DE2508183A1 - Spark gap electrodes - comprising metal or metal cpd doped with material of lower electron work function - Google Patents
Spark gap electrodes - comprising metal or metal cpd doped with material of lower electron work functionInfo
- Publication number
- DE2508183A1 DE2508183A1 DE19752508183 DE2508183A DE2508183A1 DE 2508183 A1 DE2508183 A1 DE 2508183A1 DE 19752508183 DE19752508183 DE 19752508183 DE 2508183 A DE2508183 A DE 2508183A DE 2508183 A1 DE2508183 A1 DE 2508183A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrodes
- spark gap
- metal
- metals
- doped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 carbide Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 10
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 4
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/24—Selection of materials for electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/20—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap
- H01T1/22—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap by the shape or the composition of the electrodes
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
Description
Funkenstrecke Die Erfindung bezieht sich auf eine Funkenstrecke mit Elektroden aus Aluminium, aus einem Übergangsmetall der IV., V. oder VI. Gruppe des Periodensystems der Elemente oder aus einem Nitrid, Carbid oder Hydrid dieser Ubergangselemente.Spark gap The invention relates to a spark gap Electrodes made of aluminum, made of a transition metal of the IV., V. or VI. group of the periodic table of the elements or from a nitride, carbide or hydride of these Transition elements.
Derartige Funkenstrecken sind an sich bekannt und werden beispielsweise als Vorfunkenstrecken in den Ziindanlagen von Brennkraftmaschinen eingesetzt.Such spark gaps are known per se and are for example used as pre-spark gaps in the ignition systems of internal combustion engines.
Die Zündspannung derartiger Funkenstrecken zeigt jedoch noch beachtliche statistische Streuungen, vor allem bei niedrigen Frequenzen (Zündungen pro Sekunde) von weniger als 25 Hz. Diese Streubreite der Zündspannung, ausgedrückt durch die IIalbwertsbreite der Verteilungsfunktion, beträgt bei 5 Hz immerhin 2,5 kV bei einer Sollzündspannung von 10 bis 14 kV. Darüber hinaus ist bei den bekannten Funkenstrecken die Zündspannung verhnltnismäßig stark abhängig von der jeweiligen Frequenz, d.h.However, the ignition voltage of such spark gaps is still considerable statistical scatter, especially at low frequencies (ignitions per second) of less than 25 Hz. This spread of the ignition voltage, expressed by the The half-value width of the distribution function is 2.5 kV at 5 Hz for a Target ignition voltage from 10 to 14 kV. In addition, the known spark gaps the ignition voltage is relatively strongly dependent on the respective frequency, i.e.
von der Anzahl der Zündungen pro Sekunde. So liegt die Zündspannung bei 5 Hz um 3 kV höher als bei 50 Hz. Schließlich kann man bei den bekannten Funkenstrecken beobachten, daß die Zündspannung über längere Zeit hinweg vor allem im Frequenzbereich unter 1OHz allmählich ansteigt, so daß beispielsweise nach 107 Funken Maximalverte der Zündspannung von 20 bis 23 kV erreicht werden.on the number of ignitions per second. So is the ignition voltage at 5 Hz 3 kV higher than at 50 Hz. Finally, with the known spark gaps observe that the ignition voltage over a longer period of time, especially in the frequency range rises gradually below 10 Hz, so that, for example, after 107 sparks, the maximum value the ignition voltage of 20 to 23 kV can be achieved.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Funkenstrecke anzugeben, die geringere statistische Streuungen, eine geringere Frequenzabhängigkeit sowie eine verbesserte Langzeitkonstanz der Zündspannung gegenüber den bisher bekannten Zündstrecken aufweist.The object of the present invention is to specify a spark gap, the lower statistical spreads, a lower frequency dependence as well an improved long-term constancy of the ignition voltage compared to the previously known Has ignition gaps.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Elektroden der Funkenstrecke mit einem Stoff dotiert sind, der eine geringere Elektronenaustrittsarbeit aufweist als das Material der Elektroden.This object is achieved according to the invention in that the electrodes the spark gap are doped with a substance that has a lower electron work function than the material of the electrodes.
Als Dotiermittel kommen insbesondere Metalle oder Metallverbindungen aus der Gruppe der Alkalimetalle in Betracht.Metals or metal compounds, in particular, are used as dopants from the group of alkali metals.
Unter diesen sind es ganz besonders das Kalium und das Natrium, entweder in metallischer Form oder in Form ihrer Verbindungen, die sich gut bewährt haben. Die Auswahl richtet sich nach den Werkstoffen, mit denen das Dotiermittel in Berührung kommt. So werden z.B. bestimmte Glassorten von Natrium und vor allem von Cäsium angegriffen.Most particularly among these are potassium and sodium, either in metallic form or in the form of their compounds, which have proven themselves well. The selection depends on the materials with which the dopant comes into contact comes. For example, certain types of glass are made of sodium and especially of cesium attacked.
Als Dotiermittel kommen darüber hinaus auch die Metalle oder Metallverbindungen aus der Gruppe der Erdalkalimetalle in Betracht, jedoch entfalten diese erst ihre Wirkung, wenn zumindest lokal Temperaturen von 12000C oder mehr an der Elektrodenoberfläche vorhanden sind.Metals or metal compounds can also be used as dopants from the group of the alkaline earth metals into consideration, but these only develop theirs Effect when at least locally temperatures of 12000C or more on the electrode surface available.
Als Metallverbindungen können Nitrate, Carbonate, Bromide, Oxide, Hydroxide, Nitride, Azide oder Silikate der Alkali-oder Erdalkalimetalle verwendet werden, wobei diese entweder in reiner Form cde- als Lösung eingesetzt werden können. Die Elektroden der Funkenstrecken können auf die verschiedenste Weise mit den genannten Metallen oder Metallverbindungen dotiert werden. Der einfachste Weg ist der, die Elektroden in eine wässrige Lösung eines Alkali-oder Erdalkalisalzes zu tauchen und anschließend bei Temperaturen unter 2000C zu trocknen. Dabei ist es besonders günstig) wenn diese wässrige Lösung etwas Wasserglas als Bindemittel enthält.Nitrates, carbonates, bromides, oxides, Hydroxides, nitrides, azides or silicates of the alkali or alkaline earth metals are used , whereby these can either be used in pure form as a solution. The electrodes of the spark gaps can be connected to the above in a wide variety of ways Metals or metal compounds are doped. The easiest way is the one To immerse electrodes in an aqueous solution of an alkali or alkaline earth salt and then to dry at temperatures below 2000C. It is special favorable) if this aqueous solution contains some water glass as a binder.
Die Dotierung kann jedoch auch dadurch erfolgen, daß das Dotiermittel zum Elektrodenmaterial vor der Elektrodenfertigung zugemischt wird, wobei das Dotiermittel als Mischphase oder als chemische Verbindung in das Elektrodenmaterial eingebaut wird. Die Dotierung kann weiterhin durch Aufdampfen des Dotiermetalls oder durch Aufstäuben des Metalls oder der Metallverbindung erfolgen.The doping can, however, also take place in that the dopant is admixed to the electrode material before the electrode production, the dopant built into the electrode material as a mixed phase or as a chemical compound will. The doping can continue by vapor deposition of the doping metal or by Dusting of the metal or the metal compound take place.
Eine weitere Möglichkeit, die Elektroden der Funkenstrecke zu dotieren ist die, die Innenwand des Funkenstreckengehäuses mit dem Dotiermittel zu beschichten, die Funkenstrecke alsdann zusammenzubauen, so daß während der Einlaufphase das Dotiermittel von der Innenwand abgetragen wird und sich auf den Elektroden niederschlägt.Another possibility of doping the electrodes of the spark gap is to coat the inner wall of the spark gap housing with the dopant, then assemble the spark gap so that the dopant is removed from the inner wall and is deposited on the electrodes.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern.The following example is intended to explain the invention in more detail.
Zunächst werden die Elektroden gemäß der deutschen Patentschrift 2 038 645 unter Verwendung von Zirkonnitrid hergestellt. Diese Elektroden werden alsdann in eine bei Zimmertemperatur gesättige wässrige Lösung von Kaliumnitrat, die einen Bodenkörper enthält und der 5 - 10 Gew.% Wasserglas zugesetzt wurden, getaucht und anschließend bei ca. 500C getrocknet. Die so vorbereiteten Elektroden werden dann in das Funkenstreckengehäuse eingebaut und die Funkenstrecke in Betrieb genommen. Dabei zeigte sich, daß sich die Streubreite der Zündspannungen bei 5 Hz, wiederum ausgedrückt als die Halbwertsbreite der Verteilungsfunktion, von 2,5 auf 1 kV verringert hatte. Auch die Frequenzabhängigkeit der Zündspannung hat sich bei den erfindungsgemäßen Funkenstrecken verbessert, indem die Zündspannung beim Übergang von 5 Hz auf 50 Hz nur noch um 1,5 kV kleiner wurde. Schließlich konnte auch das statistische Auftreten von Maximalwerten der Zündspannung von 20 bis 23 kV mit den erfindungsgemäßen Funkenstrecken beseitigt werden: Bei den erfindungsgemäßen Funkenstrecken blieben die Maximalwerte auch nach 108 Funken unter 14 kV.First, the electrodes according to German patent specification 2 038 645 using zirconium nitride. These electrodes are then in an aqueous solution of potassium nitrate that is saturated at room temperature, which has a Contains sediment and to which 5 - 10% by weight of water glass has been added, immersed and then dried at approx. 500C. The electrodes prepared in this way are then built into the spark gap housing and the spark gap put into operation. It was found that the spread of the ignition voltages at 5 Hz, again expressed as the half-width of the distribution function, reduced from 2.5 to 1 kV would have. The frequency dependency of the ignition voltage has also proven itself in the case of the Spark gaps are improved by reducing the ignition voltage at the transition from 5 Hz to 50 Hz only decreased by 1.5 kV. Finally, the statistical occurrence could also of maximum values of the ignition voltage of 20 to 23 kV with the spark gaps according to the invention be eliminated: The spark gaps according to the invention remained the maximum values even after 108 sparks below 14 kV.
Die erfindungsgemäßen Funkenstrecken, die eine hohe Gleichmäßigkeit der Fertigungsqualität gewährleisten, indem statistische Schwankungen der obengenannten Eigenschaften weitgehena ausgeschaltet werden, vermeiden so das Auftreten von Zündaussetzern bei Zündanlagen mit Vorfunkenstrecken, was von Bedeutung ist im Hinblick auf Startwilligkeit und Laufruhe des Motors und darüberhinaus dazu beiträgt, die Abgase von Verbrennungsmotoren leichter entgiften zu können.The spark gaps according to the invention, which have a high degree of uniformity Ensure manufacturing quality by eliminating statistical fluctuations of the above Properties are largely switched off, thus avoiding the occurrence of misfires in ignition systems with pre-spark gaps, which is important with regard to the willingness to start and smoothness of the engine and, moreover, helps reduce the exhaust gases from internal combustion engines easier to detoxify.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752508183 DE2508183A1 (en) | 1975-02-26 | 1975-02-26 | Spark gap electrodes - comprising metal or metal cpd doped with material of lower electron work function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752508183 DE2508183A1 (en) | 1975-02-26 | 1975-02-26 | Spark gap electrodes - comprising metal or metal cpd doped with material of lower electron work function |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2508183A1 true DE2508183A1 (en) | 1976-09-16 |
Family
ID=5939798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752508183 Withdrawn DE2508183A1 (en) | 1975-02-26 | 1975-02-26 | Spark gap electrodes - comprising metal or metal cpd doped with material of lower electron work function |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2508183A1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2711871A1 (en) * | 1977-03-18 | 1978-09-21 | Bosch Gmbh Robert | Spark gap electrodes of hafnium, zirconium and/or tantalum nitride - contg. dopant increasing sec. electron yield |
| DE3233584A1 (en) * | 1982-09-10 | 1984-03-15 | G. Rau GmbH & Co, 7530 Pforzheim | ELECTRODE FOR AN ELECTRICAL DISCHARGE LINE AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
| FR2611974A1 (en) * | 1987-03-04 | 1988-09-09 | Pendar Electronique | COATING COMPOSITION OF ELECTRODES OF A PARAFOUDRE |
| DE4226076A1 (en) * | 1992-08-06 | 1994-02-10 | Siemens Ag | Electrodes for triggered, low pressure gas discharge switch - has material containing carbide on discharge side of electrodes in discharge affected region |
| DE4226077A1 (en) * | 1992-08-06 | 1994-02-10 | Siemens Ag | Electrode material for gas discharge switch - contains insol. non-oxidic emission active component esp. refractory metal carbide |
| DE19632417C1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-05-07 | Siemens Ag | Hydrogen-containing gas-filled surge diverter |
| FR2776127A1 (en) * | 1998-02-20 | 1999-09-17 | Mitel Corp | SPLITTER FOR INTEGRATED CIRCUITS UNDER MODULE HERMETICALLY |
-
1975
- 1975-02-26 DE DE19752508183 patent/DE2508183A1/en not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2711871A1 (en) * | 1977-03-18 | 1978-09-21 | Bosch Gmbh Robert | Spark gap electrodes of hafnium, zirconium and/or tantalum nitride - contg. dopant increasing sec. electron yield |
| DE3233584A1 (en) * | 1982-09-10 | 1984-03-15 | G. Rau GmbH & Co, 7530 Pforzheim | ELECTRODE FOR AN ELECTRICAL DISCHARGE LINE AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
| FR2611974A1 (en) * | 1987-03-04 | 1988-09-09 | Pendar Electronique | COATING COMPOSITION OF ELECTRODES OF A PARAFOUDRE |
| EP0282404A1 (en) * | 1987-03-04 | 1988-09-14 | Pendar Electronique S.A. | Coating composition for surge arrester electrodes |
| DE4226076A1 (en) * | 1992-08-06 | 1994-02-10 | Siemens Ag | Electrodes for triggered, low pressure gas discharge switch - has material containing carbide on discharge side of electrodes in discharge affected region |
| DE4226077A1 (en) * | 1992-08-06 | 1994-02-10 | Siemens Ag | Electrode material for gas discharge switch - contains insol. non-oxidic emission active component esp. refractory metal carbide |
| DE19632417C1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-05-07 | Siemens Ag | Hydrogen-containing gas-filled surge diverter |
| FR2776127A1 (en) * | 1998-02-20 | 1999-09-17 | Mitel Corp | SPLITTER FOR INTEGRATED CIRCUITS UNDER MODULE HERMETICALLY |
| US6355958B1 (en) | 1998-02-20 | 2002-03-12 | Mitel Corporation | Spark gap for hermetically packaged integrated circuits |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69702424T2 (en) | Spark plug for internal combustion engines | |
| DE19650728B4 (en) | spark plug | |
| DE3878336T2 (en) | SPARK PLUG. | |
| DE3022549A1 (en) | PLASMA JET SPARK PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES | |
| DE69700204T2 (en) | Spark plug for use in an internal combustion engine | |
| DE2549931A1 (en) | SPARK PLUG ELECTRODE | |
| DE3015612A1 (en) | PLASMA JET SPARK PLUG | |
| DE2508183A1 (en) | Spark gap electrodes - comprising metal or metal cpd doped with material of lower electron work function | |
| DE69800364T2 (en) | spark plug | |
| DE2545119C2 (en) | Self-melting, glass-like resistance mixture for resistance spark plugs | |
| DE4318994C2 (en) | Gas-filled surge arrester | |
| DE2952472C2 (en) | Internal combustion engine distributor | |
| DE112015005504B4 (en) | Igniter and manufacturing method of a superhydrophilic membrane to be used in the igniter | |
| DE10046882A1 (en) | Spark plug for an internal combustion engine, which has an improved self-cleaning function | |
| DE68906656T2 (en) | SEMI-CONDUCTING CERAMIC COMPOSITION AND THEIR USE IN THE PRODUCTION OF SPARK PLUGS. | |
| EP0554792A2 (en) | Silver-nickel composite material for electrical contacts and electrodes | |
| DE1590215C3 (en) | Process for the production of an electrically conductive surface on an insulator consisting essentially of aluminum oxide | |
| DE2038645A1 (en) | Electrodes | |
| DE102004046862B4 (en) | spark plug | |
| DE2711871A1 (en) | Spark gap electrodes of hafnium, zirconium and/or tantalum nitride - contg. dopant increasing sec. electron yield | |
| EP0089476A2 (en) | Composite propellant and process for its manufacture | |
| EP2186173B1 (en) | Spark plug electrode produced from improved electrode material | |
| CH615142A5 (en) | ||
| DE2537964C3 (en) | Surge arrester with one gas filling | |
| DE69007383T2 (en) | Cathode for electron beam tube. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
| 8130 | Withdrawal |