专利名称：电阻体及其制备方法、火花塞及其制备方法
技术领域：
本发明属于内燃机用火花塞领域，具体涉及一种电阻体及其制备方法和一种火花塞及其制备方法。
背景技术：
电阻型火花塞要求其中心电极与端子金属件之间具有一定电阻值，从而使之能有效地抑制火花塞在机动车点火系统中产生的高频振动和这些振动所产生的电磁干扰。因此目前的火花塞均在中心电极与端子金属件之间设置电阻体。现有技术中常用的电阻体一般由玻璃粉和例如炭黑粉末或金属粉末等导电材料混合制成，但其金属含量并不高，因此电阻体与两端的中心电极、端子金属件的结合力较弱。因此，通常采用如下结构来提高结合力在端子金属件与电阻体之间设置导电玻璃密封层，在中心电极与电阻体之间也设置导电玻璃密封层。具有导电玻璃密封层的电阻型火花塞的制备方法一般为在火花塞的陶瓷绝缘体内放入中心电极后加入电阻粉进行压实，在填充导电玻璃粉末，最后装入接线螺杆，将其整体置于高温炉内加热至一定温度使电阻粉和导电玻璃粉末中的玻璃熔融，软化后进行压装形成该电阻型火花塞。这种结构的电阻型火花塞，整体进行高温烧结，因此要求陶瓷绝缘体有良好的机械强度和耐冷热急变性，要求中心电极和接线螺杆具有良好的导电性、耐烧蚀和抗氧化性，对设备和零部件的要求较高，且火花塞的生产周期延长，产品质量难于控制。US4433092中公开了一种由无铅玻璃、导电碳黑、硅树脂和磷酸铝烧结制备而成的电阻体，该电阻体的原料配比为69wt%无铅玻璃熔块、8wt%磷酸铝、3t%导电碳黑、20wt%硅树脂，将上述原料混合压制成型后经450-550°F保温30分钟预烧结，再在预烧结体两端涂覆银浆再烧结，形成所述电阻体。另外US4511524也公开了一种碳电阻体及其制备方法，其原料配比为5-15wt%磷酸铝、l/4-3wt%导电碳黑、15-30wt%硅树脂、65_80wt%铅硼硅玻璃， 将上述原料混合压制成型后经450-550°F保温30分钟预烧结，再在预烧结体两端涂覆银浆再烧结，形成该碳电阻体。该电阻体均通过在预烧结体两端涂覆一层厚度为O. 05_的银浆，以形成导电层，但是由于银层很薄，采用该电阻体的火花塞在实际使用过程中银层容易脱落，影响火花塞的使用性能。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在的电阻体两端的银浆容易脱落影响火花塞的使用性能、电阻体制备过程中对瓷绝缘体、中心电极、接线螺杆等零部件和设备要求较高、火花塞的生产周期长的技术问题。本发明提供了一种电阻体，所述电阻体包括中间电阻层和位于中间电阻层两端的导电层；所述中间电阻层由含有锆溶胶的电阻粉压制烧结而成，所述导电层由含有金属粉末的导电粉压制烧结而成。本发明还提供了所述电阻体的制备方法，包括以下步骤在压制模具中先放入导电粉，预压成型；然后放入电阻粉，预压成型；再放入导电粉，整体施压并保压，得到毛坯； 最后将毛坯无氧气氛烧结，得到所述电阻体。同时，本发明还提供了一种火花塞，所述火花塞包括壳体组件和陶瓷组件；
所述壳体组件包括金属壳体和侧电极；
所述陶瓷组件包括瓷绝缘体、中心电极、电阻体、弹性件和接线螺杆；
所述瓷绝缘体穿设于金属壳体内，且瓷绝缘体的两端均露出于金属壳体外，所述瓷绝缘体沿金属壳体的轴线方向具有通孔；
所述中心电极位于通孔的一端，所述接线螺杆位于通孔的另一端；电阻体位于所述通孔内，且位于中心电极与接线螺杆之间；所述弹性件位于所述通孔内，且位于电阻体与接线螺杆之间；
所述侧电极焊接于金属壳体上，且所述侧电极的前端部与所述中心电极之间形成预定的火花放电间隙；
其中，所述电阻体为本发明提供的电阻体。最后，本发明提供了所述火花塞的制备方法，包括以下步骤
A、将侧电极焊接于金属壳体上，形成壳体组件；
B、将中心电极插入瓷绝缘体的通孔的一端并固定，然后从通孔的另一端依次插入电阻体、弹性件和接线螺杆，得到陶瓷组件；
C、将陶瓷组件插入壳体组件的金属壳体内进行铆边紧固，并使侧电极的前端部与中心电极之间形成预定的火花放电间隙，得到所述火花塞。本发明提供的电阻体，具有三段式结构，具体包括中间电阻层和位于中间电阻层两端的导电层，中间电阻层与导电层通过一体烧结而成，使中间电阻层与导电层在烧结过程中形成互熔层，从而保证中间电阻层与导电层之间具有良好的结合力。同时，由于电阻粉中含有锆溶胶，在烧结过程中所述锆溶胶原位生成纳米氧化锆结晶微粒，一方面能降低电阻层的气孔率，增加玻璃相的粘度，从而大大提高中间电阻层的致密性，提高其机械强度； 另一方面纳米微粒比表面积大，呈网络状分布于电阻体中，产生第二相颗粒的增韧作用，提高电阻体的热震稳定性。另外，由于导电粉中含有金属粉末，具有良好的导电性、耐热性、耐腐蚀性和耐磨性，使电阻体不仅具有优良的电阻特性，而且具有良好的机械电气性能。本发明提供的电阻体的制备方法，通过将电阻粉与导电层压制后烧结而成，可直接装配至绝缘体的通孔中，制备本发明提供的火花塞，无需在后续将电阻体与瓷绝缘体、中心电极、接线螺杆一起烧结，因此对瓷绝缘体、中心电极、接线螺杆的要求大大降低。采用本发明提供的电阻体的火花塞，不再需要在电阻体两侧采用电阻玻璃密封， 也避免了各零部件在玻璃密封工艺过程中可能发生的氧化、变形、开裂、污染等缺陷的产生，简化了生产工艺，大大缩短生产周期，且火花塞的产品质量易于控制。
图I是本发明提供的电阻体的结构示意图。图2是本发明提供的火花塞的剖视图。图中，11——金属壳体，12——瓷绝缘体， 120——通孔，13——中心电极，14——侧电极，15——电阻体，16——接线螺杆，17——弹性件；150——中间电阻层，151——第一导电层，152——第二导电层。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。具体地，本发明提供了一种电阻体15，如图I所示，所述电阻体15包括中间电阻层 150和位于中间电阻层150两端的导电层,分别记为第一导电层151和第二导电层152。其中，所述中间电阻层150由含有锆溶胶的电阻粉压制烧结而成。所述导电层由含有金属粉末的导电粉压制烧结而成。本发明中，第一导电层151和第二导电层152完全相同；以下所述导电层均涉及第一导电层151和第二导电层152。本发明提供的电阻体15，具有三段式结构，具体包括中间电阻层150和位于中间电阻层150两端的导电层(即第一导电层151和第二导电层152)，中间电阻层150与两端的导电层通过一体烧结而成，使中间电阻层150与导电层在烧结过程中形成互熔层，从而保证中间电阻层150与导电层之间具有良好的结合力。同时，本发明中制备中间电阻层150所采用的电阻粉中含有锆溶胶，在烧结过程中该锆溶胶原位生成纳米氧化锆结晶微粒，一方面能降低电阻层的气孔率，增加玻璃相的粘度，从而大大提高中间电阻层150的致密性，提高其机械强度；另一方面纳米微粒比表面积大，呈网络状分布于电阻体15中，产生第二相颗粒的增韧作用，提高电阻体15的热震稳定性。另外，本发明中制备导电层所采用的导电粉中含有金属粉末，具有良好的导电性、耐热性、耐腐蚀性和耐磨性，使电阻体15不仅具有优良的电阻特性，而且具有良好的机械电气性能。本发明中，所述电阻体15的尺寸在本领域技术人员的常用范围内即可，本发明没有特殊规定。优选情况下，所述电阻体15为圆柱体,所述圆柱体的直径为3. 6-4. I mm,长度为10-15mm。所述中间电阻层150沿电阻体15轴向的厚度为8_12mm。位于中间电阻层两侧的导电层的厚度可相同也可不同。优选情况下，两侧的导电层(包括第一导电层151和第二导电层152)沿电阻体15轴向的厚度各自独立地为O. 8-2. 5mm。具体地，以所述电阻粉的总质量为基准，所述电阻粉中含有以下组分刚玉 40-50wt%, 二氧化锆15-25wt%，锂钙钡硼硅酸盐玻璃20_30wt，炭黑l_7wt%，锆溶胶 5-15wt%。其中，所述刚玉为骨料，二氧化锆为细粉，锂钙钡硼硅酸盐玻璃为玻璃相，炭黑为导电相，错溶胶为结合相。所述刚玉的粒径优选为80-100目。二氧化锆的粒径为250目。电阻粉中，锂钙钡硼硅酸盐玻璃的粒径为100-150目。炭黑可直接采用商购产品，例如可采用牌号为N220的炭黑O优选情况下，以所述电阻粉的总质量为基准，所述锆溶胶的含量为12wt%。本发明中，所述锆溶胶可采用如下方法制备得到以氧氯化锆为溶胶前驱体，加入作为水解催化剂的双氧水，得到粒径为IOOnm以下的锆溶胶。本发明中，所述导电粉中含有无机粉体和有机结合剂。烧结完成后，有机结合剂挥发，而无机粉体则转化为所述导电层。以所述无机粉体的总质量为基准，所述无机粉体中含有50-60wt%的金属粉末和40-50wt%的锂钙钡硼硅酸盐玻璃。其中，金属粉末为导电相，锂钙钡硼硅酸盐玻璃为玻璃相。本发明中，所述金属粉末可采用本领域技术人员常用的各种金属粉末，例如可以采用铜粉和/或镍粉。所述金属粉末的粒径均为200目。导电粉中，所述锂钙钡硼硅酸盐玻璃的粒径为100-150目。所述导电粉中，有机结合剂为聚乙烯醇(PVA)水溶液，用于使导电粉成为具有一定颗粒级别的造粒粉体。优选情况下，以100重量份的无机粉体为基准，聚乙烯醇水溶液的用量为1-10重量份。所述聚乙烯醇水溶液中，聚乙烯醇的含量为3-8wt%。本发明中，所述锂钙钡硼硅酸盐玻璃的组成为40-60wt%Si02、20-40wt%B203、 5-15wt%Li20、15-25wt%Ba0、0-5wt%Ca0、0-2wt%Al203。本发明中，优选情况下，导电粉与电阻粉中均含有锂钙钡硼硅酸盐玻璃，即导电粉与电阻粉中采用同种玻璃粉。因此，导电粉与电阻粉在后续烧结过程中，锂钙钡硼硅酸盐玻璃软化熔融，形成的玻璃流体会互渗，从而在中间电阻层150与两端的第一导电层151、第二导电层152之间均形成熔融互渗层，即形成过渡层(附图中未示出)，从而提高中间电阻层150与两端的导电层之间的结合力，使得采用本发明提供的电阻体15的火花塞在使用过程中不会发生导电层脱落的现象。所述中间电阻层150与两端的第一导电层151、第二导电层152之间的过渡层沿所述电阻体轴向的厚度为 50-100 微米。本发明提供的电阻体15的具有稳定的电阻值，电阻值为3-12ΚΩ，且具有优良的温度特性、耐久性和在高电压负荷(25-35KV)下亦具有良好稳定性。利用该电阻体制备的电阻型火花塞，能有效抑制火花塞在机动车点火系统中产生的高频振动和这些振动所产生的电磁干扰。本发明还提供了所述电阻体15的制备方法，包括以下步骤在压制模具中先放入导电粉，预压成型；然后放入电阻粉，预压成型；再放入导电粉，整体施压并保压，得到圆柱体毛坯；最后将毛坯无氧气氛烧结，得到所述电阻体15。本发明提供的电阻体15的制备方法，通过将电阻粉与导电层压制后烧结而成，可直接装配至瓷绝缘体12的通孔中，制备本发明提供的火花塞，无需在后续将电阻体与瓷绝缘体12、中心电极13、接线螺杆16 —起烧结，因此对绝缘体12、中心电极13、接线螺杆16 的要求大大降低。本发明中，在放入电阻粉的前后分两次放入导电粉，用于在中间电阻层150的两端分别形成导电层。优选情况下，两次放入导电粉的用量为0.2-0. 3g。电阻粉的用量为
I.5-1. 7g。根据本发明的方法，在第一次放入导电粉和放入电阻粉后，均需进行预压成型。本发明中，所述预压成型采用气动压力机进行，气缸缸径为80mm，表压为O. 3-0. 5MPa。在第二次放入导电粉后，根据本发明的方法，采用63KN油压机进行整体施压并保压，完成后得到毛坯。优选情况下，整体施压时的表压为8-12MPa。所述保压的时间为 5_15s0所述毛还为圆柱体，所述圆柱体的直径为3. 7-4. 5mm，长度为14_16mm。根据本发明提供的制备方法，然后对毛坯进行无氧气氛烧结。烧结过程中，所述电阻粉中的锆溶胶原位生成纳米氧化锆结晶微粒，导电粉中聚乙烯醇(PVA)挥发，且电阻粉与导电粉中锂钙钡硼硅酸盐玻璃熔融软化，且电阻粉与导电粉接触面上会形成玻璃互渗，形成三层相对独立又相互镶嵌的致密结合溶凝体，烧结完成后电阻粉会形成所述中间电阻层150,两次放入的导电粉形成所述第一导电层151和第二导电层152,且第一导电层151与中间电阻层150之间具有熔融互渗层(即过渡层)，类似地，第二导电层152与中间电阻层150 之间也具有熔融互渗层(即过渡层)，从而得到本发明提供的电阻体15
由于电阻粉中含有的锆溶胶在烧结过程中会脱水转化为纳米氧化锆微粒，而导电粉中的PVA会挥发，因此毛坯在烧结完成后会发生收缩。本发明中，所述最高烧结温度为 850-950°C，烧结时间为5-8h。所述烧结在无氧气氛下进行，所述无氧气氛为现有技术中常用的各种无氧气氛，例如可为真空、氮气气氛或惰性气体气氛。本发明提供了一种采用本发明提供的电阻体15的火花塞，如图2所示，所述火花塞包括壳体组件和陶瓷组件。其中，所述壳体组件包括金属壳体11和侧电极14 ;所述陶瓷组件包括瓷绝缘体12、中心电极13、电阻体14、弹性件17和接线螺杆16。所述瓷绝缘体12穿设于金属壳体11内，且瓷绝缘体12的两端均露出于金属壳体 11外。所述瓷绝缘体12沿金属壳体11的轴线方向上具有通孔120，中心电极13位于通孔 120的一端(即点火端部)，接线螺杆16位于通孔120的另一端(即接线端部)。所述电阻体15位于所述通孔120内，且位于中心电极13与接线螺杆16之间。所述弹性件17位于所述通孔120内，且位于电阻体15与接线螺杆16之间；
如图2所示，所述侧电极14焊接于金属壳体11上，且所述侧电极14的前端部与所述中心电极13之间形成预定的火花放电间隙。本发明提供的所述火花塞的制备方法，包括以下步骤
A、将侧电极14焊接于金属壳体11上，形成壳体组件；
B、将中心电极13插入瓷绝缘体12的通孔120的一端并固定，然后从通孔120的另一端依次插入电阻体15、弹性件17和接线螺杆16，得到陶瓷组件；
C、将陶瓷组件插入壳体组件的金属壳体11内进行铆边紧固，并使侧电极14的前端部与中心电极13之间形成预定的火花放电间隙，得到所述火花塞。本发明中，所述金属壳体11、瓷绝缘体12、中心电极13、侧电极14、接线螺杆16均为现有技术中火花塞常用的各种零部件，本发明没有特殊限定，此处不再赘述。本发明中， 所述弹性件17可采用现有技术中各种具有弹性的材料，例如可以为弹簧或波纹管。例如， 图2中所示弹性件17为弹簧，但不局限于此。采用本发明提供的电阻体15的火花塞，不再需要在电阻体15两侧采用电阻玻璃密封，也避免了各零部件在玻璃密封工艺过程中可能发生的氧化、变形、开裂、污染等缺陷的产生，简化了生产工艺，大大缩短生产周期，且火花塞的产品质量易于控制。以下结合实施例对本发明作进一步说明。实施例中所采用原料均通过商购得到。实施例I
(I)称取90目刚玉41重量份、250目二氧化锆22. 5重量份、120目锂钙钡硼硅酸盐玻璃(49wt%Si02、25. 6wt%B203、7wt%Li20、16wt%Ba0、2. 4wt%CaO) 29. 2 重量份、碳黑 N220 3. 4 重量份，将其加入到球磨坛内混合lh，然后将混合物移至搅拌机内，搅拌状态下加入锆溶胶 (氧氯化钙中加入双氧水水解制得)12重量份，搅拌30min，然后采用红外干燥箱90°C下烘烤8h，过30目和100目双层筛，得到电阻粉。(2)称取200目铜粉51重量份和200目镍粉7重量份、锂钙钡硼硅酸盐玻璃 (49wt%Si02、25. 6wt%B203、7wt%Li20、16wt%Ba0、2. 4wt%CaO) 42 重量份，将其加入球磨坛内混合30min，然后将混合物移至搅拌机内，搅拌状态下加入浓度为5wt%的PVA水溶液10重量份，搅拌15min，然后采用红外干燥箱80°C下烘烤8h，过30目和100目的双层筛，得到导电粉。(3)压制成型模具的模腔直径为4. 0mm，在模腔中加入O. 25克步骤(2)的导电粉， 用汽缸缸径为80mm、表压为O. 4MPa的气动压力机上进行预压成型；再加入I. 5克步骤(I) 的电阻粉至模腔内，同样条件下进行预压成型；再加入O. 25克步骤(2)的导电粉至模腔内， 在63KN油压机上进行压制，表压为10. 5MPa，保压6s，得到直径为4. 0mm、长度为14. Imm 的毛坯；然后将毛坯转入氮气炉内进行烧结，最高烧结温度为900°C，烧结时间为6h，保温 15min后得到本实施例的直径为3. 7mm、长度为12. 6mm的电阻体SI，其中中间电阻层的沿电阻体轴向的厚度为10. 2mm，两侧的导电层沿电阻体轴向的厚度均为I. 15mm，具有图I所示结构。(4)将侧电极焊接于金属壳体上，形成壳体组件；将中心电极插入瓷绝缘体的通孔的一端并固定，然后从通孔的另一端依次插入电阻体Si、弹簧和接线螺杆，得到陶瓷组件； 然后将陶瓷组件整体插入壳体组件的金属壳体内，并铆边紧固，使侧电极的前端部与中心电极之间形成预定的火花放电间隙，得到本实施例的火花塞S10，具有图2所示结构。将火花塞SlO按照GB 7825-87的方法进行如下性能检测
常温常湿下电阻值4. 6ΚΩ
150°C温度特性试验电阻值为4. 58 ΚΩ，电阻变化率为-O. 4%
300°C温度特性试验电阻值为4. 45 ΚΩ，电阻变化率为-3. 3%
250H电阻耐久性试验电阻值为4. 3ΚΩ，电阻变化率为-6. 5%
耐振性试验火花塞无异常，电阻值为4. 5 ΚΩ，电阻变化率为-2. 1%。以上各项检测指标达到电阻型火花塞GB 7825-87标准的要求。实施例2
(I)称取100目刚玉48. 5重量份、250目二氧化锆24重量份、100目锂钙钡硼硅酸盐玻璃(46. 7wt%Si02、22wt%B203、9. 2wt%Li20、18. 7wt%Ba0、l. 9wt%Ca0、l. 5wt%Al203)25. 6 重量份、碳黑N220 I. 9重量份，将其加入到球磨坛内混合lh，然后将混合物移至搅拌机内，搅拌状态下加入锆溶胶(氧氯化钙中加入双氧水水解制得)16. 5重量份，搅拌30min，然后采用红外干燥箱90°C下烘烤8h，过30目和100目双层筛，得到电阻粉。(2)称取200目铜粉48. 5重量份和200目镍粉6. 5重量份、锂钙钡硼硅酸盐玻璃 (46. 7wt%Si02、22wt%B203、9. 2wt%Li20、18. 7wt%Ba0、l. 9wt%Ca0、l. 5wt%Al203) 45 重量份，将其加入球磨坛内混合30min,然后将混合物移至搅拌机内，搅拌状态下加入浓度为5wt%的 PVA水溶液10重量份，搅拌15min，然后采用红外干燥箱80°C下烘烤8h，过30目和100目的双层筛，得到导电粉。(3)压制成型模具的模腔直径为4. 2mm，在模腔中加入O. 3克步骤(2)的导电粉，用汽缸缸径为80mm、表压为O. 4MPa的气动压力机上进行预压成型；再加入I. 7克步骤(I)的电阻粉至模腔内，同样条件下进行预压成型；再加入O. 3克步骤(2)的导电粉至模腔内，在 63KN油压机上进行压制，表压为12MPa，保压6s，得到直径为4. 2mm、长度为14. 6mm的毛坯； 然后将毛坯转入氮气炉内进行烧结，最高烧结温度为900°C，烧结时间为5. 8h，保温18min 后得到本实施例的直径为3. 9_、长度为13. Imm的电阻体S2，其中中间电阻层沿电阻体轴向的厚度为10. 5mm，两侧的导电层沿电阻体轴向的厚度均为I. 25mm，具有图I所示结构。(4)将电阻体S2取代实施例I中的电阻体SI，按照与实施例I步骤(4)相同的步骤制备本实施例的火花塞S20。将火花塞S20按照GB 7825-87的方法进行如下性能检测
常温常湿下电阻值9. 4ΚΩ
150°C温度特性试验电阻值为9. 9 ΚΩ，电阻变化率为5. 2%
300°C温度特性试验电阻值为10. 51 ΚΩ，电阻变化率为11. 8%
250H电阻耐久性试验电阻值为11. 15 Ω，电阻变化率为18. 6%
耐振性试验火花塞无异常，电阻值为9. 97 ΚΩ，电阻变化率为6. 1%。以上各项检测指标达到电阻型火花塞GB 7825-87标准的要求。实施例3
(I)称取80目刚玉905克、250目二氧化锆417克、150目锂钙钡硼硅酸盐玻璃 (49wt%Si02、25. 6wt%B203、7wt%Li20、16wt%Ba0、2. 4wt%CaO) 553 克、碳黑 N220 85 克，将其加入到球磨坛内混合lh，然后将混合物移至搅拌机内，搅拌状态下加入锆溶胶(氧氯化钙中加入双氧水水解制得)81. 7克，搅拌30min，然后采用红外干燥箱90°C下烘烤8h，过30目和 100目双层筛，得到电阻粉。(2)称取200目铜粉475克和200目镍粉65克、锂钙钡硼硅酸盐玻璃(49wt%Si02、 25. 6wt%B203、7wt%Li20、16wt%Ba0,2. 4wt%Ca0)480 克，将其加入球磨坛内混合 30min，然后将混合物移至搅拌机内，搅拌状态下加入浓度为5wt%的PVA水溶液102克，搅拌15min，然后采用红外干燥箱80°C下烘烤8h，过30目和100目的双层筛，得到导电粉。(3)压制成型模具的模腔直径为4. 1mm，在模腔中加入O. 2克步骤(2)的导电粉，用汽缸缸径为80mm、表压为O. 4MPa的气动压力机上进行预压成型；再加入I. 6克步骤(I)的电阻粉至模腔内，同样条件下进行预压成型；再加入O. 2克步骤(2)的导电粉至模腔内，在 63KN油压机上进行压制，表压为9MPa，保压6s，得到直径为4. 1mm、长度为14. 5mm的毛坯； 然后将毛还转入氮气炉内进行烧结，最高烧结温度为900°C,烧结时间为6h,保温15min后得到本实施例的直径为3. 8_、长度为12. 9mm的电阻体S3，其中中间电阻层沿电阻体轴向的厚度为10. 3mm，两侧的导电层沿电阻体轴向的厚度均为I. 25mm，具有图I所示结构。(4)将电阻体S3取代实施例I中的电阻体SI，按照与实施例I步骤(4)相同的步骤制备本实施例的火花塞S30。将火花塞S30按照GB 7825-87的方法进行如下性能检测
常温常湿下电阻值3. 85K Ω
150°C温度特性试验电阻值为3. 64 ΚΩ，电阻变化率为-5. 5%
300°C温度特性试验电阻值为4. 0ΚΩ，电阻变化率为3. 1%
250H电阻耐久性试验电阻值为4. 27ΚΩ，电阻变化率为10. 9%
耐振性试验火花塞无异常，电阻值为3. 97ΚΩ，电阻变化率为3. 2%。以上各项检测指标达到电阻型火花塞GB 7825-87标准的要求。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电阻体，其特征在于，所述电阻体包括中间电阻层和位于中间电阻层两端的导电层；所述中间电阻层由含有锆溶胶的电阻粉压制烧结而成，所述导电层由含有金属粉末的导电粉压制烧结而成。
2.根据权利要求I所述的电阻体，其特征在于，所述电阻体为圆柱体，所述圆柱体的直径为 3. 6-4. I _，长度为 10_15mm。
3.根据权利要求I或2所述的电阻体，其特征在于，所述中间电阻层沿电阻体轴向的厚度为8-12_，两个导电层沿电阻体轴向的厚度各自独立地为O. 8-2. 5_。
4.根据权利要求I所述的电阻体，其特征在于，以所述电阻粉的总质量为基准，所述电阻粉中含有以下组分刚玉40-50wt%，二氧化锆15-25wt%，锂钙钡硼硅酸盐玻璃20_30wt， 炭黑l-7wt%，锆溶胶5-15wt%。
5.根据权利要求I或2所述的电阻体，其特征在于，以所述电阻粉的总质量为基准，所述锆溶胶的含量为12wt%。
6.根据权利要求I或2所述的电阻体，其特征在于，所述锆溶胶的制备方法为以氧氯化锆为溶胶前驱体，加入作为水解催化剂的双氧水，得到粒径为IOOnm以下的锆溶胶。
7.根据权利要求I所述的电阻体，其特征在于，所述导电粉中含有无机粉体和有机结合剂；以所述无机粉体的总质量为基准，所述无机粉体中含有50-60wt%的金属粉末和 40-50wt%的锂钙钡硼硅酸盐玻璃。
8.根据权利要求7所述的电阻体，其特征在于，所述有机结合剂为聚乙烯醇水溶液；以 100重量份的无机粉体为基准，聚乙烯醇水溶液的用量为1-10重量份；所述聚乙烯醇水溶液中，聚乙烯醇的含量为3-8wt%。
9.根据权利要求4或7所述的电阻体，其特征在于，所述锂钙钡硼硅酸盐玻璃的组成为40-60wt%Si02、20-40wt%B203、5_15wt%Li20、15-25wt%Ba0、0-5wt%Ca0、0_2wt%Al203。
10.权利要求I所述的电阻体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤在压制模具中先放入导电粉，预压成型；然后放入电阻粉，预压成型；再放入导电粉，整体施压并保压，得到毛坯；最后将毛坯无氧气氛烧结，得到所述电阻体。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，两次放入导电粉的用量为O.2-0. 3g，电阻粉的用量为I. 5-1. 7g。
12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，两次预压成型采用气动压力机进行，汽缸缸径为80mm，表压为O. 3-0. 5MPa，整体施压采用63KN油压机进行，表压为8_12MPa。
13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述毛坯为圆柱体，所述毛坯的直径为 3. 7-4. 5mm,长度为 14_16mm。
14.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述保压的时间为5-15s;最高烧结温度为850-950°C，烧结时间为5-8h ;无氧气氛选自真空、氮气气氛或惰性气体气氛。
15.一种火花塞，其特征在于，所述火花塞包括壳体组件和陶瓷组件；所述壳体组件包括金属壳体和侧电极；所述陶瓷组件包括瓷绝缘体、中心电极、电阻体、弹性件和接线螺杆；所述瓷绝缘体穿设于金属壳体内，且瓷绝缘体的两端均露出于金属壳体外，所述瓷绝缘体沿金属壳体的轴线方向具有通孔；所述中心电极位于通孔的一端，所述接线螺杆位于通孔的另一端；电阻体位于所述通孔内，且位于中心电极与接线螺杆之间；所述弹性件位于所述通孔内，且位于电阻体与接线螺杆之间；所述侧电极焊接于金属壳体上，且所述侧电极的前端部与所述中心电极之间形成预定的火花放电间隙；其中，所述电阻体为权利要求1-9任一项所述的电阻体。
16.根据权利要求15所述的火花塞，其特征在于，所述弹性件为弹簧或波纹管。
17.权利要求15所述的火花塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤A、将侧电极焊接于金属壳体上，形成壳体组件；B、将中心电极插入瓷绝缘体的通孔的一端并固定，然后从通孔的另一端依次插入电阻体、弹性件和接线螺杆，得到陶瓷组件；C、将陶瓷组件插入壳体组件的金属壳体内进行铆边紧固，并使侧电极的前端部与中心电极之间形成预定的火花放电间隙，得到所述火花塞。
全文摘要
本发明提供了一种电阻体，包括中间电阻层和位于中间电阻层两端的导电层；所述中间电阻层由含有锆溶胶的电阻粉压制烧结而成，所述导电层由含有金属粉末的导电粉压制烧结而成。本发明还提供了所述电阻体的制备方法、采用该电阻体的火花塞以及火花塞的制备方法。本发明提供的电阻体，导电层与中间电阻层结合良好，具有良好的机械强度、电阻特性和机械电气性能；采用该电阻体的火花塞生产工艺简化，生产周期短，对其它零部件要求较低，产品质量易于控制。
文档编号H01T13/41GK102610344SQ20121002990
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者李红卫, 李顺华 申请人:株洲湘渌特种陶瓷有限责任公司