Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 12 maj 1953 - Isolatorkeramik för tändstift, av Elmar Umblia
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
400
TEKNISK TIDSKRIFT
vända en isolatormassa med lämplig
värmeledningsförmåga.
Misständning orsakas främst av att
isolator-fotens yta blir halvledande antingen på grund av
nedsotning och nedoljning eller på grund av
de blyhaltiga förbränningsgasernas kemiska
angrepp, som leder till att ett blyglaslager med
dålig isolationsförmåga upppstår på
isolator-foten. Den av bly korroderade isolatorvtan blir
dessutom skrovlig, och detta underlättar
sotavlagringen. Det halvledande sot- eller blyglaslagret
bildar en krypväg för tändströmmen mellan
elektroderna så att ingen gnistbildning vid
tänd-gapet uppstår. Det behövs bara att ett av
tänd-stiften i en vanlig fyrcylindrisk motor missar för
att dess effekt skall sjunka med 25—30 %.
Erfarenheten visar att sot- och
oljeavlag-ringen på isolatorfoten säkrast kan undvikas,
om denna hålls vid en viss minimitemperatur,
självreningstemperaturen, vid vilken sotet
förbrinner. Härvid spelar isolatormassans
värmeledningsförmåga en icke obetydlig roll.
Isolator-ytans förglasning och korrosion motverkas
genom användning av isolatormassa med hög
kemisk motståndskraft.
Av material för tändstiftsisolatorer kräver man
därför tät och finkornig struktur, god elektrisk
isolationsförmåga vid hög temperatur, hög
elektrisk hållfasthet, god värmeledningsförmåga, hög
temperaturväxlingsbeständighet, hög mekanisk
hållfasthet, god kemisk motståndskraft, i
synnerhet mot blyföreningars angrepp vid hög
temperatur, en längdutvidgningskoefficient, som
icke skiljer sig för mycket från elektrodernas
och metallhylsans, låg dielektricitetskonstant
och hög hållfasthet mot avnötning.
Dessa krav har vuxit med motorns utveckling.
I tändstift för de första förbränningsmotorerna
av lågkompressionstvp synes nästan vilket som
Fig. 2. Sammansättning hos keramiska material för
tändstiftsisolatorer; • aluminium- och magnesiumporsliner,
X zirkoniumsilikatporsliner.
helst någorlunda värmehärdigt isolermaterial ha
varit till fyllest. När sedermera kompressionen
ökades, måste bättre material tillgripas, som
kunde uthärda större termiska och mekaniska
påkänningar.
Isolatorkeramiks
sammansättning, struktur och egenskaper
Det var främst utvecklingen av flygmotorer
under första världskriget, som ledde till
påtagliga förbättringar av material för
tändstiftsisolatorer. Materialutvecklingen fortsattes särskilt
livligt under mellankrigsperioden, då snart sagt
alla tillgängliga keramiska isolermaterial
provades i tändstift och dessutom flera nya
materialtyper frambragtes. Olika materialgrupper har
använts ungefär i mängdförhållandena
aluminiumporslin 90 %, magnesiumporslin 10 % och
diverse andra material 1 %. Isolatormassan i
moderna tändstift består huvudsakligen av
aluminiumporslin med hög halt A1203,
företrädesvis korundporslin.
Med aluminiumporsliner avses täta, finkorniga
keramiska material, tillhörande oxidsystemet
R20—RO—A1203— Si02 (R20 är
alkalimetalloxi-der, RO jordalkalimetalloxider).
Isolatorkeramiks utveckling inom detta system har gått från
fältspatporslin över mullitporslin till
korundporslin. Denna utvecklingsriktning utmärks av
strävan att eliminera halten kvarts och
alkali-metalloxider, öka halten aluminiumoxid och
reducera glashalten.
Fältspatsporslin
Fältspatporslin, dvs. ett keramiskt material, vars råmassa
består av lersubstans, kvarts (flinta) och fältspat var ända
till 1914 det främsta materialet för tändstiftsisolatorer. I
början användes kvaliteter, som motsvarar fältspatporslin
för hushållsartiklar. Sedermera användes i mindre skala
även elporslin.
Det är ganska svårt att tillverka fältspatporslin av jämn
kvalitet. Dessutom har materialet på grund av kvartsens
reversibla kristallomvandlingar en tämligen dålig
temperaturväxlingsbeständighet och på grund av alkalihalten en
med temperaturen snabbt sjunkande elektrisk
isolationsförmåga. Fältspatporslins tämligen grova yta gynnar
sotavlagringen. Genom glasering blir ytan finare, men
glasyren angrips lätt av blyhaltiga förbränningsgaser och blir
halvledande. På grund av dessa brister måste
fältspatporslin redan i ett ganska tidigt stadium utbytas mol
bättre material. Dess arvtagare blev mullitporslin, steatit
och glimmer.
Mullitporslin
Mullitporslin, dvs. ett tätt, finkornigt keramiskt
material, innehållande huvudsakligen kristallinisk mullit,
3 ALOs • 2 SiOo, som inbäddats i en massa av
alkali-jord-alkali-alumosilikatglas, kom in i tändstiftsindustrin i
stället för fältspatporslin. Som ett övergångsmaterial användes
främst i Tyskland Marquardt-massa (tab. 1 kolumn 2),
vars råmassa skiljer sig från fältspatporslins genom att
kvarts har ersatts med ett aluminiumsilikatmaterial ur
sillimanitgruppen.
Sedermera kunde ytterligare egenskapsförbättringar
åstadkommas genom införande av ännu mer A1203 i stället för
SiO», omvandling av all kristallin A1203 till mullit vid högre
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
