べると、 Ｖｖ＝２／３πＦ−”ＮＡ の関係から、気孔の体積比率が求まる。この体積比率Ｖ
、を第一表中の組成番号６からなる焼結体に対して調べ
てみると、第３図、第４図に示すような結果が得られ、
第３図からは未造粒粒子の割合の変化に対して、焼結密
度はそれほど変化し７ないのに対して、体積気孔率は急
激に変化することがわかり、第４図からはこの体積気孔
率により電気絶縁破壊電圧が大きく変化していることが
わかる。この結果より、未造粒粒子は少なくとも、（未
造粒粒子重り）／（未造粒粒子重量［造粒粉Ｙ重Ｍ）の
比で５％エメ上とすれば絶縁破壊電圧が２５％以干改善
される。しかしながら、未造ｔζ７ Ｆ＋子が増える占
原料θ后Ａｆれ性が悪くなるため４０％以下が良く、こ
の範囲内では￥産性のある原料として取扱うことができ
る。
気孔量を走査型電子顕微鏡写真から調べると、 Ｖｖ＝２／３πＦ−”ＮＡ の関係から、気孔の体積比率が求まる。この体積比率Ｖ
、を第一表中の組成番号６からなる焼結体に対して調べ
てみると、第３図、第４図に示すような結果が得られ、
第３図からは未造粒粒子の割合の変化に対して、焼結密
度はそれほど変化し７ないのに対して、体積気孔率は急
激に変化することがわかり、第４図からはこの体積気孔
率により電気絶縁破壊電圧が大きく変化していることが
わかる。この結果より、未造粒粒子は少なくとも、（未
造粒粒子重り）／（未造粒粒子重量［造粒粉Ｙ重Ｍ）の
比で５％エメ上とすれば絶縁破壊電圧が２５％以干改善
される。しかしながら、未造ｔζ７ Ｆ＋子が増える占
原料θ后Ａｆれ性が悪くなるため４０％以下が良く、こ
の範囲内では￥産性のある原料として取扱うことができ
る。
又、造粒原料の粒径が１００μｍを越えると大きな気孔
が残留し、効果は小さかった。この１Ｌうに本発明では
未造粒粒−ｒが気孔の低減に大きく寄与し、絶縁性を百
１−させることが明らかとなった。
が残留し、効果は小さかった。この１Ｌうに本発明では
未造粒粒−ｒが気孔の低減に大きく寄与し、絶縁性を百
１−させることが明らかとなった。
また、本実施例においてＬよスプレードライヤーの廃棄
物である微粉粒を未ｉ２！粒￥：ｔ−Ｆ原料とし、てｆ
Ｉ効に利用できるという点で原電１効率口）利点を有し
ている。
物である微粉粒を未ｉ２！粒￥：ｔ−Ｆ原料とし、てｆ
Ｉ効に利用できるという点で原電１効率口）利点を有し
ている。
次に、本実施例では、高−？ルミナ質侑器の副成分とし
て、Ｓ ｉＯ，ＭＨＯ，ＣａＯを用いた場合について記
しまたが、他の副成分とし７てさらに酸化ホウ素Ｂ２０
．ｉ 、酸化パリ・すＪ、 １１ ａ （１が含ま１す
る場合も同様の機構に６Ｌっで、絶縁破壊電圧が２５〜
８０％改善されることがわかった。
て、Ｓ ｉＯ，ＭＨＯ，ＣａＯを用いた場合について記
しまたが、他の副成分とし７てさらに酸化ホウ素Ｂ２０
．ｉ 、酸化パリ・すＪ、 １１ ａ （１が含ま１す
る場合も同様の機構に６Ｌっで、絶縁破壊電圧が２５〜
８０％改善されることがわかった。
以−！二連べたように本発明においては造粒した原料組
成物と未造粒の原料組成物とを配合１結するという製造
方法を用いることにより高い絶縁１１を達成することが
でき、高絶縁性ヲ要求される部品に有効に利用できる。
成物と未造粒の原料組成物とを配合１結するという製造
方法を用いることにより高い絶縁１１を達成することが
でき、高絶縁性ヲ要求される部品に有効に利用できる。
第１図（ａ）、 （ｂ）、第２図（ａ）、 （ｂ）
は、本発明および従来の製造方法の焼結前後の組織を模
式的に示す図、第３図は未造粒原料の添加割合に対する
体積気孔率と焼結密度の変化を示す特性図、第４図は体
積気孔率と電気絶縁破壊電圧の関係を示す特性図、第５
図は電気絶縁破壊電圧の測定方法を示す模式図である。 １０・・・未造粒粒子、１１・・・造粒粒子。 代理人弁理士 岡 部 隆 第１図 第２図
は、本発明および従来の製造方法の焼結前後の組織を模
式的に示す図、第３図は未造粒原料の添加割合に対する
体積気孔率と焼結密度の変化を示す特性図、第４図は体
積気孔率と電気絶縁破壊電圧の関係を示す特性図、第５
図は電気絶縁破壊電圧の測定方法を示す模式図である。 １０・・・未造粒粒子、１１・・・造粒粒子。 代理人弁理士 岡 部 隆 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）アルミナ微粉粒を主成分とし、少なくともＳｉＯ
＿２、ＣａＯ、ＭｇＯを副成分として含有する原料粉末
を用い、前記原料粉末を平均粒径１０〜８０μｍに造粒
した組成物に対して、前記原料粉末の未造粒の組成物を
５〜４０ｗｔ％配合し焼結することを特徴とする高絶縁
性高アルミナ質磁器組成物の製造方法。 - （２）前記副成分の組成範囲がＳｉＯ＿２１〜９．９ｗ
ｔ％、ＭｇＯ０．１〜２ｗｔ％、ＣａＯ０．４〜２．５
ｗｔ％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法。 - （３）前記未造粒の組成物は、造粒時のスプレードライ
ヤーから排出される微粒組成物であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の高絶縁性高アルミナ質磁器
組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237995A JPS62100474A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237995A JPS62100474A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62100474A true JPS62100474A (ja) | 1987-05-09 |
Family
ID=17023561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237995A Pending JPS62100474A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62100474A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62283860A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-09 | 日本碍子株式会社 | アルミナ磁器 |
| JPH0613469U (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-22 | ダイワ精工株式会社 | 釣 竿 |
| EP1104062A1 (en) | 1999-11-29 | 2001-05-30 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Insulator for spark plug and spark plug comprising same |
| EP1784370A1 (en) * | 2003-11-12 | 2007-05-16 | Federal-Mogul Corporation | Ceramic with improved high temperature electrical properties for use as a spark plug insulator |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5394311A (en) * | 1977-01-27 | 1978-08-18 | Kurosaki Refractories Co | Method of manufacturing spallinggresistant dense refractories |
| JPS553320A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-11 | Ngk Spark Plug Co | Manufacture of high strength high alumina ceramics |
| JPS59213669A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-03 | 黒崎窯業株式会社 | ジルコン−ジルコニア耐火物の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP60237995A patent/JPS62100474A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JP2001155546A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ用絶縁体及びそれを備えるスパークプラグ |
| US6559579B2 (en) | 1999-11-29 | 2003-05-06 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Alumina-based sintered body insulator for spark plugs |
| EP1784370A1 (en) * | 2003-11-12 | 2007-05-16 | Federal-Mogul Corporation | Ceramic with improved high temperature electrical properties for use as a spark plug insulator |
| EP1784370A4 (en) * | 2003-11-12 | 2008-12-10 | Federal Mogul Corp | CERAMICS WITH IMPROVED ELECTRICAL CHARACTERISTICS AT HIGH TEMPERATURE FOR USE AS SPARK PLUG INSULATOR |
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