[发明专利]绝缘体及火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘体及具有绝缘体的火花塞。

背景技术

在汽油发动机等内燃机的点火中使用的火花塞通常具备：中心电极、设置在中心电极外侧的绝缘体、设置在绝缘体外侧的主体配件和安装在主体配件上并在与中心电极之间形成火花放电间隙的接地电极。这样的火花塞的绝缘体例如由含有稀土元素成分、硅成分和第2族元素的氧化铝烧结体构成（专利文献1）。

一直以来，希望提高火花塞中使用的绝缘体的耐电压性。为了提高绝缘体的耐电压性，有例如将构成绝缘体的材料的组成最优化、或者将材料微粒化等手段。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4607253号

发明内容

发明要解决的问题

但是，变更构成绝缘体的材料的组成时，有产生部分性能降低这样的问题的担心，另外，将材料微粒化时，有如下担心：烧结过度而导致异常晶粒生长，密度降低，因而绝缘体的强度、耐电压性能降低。因此，希望提高火花塞中使用的绝缘体的强度、耐电压性能。

用于解决问题的方案

本发明是为了解决上述问题而形成的发明，其能够通过以下的实施方式实现。

（1）根据本发明的一个实施方式，提供用于火花塞的、由以氧化铝为主成分的烧结体构成的绝缘体。在该绝缘体中，前述烧结体的特征在于，稀土元素与基于IUPAC1990年建议的元素周期表的第2族元素的、使用质量百分率表示的以氧化物换算时的含有比例满足0.1≤稀土元素的含有率/第2族元素的含有率≤1.4；并且，前述稀土元素与氧化钡的、使用质量百分率表示的以氧化物换算时的含有比例满足0.2≤氧化钡的含有率/稀土元素的含有率≤0.8；在前述烧结体的剖面的任意的630μm×480μm的区域内，存在至少1个以上的包围含有前述稀土元素的晶体的7.5μm×50μm的虚拟的长方形框；在前述长方形框中，含有前述稀土元素的晶体的面积相对于前述长方形框的面积的占有率为5%以上；并且，将前述长方形框沿长边方向三等分时的各分割区域中含有前述稀土元素的晶体的面积的占有率中的最大的面积的占有率与最小的面积的占有率之比为5.5以下。根据该实施方式的绝缘体，含有稀土元素的晶体相成为细长地凝聚的形状。对绝缘体施加电压时产生介质击穿的情况下，含有稀土元素的细长的晶体相会阻碍电流通过，因此，电流以绕开含有稀土元素的细长的晶体相的方式流动，导通路径变长。结果耐电压性能提高。另外，根据该实施方式的绝缘体，含有稀土元素的晶体相成为细长地凝聚的形状，因此，能够增加绝缘体的韧性值，能够提高绝缘体的强度。

（2）在上述实施方式的绝缘体中，在前述任意的区域内可以存在10个以上前述长方形框。根据该实施方式的绝缘体，在任意区域内，含有稀土元素并细长地凝聚而成的晶体相有变得更细长的倾向，能够实现绝缘体的韧性值以及强度的进一步提高。

（3）在上述实施方式的绝缘体中，前述烧结体中所含的前述氧化铝的颗粒的平均粒径可以为8μm以下，并且，含有前述稀土元素的晶体的平均粒径可以为5μm以下。根据该实施方式的绝缘体，含有稀土元素的晶体的平均粒径为5μm以下，因此，在晶体析出后，在冷却过程中，能够抑制与玻璃相或氧化铝的热膨胀差引起的细小的龟裂的产生这样的绝缘体的损伤，能够抑制绝缘体的强度降低。

（4）在上述实施方式的绝缘体中，前述烧结体可以含有二氧化硅，并且在前述烧结体中，使用质量百分率表示的以氧化物换算时的前述二氧化硅的含有比例可以为2.2wt%以上且3.2wt%以下。根据该实施方式的绝缘体，能够更高效地形成含有稀土元素的晶体相，能够进一步提高绝缘体的耐电压性及强度。

（5）在上述实施方式的绝缘体中，前述烧结体可以含有二氧化硅，并且在前述烧结体中，使用质量百分率表示的以氧化物换算时的前述二氧化硅的含有比例可以为2.1wt%以上且2.6wt%以下。根据该实施方式的绝缘体，能够进一步提高绝缘体的耐电压性。

（6）根据本发明的一个实施方式，提供具有上述实施方式的绝缘体的火花塞。根据该实施方式的火花塞，可以使用耐电压性及强度高的绝缘体作为火花塞的绝缘体。因此，能够提供耐久性高的火花塞。

发明的效果