[发明专利]具有体积稳定的电极材料的火花塞

权利要求书

1.一种火花塞，包括：

金属壳体，其具有轴向内孔；

绝缘体，其具有轴向内孔且至少部分地安置于所述金属壳体的轴向内孔内；

中心电极，其至少部分地安置于所述绝缘体的轴向内孔内；以及

接地电极，其附连到所述金属壳体的自由端；

其中所述中心电极、所述接地电极或二者包括镍基体积稳定的合金，该合金包括镍(Ni)、铝(Al)和预先成形的Ni₃Al相。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其中，镍(Ni)以至少大约65.0 wt%的量存在于所述体积稳定的合金中。

3.根据权利要求1所述的火花塞，其中，铝(Al)以大约4.0 wt%至大约8.0 wt%的量存在于所述体积稳定的合金中。

4.根据权利要求1所述的火花塞，其中，所述体积稳定的合金还包括大约12.0 wt%至大约20.0 wt%的铬(Cr)。

5.根据权利要求1所述的火花塞，其中，所述体积稳定的合金还包括大约1.5 wt%至大约15.0 wt%的铁(Fe)。

6.根据权利要求1所述的火花塞，其中，所述体积稳定的合金还包括至多大约20 wt%的钴(Co)。

7.根据权利要求6所述的火花塞，其中，存在于所述体积稳定的合金中的钴(Co)和镍(Ni)的组合量为至少大约65.0 wt%。

8.根据权利要求1所述的火花塞，其中，所述预先形成的Ni₃Al相以所述合金总体积的大约20%至大约70%存在于所述体积稳定的合金中。

9.根据权利要求1所述的火花塞，其中，所述预先形成的Ni₃Al相包括作为γ'-相的Ni₃Al沉淀物，其分散于Ni基的基质内且包括大小为大约0.2μm至大约4 μm的粒子。

10.根据权利要求1所述的火花塞，其中，所述体积稳定的合金包括至少65.0 wt%的镍(Ni)，4.0-8.0 wt%铝(Al)，12-20 wt%铬(Cr)和1.5-15.0 wt%铁(Fe)。

11.根据权利要求10所述的火花塞，其中，所述体积稳定的合金还包括至多大约1.0 wt%的选自下列的至少一种元素：钇(Y)、镧(La)或铪(Hf)。

12.根据权利要求10所述的火花塞，其中，所述体积稳定的合金还包括至多大约0.01 wt%量的钇(Y)。

13.根据权利要求10所述的火花塞，其中，所述体积稳定的合金还包括选自下列的至少一种元素：少于大约1.0 wt%量的锰(Mn)；少于大约1.0 wt%量的硅(Si)；少于大约0.1 wt%量的碳(C)；少于大约0.03 wt%量的硼(B)；或者，少于大约0.5 wt%量的锆(Zr)。

14.根据权利要求1所述的火花塞，其中，包括所述体积稳定的合金的电极在所述电极暴露于内燃机的燃烧腔室的高温环境时并不经历任何显著的体积减小。

15.根据权利要求1所述的火花塞，其中，当包括所述体积稳定的合金的所述电极暴露于内燃机中的燃烧腔室的高温环境时，所述体积稳定的合金中的Ni₃Al总量实质上不会增加超过在所述预先形成的Ni₃Al相中Ni₃Al的量。

16.根据权利要求1所述的火花塞，其中，所述中心电极，所述接地电极或二者包括由所述体积稳定的合金制成的附连的点火顶端。

17.一种制造用于火花塞的中心电极或接地电极的方法，包括下步骤：

(a)提供Ni基合金，其包括镍(Ni)和铝(Al)；

(b)加热所述Ni基合金且使得Ni₃Al相形成于所述Ni基合金中；以及

(c)用所述Ni基合金形成所述中心电极或接地电极的至少一部分，其中在所述中心电极或所述接地电极暴露于内燃机的燃烧腔室的高温环境之前所述Ni₃Al相形成于所述Ni基合金中。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述Ni基合金包括镍(Ni)、铝(Al)、铬(Cr)和铁(Fe)。