(57)【要約】【課題】耐電圧特性に優れたアルミナ複合焼結体及びその評価方法、並びにこのようなアルミナ複合焼結体を用いたスパークプラグを提供すること。【解決手段】アルミナ結晶粒４が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒４内及び／又は結晶粒界３中に、微粒子２が分散されたアルミナ複合焼結体１、その評価方法、アルミナ複合焼結体１を用いたスパークプラグである。アルミナ複合焼結体１の断面における任意の領域を分析面とする。各分析面中に含まれる微粒子２の断面積を測定したとき、その断面積が分析面の面積を占める割合が１％〜２０％である。互いに隣接する各分析面中に含まれる微粒子２の断面積を測定し、その断面積を同面積の円に換算したときの円の直径が０．１μｍ〜４μｍである。また、各分析面中に含まれる微粒子２の濃度Ａ（ｗｔ％）と、作製時に用いた微粒子２の濃度Ｂ（ｗｔ％）とを比較したとき、濃度Ａと濃度Ｂとの差が±２０ｗｔ％以内である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナを主成分とするアルミナ複合焼結体であって、
アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されたアルミナ複合焼結体において、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の断面積を測定したとき、上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合が１％〜２０％であることを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項２】
アルミナを主成分とするアルミナ複合焼結体であって、
アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されたアルミナ複合焼結体において、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１００μｍ×１００μｍの領域を分析面とし、互いに隣接する少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の断面積を測定し、該断面積を同面積の円に換算したときの円の直径が０．１μｍ〜４μｍであることを特徴とするアルミナ焼結体。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記分析面中における上記微粒子の断面積の測定は、上記分析面について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像として検出し、該マッピングドット画像中のドットの面積を測定することにより行ったことを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項４】
請求項１又は２において、上記分析面中における上記微粒子の断面積の測定は、上記分析面について、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像として検出し、該マッピングドット画像中のドットの面積を測定することにより行ったことを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項５】
請求項１又は２において、上記分析面中における上記微粒子の断面積の測定は、上記分析面について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いた高角度散乱暗視野法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像として検出し、該マッピングドット画像中のドットの面積を測定することにより行ったことを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項６】
アルミナを主成分とするアルミナ複合焼結体であって、
アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されたアルミナ複合焼結体において、
上記アルミナ複合焼結体は、上記微粒子の粉末とアルミナ粒子の粉末とを所定の配合割合で分散媒中に分散させて原料混合物スラリーを作製し、該原料混合物スラリーを成形し焼成してなり、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも１０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａ（ｗｔ％）と、上記分散媒中に分散させた上記アルミナ粒子と上記微粒子との合計量中の上記微粒子の濃度Ｂ（ｗｔ％）とを比較したとき、濃度Ａと濃度Ｂとの差が±２０ｗｔ％以内であることを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項７】
請求項６において、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した領域について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法によるマッピング分析を行うことにより測定したことを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項８】
請求項６において、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した領域について、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法によるマッピング分析を行うことにより測定したことを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項９】
請求項６において、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した領域について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いた高角度散乱暗視野法によるマッピング分析を行うことにより測定したことを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項において、上記微粒子は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｓｃ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、Ｍｎ2Ｏ3、ＭｎＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、Ｇａ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｐｒ2Ｏ3、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｐｍ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔｂ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ａｌ2ＳｉＯ5、３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＹＡｌＯ3、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、ＬａＡｌＯ3、ＣｅＡｌＯ3、ＮｄＡｌＯ3、ＰｒＡｌＯ3、ＳｍＡｌＯ3、ＥｕＡｌＯ3、ＧｄＡｌＯ3、ＴｂＡｌＯ3、ＤｙＡｌＯ3、ＨｏＡｌＯ3、ＹｂＡｌＯ3、ＬｕＡｌＯ3、Ｙ2ＳｉＯ5、ＺｒＳｉＯ4、ＣａＳｉＯ3、２ＭｇＯ・ＳｉＯ2、ＭｇＯ・ＳｉＯ2、ＭｇＳｉＯ3、ＭｇＣｒ2Ｏ4から選ばれる１種以上からなることを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項において、上記アルミナ複合焼結体は、上記微粒子を０．０５ｗｔ％〜５ｗｔ％含有することを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項において、上記アルミナ複合焼結体は、焼結助剤として、Ｓｉ元素を含むＳｉ化合物を含有することを特徴とするアルミナ複合焼結体。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の上記アルミナ複合焼結体を絶縁材料として用いたことを特徴とするスパークプラグ。
【請求項１４】
外周に取付用ネジ部が設けられた取付金具と、該取付金具内に固定された絶縁碍子と、先端部が上記絶縁碍子から突出するように上記絶縁碍子内に固定された中心電極と、上記取付金具に固定されて上記中心電極の上記先端部との間に火花放電ギャップを介して対向する接地電極とを備えるスパークプラグにおいて、
上記取付用ネジ部の呼び径は、Ｍ１０以下であり、
上記絶縁碍子として、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の上記アルミナ複合焼結体が用いられていることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項１５】
スパークプラグの絶縁材料として用いられるアルミナ複合焼結体の評価方法であって、
上記アルミナ複合焼結体は、アルミナを主成分とし、アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されており、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の断面積を測定したとき、上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合が１％〜２０％である上記アルミナ複合焼結体を上記スパークプラグの絶縁材料として用いることを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法。
【請求項１６】
スパークプラグの絶縁材料として用いられるアルミナ複合焼結体の評価方法であって、
上記アルミナ複合焼結体は、アルミナを主成分とし、アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されており、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１００μｍ×１００μｍの領域を分析面とし、互いに隣接する少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の断面積を測定し、該断面積を同面積の円に換算したときの円の直径が０．１μｍ〜４μｍである上記アルミナ複合焼結体を上記スパークプラグの絶縁材料として用いることを特徴とするアルミナ焼結体の評価方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６において、上記分析面中における上記微粒子の断面積の測定は、上記分析面について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像として検出し、該マッピングドット画像中のドットの面積を測定することにより行うことを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法。
【請求項１８】
請求項１５又は１６において、上記分析面中における上記微粒子の断面積の測定は、上記分析面について、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像として検出し、該マッピングドット画像中のドットの面積を測定することにより行うことを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法。
【請求項１９】
請求項１５又は１６において、上記分析面中における上記微粒子の断面積の測定は、上記分析面について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いた高角度散乱暗視野法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像として検出し、該マッピングドット画像中のドットの面積を測定することにより行うことを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法。
【請求項２０】
スパークプラグの絶縁材料として用いられるアルミナ複合焼結体の評価方法であって、
上記アルミナ複合焼結体は、アルミナを主成分とし、アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されており、
上記アルミナ複合焼結体は、上記微粒子の粉末とアルミナ粒子の粉末とを所定の配合割合で分散媒中に分散させて原料混合物スラリーを作製し、該原料混合物スラリーを成形し焼成してなり、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも１０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａ（ｗｔ％）と、上記分散媒中に分散させた上記アルミナ粒子と上記微粒子との合計量中の上記微粒子の濃度Ｂ（ｗｔ％）とを比較したとき、濃度Ａと濃度Ｂとの差が±２０ｗｔ％以内である上記アルミナ複合焼結体を上記スパークプラグの上記絶縁材料として用いることを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法。
【請求項２１】
請求項２０おいて、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した領域について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法によるマッピング分析を行うことにより測定することを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法。
【請求項２２】
請求項２０において、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した領域について、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法によるマッピング分析を行うことにより測定することを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法。
【請求項２３】
請求項２０において、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した領域について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いた高角度散乱暗視野法によるマッピング分析を行うことにより測定することを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体中に、微粒子が分散されたアルミナ複合焼結体、及びその評価方法、並びに上記アルミナ複合焼結体を絶縁材料として用いたスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミナを主成分とするアルミナ焼結体は、絶縁性及び耐電圧性に優れる。そのため、上記アルミナ絶縁体は、例えば自動車の内燃期間用のスパークプラグ、エンジン部品、及びＩＣ基板等の絶縁材料として用いられていた。
【０００３】
従来、このようなアルミナ焼結体としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を主成分としたＳｉＯ2−ＭｇＯ−ＣａＯ系のアルミナ焼結体が知られている（特許文献１参照）。
このアルミナ焼結体は、熱的及び化学的に極めて安定で、機械的強度が優れるため、内燃機関用のスパークプラグ等の電気絶縁材料として広く実用化されている。
【０００４】
しかしながら、このようなアルミナ焼結体には、焼結性の向上のため、その作製時に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化珪素（ＳｉＯ2）等の焼結助剤が添加されており、この焼結助剤は、焼結時に低融点の液相を形成し、焼結後にアルミナ粒界に耐電圧の低いガラス相を形成するおそれがあった。そのため、かかるアルミナ焼結体は、高耐電圧化に限界があった。
【０００５】
特に、近年、自動車などに使用される内燃機関は、高出力化やエンジンの小型化に伴い、燃焼室内における吸気及び排気バルブの専有面積が増大している。そのため、混合気に点火するためのスパークプラグ自身もその小型化（細径化）が要求されている。さらにそれに伴って、スパークプラグにおいて中心電極と取付金具との間に介在する絶縁碍子の厚みを小さくすることが要求されており、より耐電圧特性に優れたアルミナ焼結体の開発が求められている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２５６４８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、耐電圧特性に優れたアルミナ複合焼結体及びその評価方法、並びにこのようなアルミナ複合焼結体を用いたスパークプラグを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、アルミナを主成分とするアルミナ複合焼結体であって、
アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されたアルミナ複合焼結体において、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の断面積を測定したとき、上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合が１％〜２０％であることを特徴とするアルミナ複合焼結体にある（請求項１）。
【０００９】
第２の発明は、アルミナを主成分とするアルミナ複合焼結体であって、
アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されたアルミナ複合焼結体において、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１００μｍ×１００μｍの領域を分析面とし、互いに隣接する少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の断面積を測定し、該断面積を同面積の円に換算したときの円の直径が０．１μｍ〜４μｍであることを特徴とするアルミナ焼結体にある（請求項２）。
【００１０】
第３の発明は、アルミナを主成分とするアルミナ複合焼結体であって、
アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されたアルミナ複合焼結体において、
上記アルミナ複合焼結体は、上記微粒子の粉末とアルミナ粒子の粉末とを所定の配合割合で分散媒中に分散させて原料混合物スラリーを作製し、該原料混合物スラリーを成形し焼成してなり、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも１０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａ（ｗｔ％）と、上記分散媒中に分散させた上記アルミナ粒子と上記微粒子との合計量中の上記微粒子の濃度Ｂ（ｗｔ％）とを比較したとき、濃度Ａと濃度Ｂとの差が±２０ｗｔ％以内であることを特徴とするアルミナ複合焼結体にある（請求項６）。
【００１１】
上記第１の発明において最も注目すべき点は、上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合が１％〜２０％であることにある。また、上記第２の発明において最も注目すべき点は、上記分析面中に含まれる各微粒子の断面積を測定し、該断面積を同面積の円に換算したときの円の直径が０．１μｍ〜４μｍであることにある。また、上記第３の発明において最も注目すべき点は、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａ（ｗｔ％）と、上記分散媒中に分散させた上記アルミナ粒子と上記微粒子との合計量中の上記微粒子の濃度Ｂ（ｗｔ％）とを比較したとき、濃度Ａと濃度Ｂとの差が±２０（ｗｔ％）以内であることにある。
上記第１〜第３の発明のように、上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合（以下、適宜「微粒子の面積割合」という）、上記微粒子の断面積を同面積の円に換算したときの円の直径（以下、適宜「微粒子の円相当径」という）、又は上記濃度Ａと上記濃度Ｂとの差（以下、適宜「微粒子の濃度差」という）が、上記特定の範囲内にある上記アルミナ複合焼結体は、優れた耐電圧特性を示すことができる。
【００１２】
上記アルミナ複合焼結体が上記のごとく優れた耐電圧特性を示す理由は定かではないが、融点１３００℃以上の上記微粒子が、上述の微粒子の面積割合、円相当径、又は濃度差を満足する分散状態で分散されているため、上記アルミナ結晶粒の焼結時に該アルミナ結晶粒の粒成長を抑制し、結晶粒界が増大したためであると考えられる。即ち、粒界抵抗が増大し、耐電圧特性が向上すると考えられる。
また、１３００℃以上という高融点の上記微粒子は、主成分であるアルミナとともに結晶相を形成することができる。そのため、例えば従来の焼結助剤からなるガラス相よりも絶縁性が高く、高電圧が印加されても絶縁破壊時の導電路になりにくい。したがって、上記アルミナ複合焼結体においては、導電経路を分断することにより絶縁破壊の耐電圧を向上させることができる。
【００１３】
第４の発明は、上記アルミナ複合焼結体を絶縁材料として用いたことを特徴とするスパークプラグにある（請求項１３）。
【００１４】
上記スパークプラグは、耐電圧特性に優れる上記第１〜第３の発明の上記アルミナ複合焼結体を絶縁材料として用いている。そのため、上記スパークプラグは、優れた耐電圧特性を示すことができる。
【００１５】
第５の発明は、外周に取付用ネジ部が設けられた取付金具と、該取付金具内に固定された絶縁碍子と、先端部が上記絶縁碍子から突出するように上記絶縁碍子内に固定された中心電極と、上記取付金具に固定されて上記中心電極の上記先端部との間に火花放電ギャップを介して対向する接地電極とを備えるスパークプラグにおいて、
上記取付用ネジ部の呼び径は、Ｍ１０以下であり、
上記絶縁碍子として、上記アルミナ複合焼結体が用いられていることを特徴とするスパークプラグにある（請求項１４）。
上記スパークプラグは、上記絶縁碍子として、耐電圧特性に優れる上記第１〜第３の発明の上記アルミナ複合焼結体を用いている。そのため、上記取付用ネジ部の呼び径をＭ１０以下にまで小型化しても上記スパークプラグは、優れた耐電圧特性を示すことができる。
【００１６】
第６の発明は、スパークプラグの絶縁材料として用いられるアルミナ複合焼結体の評価方法であって、
上記アルミナ複合焼結体は、アルミナを主成分とし、アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されており、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の断面積を測定したとき、上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合が１％〜２０％である上記アルミナ複合焼結体を上記スパークプラグの絶縁材料として用いることを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法にある（請求項１５）。
【００１７】
第７の発明は、スパークプラグの絶縁材料として用いられるアルミナ複合焼結体の評価方法であって、
上記アルミナ複合焼結体は、アルミナを主成分とし、アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されており、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１００μｍ×１００μｍの領域を分析面とし、互いに隣接する少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の断面積を測定し、該断面積を同面積の円に換算したときの円の直径が０．１μｍ〜４μｍである上記アルミナ複合焼結体を上記スパークプラグの絶縁材料として用いることを特徴とするアルミナ焼結体の評価方法にある（請求項１６）。
【００１８】
第８の発明は、スパークプラグの絶縁材料として用いられるアルミナ複合焼結体の評価方法であって、
上記アルミナ複合焼結体は、アルミナを主成分とし、アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる融点１３００℃以上の微粒子が分散されており、
上記アルミナ複合焼結体は、上記微粒子の粉末とアルミナ粒子の粉末とを所定の配合割合で分散媒中に分散させて原料混合物スラリーを作製し、該原料混合物スラリーを成形し焼成してなり、
上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも１０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａ（ｗｔ％）と、上記分散媒中に分散させた上記アルミナ粒子と上記微粒子との合計量中の上記微粒子の濃度Ｂ（ｗｔ％）とを比較したとき、濃度Ａと濃度Ｂとの差が±２０ｗｔ％以内である上記アルミナ複合焼結体を上記スパークプラグの上記絶縁材料として用いることを特徴とするアルミナ複合焼結体の評価方法にある（請求項２０）。
【００１９】
上記第６の発明において最も注目すべき点は、上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合が１％〜２０％である上記アルミナ複合焼結体を上記スパークプラグの絶縁材料として用いることにある。また、上記第７の発明において最も注目すべき点は、上記分析面中に含まれる各微粒子の断面積を測定し、該断面積を同面積の円に換算したときの円の直径が０．１μｍ〜４μｍである上記アルミナ複合焼結体を上記スパークプラグの絶縁材料として用いることにある。また、上記第８の発明において最も注目すべき点は、上記濃度Ａと上記濃度Ｂとの差が±２０％以内である上記アルミナ複合焼結体を上記絶縁材料として用いることにある。
【００２０】
上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合（微粒子の面積割合）、上記微粒子の断面積を同面積の円に換算したときの円の直径（微粒子の円相当径）、又は上記濃度Ａと上記濃度Ｂとの差（微粒子の濃度差）が、上記特定の範囲内にある上記アルミナ複合焼結体は、上記のごとく、優れた耐電圧特性を示すことができる。したがって、上記第６〜第８の発明のごとく、上記微粒子の面積割合、円相当径、又は濃度差を指標として上記アルミナ複合焼結体を選択することにより、上記スパークプラグの絶縁材料に適した上記アルミナ複合焼結体を得ることができる。また、上記アルミナ複合焼結体は、優れた耐電圧特性を有しているため、上記スパークプラグの上記絶縁材料に用いると、上記スパークプラグの小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１〜図３に、アルミナ複合焼結体の結晶構造の例を示す。
同図に示すごとく、アルミナ複合焼結体１においては、アルミナ結晶粒子４が焼結しており、その結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、融点１３００℃以上の微粒子２が分散されている。
図１に示すごとく、微粒子２は、アルミナ複合焼結体１において、アルミナ結晶粒子４の粒界３に分散された形態をとることができる。また、図２に示すごとく、微粒子２は、アルミナ結晶粒子４の内部に分散された形態をとることができる。また、図３に示すごとく、微粒子２は、アルミナ結晶粒子４間の粒界３及びアルミナ結晶粒子４の内部に分散された形態をとることができる。
【００２２】
図１〜図３に示すごとく、粒界３とは、アルミナ焼結体を構成するアルミナ結晶粒４同士の界面である。即ち、２つのアルミナ結晶粒子４の間に形成される領域を示し、３つのアルミナ結晶粒子４の間に形成される領域（所謂３重点）を示す場合もある。具体的には、アルミナ複合焼結体１の断面において、結晶学的に結晶粒子４の間に明らかな境界が観察され、結晶方位にしたがって整列し結晶配列が異なる界面が観察される場合に、これを粒界とする。
【００２３】
また、上記微粒子は、平均粒径２００ｎｍ以下でかつ最大粒径が１μｍ以下の一次粒子及び／又は該一次粒子が凝集してなる二次粒子からなる。
上記微粒子の一次粒子の平均粒径が２００ｎｍを越える場合には、上記微粒子同士が凝集体を形成し、分散することができないことにより特性が悪化するおそれがある。一方、一次粒子の最大粒径が１μｍを越える場合には、１μｍを越える上記微粒子を核にして数μ以上の凝集体を形成し、分散することができないことにより特性が悪化するおそれがある。
上記微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡（Transmission  Electron  Microscopy；ＴＥＭ）で観察した例えば任意の１００個の微粒子について、粒径を測定し、その平均値を算出することにより得ることができる。上記微粒子の粒径は、該微粒子が球状の場合にはその直径である。上記微粒子が球状以外の場合には、画像処理により上記微粒子の投影面積を計測し、上記投影面積を円相当面積とした場合の円相当直径を粒径とすることができる。
また、上記微粒子の最大径は、平均粒径と同様に粒径を測定したときにおける粒径の最大値である。
【００２４】
また、上記微粒子は、融点１３００℃以上である。
上記微粒子の融点が１３００℃未満の場合には、主成分であるアルミナの焼結温度１３００℃以上では溶融し、ガラス相を形成するための本来の微粒子の添加効果が得られないばかりか、かえって特性が悪化するおそれがある。
【００２５】
また、上記アルミナ複合焼結体は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）の少なくともいずれかの条件を満足する。
（Ａ）上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる各微粒子の断面積を測定したとき、上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合は１％〜２０％である。
（Ｂ）上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１００μｍ×１００μｍの領域を分析面とし、互いに隣接する少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる各微粒子の断面積を測定し、該断面積を同面積の円に換算したときの円の直径が０．１μｍ〜４μｍである。
（Ｃ）上記アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも１０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａ（ｗｔ％）と、上記分散媒中に分散させた上記アルミナ粒子と上記微粒子との合計量中の上記微粒子の濃度Ｂ（ｗｔ％）とを比較したとき、濃度Ａと濃度Ｂとの差が±２０ｗｔ％以内である。
【００２６】
上記アルミナ複合焼結体が、上記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれをも満足しない場合には、上記アルミナ複合焼結体の耐電圧特性が低下するおそれがある。また、かかるアルミナ複合焼結体をスパークプラグの絶縁材料用いた際には、耐電圧特性が不十分となり、スパークプラグの小型化が困難になるおそれがある。
【００２７】
上記分析面中における上記微粒子の断面積の測定は、上記分析面について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像として検出し、該マッピングドット画像中のドットの面積を測定することにより行うことができる（請求項３、請求項１７）。
【００２８】
また、上記分析面中における上記微粒子の断面積の測定は、上記分析面について、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像として検出し、該マッピングドット画像中のドットの面積を測定することにより行うことができる（請求項４、請求項１８）。
【００２９】
また、上記分析面中における上記微粒子の断面積の測定は、上記分析面について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いた高角度散乱暗視野法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像として検出し、該マッピングドット画像中のドットの面積を測定することにより行うことができる（請求項５、請求項１９）。
上記のごとく、電解放射走査型透過電子顕微鏡（Field  Effect-Scanning  Transmission  Electron  Microscopy；FE-STEM）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（Energy  Dispersion  Spectroscopy；EDS）、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡（Energy  Filter  Transmission  Electron  Microscopy；EFTEM）を用いた電子エネルギー損失分光法（Electron  Energy  Loss  Spectroscopy；EELS）、又は電解放射走査型透過電子顕微鏡（Field  Effect-Scanning  Transmission  Electron  Microscopy；FE-STEM）を用いた高角度散乱暗視野法（High  Angle  Annular  Dark  Field）によれば、上記分析面における上記微粒子を構成する金属元素等の元素を検出することができる。したがって、上記マッピング分析を行うと、上記微粒子の分散状態を上記マッピングドット画像における例えば色付きのドット等として検出することができる。したがって、上記分析面中における上記微粒子の断面積を正確かつ簡単に測定することができる。
【００３０】
また、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した領域について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法によるマッピング分析を行うことにより測定することができる（請求項７、請求項２１）。
また、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した領域について、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法によるマッピング分析を行うことにより測定することができる（請求項８、請求項２２）。
また、上記分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した領域について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いた高角度散乱暗視野法によるマッピング分析を行うことにより測定することができる（請求項９、請求項２３）。
【００３１】
上記電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法、又は電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いた高角度散乱暗視野法によれば、上記分析面における上記微粒子を構成する金属元素等の元素を検出し、その濃度を測定することができる。この元素濃度から上記微粒子の濃度を算出することができる。具体的には、上記微粒子を構成する例えば金属酸化物等の化合物の分子量に基づいて、上記元素濃度から上記微粒子の濃度（濃度Ａ）を算出することができる。この場合には、上記濃度Ａと上記濃度Ｂとの差を算出する際に、上記分散媒中に分散させた上記アルミナ粒子と上記微粒子との合計量中の上記微粒子の濃度（濃度Ｂ）についても該微粒子を構成する化合物の分子量に基づいて濃度（濃度Ｂ）を算出する。
また、微粒子の濃度（濃度Ａ）として、上記元素濃度をそのまま用いることもできる。この場合には、上記濃度Ａと上記濃度Ｂとの差を算出する際に、上記分散媒中に分散させた上記アルミナ粒子と上記微粒子との合計量中の上記微粒子の濃度（濃度Ｂ）についても、該微粒子を構成する金属元素等の元素の濃度に換算する。
【００３２】
上記微粒子は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｓｃ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、Ｍｎ2Ｏ3、ＭｎＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、Ｇａ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｐｒ2Ｏ3、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｐｍ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔｂ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ａｌ2ＳｉＯ5、３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＹＡｌＯ3、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、ＬａＡｌＯ3、ＣｅＡｌＯ3、ＮｄＡｌＯ3、ＰｒＡｌＯ3、ＳｍＡｌＯ3、ＥｕＡｌＯ3、ＧｄＡｌＯ3、ＴｂＡｌＯ3、ＤｙＡｌＯ3、ＨｏＡｌＯ3、ＹｂＡｌＯ3、ＬｕＡｌＯ3、Ｙ2ＳｉＯ5、ＺｒＳｉＯ4、ＣａＳｉＯ3、２ＭｇＯ・ＳｉＯ2、ＭｇＯ・ＳｉＯ2、ＭｇＳｉＯ3、ＭｇＣｒ2Ｏ4から選ばれる１種以上からなることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、上記アルミナ複合焼結体において、上記微粒子が上記アルミナ結晶粒の粒界に、絶縁性に優れた酸化物層を形成することができる。そのため、上記アルミナ複合焼結体の耐電圧特性をより向上させることができる。
【００３３】
また、上記アルミナ複合焼結体は、上記微粒子を０．０５ｗｔ％〜５ｗｔ％含有することが好ましい（請求項１１）。
上記微粒子が０．０５ｗｔ％未満の場合には、特性向上に寄与しないおそれがある。
一方、５ｗｔ％を越える場合には、上記微粒子同士が凝集体を形成し、分散することができないことにより特性が悪化するおそれがある。
【００３４】
また、上記アルミナ複合焼結体は、焼結助剤として、Ｓｉ元素を含むＳｉ化合物を含有することが好ましい（請求項１２）。
この場合には、上記アルミナ複合焼結体の緻密性をより向上させることができる。
【００３５】
また、上記アルミナ複合焼結体は、例えば次のようにして作製することができる。
即ち、まず、上記微粒子の粉末とアルミナ粒子の粉末とを所定の配合割合で分散媒中に分散させて原料混合物スラリーを作製する。次いで、該原料混合物スラリーを例えば造粒スプレー等により乾燥させ、造粒粉を得る。次に、この造粒粉を例えば所望の碍子形状に成形し、成形体を得る。その後、該成形体を焼成することにより、例えば碍子形状のアルミナ複合焼結体を作製することができる。
上記微粒子の面積割合、円相当径、及び濃度差は、例えば上記微粒子粉末とアルミナ粒子粉末との配合割合、上記原料混合物の分散方法、及び焼成温度等を調整することにより、制御することができる。
【００３６】
次に、上記スパークプラグについて説明する。図４に上記スパークプラグの一例を示す。
同図に示すごとく、スパークプラグ５は、自動車用エンジンの点火栓などに適用されるものであり、該エンジンの燃焼室を区画形成するエンジンヘッド（図示略）に設けられたねじ穴に挿入されて固定されるようになっている。
スパークプラグ５は、導電性の例えば低炭素鋼等の鉄鋼材料等からなる円筒形状の取付金具５１を有している。この取付金具５１の外周面には、エンジンブロック（図示略）に固定するための取付用ネジ部５１５が設けられている。本実施形態例において、取付用ネジ部５１５の呼び径は１０ｍｍ以下であり、取付用ネジ部５１５は、ＪＩＳ（日本工業規格）でいうＭ１０以下のものである。
【００３７】
取付金具５１の内部には、絶縁碍子５２が収納されて固定されている。本実施形態例において、絶縁碍子５２は、上記アルミナ複合焼結体からなる。この絶縁碍子５２の先端部５２１は、取付金具５１の先端部５１１から突出している。
絶縁碍子５２の軸孔５２５には中心電極５３が固定されており、それによって、中心電極５３は取付金具５１に対して絶縁保持されている。
中心電極５３は、例えば内材がＣｕ等の熱伝導性に優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性及び耐食性に優れた金属材料により構成された円柱体からなる。
【００３８】
図４に示されるように、中心電極５３は、その先端部５３１が絶縁碍子５２の先端部５２１から突出するように設けられている。このようにして、中心電極５３は、その先端部５３１が突出した状態で、取付金具５１に収納されている。
【００３９】
一方、接地電極５４は、例えばＮｉを主成分とするＮｉ基合金からなる柱形状をなすものである。本実施形態例では、接地電極５４は、角柱形状をなしており、一端側が取付金具５１の先端部５１１に溶接などにより固定され、中間部が略Ｌ字に曲げられて、他端側の側面５４１において中心電極５３の先端部５３１と火花放電ギャップ５０を介して対向している。
【００４０】
ここで、中心電極５３の先端部５３１には、貴金属チップ５５が当該先端部５３１から突出して設けられている。また、接地電極５４の側面５４１には、貴金属チップ５６が当該側面５４１から突出して設けられている。
これら貴金属チップ５５、５６は、Ｉｒ（イリジウム）合金やＰｔ（白金）合金等からなり、電極母材５３、５４にレーザ溶接や抵抗溶接等にて接合されている。
【００４１】
そして、火花放電ギャップ５０は、両貴金属チップ５５、５６の先端面間の空隙である。この火花放電ギャップ５０の大きさは、たとえば１ｍｍ程度にすることができる。
【００４２】
また、絶縁碍子５２の先端部５２１とは反対側の部位において、絶縁碍子５２の軸孔５２５には中心電極５３の取り出し用のステム５７が設けられている。このステム５７は、導電性を有し、棒状であり、絶縁碍子５２の軸孔５２５内部において、中心電極５３と導電性のガラスシール５８を介して電気的に接続されている。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
次に、本発明の実施例につき、説明する。
本例においては、アルミナ複合焼結体を作製し、その耐電圧特性の評価を行う。
まず、アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、Ｙ2Ｏ3からなる微粒子が分散されたアルミナ複合焼結体を作製する。本例においては、アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の断面積を測定したとき、上記微粒子の断面積が上記分析面の面積を占める割合（微粒子の面積割合）が異なる１０種類のアルミナ複合焼結体（試料Ｘ２〜試料Ｘ１１）を作製する。
【００４４】
具体的には、まず、純度９９．９％以上のアルミナからなり、平均粒径０.４〜１.０μｍのアルミナ粒子の粉末を準備した。また、ＳｉＯ2（酸化ケイ素）からなる焼結助剤を準備した。さらに、平均粒子径１００ｎｍのＹ2Ｏ3からなる微粒子を準備した。微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡ＴＥＭ（Transmission  Electron  Microscopy）で観察した１００個の粒子について算術平均した平均粒子径である。また、この微粒子の最大径は、１μｍ未満であった。
【００４５】
次いで、アルミナ粒子の粉末１００重量部と、焼結助剤２重量部と、微粒子０．２重量部とを水に分散させて、原料混合物スラリーを作製した。
具体的には、まず、攪拌翼を備える混合タンクに純水１００重量部を添加し、さらに上記焼結助剤２重量部と微粒子０.２重量部とを添加し、撹拌翼により混合し分散させた。このとき分散液のｐＨ値（水素イオン濃度）を８〜１０に調整した。これにより、焼結助剤と微粒子の粒子同士が互いに反発して凝集しないように、粒子の表面電位（ゼータ電位）を制御することができる。なお、表面電位は、分散液のｐH値を選択することで任意に選定できる。
また、混合タンクは超音波振動手段を備えている。この超音波振動手段は、分散液中の焼結助剤の粒子と微粒子とが凝集しないように防衛する手段として機能する。
【００４６】
次に、混合タンク内の分散液に、アルミナ粒子の粉末１００重量と適量のバインダーとを添加し、３０分以上攪拌混合して原料混合物スラリーを調製した。バインダーとしては、例えばポリビニルアルコール、アクリル等の樹脂材料を用いることができる。さらに、この原料混合物スラリーを高速ロータミキサで混合し、分散させた。
この高速ロータミキサは、混合室と、この混合室内に周速２０ｍ／秒以上で高速旋回する複数のロータとを備える。上記原料混合物スラリーを各ロータが高速回転する混合室に導入すると、原料混合物スラリーの高速旋回流が形成される。そして、各ロータに形成された1ｍｍ程度の間隙を原料混合物スラリーが通過する際に衝撃波が発生し、この衝撃波により、原料混合物スラリー中の焼結助剤と微粒子との凝集が抑制される。その結果、アルミナ粒子、焼結助剤の粒子、及び微粒子が均一に分散された混合原料物スラリーが得られる。
なお、高速ロータミキサでの操作は３パスで行った。１パスとは原料混合物スラリーの全量が高速ロータミキサの混合室を１回通過することであり、３パスとは３回通過させることである。
【００４７】
このようにして得られた原料混合物スラリーは、例えば媒体撹拌ミル等のように、ジルコニアビーズ等の固体メディアによる従来の混合・分散方法で得られるスラリーよりも、各粒子が均一に分散されている。従来の混合・分散方法では、アルミナ粒子に粉砕力を与えるとアルミナ表面の表面電位（ゼータ電位）が変化し、また、粒子表面に活性面が生じるため焼結助剤の粒子と微粒子とがアルミナ粒子の表面に、メカノケミカル等の吸引力で吸着し、凝集体を形成し易くなる。
【００４８】
次に、上記のようにして得られた原料混合物スラリーを造粒スプレー乾燥により乾燥させて、造粒粉を得た。この造粒粉を碍子形状に成形し、成形体を得た。次いで、成形体を焼成し、碍子形状のアルミナ複合焼結体を得た。本例においては、焼成時における焼成条件（温度及び時間）を、焼成温度１３００〜１６００℃、焼成時間１〜３時間という範囲で変化させ、１０種類のアルミナ複合焼結体（試料Ｘ２〜試料Ｘ１１）を作製した。試料Ｘ２〜試料Ｘ１１は、いずれもＹ2Ｏ3からなる微粒子を含有する。
【００４９】
また、本例においては、比較用として、アルミナからなるアルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体（試料Ｘ１）を作製した。この試料Ｘ１は、微粒子を含有しておらず、微粒子を用いなかった点を除いては、上記試料Ｘ２と同様にして作製した。
【００５０】
次に、上記試料Ｘ１〜試料Ｘ１１のアルミナ複合焼結体について、耐電圧測定装置を用いて耐電圧を測定した。
具体的には、碍子形状のアルミナ複合焼結体に、耐電圧測定装置の内部電極を挿入した。また、円形リング状の外部電極をアルミナ複合焼結体の外周に嵌め込み、測定点が常にアルミナ焼結体の厚さ１．０±０．０５ｍｍとなるように配置した。
次いで、内部電極と外部電極との間に、定電圧電源から発振器とコイルとにより発生させた高電圧を印加した。このとき、オシロスコープでモニターしながら、３０サイクル／秒の周波数で１ｋＶ／秒ずつ電圧を上昇させた。そして、アルミナ複合焼結体が絶縁破壊したときの電圧を測定し、これを耐電圧とした。その結果を表１に示す。
【００５１】
次いで、上記試料Ｘ１〜Ｘ１１について、その断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる各微粒子の断面積を測定した。具体的には、上記分析面について、電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像（カラードット画像）として検出した。分析は、電解放射走査型透過電子顕微鏡及びエネルギー分散型Ｘ線分光分析装置を用いて各試料から発生する特性Ｘ線を元に元素分析を行った。これにより、各分析面２０箇所における微粒子の単体粒子（一次粒子）又は集合体粒子（二次粒子）をマッピングドット画像（カラードット画像）として観察して判別し、微粒子の単体粒子又は集合体粒子のマッピングドット画像を微粒子領域と定義し、上記分析面における微粒子領域の占める面積割合を検出した。その結果を表１に示す。
【００５２】
また、本例においては、上記試料Ｘ２〜試料Ｘ１１とは異なる組成の微粒子を用いて、さらに８０種類のアルミナ複合焼結体（試料Ｘ１２〜Ｘ９１）を作製した。
即ち、試料Ｘ１２〜Ｘ２１は、ＭｇＯからなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ２〜試料Ｘ１１と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ１２〜試料Ｘ２１は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間は１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ２２〜Ｘ３１は、ＳｉＯ2からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ２〜試料Ｘ１１と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ２２〜試料Ｘ３１は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間は１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ３２〜Ｘ４１は、ＺｒＯ2からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ２〜試料Ｘ１１と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ３２〜試料Ｘ４１は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間は１〜３時間の範囲内で変更した。
【００５３】
試料Ｘ４２〜Ｘ５１は、Ｌｕ2Ｏ3からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ２〜試料Ｘ１１と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ４２〜試料Ｘ５１は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間は１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ５２〜Ｘ６１は、ＮｄＡｌＯ3からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ２〜試料Ｘ１１と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ５２〜試料Ｘ６１は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間は１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ６２〜Ｘ７１は、ＺｒＳｉＯ4からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ２〜試料Ｘ１１と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ６２〜試料Ｘ７１は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間は１〜３時間の範囲内で変更した。
【００５４】
試料Ｘ７２〜Ｘ８１は、Ｎｂ2Ｏ5からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ２〜試料Ｘ１１と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ７２〜試料Ｘ８１は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間は１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ８２〜Ｘ９１は、Ｎｄ2Ｏ3からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ２〜試料Ｘ１１と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ８２〜試料Ｘ９１は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間は１〜３時間の範囲内で変更した。
【００５５】
上記試料Ｘ１２〜試料Ｘ９１についても、上記試料Ｘ１〜試料Ｘ１１と同様にして耐電圧及び微粒子の面積割合を測定した。その結果を表１〜表３に示す。
【００５６】
また、上記試料Ｘ１〜試料Ｘ９１の微粒子の面積割合については、下記のエネルギーフィルター透過電子顕微鏡（ＥＦＴＥＭ）を用いた電子エネルギー損失分光法（ＥＥＬＳ）によっても測定した。
具体的には、上記試料Ｘ１〜試料Ｘ９１について、その断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも２０箇所の上記分析面について、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像（カラードット画像）として検出した。分析は、ＥＦＴＥＭ及びＥＥＬＳ装置を用いて各試料から発生する特性Ｘ線を元に元素分析を行った。これにより、各分析面２０箇所における微粒子の単体粒子（一次粒子）又は集合体粒子（二次粒子）をマッピングドット画像（カラードット画像）として観察して判別し、微粒子の単体粒子又は集合体粒子のマッピングドット画像を微粒子領域と定義し、上記分析面における微粒子領域の占める面積割合を検出した。
その結果、上述の電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）による結果（表１〜表３参照）と同様の結果が得られた。
【００５７】
また、上記試料Ｘ１〜試料Ｘ９１の微粒子の面積割合については、下記の電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いた高角度散乱暗視野法（ＨＡＡＤＦ）によっても測定した。
具体的には、上記試料Ｘ１〜Ｘ９１について、その断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも２０箇所の上記分析面について、電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いた高角度散乱暗視野法（ＨＡＡＤＦ）によるマッピング分析を行って上記分析面中に含まれる上記微粒子の断面積をマッピングドット画像（カラードット画像）として検出した。分析は、ＦＥ−ＳＴＥＭ及びＨＡＡＤＦ装置を用いて各試料から発生する特性Ｘ線を元に元素分析を行った。これにより、各分析面２０箇所における微粒子の単体粒子（一次粒子）又は集合体粒子（二次粒子）をマッピングドット画像（カラードット画像）として観察して判別し、微粒子の単体粒子又は集合体粒子のマッピングドット画像を微粒子領域と定義し、上記分析面における微粒子領域の占める面積割合を検出した。
その結果、上述の電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）による結果（表１〜表３参照）と同様の結果が得られた。
【００５８】
【表１】
2008024583.tif 000003
【００５９】
【表２】
2008024583.tif 000004
【００６０】
【表３】
2008024583.tif 000005
【００６１】
表１〜表３より知られるごとく、上記微粒子の面積割合が１％〜２０％である各試料（試料Ｘ２〜試料Ｘ８、試料Ｘ１２〜試料Ｘ１８、試料Ｘ２２〜試料Ｘ２８、試料Ｘ３３〜試料Ｘ３８、試料Ｘ４２〜試料Ｘ４８、試料Ｘ５２〜試料Ｘ５８、試料Ｘ６２〜試料Ｘ６８、試料Ｘ７２〜試料Ｘ７８、試料Ｘ８２〜試料Ｘ８８）については、３２ｋＶ以上の高い耐電圧を示した。より好ましくは、面積割合は２％〜２０％がよく、この場合には、３７ｋＶ以上というより高い耐電圧を示すことができる。このような高い耐電圧を示すアルミナ複合焼結体は、スパークプラグの絶縁体に好適であり、スパークプラグの小型化を可能にする。
【００６２】
（実施例２）
本例においては、アルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも１０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる微粒子の濃度Ａ（ｗｔ％）と、作製時に用いた上記アルミナ粒子と上記微粒子との合計量中の上記微粒子の量（濃度Ｂ（ｗｔ％））とを比較したとき、濃度Ａと濃度Ｂとの差が異なる複数のアルミナ複合焼結体を作製する。
本例においては、まず、Ｙ2Ｏ3からなる微粒子を含有し、上記濃度Ａと上記濃度Ｂとの差が異なる１１種類のアルミナ複合焼結体（試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２）を作製する。
【００６３】
具体的には、まず、実施例１と同様に、純度９９．９％以上のアルミナからなり、平均粒径０.４〜１.０μｍのアルミナ粒子の粉末を準備した。また、ＳｉＯ2（酸化ケイ素）からなる焼結助剤を準備した。さらに、平均粒子径１００ｎｍのＹ2Ｏ3からなる微粒子を準備した。微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡ＴＥＭ（Transmission  Electron  Microscopy）で観察した１００個の粒子について算術平均した平均粒子径である。また、この微粒子の最大径は１μｍ未満であった。
【００６４】
次いで、アルミナ粒子の粉末１００重量部と、焼結助剤２重量部と、微粒子０．２重量部とを水に分散させ、原料混合物スラリーを作製した。この原料混合物スラリーの作製は、実施例１と同様の方法によって行った。
【００６５】
次に、上記のようにして得られた原料混合物スラリーを造粒スプレー乾燥により乾燥させて、造粒粉を得た。この造粒粉を碍子形状に成形し、成形体を得た。次いで、成形体を焼成し、碍子形状のアルミナ複合焼結体を得た。本例においては、焼成時の焼成温度、焼成時間を変えて、１１種類のアルミナ複合焼結体を作製した。これを試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２とする。なお、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
【００６６】
また、本例においては、上記試料Ｘ９２〜Ｘ１０２とは異なる組成の微粒子を用いて、さらに８８種類のアルミナ複合焼結体（試料Ｘ１０３〜Ｘ１９０）を作製した。
即ち、試料Ｘ１０３〜Ｘ１１３は、ＭｇＯからなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ１０３〜試料Ｘ１１３は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ１１４〜Ｘ１２４は、ＳｉＯ2からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ１１４〜試料Ｘ１２４は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ１２５〜Ｘ１３５は、ＺｒＯ2からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ１２５〜試料Ｘ１３５は、微焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
【００６７】
試料Ｘ１３６〜Ｘ１４６は、Ｌｕ2Ｏ3からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ１３６〜試料Ｘ１４６は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ１４７〜Ｘ１５７は、ＮｄＡｌＯ3からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ１４７〜試料Ｘ１５７は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ１５８〜Ｘ１６８は、ＺｒＳｉＯ4からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ１５８〜試料Ｘ１６８は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ１６９〜Ｘ１７９は、Ｎｂ2Ｏ5からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ１６９〜試料Ｘ１７９は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ１８０〜Ｘ１９０は、Ｎｄ2Ｏ3からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１０２と同様の作製方法に従って作製した。また、各試料Ｘ１８０〜試料Ｘ１９０は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
【００６８】
次いで、本例において作製した上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１９０について、上記実施例１と同様に、耐電圧を測定した。その結果を表４〜表６に示す。なお、表４には、比較用として、微粒子を含有していない上記試料Ｘ１（実施例１参照）の耐電圧の結果を併記する。
【００６９】
また、各試料（試料Ｘ９２〜試料Ｘ１９０）について、上記濃度Ａと上記濃度Ｂとの差（微粒子の濃度差）を下記のようにして測定した。
即ち、各試料のアルミナ複合焼結体の断面における任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも１０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａ（ｗｔ％）を測定した。各分析面中に含まれる上記微粒子の濃度Ａは、上記分析面を１万倍に拡大した１０μｍ×１０μｍの領域について、電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）によるマッピング分析を行うことにより測定した。
これにより上記分析面における上記微粒子を構成する金属元素等の元素を検出し、元素濃度を測定することができる。本例においては、この元素濃度を濃度Ａとした。
また、濃度Ｂは、アルミナ複合焼結体の作製時において、分散媒中に分散させたアルミナ粒子と微粒子との合計量中の微粒子の濃度であるが、本例においては、その濃度を分散媒中に分散させた微粒子を構成する元素（上記マッピング分析によって検出される元素）の濃度に換算してこれを濃度Ｂとした。そして、各試料の濃度差（濃度Ａ−濃度Ｂ）を算出した。その結果を表４〜表６に示す。
【００７０】
また、上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１９０の濃度差については、下記のエネルギーフィルター透過電子顕微鏡（ＥＦＴＥＭ）を用いた電子エネルギー損失分光法（ＥＥＬＳ）によっても測定した。
具体的には、各試料について、任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも１０箇所の上記分析面について、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法によるマッピング分析を行うことにより測定した。分析は、ＥＦＴＥＭ及びＥＥＬＳ装置を用いて各試料から発生する特性Ｘ線を元に元素分析を行った。これにより、上記分析面における上記微粒子を構成する金属元素等の元素を検出し、元素濃度（濃度Ａ）を測定した。そして、分散媒中に分散させたアルミナ粒子と微粒子との合計量中の微粒子の濃度を、該微粒子を構成する元素の濃度に換算してこれを濃度Ｂとし、各試料の濃度差（濃度Ａ−濃度Ｂ）を算出した。
その結果、上述の電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）による結果（表４〜表６参照）と同様の結果が得られた。
【００７１】
また、上記試料Ｘ９２〜試料Ｘ１９０の濃度差については、下記の電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いた高角度散乱暗視野法（ＨＡＡＤＦ）によっても測定した。
具体的には、各試料について、任意の１０μｍ×１０μｍの領域を分析面とし、少なくとも１０箇所の上記分析面について、電解放射走査型透過電子顕微鏡を用いた高角度散乱暗視野法によるマッピング分析を行うことにより測定した。分析は、ＦＥ−ＳＴＴＥＭ及びＨＡＡＤＦ装置を用いて各試料から発生する特性Ｘ線を元に元素分析を行った。これにより、上記分析面における上記微粒子を構成する金属元素等の元素を検出し、元素濃度（濃度Ａ）を測定した。そして、分散媒中に分散させたアルミナ粒子と微粒子との合計量中の微粒子の濃度を、該微粒子を構成する元素の濃度に換算してこれを濃度Ｂとし、各試料の濃度差（濃度Ａ−濃度Ｂ）を算出した。
その結果、上述の電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）による結果（表４〜表６参照）と同様の結果が得られた。
【００７２】
【表４】
2008024583.tif 000006
【００７３】
【表５】
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【００７４】
【表６】
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【００７５】
表４〜表６より知られるごとく、上記微粒子の濃度差が±２０ｗ％以内である各試料（試料Ｘ９５〜試料Ｘ９９、試料Ｘ１０６〜試料Ｘ１１０、試料Ｘ１１７〜試料Ｘ１２１、試料Ｘ１２８〜試料Ｘ１３２、試料Ｘ１５０〜試料Ｘ１５４、試料Ｘ１６１〜試料Ｘ１６５、試料Ｘ１７２〜試料Ｘ１７６、試料Ｘ１８３〜試料Ｘ１８７）については、３４ｋＶ以上という高い耐電圧を示した。より好ましくは、上記微粒子の濃度差は±１０ｗｔ％以内がよく、この場合には４０ｋＶ以上というより高い耐電圧を示すことができる。このような高い耐電圧を示すアルミナ複合焼結体は、スパークプラグの絶縁体に好適であり、スパークプラグの小型化を可能にする。
【００７６】
（実施例３）
本例においては、アルミナ複合焼結体の断面における任意の１００μｍ×１００μｍの領域を分析面とし、互いに隣接する少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる各微粒子の断面積を測定し、その断面積を同面積の円に換算したときの円の直径（微粒子の円相当径）が異なる複数のアルミナ複合焼結体を作製する。
本例においては、まず、Ｙ2Ｏ3からなる微粒子を含有し、上記微粒子の円相当径が異なる１３種類のアルミナ複合焼結体（試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３）を作製する。
【００７７】
具体的には、まず、実施例１と同様に、純度９９．９％以上のアルミナからなり、平均粒径０.４〜１.０μｍのアルミナ粒子の粉末を準備した。また、ＳｉＯ2（酸化ケイ素）からなる焼結助剤を準備した。さらに、平均粒子径１００ｎｍのＹ2Ｏ3からなる微粒子を準備した。微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡ＴＥＭ（Transmission  Electron  Microscopy）で観察した１００個の粒子について算術平均した平均粒子径である。また、この微粒子の最大径は１μｍ未満であった。
【００７８】
次いで、アルミナ粒子の粉末１００重量部と、焼結助剤２重量部と、微粒子０．２重量部とを混合してなる原料混合物を水に分散し、原料混合物スラリーを作製した。この原料混合物スラリーの作製は、実施例１と同様の方法によって行った。
【００７９】
次に、上記のようにして得られた原料混合物スラリーを造粒スプレー乾燥により乾燥させて、造粒粉を得た。この造粒粉を碍子形状に成形し、成形体を得た。次いで、成形体を焼成し、碍子形状のアルミナ複合焼結体を得た。本例においては、焼成温度、焼成時間を変えて、１３種類のアルミナ複合焼結体を作製した。これを試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３とする。なお、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
【００８０】
また、本例においては、上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３とは異なる組成の微粒子を用いて、さらに１０４種類のアルミナ複合焼結体（試料Ｘ２０４〜試料Ｘ３０７）を作製した。
即ち、試料Ｘ２０４〜Ｘ２１６は、ＭｇＯからなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３と同様の作製方法に従って作製した。各試料Ｘ２０４〜試料Ｘ２１６は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。このとき、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ２１７〜Ｘ２２９は、ＳｉＯ2からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３と同様の作製方法に従って作製した。各試料Ｘ２１７〜試料Ｘ２２９は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。このとき、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ２３０〜Ｘ２４２は、ＺｒＯ2からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３と同様の作製方法に従って作製した。各試料Ｘ２３０〜試料Ｘ２４２は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。このとき、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
【００８１】
試料Ｘ２４３〜Ｘ２５５は、Ｌｕ2Ｏ3からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３と同様の作製方法に従って作製した。各試料Ｘ２４３〜試料Ｘ２５５は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。このとき、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ２５６〜Ｘ２６８は、ＮｄＡｌＯ3からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３と同様の作製方法に従って作製した。各試料Ｘ２５６〜試料Ｘ２６８は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。このとき、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ２６９〜Ｘ２８１は、ＺｒＳｉＯ4からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３と同様の作製方法に従って作製した。各試料Ｘ２６９〜試料Ｘ２８１は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。このとき、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
【００８２】
試料Ｘ２８２〜Ｘ２９４は、Ｎｂ2Ｏ5からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３と同様の作製方法に従って作製した。各試料Ｘ２８２〜試料Ｘ２９４は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。このとき、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
試料Ｘ２９５〜Ｘ３０７は、Ｎｄ2Ｏ3からなる微粒子を用いた点を除いては上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ２０３と同様の作製方法に従って作製した。各試料Ｘ２９５〜試料Ｘ３０７は、焼成条件（温度、時間）を変えて作製したものである。このとき、焼成温度は１３００〜１６００℃の範囲内で、焼成時間１〜３時間の範囲内で変更した。
【００８３】
次いで、本例において作製した上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ３０７について、上記実施例１と同様に、耐電圧を測定した。その結果を表７〜表１１に示す。なお、表７には、比較用として、微粒子を含有していない上記試料Ｘ１（実施例１参照）の耐電圧の結果を併記する。
【００８４】
また、各試料（試料Ｘ１９１〜試料Ｘ３０７）について、微粒子の円相当径を測定した。即ち、各試料の断面における任意の１００μｍ×１００μｍの領域を分析面とし、互いに隣接する少なくとも２０箇所の上記分析面について、各分析面中に含まれる各微粒子の断面積を、実施例１と同様に、電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）によるマッピング分析を行って測定した。これにより、上記微粒子の断面積をマッピングドット画像（カラードット画像）として検出した。そして、各分析面２０箇所における微粒子の単体粒子（一次粒子）又は集合体粒子（二次粒子）をマッピングドット画像（カラードット画像）として観察した。マッピングドット画像における微粒子の単体粒子又は集合体粒子を多角形として判別し、その面積を求めた。面積は、画像処理・画像計測・データ処理を統合したソフトウェア（例えば三谷商事製の「ウィンルーフ」等）を用いて計測することができる。得られた面積を、これと同面積の円に換算し、その円の直径を求め、得られた直径の平均値を微粒子の円相当径とした。その結果を表７〜表１１に示す。
【００８５】
また、上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ３０７の微粒子の円相当径については、実施例１と同様に、エネルギーフィルター透過電子顕微鏡（ＥＦＴＥＭ）を用いた電子エネルギー損失分光法（ＥＥＬＳ）によっても測定した。
その結果、上述の電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）による結果（表７〜表１１参照）と同様の結果が得られた。
【００８６】
また、上記試料Ｘ１９１〜試料Ｘ３０７の微粒子の円相当径については、実施例１と同様に、電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いた高角度散乱暗視野法（ＨＡＡＤＦ）によっても測定した。
その結果、上述の電解放射走査型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）による結果（表７〜表１１参照）と同様の結果が得られた。
【００８７】
【表７】
2008024583.tif 000009
【００８８】
【表８】
2008024583.tif 000010
【００８９】
【表９】
2008024583.tif 000011
【００９０】
【表１０】
2008024583.tif 000012
【００９１】
【表１１】
2008024583.tif 000013
【００９２】
表７〜表１１より知られるごとく、上記微粒子の円相当径が０．１〜４μｍである各試料（試料Ｘ１９１〜試料Ｘ１９７、試料Ｘ２０４〜試料Ｘ２１０、試料Ｘ２１７〜試料Ｘ２２３、試料Ｘ２３０〜試料Ｘ２３６、試料Ｘ２４３〜試料Ｘ２４９、試料Ｘ２５６〜試料Ｘ２６２、試料Ｘ２６９〜試料Ｘ２７５、試料Ｘ２８２〜試料Ｘ２８８、試料Ｘ２９５〜試料Ｘ３０１）については、３３ｋＶ以上という高い耐電圧を示した。より好ましくは、上記微粒子の円相当径は０．２μ〜３μｍがよく、この場合には、３７ｋＶ以上というより高い耐電圧を示すことができる。このような高い耐電圧を示すアルミナ複合焼結体は、スパークプラグの絶縁体に好適であり、スパークプラグの小型化を可能にする。
【００９３】
（実施例４）
本例は、種々の異なる組成からなる微粒子を用いて、アルミナ結晶粒が焼結してなるアルミナ焼結体の結晶粒内及び／又は結晶粒界中に、微粒子が分散されたアルミナ複合焼結体を作製する例である。
【００９４】
本例においては、後述の表１２及び表１３に示すごとく、各種化合物からなる微粒子を用い、上記実施例１と同様の作製方法にしたがって、６１種類のアルミナ複合焼結体（試料Ｘ３０８〜試料Ｘ３６８）を作製した（表１２及び表１３参照）。
各試料（試料Ｘ３０８〜試料Ｘ３６８）は、焼成温度１５００℃、焼成時間１時間で焼成して作製したアルミナ複合焼結体であり、その他の条件は上記実施例１と同様である。また、本例の各試料（試料Ｘ３０８〜試料Ｘ３６８）について、実施例１と同様にして微粒子の面積割合を測定したところ、いずれの試料も約５％であった。
本例の各試料について、実施例１と同様にして耐電圧を測定した。その結果を表１２及び表１３に示す。
【００９５】
【表１２】
2008024583.tif 000014
【００９６】
【表１３】
2008024583.tif 000015
【００９７】
表１２及び表１３より知られるごとく、組成が異なる種々の微粒子を用いても面積割合を約５％である試料Ｘ３０８〜試料Ｘ３６８のアルミナ複合焼結体は、３９ｋＶ以上という高い耐電圧を示した。
【００９８】
（実施例５）
本例は、異なる組成の微粒子を異なる配合割合で含有するアルミナ複合焼結体を作製し、その耐電圧を評価する例である。
【００９９】
具体的には、まず、実施例１と同様のアルミナ粒子の粉末、Ｙ2Ｏ3からなる微粒子、及び焼結助剤を準備した。
次いで、アルミナ粒子の粉末８９ｗｔ％、微粒子１０ｗｔ％、焼結助剤１ｗｔ％とを水に分散させて原料混合物スラリーを作製した。原料混合物スラリーの作製は、実施例１と同様の分散方法によって行った。次に、実施例１と同様にして、原料混合物スラリーを乾燥させて造粒粉を作製し、この造粒粉を成形し、成形体を得た。次いで、成形体を焼成温度１５００℃で、１時間焼成し、アルミナ複合焼結体（試料Ｘ３６９）を得た。
【０１００】
また、本例においては、後述の表１４〜表１６に示すごとく、上記試料Ｘ３６９とは微粒子の組成及び配合割合を変え、その他は上記試料Ｘ３６９と同様にしてさらに８９種類のアルミナ複合焼結体（試料Ｘ３７０〜試料Ｘ４５８）を作製した（表１４〜表１６参照）。そして、各試料（試料Ｘ３６９〜試料Ｘ４５８）について、実施例１と同様にして耐電圧を測定した。その結果を表１４〜表１６に示す。
【０１０１】
【表１４】
2008024583.tif 000016
【０１０２】
【表１５】
2008024583.tif 000017
【０１０３】
【表１６】
2008024583.tif 000018
【０１０４】
表１４〜表１６より知られるごとく、微粒子を０．０５ｗｔ％〜５ｗｔ％含有するアルミナ複合焼結体（試料Ｘ３７０〜試料Ｘ３７６、試料Ｘ３８０〜試料Ｘ３８６、試料Ｘ３９０〜試料Ｘ３９６、試料Ｘ４００〜試料Ｘ４０６、試料Ｘ４１０〜試料Ｘ４１６、試料Ｘ４２０〜試料Ｘ４２６、試料Ｘ４３０〜試料Ｘ４３６、試料Ｘ４４０〜試料Ｘ４４６、及び試料Ｘ４５０〜試料Ｘ４５６）は、３５ｋＶ以上という高い耐電圧を発揮できることがわかる。
また、これらの各試料（試料Ｘ３７０〜試料Ｘ３７６、試料Ｘ３８０〜試料Ｘ３８６、試料Ｘ３９０〜試料Ｘ３９６、試料Ｘ４００〜試料Ｘ４０６、試料Ｘ４１０〜試料Ｘ４１６、試料Ｘ４２０〜試料Ｘ４２６、試料Ｘ４３０〜試料Ｘ４３６、試料Ｘ４４０〜試料Ｘ４４６、及び試料Ｘ４５０〜試料Ｘ４５６）について、実施例１と同様にして微粒子の面積割合を測定したところ、いずれの試料も面積割合が１％〜２０％という範囲内にあった。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】微粒子がアルミナ結晶粒界中に分散されたアルミナ複合焼結体の結晶構造の概略図を示す説明図。
【図２】微粒子がアルミナ結晶粒内に分散されたアルミナ複合焼結体の結晶構造の概略図を示す説明図。
【図３】微粒子がアルミナ結晶粒内及び結晶粒界中に分散されたアルミナ複合焼結体の結晶構造の概略図を示す説明図。
【図４】スパークプラグの全体構造を示す半断面図。
【符号の説明】
【０１０６】
１  アルミナ複合焼結体
２  微粒子
３  粒界
４  アルミナ結晶粒子
【図１】
2008024583.tif 000019
【図２】
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【図３】
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【図４】
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