[发明专利]火花塞(栓)的陶瓷保护罩及制造方法

说明书

本发明属于火花塞（栓）的保护罩技术领域，是一种陶瓷材料制造的保护罩。

目前，汽车、摩托车中使用的火花塞的点火器火焰短小，不易使发动机点火启动，特别是在气温寒冷地区车辆的起动困难更是比较突出，因此车辆在运行中短时停车时，经常不敢熄火，免得起动麻烦，这样既浪费燃料又使噪声增大，并容易发生废气污染。为了解决这些问题，中国实用新型专利公报于91年9月4日公告了申请号为91201663.9、申请日为91.2.1、名称为“汽油发动机强力点火器”专利申请（公告号CN2084105U），该专利申请公开了一种在常温135℃和-35℃至-40℃下能快速点火，节油、起动容易，马力加大的汽油发动机强力点火器技术方案，它是由弹簧卡、内套、轴套、丝头组成，而其中的壳体（即陶瓷保护罩）是由特种高压瓷制成，该瓷需要耐高电压、耐高温、热膨胀系数小，才能满足应用上的要求。由于目前的高压瓷都难以同时满足这些性能要求，因而使该技术方案的实施非常困难。

本发明的目的是要为CN2084105U专利申请中所述壳体提供一种陶瓷材料制造的壳体即火花塞（栓）的陶瓷保护罩及其制造方法，使这种火花塞（栓）使用了本陶瓷保护罩后，发动机容易起动，减少油耗和噪音以及废气污染。

本发明的目的是用以下方式来实现的。

该陶瓷保护罩的化学成分基本组成范围为（重量百分比）：Al₂O₃5-75%、SiO₂14-15.8%、WgO 1.5-21% CaO 0.5-11.2%、K₂O+Na₂O 1.25-2.8%、Cr₂O₃0.2-3%。在选择陶瓷材料的化学成分时，主要考虑保护罩工作在高电压（火花塞工作时），高温（发动机工作时800℃以上）状态下，因此要求材制对电压有比较高的抗击穿强度，和比较低的热膨胀系数，使保护罩的使用寿命长，不易损坏。所以选用化学成分时是要在陶瓷材料中生成，刚玉晶相，锆酸酞晶相、酞酸钡晶相、镁铝尖晶石相，这些晶相的存在，有利于提高材质的抗击穿强度和降低热膨胀系数，抗老化功能，因此选用的化学成分中还可添加1.5-9%的BaO，0.1-1%的氧化锰，0.1-0.5%的ZrO₂。也可以在化学成分基本组成中另外添加0.5-35%的TiO₂、0.7-15%的BaO。

根据材质的化学成分和所需要生成的晶相，原料基本组成（按重量百分比）可选择以下三种配方之一。

1、超细氧化铝（Al₂O₃）粉：35-85%，高岭土10-35%、方解石1-15%、滑石0.5-15%、碳酸钡1-12%、氧化锰0.1-5%、氧化铬（Cr₂O₃）0.2-2.5%、硅酸锆0.1-5%。

2、滑石2-25%、氧化铝（Al₂O₃）45-75%、高岭土3-30%、氧化铬（Cr₂O₃）0.5-3%。

3、滑石8-25%、方解石1-18%、氧化酞0.5-35%、碳酸钡0.8-22%、硅酸锆0.3-5%、高岭土3-30%。

本发明火花塞（栓）的陶瓷保护罩的制造方法，采用热压铸生产工艺，其工艺流程为：原料细碎→配料→混料→混合料缎烧→球磨细碎→烘干→拌蜡→成型→排蜡→清砂→烧成→检验，本发明方法的特点在于：1、混合料煅烧温度1300-1350℃，（2）、球磨细碎时球磨时间约为60小时，细度过100目筛全部通过，（3）排蜡温度1000-1100℃，（4）、烧成温度1420-1450℃。

本发明制造的陶瓷保护罩经测试对高电压的抗击穿强度达到1×10¹⁰-10¹¹Ω·cm，热膨胀系数在800℃时〈7.2-8×10^-6/℃，完全满足CN2084105U专利申请里“汽油发动机强力点火器”中所述壳体的使用要求。

实施例1：

1、确定原料配方：（按重量百分比）：

超细氧化铝粉：50%、高岭土15%、方解石5%、滑石5%、碳酸钡5%、氧化锰10%、氧化铬2%、硅酸锆8%。

2、原料加工：对使用的原料细碎，按确定的配方进行配料，再进行混料，对混合料进行煅烧，煅烧温度1320℃，将煅烧后的原料球磨细碎，球磨时间60小时，细度过100目筛全部通过之后再将球磨后的物料烘干、过筛、拌蜡。