(57)【要約】主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、５重量部以下であるアルミナ質磁器組成物、および絶縁碍子がこのアルミナ質磁器組成物からなるスパークプラグ。
2005033041.tif 000002
【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質磁器組成物であって、
前記主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、
前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物。
【請求項２】
前記希土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、ＬｕおよびＹの元素群から選択される少なくとも１種以上の元素であることを特徴とする請求項１に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項３】
前記希土類元素の組成物は、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔｂ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７、Ｄｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴とする請求項１に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項４】
アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、
前記主成分であるアルミナと、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、
前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物。
【請求項５】
前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、Ａｌ２ＳｉＯ５、ＭｇＡｌ２Ｏ４、Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＯ２、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＹＡｌＯ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２ＳｉＯ５およびＡｌ２Ｏ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴とする請求項４に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項６】
アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、
前記主成分であるアルミナと、希土類元素ＲｅとＡｌとの複合酸化物であるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３との複合焼結体からなり、
前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物。
【請求項７】
前記複合焼結体は、前記主成分であるアルミナと、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３とに加えて、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物とからなり、
前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３と、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との合計が５重量部以下であることを特徴とする請求項６に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項８】
前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、Ａｌ２ＳｉＯ５、ＭｇＡｌ２Ｏ４、Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＯ２、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＹＡｌＯ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２ＳｉＯ５およびＡｌ２Ｏ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴とする請求項７に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項９】
前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３は、ＬａＡｌＯ３、ＣｅＡｌＯ３、ＰｒＡｌＯ３、ＮｄＡｌＯ３、ＳｍＡｌＯ３、ＥｕＡｌＯ３、ＧｄＡｌＯ３、ＴｂＡｌＯ３、ＤｙＡｌＯ３、ＨｏＡｌＯ３、ＥｒＡｌＯ３、ＴｍＡｌＯ３、ＹｂＡｌＯ３、ＬｕＡｌＯ３およびＹＡｌＯ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項１０】
前記複合焼結体の平均粒子径が１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のアルミナ質磁器組成物を絶縁材料として用いていることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項１２】
外周に取付用ネジ部（１２）が設けられた取付金具（１０）と、
前記取付金具（１０）内に固定された絶縁碍子（２０）と、
先端部（３１）が前記絶縁碍子（２０）から突出するように前記絶縁碍子（２０）内に固定された中心電極（３０）と、
前記取付金具（１０）に固定されて前記中心電極（３０）の先端部（３１）との間に火花放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記絶縁碍子（２０）として、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のアルミナ質磁器組成物からなるものが用いられており、
前記取付用ネジ部（１２）の呼び径が、Ｍ１０以下であることを特徴とするスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、アルミナを主成分とする焼結体であるアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグに関する。
【背景技術】  アルミナ質磁器組成物は、高い絶縁性、耐電圧性を有するものであり、特に自動車の内燃機関用のスパークプラグ、エンジン部品、ＩＣ基板における絶縁材料に用いて有効なものである。
従来より、このようなアルミナ質磁器組成物としては、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（例えば、特許第２５６４８４２号公報参照）。このものは、熱的・化学的に極めて安定であり、機械的強度が優れ、内燃機関用のスパークプラグ等の電気絶縁材として広く実用化されている。
【発明の開示】
しかしながら、上述のようなアルミナ質磁器組成物には、焼結性を向上するため、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焼成がなされているが、この三成分系焼結助剤が焼結後にアルミナ粒界に低融点ガラス相として存在するので、高耐電圧化に限界があった。特に近年、自動車等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および排気バルブの占有面積も拡大してきている。
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）が必要であり、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も薄くなる傾向にある。
また、ターボチャージャー等の過給装置等により、燃焼室内の温度も上昇する傾向にあり、そのスパークプラグの絶縁材料として用いられるアルミナ質磁器組成物に対しては、いっそうの耐熱性が要求されている。したがって、スパークプラグに対して、さらに耐電圧特性に優れた絶縁材料が求められている。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物、および、そのようなアルミナ質磁器組成物を用いたスパークプラグを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討を行った。アルミナ質磁器組成物の主成分であるＡｌ２Ｏ３は極めて高融点（約２０５０℃）であることから、耐電圧特性を向上させるためには、Ａｌ２Ｏ３の含有量を増やすことが有効である。
しかし、あまりＡｌ２Ｏ３の含有量を増やすと、通常採用可能な１４５０〜１６００℃程度の焼成温度では、固相焼結機構による緻密化はほとんど期待できない。つまり、アルミナ質磁器組成物の強度が弱くなり、実用的ではなくなる。
そこで、一般には、焼結時においてＡｌ２Ｏ３との間で共晶反応等により低融点の液相を形成しうるＭｇＯやＣａＯ等の焼結助剤を添加し、比較的低い焼成温度においても焼結体を緻密化できるようにしているが、低融点の液相は、焼結後にはガラス相となる。そして、このガラス相は耐電圧が低い。
そこで、本発明者らは、アルミナ質磁器組成物において、主成分であるアルミナに添加する添加物について、実験検討を行った。
そして、その検討結果によれば、主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなるアルミナ質磁器組成物とすることにより、耐電圧特性が向上することがわかった。
さらに、この主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなるアルミナ質磁器組成物について、具体的な材質や組成等について実験検討を行い、最適化を図った。本発明は、このような検討結果に基づいて、実験的に創出されたものである。
本発明は、第１の面において、アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、前記主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物にある。
本発明によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができる。
その理由としては、推定ではあるけれども、アルミナ粒子間の粒界に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物によって、高い耐電圧特性を有する組成物が形成されることが挙げられる。このことについて、より詳細に述べる。
実際に、本発明のアルミナ質磁器組成物について、Ｘ線回折を行ったところ、主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物とは、いずれも結晶相を示していた。
本発明のアルミナ質磁器組成物が、優れた耐電圧特性を有するのは、上記のＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、アルミナの焼結を促進し、特に、焼結時における上記の組成物の流動性がより高められるためであると考えられる。
その結果、焼結体からの空孔の排出が促進され、結晶組織において空孔がなくなる。そして、高電圧が印加されたときに絶縁破壊の起点となりうる空孔がないことから、優れた耐電圧特性を示すと考えられる。
実際に、本発明のアルミナ質磁器組成物では、従来に比べて、空孔がほとんど存在しないことを電子顕微鏡観察等により確認している。
また、本発明のアルミナ質磁器組成物について、結晶組織を詳細に観察した結果、上記のＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、アルミナの粒界に高融点の酸化物相を形成していることが判明した。そして、この高融点の酸化物相が主成分のアルミナを取り囲む形で形成されていることがわかった。
この高融点の酸化物相は、一般に従来の焼結助剤からなるガラス相よりは絶縁性が高く、高電圧がかかっても絶縁破壊時の導通路になりにくい。したがって、本発明のアルミナ質磁器組成物では、導電経路を分断することで絶縁破壊の耐電圧を向上させているものと考えられる。
以上のことから、本発明では、添加物であるＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物によって、アルミナの焼結を促進して空孔の発生を極力防止しつつ、高い耐電圧特性を有する組成物が、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に適切に形成されることから、実際に、より優れた耐電圧特性を実現できると考えられる。
ここで、好ましい１態様に従うと、本発明のアルミナ質磁器組成物において、前記希土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、ＬｕおよびＹからなる元素群から選択される少なくとも１種以上の元素であることを特徴としている。
さらに、もう１つの好ましい態様に従うと、本発明のアルミナ質磁器組成物において、前記希土類元素の組成物は、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔｂ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７、Ｄｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴としている。
これらの好ましい態様において、本発明のアルミナ質磁器組成物では、希土類元素、希土類元素の組成物をこのようなものにすることにより、より好適に、アルミナの粒界にて、高い耐電圧特性を有する組成物が主成分のアルミナを取り囲む形で形成される。
また、第２の面において、本発明は、アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、前記主成分であるアルミナと、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の組成物は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物にある。
本発明によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができる。
その理由としては、推定ではあるが、アルミナ粒子間の粒界に、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物によって、高い耐電圧特性を有する組成物が形成されることが挙げられる。
本発明のアルミナ質磁器組成物において、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物による作用は、上記第１の面の本発明に記載されているＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物の作用と同様であり、これについても、上記本発明のアルミナ質磁器組成物の場合と同様、実験的な確認を行っている。
つまり、本発明では、添加物であるＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物によって、アルミナの焼結を促進して空孔の発生を極力防止しつつ、高い耐電圧特性を有する組成物が、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に適切に形成されることから、実際に、より優れた耐電圧特性を実現できると考えられる。
ここで、好ましい１態様に従うと、本発明のアルミナ質磁器組成物において、前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、Ａｌ２ＳｉＯ５、ＭｇＡｌ２Ｏ４、Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＯ２、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＹＡｌＯ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２ＳｉＯ５およびＡｌ２Ｏ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴としている。
この好ましい態様において、本発明のアルミナ質磁器組成物では、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物をこのようなものにすることにより、より好適に、アルミナの粒界にて、高い耐電圧特性を有する組成物が主成分のアルミナを取り囲む形で形成される。
また、第３の面において、本発明は、アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、前記主成分であるアルミナと、希土類元素ＲｅとＡｌとの複合酸化物であるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３との複合焼結体からなり、前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物にある。
本発明によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができる。
その理由としては、推定ではあるが、アルミナ粒子間の粒界に、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３によって、高い耐電圧特性を有する組成物が形成されることが挙げられる。
本発明のアルミナ質磁器組成物において、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３による作用は、上記第１の面の本発明に記載されているＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物の作用と同様であり、これについても、上記本発明のアルミナ質磁器組成物の場合と同様、実験的な確認を行っている。
つまり、本発朋では、添加物であるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３によって、アルミナの焼結を促進して空孔の発生を極力防止しつつ、高い耐電圧特性を有する組成物が、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に適切に形成されることから、実際に、より優れた耐電圧特性を実現できると考えられる。
また、もう１つの面において、本発明は、アルミナ質磁器組成物において、前記複合焼結体は、前記主成分であるアルミナと、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３とに加えて、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物とからなり、前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３と、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との合計が５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物にある。
本発明は、実質的に、上記第３の面として記載の発明と上記第２の面として記載の発明とを組み合わせたものである。
それによれば、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３とＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物とが、上記した添加物の作用を発揮するため、より優れた耐電圧特性を実現できる。
さらに、好ましい１態様に従うと、本発明によるアルミナ質磁器組成物は、前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、Ａｌ２ＳｉＯ５、ＭｇＡｌ２Ｏ４、Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＯ２、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＹＡｌＯ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２ＳｉＯ５およびＡｌ２Ｏ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴としている。
この態様の本発明によれば、本発明のアルミナ質磁器組成物において、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物をこのようなものにすることにより、より好適に、アルミナの粒界にて、高い耐電圧特性を有する組成物が主成分のアルミナを取り囲む形で形成される。
さらにまた、もう１つの好ましい態様に従うと、本発明によるアルミナ質磁器組成物は、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３が、ＬａＡｌＯ３、ＣｅＡｌＯ３、ＰｒＡｌＯ３、ＮｄＡｌＯ３、ＳｍＡｌＯ３、ＥｕＡｌＯ３、ＧｄＡｌＯ３、ＴｂＡｌＯ３、ＤｙＡｌＯ３、ＨｏＡｌＯ３、ＥｒＡｌＯ３、ＴｍＡｌＯ３、ＹｂＡｌＯ３、ＬｕＡｌＯ３およびＹＡｌＯ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴としている。
この態様の本発明によれば、本発明のアルミナ質磁器組成物において、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３をこのようなものにすることにより、より好適に、アルミナの粒界にて、高い耐電圧特性を有する組成物が主成分のアルミナを取り囲む形で形成される。
また、もう１つの好ましい態様によれば、本発明によるアルミナ質磁器組成物は、前記複合焼結体の平均粒子径が１．０μｍ以下であることを特徴としている。
このように、複合焼結体の平均粒子径を１．０μｍ以下と小さいものにすることにより、アルミナ質磁器組成物には、ほとんど空孔が生じることなく、焼成収縮を高められて絶縁体としての緻密化が実現できる。その結果、高電圧が印加されたときに絶縁破壊の起点となりうる空孔がないことから優れた耐電圧特性を示す。
また、第４の面において、本発明は、上述しかつ以下に詳細に記載する本発明のアルミナ質磁器組成物を絶縁材料として用いていることを特徴とするスパークプラグにある。
それによれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を用いたスパークプラグを提供することができる。つまり、優れた耐電圧特性を示すスパークプラグが提供される。
さらに、第５の面において、本発明は、外周に取付用ネジ部（１２）が設けられた取付金具（１０）と、前記取付金具（１０）内に固定された絶縁碍子（２０）と、先端部（３１）が前記絶縁碍子（２０）から突出するように前記絶縁碍子（２０）内に固定された中心電極（３０）と、前記取付金具（１０）に固定されて前記中心電極（３０）の先端部（３１）との間に火花放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）とを備えるスパークプラグにおいて、前記絶縁碍子（２０）として、上述しかつ以下に詳細に記載する本発明のアルミナ質磁器組成物からなるものが用いられており、前記取付用ネジ部（１２）の呼び径が、Ｍ１０以下であることを特徴とするスパークプラグにある。
それによれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を用いるとともに、取付用ネジ部（１２）の呼び径がＭ１０以下まで小型化されたスパークプラグを提供することができる。
なお、本発明のスパークプラグの上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の実施形態に係るスパークプラグの全体構成を示す半断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施形態を第１図に基づいて説明する。
［スパークプラグの構成］
第１図に示すスパークプラグＳ１は、自動車用エンジンの点火栓等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（図示せず）に設けられたネジ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Ｓ１は、導電性の鉄鋼材料（例えば低炭素鋼等）等よりなる円筒形状の取付金具１０を有しており、この取付金具１０の外周面には、図示しないエンジンブロックに固定するための取付用ネジ部１２が設けられている。
本実施形態においては、この取付用ネジ部１２の呼び径は１０ｍｍ以下である。すなわち本実施形態における取付用ネジ部１２は、ＪＩＳ（日本工業規格）でいうＭ１０以下のものである。
取付金具１０の内部には、アルミナ質磁器組成物からなる絶縁碍子２０が収納されて固定されており、この絶縁碍子２０の先端部２１は、取付金具１０の先端部１１から突出している。
絶縁体２０の軸孔２２には中心電極３０が固定されており、それによって、中心電極３０は取付金具１０に対して絶縁保持されている。
中心電極３０は、たとえば、内材がＣｕ等の熱伝導性に優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性およ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。
そして、第１図に示されるように、中心電極３０は、その先端部３１が絶縁碍子２０の先端部２１から突出するように設けられている。こうして、中心電極３０は、その先端部３１が突出した状態で取付金具１０に収納されている。
一方、接地電極４０は、たとえば、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。
本例では、接地電極４０は角柱形状をなしており、一端側が取付金具１０の先端部１１に溶接等により固定され、中間部が略Ｌ字に曲げられて、他端側の側面４２において中心電極３０の先端部３１と火花放電ギャップ５０を介して対向している。
ここで、中心電極３０の先端部３１には、貴金属チップ３５が当該先端部３１から突出して設けられている。また、接地電極４０の側面４２には、貴金属チップ４５が当該側面４２から突出して設けられている。
これら貴金属チップ３５、４５は、Ｉｒ（イリジウム）合金やＰｔ（白金）合金等からなるものであり、電極母材３０、４０にレーザ溶接や抵抗溶接等にて接合されたものである。
そして、火花放電ギャップ５０は、両貴金属チップ３５、４５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、限定するものではないが、たとえば１ｍｍ程度にすることができる。
また、絶縁碍子２０の先端部２１とは反対側の部位において、絶縁碍子２０の軸孔２２には中心電極３０の取り出し用のステム６０が設けられている。このステム６０は、導電性を有する棒状のものであり、絶縁碍子２０の軸孔２２内部において、中心電極３０と導電性のガラスシール７０を介して電気的に接続されている。
ここで、上述したように、絶縁碍子２０は、アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物からなるものであるが、本実施形態では、この絶縁碍子２０を構成するアルミナ質磁器組成物として、独自のものを用いている。本実施形態のアルミナ質磁器組成物について次に説明する。
［本実施形態のアルミナ質磁器組成物］
本実施形態のアルミナ質磁器組成物は、主成分であるアルミナと、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（シリコン）、Ｍｇ（マグネシウム）、および希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなる。以下、これを「第１のアルミナ質磁器組成物」ということにする。
そして、「Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物」とは、Ａｌの組成物、Ｓｉの組成物、Ｍｇの組成物、希土類元素の組成物であるか、１つの組成物中にＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれた元素が混合したものであってもよい。
ここで、希土類元素とは、元素の周期表第３族に属するもので、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、原子番号５７〜７１のランタノイドである。
具体的に、この第１のアルミナ質磁器組成物に好適に用いられる希土類元素としては、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅｕ（ユウロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｅｒ（エルビウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、Ｌｕ（ルテチウム）、Ｙの各元素から選択される少なくとも１種以上の元素である。
また、この第１のアルミナ質磁器組成物に好適に用いられる希土類元素の組成物は、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔｂ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７、Ｄｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３から選択される少なくとも１種以上の組成物である。
そして、第１のアルミナ質磁器組成物では、主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、５重量部以下である。つまり、主成分であるアルミナに対する、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物の重量割合が、５／１００以下である。
また、本実施形態のアルミナ質磁器組成物としては、主成分であるアルミナと、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、５重量部以下であるものを採用することもできる。以下、これを「第２のアルミナ質磁器組成物」ということにする。
ここで、「ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物」とは、Ａｌを含む組成物、Ｙを含む組成物、または、ＡｌとＹの両方を含む組成物のことである。
そして、この第２のアルミナ質磁器組成物に好適に用いられるＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物としては、Ａｌ２ＳｉＯ５、ＭｇＡｌ２Ｏ４、Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＯ２、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＹＡｌＯ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２ＳｉＯ５およびＡｌ２Ｏ３から選択される少なくとも１種以上の組成物を採用することができる。
また、本実施形態のアルミナ質磁器組成物としては、希土類元素をＲｅとしたとき、主成分であるアルミナと、希土類元素ＲｅとＡｌとの複合酸化物であるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３との複合焼結体からなり、主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３が、５重量部以下であるものを採用することもできる。以下、これを「第３のアルミナ質磁器組成物」ということにする。
そして、この第３のアルミナ質磁器組成物に好適に用いられるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３としては、ＬａＡｌＯ３、ＣｅＡｌＯ３、ＰｒＡｌＯ３、ＮｄＡｌＯ３、ＳｍＡｌＯ３、ＥｕＡｌＯ３、ＧｄＡｌＯ３、ＴｂＡｌＯ３、ＤｙＡｌＯ３、ＨｏＡｌＯ３、ＥｒＡｌＯ３、ＴｍＡｌＯ３、ＹｂＡｌＯ３、ＬｕＡｌＯ３およびＹＡｌＯ３から選択される少なくとも１種以上の組成物を採用することができる。
さらに、本実施形態のアルミナ質磁器組成物としては、主成分であるアルミナと、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３と、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３とＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との合計が５重量部以下であるものを採用することもできる。以下、これを「第４のアルミナ質磁器組成物」ということにする。
上記第１〜第４のアルミナ質磁器組成物において、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３は、それぞれ、アルミナ質磁器組成物を構成する複合焼結体において、主成分であるアルミナに添加されている添加物である。以下、これらの添加物を「添加組成物」ということにする。
そして、上記第１〜第４のアルミナ質磁器組成物では、複合焼結体において、主成分であるアルミナ１００重量部に対し、添加組成物を５重量部以下としている。具体的には、添加組成物は、０．５重量部〜５重量部程度で添加できる。
そして、これらアルミナ質磁器組成物によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができる。
その理由としては、推定ではあるが、第１〜第４の各アルミナ質磁器組成物において、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に、上記添加組成物によって、高い耐電圧特性を有する組成物が形成されることが挙げられる。このことについて、より詳細に述べる。
実際に、第１〜第４の各アルミナ質磁器組成物について、Ｘ線回折を行ったところ、主成分であるアルミナ、添加組成物は、それぞれ、いずれも結晶相を示していた。
そして、第１〜第４のアルミナ質磁器組成物が優れた耐電圧特性を有するのは、添加組成物が、アルミナの焼結を促進し、特に、焼結時における添加組成物の流動性がより高められるためと考えられる。
その結果、焼結体からの空孔の排出が促進され、結晶組織において空孔がなくなる。そして、高電圧が印加されたときに絶縁破壊の起点となりうる空孔がないことから、優れた耐電圧特性を示すと考えられる。
実際に、本発明者らは、第１〜第４のアルミナ質磁器組成物では、従来に比べて、空孔がほとんど存在しないことを顕微鏡観察等により確認している。
また、第１〜第４の各アルミナ質磁器組成物について、結晶組織を詳細に観察した結果、添加組成物は、アルミナの粒界に高融点の酸化物相を形成していることが判明した。そして、この高融点の酸化物相が主成分のアルミナを取り囲む形で形成されていることがわかった。
この高融点の酸化物相は、一般に従来の焼結助剤からなるガラス相よりは絶縁性が高く、高電圧がかかっても絶縁破壊時の導通路になりにくい。したがって、第１〜第４のアルミナ質磁器組成物では、導電経路を分断することで絶縁破壊の耐電圧を向上させているものと考えられる。
以上のことから、本実施形態の第１〜第４のアルミナ質磁器組成物では、添加組成物によって、アルミナの焼結を促進して空孔の発生を極力防止しつつ、高い耐電圧特性を有する組成物が、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に適切に形成されることから、実際に、より優れた耐電圧特性を実現できると考えられる。
また、本実施形態では、上記した第１〜第４のアルミナ質磁器組成物において、複合焼結体の平均粒子径が１．０μｍ以下であることが好ましい。
このように、複合焼結体の平均粒子径を１．０μｍ以下と小さいものにすることにより、アルミナ質磁器組成物には、ほとんど空孔が生じることなく、焼成収縮を高められて絶縁体としての緻密化が実現できる。その結果、高電圧が印加されたときに絶縁破壊の起点となりうる空孔がないことから優れた耐電圧特性を示す。
［他の特徴点、等］
本実施形態では、上記した第１〜第４のアルミナ質磁器組成物を絶縁材料として用いたスパークプラグＳ１、具体的には、これらアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子２０として用いたスパークプラグＳ１が提供される。
それによれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を用いたスパークプラグＳ１を提供することができる。つまり、優れた耐電圧特性を示すスパークプラグＳ１が提供される。
また、本実施形態では、外周に取付用ネジ部１２が設けられた取付金具１０と、取付金具１０内に固定された絶縁碍子２０と、先端部３１が絶縁碍子２０から突出するように絶縁碍子２０内に固定された中心電極３０と、取付金具１０に固定されて中心電極３０の先端部３１との間に火花放電ギャップ５０を介して対向する接地電極４０とを備えるスパークプラグにおいて、絶縁碍子２０として、上記した第１〜第４のアルミナ質磁器組成物のいずれかからなるものが用いられており、取付用ネジ部１２の呼び径が、Ｍ１０以下であることを特徴とするスパークプラグＳ１が提供される。
それによれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を用いるとともに、取付用ネジ部１２の呼び径がＭ１０以下まで小型化されたスパークプラグＳ１を提供することができる。
【実施例】  本発明について、以下の実施例１〜実施例５６および比較例を参照してより具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
ここで予め説明しておくと、下記の第１表は実施例１〜実施例１９について、第２表は実施例２０〜実施例３８について、第３表は実施例３９〜実施例４４について、そして第４表は実施例４５〜実施例５６および比較例について、それぞれ、アルミナ質磁器組成物について調合組成（単位：重量部）、焼成密度（単位：ｇ／ｃｍ３）および耐電圧（単位：ｋＶ／ｍｍ）を示した図表である。
［実施例１］
純度９９．９％以上で平均粒径０．４μｍに調製した主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部と、添加組成物であるＹ２Ｏ３を０．５重量部として、これらを調合し、乾式混合した混合原料を調製した。
なお、本実施例ならびに以下に記載する各実施例および比較例では、ＣａＣＯ３は、焼結後はＣａＯとなるため、ＣａＯで換算した重量部を示す。また、ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＯは、それぞれ０．８６重量部、０．０４重量部、０．１０重量部であり、この比率は以下の各実施例および比較例で同一である。
上記の混合原料を、純水とともに粉砕手段である例えばボールミルによって、混合を２４時間行った後、混合原料の乾燥、造粒、プレス成形することによってスパークプラグの絶縁碍子としての形を整えた。
その後、１５００〜１６００℃の大気雰囲気中で１〜２時間焼成することにより、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３（相対密度９８．５％）のアルミナ質磁器組成物であるスパークプラグの絶縁碍子を製作した。なお、この焼成密度は、従来のスパークプラグにおける絶縁碍子の焼成密度（後述する比較例参照）と同程度のものであり、緻密化が図られている。
この絶縁碍子に中心電極を挿入し、その後、導電ガラスシール剤を加圧によって充填し、その上にステムを用いて加圧した後、炉内に３０分置き、加熱して導電ガラスシール剤を軟化させた後、すみやかに上記ステムを加圧した。これを冷却した後、この外周囲に接地電極を固着したハウジングを装着することにより、スパークプラグを得た。
そして、焼結したアルミナ質磁器組成物について、蛍光Ｘ線分析を行ったところ、上記の調合組成（第１表参照）と、焼結したアルミナ質磁器組成物の蛍光Ｘ線分析による組成値とが、一致することを確認した。
つまり、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙ２Ｏ３：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグが得られた。
また、Ｘ線回折により、主成分であるアルミナと、添加組成物であるＹ２Ｏ３とが結晶相として存在することを確認した。
なお、調合組成と焼結したアルミナ質磁器組成物の蛍光Ｘ線分析による組成値とが一致することは、以下の実施例２〜実施例５６および比較例でも同様に確認し、主成分アルミナと添加組成物であるＹ２Ｏ３とが結晶相として存在することは、以下の実施例２〜実施例５６でも同様に確認した。
耐電圧は、以下のように測定した。
アルミナ質磁器組成物をダイヤモンド砥粒等を用いた研磨盤を用いて厚さ１．０±０．０５ｍｍに研磨加工し、専用耐電圧測定装置にて実測する。すなわち、アルミナ質磁器組成物の上下面にニードル状に尖らせたプローブを当て、この状態で上下のプローブ間に、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、オシロスコープでモニターしながら、２０ｋＶから１０秒間に１ｋＶの割合でステップ的に印加電圧を上昇させる。
そして、試料が絶縁破壊したときの電圧をそのアルミナ質磁器組成物の耐電圧とした。なお、この耐電圧測定方法は、以下の各実施例および比較例でも同様である。その結果、本例のアルミナ質磁器組成物の耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２］
添加組成物であるＹ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３］
添加組成物であるＹ２Ｏ３を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙ２Ｏ３：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４］
添加組成物であるＹ２Ｏ３を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙ２Ｏ３：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例５］
添加組成物であるＳｍ２Ｏ３を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２、とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｓｍ２Ｏ３：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、３９ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例６］
添加組成物であるＳｍ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｓｍ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４１．５ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例７］
添加組成物であるＳｍ２Ｏ３を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｓｍ２Ｏ３：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４１．５ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例８］
添加組成物であるＳｍ２Ｏ３を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｓｍ２Ｏ３：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４１．５ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例９］
添加組成物であるＹｂ２Ｏ３を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙｂ２Ｏ３：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、３９．５ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１０］
添加組成物であるＹｂ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙｂ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４２．５ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１１］
添加組成物であるＹｂ２Ｏ３を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙｂ２Ｏ３：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４２．５ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１２］
添加組成物であるＹｂ２Ｏ３を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙｂ２Ｏ３：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４２．５ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１３］
添加組成物であるＮｄ２Ｏ３を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｎｄ２Ｏ３：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４１ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１４］
添加組成物であるＮｄ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２と、ＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｎｄ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１５］
添加組成物であるＮｄ２Ｏ３を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｎｄ２Ｏ３：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１６］
添加組成物であるＮｄ２Ｏ３を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｎｄ２Ｏ３：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１７］
添加組成物であるＰｒ６Ｏ１１を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｐｒ６Ｏ１１：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４２ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１８］
添加組成物であるＰｒ６Ｏ１１を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｐｒ６Ｏ１１：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４４ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例１９］
添加組成物であるＰｒ６Ｏ１１を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｐｒ６Ｏ１１：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４４ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２０］
添加組成物であるＰｒ６Ｏ１１を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｐｒ６Ｏ１１：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４４ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２１］
添加組成物であるＤｙ２Ｏ３を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｄｙ２Ｏ３：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４０．０ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２２］
添加組成物であるＤｙ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｄｙ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２３］
添加組成物であるＤｙ２Ｏ３を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｄｙ２Ｏ３：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２４］
添加組成物であるＤｙ２Ｏ３を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｄｙ２Ｏ３：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２５］
添加組成物であるＥｒ２Ｏ３を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｒ２Ｏ３：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２６］
添加組成物であるＥｒ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｒ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２７］
添加組成物であるＥｒ２Ｏ３を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｒ２Ｏ３：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２８］
添加組成物であるＥｒ２Ｏ３を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｒ２Ｏ３：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例２９］
添加組成物であるＬａ２Ｏ３を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌａ２Ｏ３：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３０］
添加組成物であるＬａ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌａ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３１］
添加組成物であるＬａ２Ｏ３を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌａ２Ｏ３：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３２］
添加組成物であるＬａ２Ｏ３を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌａ２Ｏ３：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３３］
添加組成物であるＥｕ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｕ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３４］
添加組成物であるＴｂ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｔｂ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３５］
添加組成物であるＴｍ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｔｍ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３６］
添加組成物であるＬｕ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌｕ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３７］
添加組成物であるＨｏ２Ｏ３を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｈｏ２Ｏ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例３８］
添加組成物であるＣｅＯ２を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物ＣｅＯ２：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
比較例
第４表に示される比較例では、添加組成物を含有させずに、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部とのみを調合し、上記実施例１と同様に、混合原料を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本比較例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：１重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、これを絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。つまり、本比較例では、従来の一般的なスパークプラグが得られた。
本比較例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、３０ｋＶ／ｍｍであった。
ここで、上記実施例１〜実施例３８と上記比較例とを比べると、実施例１〜実施例３８では、耐電圧は３９ｋＶ／ｍｍ以上であり、実施例１〜実施例３８のすべてにおいて、上記比較例に対して耐電圧特性の大幅な向上を実現できていることがわかる。
次に、第３表に示される実施例３９〜実施例４４について述べるが、これらの実施例は、添加組成物として、「ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物」を採用したもの、すなわち、上記した第２のアルミナ質磁器組成物についてのものである。
［実施例３９］
純度９９．９％以上で平均粒径０．４μｍに調製した主成分であるアルミナ１００重量部に対して、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部、添加した混合原料を調製する。これを混合原料１とする。
次いで、Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２とを、モル比でＡｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝３：２の割合で混合した原料を調合し、媒体攪拌ミルで１〜２時間粉砕し、混合原料を調製し、この混合原料における平均粒径を０．２〜０．３μｍとした。この混合原料は、第３表に示される本例の複合焼結体中における添加組成物である３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２の原料となるものであり、この添加組成物のための混合原料を、混合原料２とする。
そのため、この混合原料２については、第３表において、焼結後の結晶相の組成物の化学式として示されている。つまり、本例では、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２として示されている。また、混合原料２の重量部は、そのまま添加組成物の重量部である。これらの混合原料２について述べたことは、以下の実施例４０〜実施例４４でも同様である。
そして、混合原料１に対して、混合原料２が１重量部となるようにを調合し、純水とともに粉砕手段である例えばボールミルによって、混合を２４時間行った後に最終アルミナ質磁器組成物の混合原料を調製した。
この混合原料１と混合原料２とを混合してなる混合原料、つまり最終的な複合焼結体の原料としての混合原料を混合原料３とする。このことも、以下の実施例４０〜実施例４４にて同様とする。そして、この混合原料３を、乾燥、造粒、プレス成形することによってスパークプラグの絶縁碍子としての形を整えた。
その後、１５００〜１６００℃の大気雰囲気中で１〜２時間焼成することにより、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３（相対密度９８．５％）のアルミナ質磁器組成物であるスパークプラグの絶縁碍子を製作した。
この絶縁碍子に中心電極を挿入し、その後、導電ガラスシール剤を加圧によって充填し、その上にステムを用いて加圧した後、炉内に３０分置き、加熱して導電ガラスシール剤を軟化させた後、すみやかに上記ステムを加圧した。これを冷却した後、この外周囲に接地電極を固着したハウジングを装着することにより、スパークプラグを得た。
つまり、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２：１重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグが得られた。
本例のアルミナ質磁器組成物について、上記実施例１と同様の方法で耐電圧測定を行ったところ、本例では、耐電圧は４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４０］
添加組成物であるＡｌ２ＳｉＯ５を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物Ａｌ２ＳｉＯ５：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４２ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４１］
添加組成物であるＭｇＡｌ２Ｏ４を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＭｇＡｌ２Ｏ４：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４２］
添加組成物であるＡｌ２Ｏ３・ＴｉＯ２を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＯ２：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４３］
添加組成物であるＹ２ＳｉＯ５を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物Ｙ２ＳｉＯ５：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４１ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４４］
添加組成物であるＹ３Ａｌ５Ｏ１２を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４１ｋＶ／ｍｍであった。
ここで、上記実施例３９〜実施例４４と上記比較例とを比べると、実施例３９〜実施例４４では、耐電圧は４０ｋＶ／ｍｍ以上であり、実施例３９〜実施例４４のすべてにおいて、上記比較例に対して耐電圧特性の大幅な向上を実現できていることがわかる。
次に、第４表に示される実施例４５〜実施例５６について述べるが、これらの実施例は、添加組成物として、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ３を採用したもの、すなわち、上記した第３のアルミナ質磁器組成物についてのものである。
［実施例４５］
純度９９．９％以上で平均粒径０．４μｍに調製した主成分であるアルミナ１００重量部に対して、焼結助剤であるＳｉＯ２とＣａＣＯ３とＭｇＯを合計１重量部添加した混合原料を調製する。これを混合原料１とする。
次いで、Ａｌ２Ｏ３とＹ２Ｏ３とを、モル比でＡｌ２Ｏ３：Ｙ２Ｏ３＝１：１の割合で混合した原料を調合し、媒体攪拌ミルで１〜２時間粉砕し、混合原料を調製し、この混合原料における平均粒径を０．２〜０．３μｍとした。この混合原料２は、第４表に示される本例の複合焼結体中における添加組成物であるＹＡｌＯ３の原料となるものであり、この添加組成物のための混合原料を、混合原料２とする。
そのため、この混合原料２については、第４表において、焼結後の結晶相の組成物の化学式として示されている。つまり、本例では、ＹＡｌＯ３として示されている。また、混合原料２の重量部は、そのまま添加組成物の重量部である。これらの混合原料２について述べたことは、以下の実施例４６〜実施例５６でも同様である。
そして、混合原料１に対して、混合原料２が１重量部となるようにを調合し、純水とともに粉砕手段である例えばボールミルによって、混合を２４時間行った後に最終アルミナ質磁器組成物の混合原料を調製した。
この混合原料１と混合原料２とを混合してなる混合原料、つまり最終的な複合焼結体の原料としての混合原料を混合原料３とする。このことも、以下の実施例４６〜実施例５６にて同様とする。そして、この混合原料３を、乾燥、造粒、プレス成形することによってスパークプラグの絶縁碍子としての形を整えた。
その後、１５００〜１６００℃の大気雰囲気中で１〜２時間焼成することにより、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３（相対密度９８．５％）のアルミナ質磁器組成物であるスパークプラグの絶縁碍子を製作した。
この絶縁碍子に中心電極を挿入し、その後、導電ガラスシール剤を加圧によって充填し、その上にステムを用いて加圧した後、炉内に３０分置き、加熱して導電ガラスシール剤を軟化させた後、すみやかに上記ステムを加圧した。これを冷却した後、この外周囲に接地電極を固着したハウジングを装着することにより、スパークプラグを得た。
つまり、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物ＹＡｌＯ３：１重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグが得られた。
本例のアルミナ質磁器組成物について、上記実施例１と同様の方法で耐電圧測定を行ったところ、本例では、耐電圧は４４ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４６］
添加組成物であるＣｅＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＣｅＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４７］
添加組成物であるＮｄＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＮｄＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４４ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４８］
添加組成物であるＰｒＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＰｒＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例４９］
添加組成物であるＳｍＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＳｍＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例５０］
添加組成物であるＥｕＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＥｕＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例５１］
添加組成物であるＧｄＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＧｄＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４２ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例５２］
添加組成物であるＴｂＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＴｂＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例５３］
添加組成物であるＤｙＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＤｙＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例５４］
添加組成物であるＨｏＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＨｏＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４１ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例５５］
添加組成物であるＬｕＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＬｕＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４２ｋＶ／ｍｍであった。
［実施例５６］
添加組成物であるＬａＡｌＯ３を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＬａＡｌＯ３：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ３であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
ここで、上記実施例４５〜実施例５６と上記比較例とを比べると、実施例４５〜実施例５６では、耐電圧は４０ｋＶ／ｍｍ以上であり、実施例４５〜実施例５６のすべてにおいて、上記比較例に対して耐電圧特性の大幅な向上を実現できていることがわかる。
以上のように、本実施例１〜５６によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができ、また、優れた耐電圧特性を示すスパークプラグが提供される。
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【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月10日(2005.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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質磁器組成物であって、
前記主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、
前記Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、前記主成分であるアルミナを取り囲む形で前記複合焼結体を形成しており、
前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物。
【請求項２】
前記希土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、ＬｕおよびＹの元素群から選択される少なくとも１種以上の元素であることを特徴とする請求項１に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項３】
前記希土類元素の組成物は、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｃｅ２Ｏ３、Ｐｒ2Ｏ3、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔｂ2Ｏ3、Ｔｂ４Ｏ７、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3およびＹ2Ｏ3から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴とする請求項１に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項４】
アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、
前記主成分であるアルミナと、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、
前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、前記主成分であるアルミナを取り囲む形で前記複合焼結体を形成しており、
前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物。
【請求項５】
前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、Ａｌ2ＳｉＯ5、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＯ2、３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＹＡｌＯ3、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、Ｙ2ＳｉＯ5およびＡｌ2Ｏ3から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴とする請求項４に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項６】
アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、
前記主成分であるアルミナと、希土類元素ＲｅとＡｌとの複合酸化物であるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3との複合焼結体からなり、
前記希土類元素ＲｅとＡｌとの複合酸化物であるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3が、前記主成分であるアルミナを取り囲む形で前記複合焼結体を形成しており、
前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物。
【請求項７】
前記複合焼結体は、前記主成分であるアルミナと、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3とに加えて、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物とからなり、
前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3と、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との合計が５重量部以下であることを特徴とする請求項６に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項８】
前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、Ａｌ2ＳｉＯ5、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＯ2、３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＹＡｌＯ3、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、Ｙ2ＳｉＯ5およびＡｌ2Ｏ3から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴とする請求項７に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項９】
前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3は、ＬａＡｌＯ3、ＣｅＡｌＯ3、ＰｒＡｌＯ３、ＮｄＡｌＯ3、ＳｍＡｌＯ3、ＥｕＡｌＯ3、ＧｄＡｌＯ3、ＴｂＡｌＯ3、ＤｙＡｌＯ3、ＨｏＡｌＯ3、ＥｒＡｌＯ３、ＴｍＡｌＯ３、ＹｂＡｌＯ3、ＬｕＡｌＯ3およびＹＡｌＯ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載のアルミナ質磁器組成物。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のアルミナ質磁器組成物を絶縁材料として用いていることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項１１】
外周に取付用ネジ部（１２）が設けられた取付金具（１０）と、
前記取付金具（１０）内に固定された絶縁碍子（２０）と、
先端部（３１）が前記絶縁碍子（２０）から突出するように前記絶縁碍子（２０）内に固定された中心電極（３０）と、
前記取付金具（１０）に固定されて前記中心電極（３０）の先端部（３１）との間に火花放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記絶縁碍子（２０）として、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のアルミナ質磁器組成物からなるものが用いられており、
前記取付用ネジ部（１２）の呼び径が、Ｍ１０以下であることを特徴とするスパークプラグ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミナを主成分とする焼結体であるアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミナ質磁器組成物は、高い絶縁性、耐電圧性を有するものであり、特に自動車の内燃機関用のスパークプラグ、エンジン部品、ＩＣ基板における絶縁材料に用いて有効なものである。
【０００３】
従来より、このようなアルミナ質磁器組成物としては、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（例えば、特許文献１参照）。このものは、熱的・化学的に極めて安定であり、機械的強度が優れ、内燃機関用のスパークプラグ等の電気絶縁材として広く実用化されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２５６４８４２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のようなアルミナ質磁器組成物には、焼結性を向上するため、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焼成がなされているが、この三成分系焼結助剤が焼結後にアルミナ粒界に低融点ガラス相として存在するので、高耐電圧化に限界があった。特に近年、自動車等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および排気バルブの占有面積も拡大してきている。
【０００６】
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）が必要であり、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も薄くなる傾向にある。
【０００７】
また、ターボチャージャー等の過給装置等により、燃焼室内の温度も上昇する傾向にあり、そのスパークプラグの絶縁材料として用いられるアルミナ質磁器組成物に対しては、いっそうの耐熱性が要求されている。したがって、スパークプラグに対して、さらに耐電圧特性に優れた絶縁材料が求められている。
【０００８】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物、および、そのようなアルミナ質磁器組成物を用いたスパークプラグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討を行った。アルミナ質磁器組成物の主成分であるＡｌ2Ｏ3は極めて高融点（約２０５０℃）であることから、耐電圧特性を向上させるためには、Ａｌ2Ｏ3の含有量を増やすことが有効である。
【００１０】
しかし、あまりＡｌ2Ｏ3の含有量を増やすと、通常採用可能な１４５０〜１６００℃程度の焼成温度では、固相焼結機構による緻密化はほとんど期待できない。つまり、アルミナ質磁器組成物の強度が弱くなり、実用的ではなくなる。
そこで、一般には、焼結時においてＡｌ2Ｏ3との間で共晶反応等により低融点の液相を形成しうるＭｇＯやＣａＯ等の焼結助剤を添加し、比較的低い焼成温度においても焼結体を緻密化できるようにしているが、低融点の液相は、焼結後にはガラス相となる。そして、このガラス相は耐電圧が低い。
【００１１】
そこで、本発明者らは、アルミナ質磁器組成物において、主成分であるアルミナに添加する添加物について、実験検討を行った。
【００１２】
そして、その検討結果によれば、主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなるアルミナ質磁器組成物とすることにより、耐電圧特性が向上することがわかった。
【００１３】
さらに、この主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなるアルミナ質磁器組成物について、具体的な材質や組成等について実験検討を行い、最適化を図った。本発明は、このような検討結果に基づいて、実験的に創出されたものである。
【００１４】
本発明は、第１の面において、アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、前記主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物にある。
【００１５】
本発明によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができる。
【００１６】
その理由としては、推定ではあるけれども、アルミナ粒子間の粒界に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物によって、高い耐電圧特性を有する組成物が形成されることが挙げられる。このことについて、より詳細に述べる。
【００１７】
実際に、本発明のアルミナ質磁器組成物について、Ｘ線回折を行ったところ、主成分であるアルミナと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物とは、いずれも結晶相を示していた。
【００１８】
本発明のアルミナ質磁器組成物が、優れた耐電圧特性を有するのは、上記のＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、アルミナの焼結を促進し、特に、焼結時における上記の組成物の流動性がより高められるためであると考えられる。
【００１９】
その結果、焼結体からの空孔の排出が促進され、結晶組織において空孔がなくなる。そして、高電圧が印加されたときに絶縁破壊の起点となりうる空孔がないことから、優れた耐電圧特性を示すと考えられる。
【００２０】
実際に、本発明のアルミナ質磁器組成物では、従来に比べて、空孔がほとんど存在しないことを電子顕微鏡観察等により確認している。
【００２１】
また、本発明のアルミナ質磁器組成物について、結晶組織を詳細に観察した結果、上記のＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、アルミナの粒界に高融点の酸化物相を形成していることが判明した。そして、この高融点の酸化物相が主成分のアルミナを取り囲む形で形成されていることがわかった。
【００２２】
この高融点の酸化物相は、一般に従来の焼結助剤からなるガラス相よりは絶縁性が高く、高電圧がかかっても絶縁破壊時の導通路になりにくい。したがって、本発明のアルミナ質磁器組成物では、導電経路を分断することで絶縁破壊の耐電圧を向上させているものと考えられる。
【００２３】
以上のことから、本発明では、添加物であるＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物によって、アルミナの焼結を促進して空孔の発生を極力防止しつつ、高い耐電圧特性を有する組成物が、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に適切に形成されることから、実際に、より優れた耐電圧特性を実現できると考えられる。
【００２４】
ここで、好ましい１態様に従うと、本発明のアルミナ質磁器組成物において、前記希土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Eｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、ＬｕおよびＹからなる元素群から選択される少なくとも１種以上の元素であることを特徴としている。
【００２５】
さらに、もう１つの好ましい態様に従うと、本発明のアルミナ質磁器組成物において、前記希土類元素の組成物は、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｃｅ２Ｏ３、Ｐｒ2Ｏ3、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔｂ2Ｏ3、Ｔｂ４Ｏ７、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3およびＹ2Ｏ3から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴としている。
【００２６】
これらの好ましい態様において、本発明のアルミナ質磁器組成物では、希土類元素、希土類元素の組成物をこのようなものにすることにより、より好適に、アルミナの粒界にて、高い耐電圧特性を有する組成物が主成分のアルミナを取り囲む形で形成される。
【００２７】
また、第２の面において、本発明は、アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、前記主成分であるアルミナと、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の組成物は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物にある。
【００２８】
本発明によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができる。
【００２９】
その理由としては、推定ではあるが、アルミナ粒子間の粒界に、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物によって、高い耐電圧特性を有する組成物が形成されることが挙げられる。
【００３０】
本発明のアルミナ質磁器組成物において、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物による作用は、上記第１の面の本発明に記載されているＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物の作用と同様であり、これについても、上記本発明のアルミナ質磁器組成物の場合と同様、実験的な確認を行っている。
【００３１】
つまり、本発明では、添加物であるＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物によって、アルミナの焼結を促進して空孔の発生を極力防止しつつ、高い耐電圧特性を有する組成物が、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に適切に形成されることから、実際に、より優れた耐電圧特性を実現できると考えられる。
【００３２】
ここで、好ましい１態様に従うと、本発明のアルミナ質磁器組成物において、前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物は、Ａｌ2ＳｉＯ5、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＯ2、３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＹＡｌＯ3、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、Ｙ2ＳｉＯ5およびＡｌ2Ｏ3から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴としている。
【００３３】
この好ましい態様において、本発明のアルミナ質磁器組成物では、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物をこのようなものにすることにより、より好適に、アルミナの粒界にて、高い耐電圧特性を有する組成物が主成分のアルミナを取り囲む形で形成される。
【００３４】
また、第３の面において、本発明は、アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物であって、前記主成分であるアルミナと、希土類元素ＲｅとＡｌとの複合酸化物であるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3との複合焼結体からなり、前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3は、５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物にある。
【００３５】
本発明によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができる。
【００３６】
その理由としては、推定ではあるが、アルミナ粒子間の粒界に、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3によって、高い耐電圧特性を有する組成物が形成されることが挙げられる。
【００３７】
本発明のアルミナ質磁器組成物において、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3による作用は、上記第１の面の本発明に記載されているＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物の作用と同様であり、これについても、上記本発明のアルミナ質磁器組成物の場合と同様、実験的な確認を行っている。
【００３８】
つまり、本発明では、添加物であるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3によって、アルミナの焼結を促進して空孔の発生を極力防止しつつ、高い耐電圧特性を有する組成物が、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に適切に形成されることから、実際に、より優れた耐電圧特性を実現できると考えられる。
【００３９】
また、もう１つの面において、本発明は、アルミナ質磁器組成物において、前記複合焼結体は、前記主成分であるアルミナと、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3とに加えて、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物とからなり、前記主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3と、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との合計が５重量部以下であることを特徴とするアルミナ質磁器組成物にある。
【００４０】
本発明は、実質的に、上記第３の面として記載の発明と上記第２の面として記載の発明とを組み合わせたものである。
【００４１】
それによれば、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3とＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物とが、上記した添加物の作用を発揮するため、より優れた耐電圧特性を実現できる。
【００４２】
さらに、好ましい１態様に従うと、本発明によるアルミナ質磁器組成物は、前記ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、Ａｌ2ＳｉＯ5、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＯ2、３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＹＡｌＯ3、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、Ｙ2ＳｉＯ5およびＡｌ2Ｏ3から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴としている。
【００４３】
この態様の本発明によれば、本発明のアルミナ質磁器組成物において、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物をこのようなものにすることにより、より好適に、アルミナの粒界にて、高い耐電圧特性を有する組成物が主成分のアルミナを取り囲む形で形成される。
【００４４】
さらにまた、もう１つの好ましい態様に従うと、本発明によるアルミナ質磁器組成物は、前記ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3が、ＬａＡｌＯ3、ＣｅＡｌＯ3、ＰｒＡｌＯ３、ＮｄＡｌＯ3、ＳｍＡｌＯ3、ＥｕＡｌＯ3、ＧｄＡｌＯ3、ＴｂＡｌＯ3、ＤｙＡｌＯ3、ＨｏＡｌＯ3、ＥｒＡｌＯ３、ＴｍＡｌＯ３、ＹｂＡｌＯ3、ＬｕＡｌＯ3およびＹＡｌＯ３から選択される少なくとも１種以上の組成物であることを特徴としている。
【００４５】
この態様の本発明によれば、本発明のアルミナ質磁器組成物において、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3をこのようなものにすることにより、より好適に、アルミナの粒界にて、高い耐電圧特性を有する組成物が主成分のアルミナを取り囲む形で形成される。
【００４６】
また、もう１つの好ましい態様によれば、本発明によるアルミナ質磁器組成物は、前記複合焼結体の平均粒子径が1．０μｍ以下であることを特徴としている。
【００４７】
このように、複合焼結体の平均粒子径を1．０μｍ以下と小さいものにすることにより、アルミナ質磁器組成物には、ほとんど空孔が生じることなく、焼成収縮を高められて絶縁体としての緻密化が実現できる。その結果、高電圧が印加されたときに絶縁破壊の起点となりうる空孔がないことから優れた耐電圧特性を示す。
【００４８】
また、第４の面において、本発明は、上述しかつ以下に詳細に記載する本発明のアルミナ質磁器組成物を絶縁材料として用いていることを特徴とするスパークプラグにある。
【００４９】
それによれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を用いたスパークプラグを提供することができる。つまり、優れた耐電圧特性を示すスパークプラグが提供される。
【００５０】
さらに、第５の面において、本発明は、外周に取付用ネジ部（１２）が設けられた取付金具（１０）と、前記取付金具（１０）内に固定された絶縁碍子（２０）と、先端部（３１）が前記絶縁碍子（２０）から突出するように前記絶縁碍子（２０）内に固定された中心電極（３０）と、前記取付金具（１０）に固定されて前記中心電極（３０）の先端部（３１）との間に火花放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）とを備えるスパークプラグにおいて、前記絶縁碍子（２０）として、上述しかつ以下に詳細に記載する本発明のアルミナ質磁器組成物からなるものが用いられており、前記取付用ネジ部（１２）の呼び径が、Ｍ１０以下であることを特徴とするスパークプラグにある。
【００５１】
それによれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を用いるとともに、取付用ネジ部（１２）の呼び径がＭ１０以下まで小型化されたスパークプラグを提供することができる。
【００５２】
なお、本発明のスパークプラグの上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の実施形態を第１図に基づいて説明する。
【００５４】
［スパークプラグの構成］
第１図に示すスパークプラグＳ１は、自動車用エンジンの点火栓等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（図示せず）に設けられたネジ穴に挿入されて固定されるようになっている。
【００５５】
スパークプラグＳ１は、導電性の鉄鋼材料（例えば低炭素鋼等）等よりなる円筒形状の取付金具１０を有しており、この取付金具１０の外周面には、図示しないエンジンブロックに固定するための取付用ネジ部１２が設けられている。
【００５６】
本実施形態においては、この取付用ネジ部１２の呼び径は１０ｍｍ以下である。すなわち本実施形態における取付用ネジ部１２は、ＪＩＳ（日本工業規格）でいうＭ１０以下のものである。
【００５７】
取付金具１０の内部には、アルミナ質磁器組成物からなる絶縁碍子２０が収納されて固定されており、この絶縁碍子２０の先端部２１は、取付金具１０の先端部１１から突出している。
【００５８】
絶縁体２０の軸孔２２には中心電極３０が固定されており、それによって、中心電極３０は取付金具１０に対して絶縁保持されている。
【００５９】
中心電極３０は、たとえば、内材がＣｕ等の熱伝導性に優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性およ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。
【００６０】
そして、第１図に示されるように、中心電極３０は、その先端部３１が絶縁碍子２０の先端部２１から突出するように設けられている。こうして、中心電極３０は、その先端部３１が突出した状態で取付金具１０に収納されている。
【００６１】
一方、接地電極４０は、たとえば、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。
【００６２】
本例では、接地電極４０は角柱形状をなしており、一端側が取付金具１０の先端部１１に溶接等により固定され、中間部が略Ｌ字に曲げられて、他端側の側面４２において中心電極３０の先端部３１と火花放電ギャップ５０を介して対向している。
【００６３】
ここで、中心電極３０の先端部３１には、貴金属チップ３５が当該先端部３１から突出して設けられている。また、接地電極４０の側面４２には、貴金属チップ４５が当該側面４２から突出して設けられている。
【００６４】
これら貴金属チップ３５、４５は、Ｉｒ（イリジウム）合金やＰｔ（白金）合金等からなるものであり、電極母材３０、４０にレーザ溶接や抵抗溶接等にて接合されたものである。
【００６５】
そして、火花放電ギャップ５０は、両貴金属チップ３５、４５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、限定するものではないが、たとえば１ｍｍ程度にすることができる。
【００６６】
また、絶縁碍子２０の先端部２１とは反対側の部位において、絶縁碍子２０の軸孔２２には中心電極３０の取り出し用のステム６０が設けられている。このステム６０は、導電性を有する棒状のものであり、絶縁碍子２０の軸孔２２内部において、中心電極３０と導電性のガラスシール７０を介して電気的に接続されている。
【００６７】
ここで、上述したように、絶縁碍子２０は、アルミナを主成分とするアルミナ質磁器組成物からなるものであるが、本実施形態では、この絶縁碍子２０を構成するアルミナ質磁器組成物として、独自のものを用いている。本実施形態のアルミナ質磁器組成物について次に説明する。
【００６８】
［本実施形態のアルミナ質磁器組成物］
本実施形態のアルミナ質磁器組成物は、主成分であるアルミナと、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（シリコン）、Ｍｇ（マグネシウム）、および希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなる。以下、これを「第１のアルミナ質磁器組成物」ということにする。
【００６９】
そして、「Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物」とは、Ａｌの組成物、Ｓｉの組成物、Ｍｇの組成物、希土類元素の組成物であるか、１つの組成物中にＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれた元素が混合したものであってもよい。
【００７０】
ここで、希土類元素とは、元素の周期表第３族に属するもので、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、原子番号５７〜７１のランタノイドである。
【００７１】
具体的に、この第１のアルミナ質磁器組成物に好適に用いられる希土類元素としては、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅｕ（ユウロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｅｒ（エルビウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、Ｌｕ（ルテチウム）、Ｙの各元素から選択される少なくとも１種以上の元素である。
【００７２】
また、この第１のアルミナ質磁器組成物に好適に用いられる希土類元素の組成物は、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｃｅ２Ｏ３、Ｐｒ2Ｏ3、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔｂ2Ｏ3、Ｔｂ４Ｏ７、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3から選択される少なくとも１種以上の組成物である。
【００７３】
そして、第１のアルミナ質磁器組成物では、主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、５重量部以下である。つまり、主成分であるアルミナに対する、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物の重量割合が、５／１００以下である。
【００７４】
また、本実施形態のアルミナ質磁器組成物としては、主成分であるアルミナと、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物が、５重量部以下であるものを採用することもできる。以下、これを「第２のアルミナ質磁器組成物」ということにする。
【００７５】
ここで、「ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物」とは、Ａｌを含む組成物、Ｙを含む組成物、または、ＡｌとＹの両方を含む組成物のことである。
【００７６】
そして、この第２のアルミナ質磁器組成物に好適に用いられるＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物としては、Ａｌ2ＳｉＯ5、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＯ2、３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＹＡｌＯ3、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、Ｙ2ＳｉＯ5およびＡｌ2Ｏ3から選択される少なくとも１種以上の組成物を採用することができる。
【００７７】
また、本実施形態のアルミナ質磁器組成物としては、希土類元素をＲｅとしたとき、主成分であるアルミナと、希土類元素ＲｅとＡｌとの複合酸化物であるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3との複合焼結体からなり、主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3が、５重量部以下であるものを採用することもできる。以下、これを「第３のアルミナ質磁器組成物」ということにする。
【００７８】
そして、この第３のアルミナ質磁器組成物に好適に用いられるペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3としては、ＬａＡｌＯ3、ＣｅＡｌＯ3、ＰｒＡｌＯ３、ＮｄＡｌＯ3、ＳｍＡｌＯ3、ＥｕＡｌＯ3、ＧｄＡｌＯ3、ＴｂＡｌＯ3、ＤｙＡｌＯ3、ＨｏＡｌＯ3、ＥｒＡｌＯ３、ＴｍＡｌＯ３、ＹｂＡｌＯ3、ＬｕＡｌＯ3およびＹＡｌＯ３から選択される少なくとも１種以上の組成物を採用することができる。
【００７９】
さらに、本実施形態のアルミナ質磁器組成物としては、主成分であるアルミナと、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3と、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との複合焼結体からなり、主成分であるアルミナを１００重量部としたとき、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3とＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物との合計が５重量部以下であるものを採用することもできる。以下、これを「第４のアルミナ質磁器組成物」ということにする。
【００８０】
上記第１〜第４のアルミナ質磁器組成物において、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素の組成物、ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3は、それぞれ、アルミナ質磁器組成物を構成する複合焼結体において、主成分であるアルミナに添加されている添加物である。以下、これらの添加物を「添加組成物」ということにする。
【００８１】
そして、上記第１〜第４のアルミナ質磁器組成物では、複合焼結体において、主成分であるアルミナ１００重量部に対し、添加組成物を５重量部以下としている。具体的には、添加組成物は、０．５重量部〜５重量部程度で添加できる。
【００８２】
そして、これらアルミナ質磁器組成物によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができる。
【００８３】
その理由としては、推定ではあるが、第１〜第４の各アルミナ質磁器組成物において、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に、上記添加組成物によって、高い耐電圧特性を有する組成物が形成されることが挙げられる。このことについて、より詳細に述べる。
【００８４】
実際に、第１〜第４の各アルミナ質磁器組成物について、Ｘ線回折を行ったところ、主成分であるアルミナ、添加組成物は、それぞれ、いずれも結晶相を示していた。
【００８５】
そして、第１〜第４のアルミナ質磁器組成物が優れた耐電圧特性を有するのは、添加組成物が、アルミナの焼結を促進し、特に、焼結時における添加組成物の流動性がより高められるためと考えられる。
【００８６】
その結果、焼結体からの空孔の排出が促進され、結晶組織において空孔がなくなる。そして、高電圧が印加されたときに絶縁破壊の起点となりうる空孔がないことから、優れた耐電圧特性を示すと考えられる。
【００８７】
実際に、本発明者らは、第１〜第４のアルミナ質磁器組成物では、従来に比べて、空孔がほとんど存在しないことを顕微鏡観察等により確認している。
【００８８】
また、第１〜第４の各アルミナ質磁器組成物について、結晶組織を詳細に観察した結果、添加組成物は、アルミナの粒界に高融点の酸化物相を形成していることが判明した。そして、この高融点の酸化物相が主成分のアルミナを取り囲む形で形成されていることがわかった。
【００８９】
この高融点の酸化物相は、一般に従来の焼結助剤からなるガラス相よりは絶縁性が高く、高電圧がかかっても絶縁破壊時の導通路になりにくい。したがって、第１〜第４のアルミナ質磁器組成物では、導電経路を分断することで絶縁破壊の耐電圧を向上させているものと考えられる。
【００９０】
以上のことから、本実施形態の第１〜第４のアルミナ質磁器組成物では、添加組成物によって、アルミナの焼結を促進して空孔の発生を極力防止しつつ、高い耐電圧特性を有する組成物が、主成分であるアルミナ粒子間の粒界に適切に形成されることから、実際に、より優れた耐電圧特性を実現できると考えられる。
【００９１】
また、本実施形態では、上記した第１〜第４のアルミナ質磁器組成物において、複合焼結体の平均粒子径が1．０μｍ以下であることが好ましい。
【００９２】
このように、複合焼結体の平均粒子径を1．０μｍ以下と小さいものにすることにより、アルミナ質磁器組成物には、ほとんど空孔が生じることなく、焼成収縮を高められて絶縁体としての緻密化が実現できる。その結果、高電圧が印加されたときに絶縁破壊の起点となりうる空孔がないことから優れた耐電圧特性を示す。
【００９３】
［他の特徴点、等］
本実施形態では、上記した第１〜第４のアルミナ質磁器組成物を絶縁材料として用いたスパークプラグＳ１、具体的には、これらアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子２０として用いたスパークプラグＳ１が提供される。
【００９４】
それによれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を用いたスパークプラグＳ１を提供することができる。つまり、優れた耐電圧特性を示すスパークプラグＳ１が提供される。
【００９５】
また、本実施形態では、外周に取付用ネジ部１２が設けられた取付金具１０と、取付金具１０内に固定された絶縁碍子２０と、先端部３１が絶縁碍子２０から突出するように絶縁碍子２０内に固定された中心電極３０と、取付金具１０に固定されて中心電極３０の先端部３１との間に火花放電ギャップ５０を介して対向する接地電極４０とを備えるスパークプラグにおいて、絶縁碍子２０として、上記した第１〜第４のアルミナ質磁器組成物のいずれかからなるものが用いられており、取付用ネジ部１２の呼び径が、Ｍ１０以下であることを特徴とするスパークプラグＳ１が提供される。
【００９６】
それによれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を用いるとともに、取付用ネジ部１２の呼び径がＭ１０以下まで小型化されたスパークプラグＳ１を提供することができる。
【実施例】
【００９７】
本発明について、以下の実施例１〜実施例５６および比較例を参照してより具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００９８】
ここで予め説明しておくと、下記の第１表は実施例１〜実施例１９について、第２表は実施例２０〜実施例３８について、第３表は実施例３９〜実施例４４について、そして第４表は実施例４５〜実施例５６および比較例について、それぞれ、アルミナ質磁器組成物について調合組成（単位：重量部）、焼成密度（単位：ｇ／ｃｍ3）および耐電圧（単位：ｋＶ／ｍｍ）を示した図表である。
【００９９】
実施例１
純度９９．９％以上で平均粒径０．４μｍに調製した主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部と、添加組成物であるＹ2Ｏ3を０．５重量部として、これらを調合し、乾式混合した混合原料を調製した。
【０１００】
なお、本実施例ならびに以下に記載する各実施例および比較例では、ＣａＣＯ3は、焼結後はＣａＯとなるため、ＣａＯで換算した重量部を示す。また、ＳｉＯ2、ＣａＣＯ3、ＭｇＯは、それぞれ０．８６重量部、０．０４重量部、０．１０重量部であり、この比率は以下の各実施例および比較例で同一である。
【０１０１】
上記の混合原料を、純水とともに粉砕手段である例えばボールミルによって、混合を２４時間行った後、混合原料の乾燥、造粒、プレス成形することによってスパークプラグの絶縁碍子としての形を整えた。
【０１０２】
その後、１５００〜１６００℃の大気雰囲気中で１〜２時間焼成することにより、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3（相対密度９８．５％）のアルミナ質磁器組成物であるスパークプラグの絶縁碍子を製作した。なお、この焼成密度は、従来のスパークプラグにおける絶縁碍子の焼成密度（後述する比較例参照）と同程度のものであり、緻密化が図られている。
【０１０３】
この絶縁碍子に中心電極を挿入し、その後、導電ガラスシール剤を加圧によって充填し、その上にステムを用いて加圧した後、炉内に３０分置き、加熱して導電ガラスシール剤を軟化させた後、すみやかに上記ステムを加圧した。これを冷却した後、この外周囲に接地電極を固着したハウジングを装着することにより、スパークプラグを得た。
【０１０４】
そして、焼結したアルミナ質磁器組成物について、蛍光Ｘ線分析を行ったところ、上記の調合組成（第１表参照）と、焼結したアルミナ質磁器組成物の蛍光Ｘ線分析による組成値とが、一致することを確認した。
【０１０５】
つまり、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙ2Ｏ3：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグが得られた。
【０１０６】
また、Ｘ線回折により、主成分であるアルミナと、添加組成物であるＹ2Ｏ3とが結晶相として存在することを確認した。
【０１０７】
なお、調合組成と焼結したアルミナ質磁器組成物の蛍光Ｘ線分析による組成値とが一致することは、以下の実施例２〜実施例５６および比較例でも同様に確認し、主成分アルミナと添加組成物であるＹ2Ｏ3とが結晶相として存在することは、以下の実施例２〜実施例５６でも同様に確認した。
【０１０８】
耐電圧は、以下のように測定した。
アルミナ質磁器組成物をダイヤモンド砥粒等を用いた研磨盤を用いて厚さ１．０±０．０５ｍｍに研磨加工し、専用耐電圧測定装置にて実測する。すなわち、アルミナ質磁器組成物の上下面にニードル状に尖らせたプローブを当て、この状態で上下のプローブ間に、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、オシロスコープでモニターしながら、２０ｋＶから１０秒間に１ｋＶの割合でステップ的に印加電圧を上昇させる。
【０１０９】
そして、試料が絶縁破壊したときの電圧をそのアルミナ質磁器組成物の耐電圧とした。なお、この耐電圧測定方法は、以下の各実施例および比較例でも同様である。その結果、本例のアルミナ質磁器組成物の耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
【０１１０】
実施例２
添加組成物であるＹ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１１１】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１１２】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１１３】
実施例３
添加組成物であるＹ2Ｏ3を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１１４】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙ2Ｏ3：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１１５】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１１６】
実施例４
添加組成物であるＹ2Ｏ3を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１１７】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙ2Ｏ3：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１１８】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１１９】
実施例５
添加組成物であるＳｍ2Ｏ3を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１２０】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｓｍ2Ｏ3：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１２１】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、３９ｋＶ／ｍｍであった。
【０１２２】
実施例６
添加組成物であるＳｍ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１２３】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｓｍ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１２４】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４１．５ｋＶ／ｍｍであった。
【０１２５】
実施例７
添加組成物であるＳｍ2Ｏ3を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１２６】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｓｍ2Ｏ3：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１２７】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４１．５ｋＶ／ｍｍであった。
【０１２８】
実施例８
添加組成物であるＳｍ2Ｏ3を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１２９】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｓｍ2Ｏ3：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１３０】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４１．５ｋＶ／ｍｍであった。
【０１３１】
実施例９
添加組成物であるＹｂ2Ｏ3を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１３２】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙｂ2Ｏ3：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１３３】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、３９．５ｋＶ／ｍｍであった。
【０１３４】
実施例１０
添加組成物であるＹｂ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１３５】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙｂ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１３６】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４２．５ｋＶ／ｍｍであった。
【０１３７】
実施例１１
添加組成物であるＹｂ2Ｏ3を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１３８】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙｂ2Ｏ3：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１３９】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４２．５ｋＶ／ｍｍであった。
【０１４０】
実施例１２
添加組成物であるＹｂ2Ｏ3を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１４１】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｙｂ2Ｏ3：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１４２】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４２．５ｋＶ／ｍｍであった。
【０１４３】
実施例１３
添加組成物であるＮｄ2Ｏ3を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１４４】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｎｄ2Ｏ3：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１４５】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４１ｋＶ／ｍｍであった。
【０１４６】
実施例１４
添加組成物であるＮｄ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１４７】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｎｄ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１４８】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１４９】
実施例１５
添加組成物であるＮｄ2Ｏ3を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１５０】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｎｄ2Ｏ3：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１５１】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１５２】
実施例１６
添加組成物であるＮｄ2Ｏ3を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１５３】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｎｄ2Ｏ3：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１５４】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１５５】
実施例１７
添加組成物であるＰｒ6Ｏ11を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１５６】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｐｒ6Ｏ11：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１５７】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４２ｋＶ／ｍｍであった。
【０１５８】
実施例１８
添加組成物であるＰｒ6Ｏ11を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１５９】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｐｒ6Ｏ11：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１６０】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４４ｋＶ／ｍｍであった。
【０１６１】
実施例１９
添加組成物であるＰｒ6Ｏ11を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１６２】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｐｒ6Ｏ11：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１６３】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４４ｋＶ／ｍｍであった。
【０１６４】
実施例２０
添加組成物であるＰｒ6Ｏ11を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１６５】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｐｒ6Ｏ11：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１６６】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４４ｋＶ／ｍｍであった。
【０１６７】
実施例２１
添加組成物であるＤｙ2Ｏ3を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１６８】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｄｙ2Ｏ3：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１６９】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４０．０ｋＶ／ｍｍであった。
【０１７０】
実施例２２
添加組成物であるＤｙ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１７１】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｄｙ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１７２】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１７３】
実施例２３
添加組成物であるＤｙ2Ｏ3を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１７４】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｄｙ2Ｏ3：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１７５】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１７６】
実施例２４
添加組成物であるＤｙ2Ｏ3を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１７７】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｄｙ2Ｏ3：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１７８】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１７９】
実施例２５
添加組成物であるＥｒ2Ｏ3を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１８０】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｒ2Ｏ3：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１８１】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
【０１８２】
実施例２６
添加組成物であるＥｒ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１８３】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｒ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１８４】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１８５】
実施例２７
添加組成物であるＥｒ2Ｏ3を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１８６】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｒ2Ｏ3：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１８７】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１８８】
実施例２８
添加組成物であるＥｒ2Ｏ3を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１８９】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｒ2Ｏ3：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１９０】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１９１】
実施例２９
添加組成物であるＬａ2Ｏ3を０．５重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１９２】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌａ2Ｏ3：０．５重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１９３】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
【０１９４】
実施例３０
添加組成物であるＬａ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１９５】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌａ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１９６】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０１９７】
実施例３１
添加組成物であるＬａ2Ｏ3を２．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０１９８】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌａ2Ｏ3：２．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０１９９】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２００】
実施例３２
添加組成物であるＬａ2Ｏ3を５．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０２０１】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌａ2Ｏ3：５．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２０２】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２０３】
実施例３３
添加組成物であるＥｕ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０２０４】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｅｕ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２０５】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２０６】
実施例３４
添加組成物であるＴｂ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０２０７】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｔｂ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２０８】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２０９】
実施例３５
添加組成物であるＴｍ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０２１０】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｔｍ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２１１】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２１２】
実施例３６
添加組成物であるＬｕ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０２１３】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｌｕ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２１４】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２１５】
実施例３７
添加組成物であるＨｏ2Ｏ3を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０２１６】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物Ｈｏ2Ｏ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２１７】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２１８】
実施例３８
添加組成物であるＣｅＯ2を１．０重量部としたこと以外は、上記実施例１と同様に、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部として、これらを調合し、混合原料を調製した。
【０２１９】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物ＣｅＯ2：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２２０】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
【０２２１】
比較例
第４表に示される比較例では、添加組成物を含有させずに、主成分であるアルミナを１００重量部と、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部とのみを調合し、上記実施例１と同様に、混合原料を調製した。
【０２２２】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本比較例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：１重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、これを絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。つまり、本比較例では、従来の一般的なスパークプラグが得られた。
【０２２３】
本比較例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、３０ｋＶ／ｍｍであった。
【０２２４】
ここで、上記実施例１〜実施例３８と上記比較例とを比べると、実施例１〜実施例３８では、耐電圧は３９ｋＶ／ｍｍ以上であり、実施例１〜実施例３８のすべてにおいて、上記比較例に対して耐電圧特性の大幅な向上を実現できていることがわかる。
【０２２５】
次に、第３表に示される実施例３９〜実施例４４について述べるが、これらの実施例は、添加組成物として、「ＡｌおよびＹから選ばれる少なくとも１種の元素の組成物」を採用したもの、すなわち、上記した第２のアルミナ質磁器組成物についてのものである。
【０２２６】
実施例３９
純度９９．９％以上で平均粒径０．４μｍに調製した主成分であるアルミナ１００重量部に対して、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部、添加した混合原料を調製する。これを混合原料１とする。
【０２２７】
次いで、Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2とを、モル比でＡｌ2Ｏ3：ＳｉＯ2＝３：２の割合で混合した原料を調合し、媒体攪拌ミルで１〜２時間粉砕し、混合原料を調製し、この混合原料における平均粒径を０．２〜０．３μｍとした。この混合原料は、第３表に示される本例の複合焼結体中における添加組成物である３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2の原料となるものであり、この添加組成物のための混合原料を、混合原料２とする。
【０２２８】
そのため、この混合原料２については、第３表において、焼結後の結晶相の組成物の化学式として示されている。つまり、本例では、３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2として示されている。また、混合原料２の重量部は、そのまま添加組成物の重量部である。これらの混合原料２について述べたことは、以下の実施例４０〜実施例４４でも同様である。
【０２２９】
そして、混合原料１に対して、混合原料２が１重量部となるようにを調合し、純水とともに粉砕手段である例えばボールミルによって、混合を２４時間行った後に最終アルミナ質磁器組成物の混合原料を調製した。
【０２３０】
この混合原料１と混合原料２とを混合してなる混合原料、つまり最終的な複合焼結体の原料としての混合原料を混合原料３とする。このことも、以下の実施例４０〜実施例４４にて同様とする。そして、この混合原料３を、乾燥、造粒、プレス成形することによってスパークプラグの絶縁碍子としての形を整えた。
【０２３１】
その後、１５００〜１６００℃の大気雰囲気中で１〜２時間焼成することにより、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3（相対密度９８．５％）のアルミナ質磁器組成物であるスパークプラグの絶縁碍子を製作した。
【０２３２】
この絶縁碍子に中心電極を挿入し、その後、導電ガラスシール剤を加圧によって充填し、その上にステムを用いて加圧した後、炉内に３０分置き、加熱して導電ガラスシール剤を軟化させた後、すみやかに上記ステムを加圧した。これを冷却した後、この外周囲に接地電極を固着したハウジングを装着することにより、スパークプラグを得た。
【０２３３】
つまり、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2：１重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグが得られた。
【０２３４】
本例のアルミナ質磁器組成物について、上記実施例１と同様の方法で耐電圧測定を行ったところ、本例では、耐電圧は４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２３５】
実施例４０
添加組成物であるＡｌ2ＳｉＯ5を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２３６】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物Ａｌ2ＳｉＯ5：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２３７】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４２ｋＶ／ｍｍであった。
【０２３８】
実施例４１
添加組成物であるＭｇＡｌ2Ｏ4を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２３９】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＭｇＡｌ2Ｏ4：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２４０】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
【０２４１】
実施例４２
添加組成物であるＡｌ2Ｏ3・ＴｉＯ2を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２４２】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＯ2：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２４３】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
【０２４４】
実施例４３
添加組成物であるＹ2ＳｉＯ5を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２４５】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物Ｙ2ＳｉＯ5：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２４６】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４１ｋＶ／ｍｍであった。
【０２４７】
実施例４４
添加組成物であるＹ3Ａｌ5Ｏ12を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２４８】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２４９】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４１ｋＶ／ｍｍであった。
【０２５０】
ここで、上記実施例３９〜実施例４４と上記比較例とを比べると、実施例３９〜実施例４４では、耐電圧は４０ｋＶ／ｍｍ以上であり、実施例３９〜実施例４４のすべてにおいて、上記比較例に対して耐電圧特性の大幅な向上を実現できていることがわかる。
【０２５１】
次に、第４表に示される実施例４５〜実施例５６について述べるが、これらの実施例は、添加組成物として、ペロブスカイト型酸化物ＲｅＡｌＯ3を採用したもの、すなわち、上記した第３のアルミナ質磁器組成物についてのものである。
【０２５２】
実施例４５
純度９９．９％以上で平均粒径０．４μｍに調製した主成分であるアルミナ１００重量部に対して、焼結助剤であるＳｉＯ2とＣａＣＯ3とＭｇＯを合計１重量部添加した混合原料を調製する。これを混合原料１とする。
【０２５３】
次いで、Ａｌ2Ｏ3とＹ2Ｏ3とを、モル比でＡｌ2Ｏ3：Ｙ2Ｏ3＝１：１の割合で混合した原料を調合し、媒体攪拌ミルで１〜２時間粉砕し、混合原料を調製し、この混合原料における平均粒径を０．２〜０．３μｍとした。この混合原料２は、第４表に示される本例の複合焼結体中における添加組成物であるＹＡｌＯ3の原料となるものであり、この添加組成物のための混合原料を、混合原料２とする。
【０２５４】
そのため、この混合原料２については、第４表において、焼結後の結晶相の組成物の化学式として示されている。つまり、本例では、ＹＡｌＯ3として示されている。また、混合原料２の重量部は、そのまま添加組成物の重量部である。これらの混合原料２について述べたことは、以下の実施例４６〜実施例５６でも同様である。
【０２５５】
そして、混合原料１に対して、混合原料２が１重量部となるようにを調合し、純水とともに粉砕手段である例えばボールミルによって、混合を２４時間行った後に最終アルミナ質磁器組成物の混合原料を調製した。
【０２５６】
この混合原料１と混合原料２とを混合してなる混合原料、つまり最終的な複合焼結体の原料としての混合原料を混合原料３とする。このことも、以下の実施例４６〜実施例５６にて同様とする。そして、この混合原料３を、乾燥、造粒、プレス成形することによってスパークプラグの絶縁碍子としての形を整えた。
【０２５７】
その後、１５００〜１６００℃の大気雰囲気中で１〜２時間焼成することにより、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3（相対密度９８．５％）のアルミナ質磁器組成物であるスパークプラグの絶縁碍子を製作した。
【０２５８】
この絶縁碍子に中心電極を挿入し、その後、導電ガラスシール剤を加圧によって充填し、その上にステムを用いて加圧した後、炉内に３０分置き、加熱して導電ガラスシール剤を軟化させた後、すみやかに上記ステムを加圧した。これを冷却した後、この外周囲に接地電極を固着したハウジングを装着することにより、スパークプラグを得た。
【０２５９】
つまり、本例では、アルミナ：１００重量部と焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と添加組成物ＹＡｌＯ3：１重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグが得られた。
【０２６０】
本例のアルミナ質磁器組成物について、上記実施例１と同様の方法で耐電圧測定を行ったところ、本例では、耐電圧は４４ｋＶ／ｍｍであった。
【０２６１】
実施例４６
添加組成物であるＣｅＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２６２】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＣｅＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２６３】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
【０２６４】
実施例４７
添加組成物であるＮｄＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２６５】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＮｄＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２６６】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４４ｋＶ／ｍｍであった。
【０２６７】
実施例４８
添加組成物であるＰｒＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２６８】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＰｒＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２６９】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２７０】
実施例４９
添加組成物であるＳｍＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２７１】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＳｍＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２７２】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９４ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２７３】
実施例５０
添加組成物であるＥｕＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２７４】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＥｕＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２７５】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
【０２７６】
実施例５１
添加組成物であるＧｄＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２７７】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＧｄＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２７８】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４２ｋＶ／ｍｍであった。
【０２７９】
実施例５２
添加組成物であるＴｂＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２８０】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＴｂＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２８１】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２８２】
実施例５３
添加組成物であるＤｙＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２８３】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＤｙＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２８４】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４３ｋＶ／ｍｍであった。
【０２８５】
実施例５４
添加組成物であるＨｏＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２８６】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＨｏＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２８７】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４１ｋＶ／ｍｍであった。
【０２８８】
実施例５５
添加組成物であるＬｕＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２８９】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＬｕＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２９０】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４２ｋＶ／ｍｍであった。
【０２９１】
実施例５６
添加組成物であるＬａＡｌＯ3を１．０重量部とすべく、混合原料２の調製を行ったこと以外は、上記実施例３９と同様にして、混合原料１の調製、混合原料１と混合原料２との調合を行い、混合原料３を調製した。
【０２９２】
その後は、上記実施例１と同様のことを行い、本例では、アルミナ：１００重量部と、焼結助剤（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）：合計１重量部と、添加組成物ＬａＡｌＯ3：１．０重量部とからなる複合焼結体としてのアルミナ質磁器組成物、および、このアルミナ質磁器組成物を絶縁碍子として用いたスパークプラグを得た。
【０２９３】
本例のアルミナ質磁器組成物では、焼成密度が３．９５ｇ／ｃｍ3であった。また、耐電圧は、４０ｋＶ／ｍｍであった。
【０２９４】
ここで、上記実施例４５〜実施例５６と上記比較例とを比べると、実施例４５〜実施例５６では、耐電圧は４０ｋＶ／ｍｍ以上であり、実施例４５〜実施例５６のすべてにおいて、上記比較例に対して耐電圧特性の大幅な向上を実現できていることがわかる。
【０２９５】
以上のように、本実施例１〜５６によれば、より耐電圧特性に優れた新規なアルミナ質磁器組成物を提供することができ、また、優れた耐電圧特性を示すスパークプラグが提供される。
【０２９６】
【表１】
2005033041.tif 000008
【０２９７】
【表２】
2005033041.tif 000009
【０２９８】
【表３】
2005033041.tif 000010
【０２９９】
【表４】
2005033041.tif 000011
【図面の簡単な説明】
【０３００】
【図１】本発明の実施形態に係るスパークプラグの全体構成を示す半断面図である。
【符号の説明】
【０３０１】
１０    取付金具
１２    取付用ネジ部
２０    絶縁碍子
３０    中心電極
４０    接地電極
５０    火花放電ギャップ
【国際調査報告】
2005033041.tif 000012
2005033041.tif 000013
2005033041.tif 000014