[发明专利]火花塞电极用材料及其制造方法

说明书

本发明公开了包含由Ir或Ir合金构成的基材和覆盖所述基材表面的防氧化膜的火花塞电极用材料。在此，在由Ir或Ir合金构成的基材上，在表面形成有由Au构成的基底层，在其上形成有厚度为3.0μm以上且8.0μm以下的Ni膜作为防氧化膜。该Ni膜在500℃以上的氧化性气氛中形成由氧化Ni构成的防氧化膜。利用该防氧化膜，本发明的火花塞电极用材料具有优良的高温氧化特性。

技术领域

本发明涉及成为火花塞的中心电极和/或接地电极的构成构件的材料。特别是涉及以Ir或Ir合金作为主要构成材料、高温氧化特性优良的火花塞电极用的材料。

背景技术

近年来，作为汽车发动机用的火花塞，广泛使用铱(Ir)火花塞。Ir火花塞相对于铂火花塞能够使电极形状变细，着火、燃烧效率良好。作为该Ir火花塞的电极用材料，使用由Ir合金构成的芯片状的构件。

在此，作为对火花塞电极用材料所要求的特性，耐高温氧化特性和耐火花消耗性受到重视。即，即使在高温氧化气氛下因氧化引起的消耗也少的材料、在发动机启动中不间断地产生的火花所引起的火花消耗少的材料的开发受到重视。

另外，对于由Ir合金构成的火花塞电极用材料而言，特别是耐高温氧化特性的提高成为课题。这基于Ir的特有性质。具体而言，Ir在约600℃下生成IrO、在约900℃下生成Ir₂O₃。这些Ir氧化物具有挥发性，因此，Ir合金在高温氧化气氛中可能会快速消耗。以往，Ir火花塞被指出寿命比铂火花塞短，因这样的耐高温氧化特性而引起。

因此，针对由Ir合金构成的火花塞电极用材料，与耐高温氧化特性的提高相关研究例较多。作为该耐高温氧化特性提高的对策，通常是Ir合金的合金组成的优化。例如，提出了应用具有Pt、Rh之类的具有耐高温氧化特性的贵金属作为添加元素的火花塞电极用材料(专利文献1、专利文献2)、通过添加Cr、Al等贱金属元素来实现耐氧化消耗的改善(专利文献3～专利文献6)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-22052号公报

专利文献2：日本特开平10-22053号公报

专利文献3：日本特开2008-053018号公报

专利文献4：日本特开2008-248322号公报

专利文献5：日本特开2009-016255号公报

专利文献6：日本特开2011-018612号公报

上述的由Ir合金构成的材料作为耐高温氧化特性得到提高、即使在高温/高氧化气氛的燃烧室内也不易氧化消耗的优良的火花塞电极用材料而已知。但是，最近的汽车用发动机中，基于用于提高燃烧效率的稀薄燃烧化、大量EGR燃烧系统、高输出/高旋转化/高压缩比设计的内部环境变得更严苛。因此，对于火花塞电极用材料，期待更高的高温氧化特性的改善。

发明内容

发明所要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供即使在如上所述的严苛的环境下也具有优良的高温氧化特性的由Ir或Ir合金构成的火花塞电极用材料。

用于解决问题的方法

解决上述问题的本发明是包含由Ir或Ir合金构成的基材和覆盖上述基材表面的防氧化膜的火花塞电极用材料，其中，上述基材在表面包含由Au或Au合金构成的基底层，具有厚度为3.0μm以上且8.0μm以下的Ni膜作为上述防氧化膜。