發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包含鎳的銠合金，和涉及該合金的用途，特別是作為火花點火電極的用途。

發(fā)明背景

us2007/194681(屬于densocorporation)描述了一種用于內(nèi)燃機的火花塞，其中中心或地電極中的至少一個包含銠和0.3wt％-2.5wt％的選自元素周期表中所列的稀土元素、iva元素和va元素中的一種或多種的添加劑。us2007/194681沒有描述包含鎳或第二鉑族金屬(pgm)的合金。

ep2738892a(屬于ngksparkplugco.ltd.)描述了一種包含尖端的火花塞。該火花塞的尖端含有3質(zhì)量％-35質(zhì)量％的量的元素族m(m由pt或rh中的至少一種物質(zhì)組成)和0質(zhì)量％-15質(zhì)量％的量的元素族l(l由ir、ru和pt中的至少一種物質(zhì)組成)。元素族m和元素族l的總量是3質(zhì)量％-35質(zhì)量％，ni、元素族m和元素族l的總量是至少94質(zhì)量％。所以，ni的量是59質(zhì)量％-97質(zhì)量％。

j.r.handley(platinummetalsreview，1989，33，(2)，64-72和1990，34，(4)，192-204)描述了二元、三元和復(fù)合銠合金。沒有期刊文章描述本發(fā)明的合金，也未描述銠合金作為火花點火電極的用途。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明人已經(jīng)研發(fā)了銠合金，其具有增強的耐磨碎性，磨碎例如來自于暴露到火花的那些。在某些實施方案中，該合金還易于制造。在某些實施方案中，該合金表現(xiàn)出良好到非常好的可成形性，即它們能夠經(jīng)歷塑性變形而不通過破裂或撕裂而明顯損壞。在某些實施方案中，該合金表現(xiàn)出焊接能力。

因此，在一方面中，本發(fā)明提供一種包含銠合金的火花點火電極，其中該銠合金包含：

i)銠；和

ii)鎳；

其中該合金包含與該合金的任何其他單個元素相比更大量的銠。

在另一方面中，本發(fā)明提供一種火花塞，其包含本文限定的電極。

在又一方面中，本發(fā)明提供本文限定的銠合金在電極或火花塞中的用途。

在另一方面中，本發(fā)明提供一種銠合金，其包含：

i)銠；

ii)鎳；和

iii)選自釔、鋯和釤的一種或多種元素；

其中該合金包含與該合金的任何其他單個元素相比更大量的銠。

具體實施方式

如上所述，本發(fā)明提供一種包含銠合金的火花點火電極，其中該銠合金包含：

i)銠；和

ii)鎳；和

其中該合金包含與該合金的任何其他單個元素相比更大量的銠。

將理解的是，雖然每種元素的量是基礎(chǔ)合金是純銠的假定下給出，但是在實際中，銠和合金元素可以包含對于這樣的金屬將是通常預(yù)期水平的雜質(zhì)。

銠是鉑族金屬(pgm)，其表現(xiàn)出高熔點和沸點，以及優(yōu)異的抗氧化性和耐腐蝕性。銠還表現(xiàn)出低蒸氣壓和高熱導(dǎo)率，其當與上述性能關(guān)聯(lián)時，適合它用作火花點火電極的潛力。但是，銠金屬本身不能充分地用作火花點火電極，這是因為它相對差的機械性能和相對低的密度。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使銠是差的火花點火電極的性能可以通過選擇性形成合金來改進。在這方面中，本發(fā)明的銠合金包含銠作為合金中的主要元素。所以，與合金的任何其他單個元素(用重量百分比(wt％)表示)相比，銠以最大量存在于合金中(也用重量百分比(wt％)表示)。合金的任何其他元素與銠相比單個地是次要元素。

雖然合金中每種元素或元素的組合可以表示為范圍，但是銠合金的總wt％的和為100wt％。

銠合金可以包含約≥30wt％的銠，例如約≥40wt％的銠，例如約≥50wt％的銠。在一個實施方案中，銠合金可以包含約30-99wt％的銠，例如約30-約95wt％的銠，例如約40-約90wt％的銠。在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約40-約99wt％的銠，例如約45-約95wt％，例如約47-約90wt％。

銠可以與銥、鉑或鈀中的至少一種形成合金。在這方面中，可以存在每種至多約49.99wt％(例如約0.01-約49.99wt％)的選自銥、鉑和鈀的一種或多種元素。銥、鉑和鈀具有優(yōu)異的與銠的固溶性，所以適于作為制備銠合金中的合金元素。在一個實施方案中，銠合金可以包含至多約49.99wt％的銥，例如0-約40wt％，例如約0.01-約25wt％，例如約0.1-約20wt％，或約0.5-約15wt％的銥。在另一實施方案中，銠合金可以包含至多約49.99wt％的鉑，例如0-約40wt％，例如約0.01-約25wt％，例如約0.1-約20wt％。在另一實施方案中，銠合金可以包含至多約49.99wt％的鈀，例如0-約40wt％，例如約0.01-約25wt％，例如約0.1-約20wt％。

當存在于銠合金中時，釕可以以至多約35wt％存在。在這方面中，通常期望將釕的量限制到約≤35wt％，因為在這個范圍內(nèi)釕在銠中的固溶性良，同時保持單相固溶體。釕適于用作合金元素，因為它的耐腐蝕性類似于銥。因此與單獨的銠金屬相比，釕(和/或銥)的存在改進了銠合金的耐腐蝕性。釕還表現(xiàn)出高熔點/沸點，高原子量和高熱導(dǎo)率，其全部特性有利于耐火花腐蝕。銠合金可以不包含釕，即包含0wt％的釕?？蛇x地，銠合金可以包含約0.01-約35wt％的釕，例如約0.1-約34wt％，例如約1-約32wt％，例如約5-約31wt％。

銠合金可以包含約0.01-約49.99wt％的鎳。鎳在銠中具有優(yōu)異的固溶性，在制備銠合金中適于用作合金元素。鎳的存在提供了對于將點火端與點火電極體結(jié)合在一起所用的任何焊接方法改進的相容性。另外，在測試過程中進行的目視觀察表明，隨著合金的電阻率由于添加鎳而增加，電極放出的火花的功率也增加。銠合金可以包含約1-約48wt％的鎳，例如約5-約45wt％，例如約6-約45.5wt％，例如約7-約44wt％，例如約8-約43wt％。

銠合金還可以包含每種至多約5wt％(例如約0-約5wt％)的選自以下的任一種或多種元素：鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢、優(yōu)選鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸和鎢，更優(yōu)選鉻、鎢和/或鉬，例如鉻和/或鎢。不希望受限于理論，據(jù)信包含這些元素可以延展合金，即使得合金更耐變形和易于制造。銠合金可以包含每種≥約0.01wt％，例如≥約0.05wt％，≥約0.1wt％，≥約0.15wt％，或≥約0.2wt％的選自以下的元素：鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢，優(yōu)選鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸和鎢。銠合金可以包含每種≤約4.5wt％，例如≤約4.0wt％，≤約3.5wt％，≤約3.0wt％，≤約2.5wt％，≤約2.0wt％，≤約1.5wt％，≤約1.0wt％，≤約0.5wt％，≤約0.4wt％，或≤約0.3wt％的選自以下的元素：鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢，優(yōu)選鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸和鎢。在一個實施方案中，可以存在每種約0.01-約5wt％，例如約0.05-約2.5wt％，例如約0.1-約1.0wt％。當存在鉻時，它可以以0-約5wt％，例如約2.5-約5wt％，例如約3-約5wt％，或0-約1wt％，例如約0.2wt％存在。當存在鎢時，它可以以約0.1-約0.5wt％，例如約0.1-約0.3wt％存在。

銠合金可以包含選自釔、鋯和釤的一種或多種元素，優(yōu)選鋯。不希望受限于理論，據(jù)信包含這些元素可以如上所述延伸合金。還據(jù)信元素(特別是鋯)會通過晶界(即在不同取向上晶格之間的邊界)來阻止錯位移動，因此限制或減慢晶粒生長。因此，晶粒生長表現(xiàn)為在確保保持細晶粒結(jié)構(gòu)的溫度減少。銠合金可以包含每種約0.01-約1wt％(例如約0.01-約0.50wt％)的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素。銠合金可以包含每種≥約0.015wt％，≥約0.02wt％，≥約0.025wt％，或≥約0.030wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素。銠合金可以包含每種≤約0.45wt％，≤約0.40wt％，≤約0.35wt％，≤約0.30wt％，≤約0.25wt％，≤約0.20wt％，≤約0.15wt％，≤約0.10wt％，≤約0.05wt％，或≤約0.04wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素。

在一個實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約0.50wt％的鋯。銠合金可以包含≥約0.015wt％，≥約0.02wt％，≥約0.025wt％，或≥約0.030wt％的鋯。銠合金可以包含≤約0.45wt％，≤約0.40wt％，≤約0.35wt％，≤約0.30wt％，≤約0.25wt％，≤約0.20wt％，≤約0.15wt％，≤約0.10wt％，≤約0.05wt％，或≤約0.04wt％的鋯。

在另一實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約0.50wt％的釔。銠合金可以包含≥約0.015wt％，≥約0.02wt％，≥約0.025wt％，或≥約0.030wt％的釔。銠合金可以包含≤約0.45wt％，≤約0.40wt％，≤約0.35wt％，≤約0.30wt％，≤約0.25wt％，≤約0.20wt％，≤約0.15wt％，≤約0.10wt％，≤約0.05wt％，或≤約0.04wt％的釔。

在又一實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約0.50wt％的釤。銠合金可以包含≥約0.015wt％，≥約0.02wt％，≥約0.025wt％，或≥約0.030wt％的釤。銠合金可以包含≤約0.45wt％，≤約0.40wt％，≤約0.35wt％，≤約0.30wt％，≤約0.25wt％，≤約0.20wt％，≤約0.15wt％，≤約0.10wt％，≤約0.05wt％，或≤約0.04wt％的釤。

將理解的是，使用元素釔、鋯和/或釤，而不使用釔、鋯和/或釤的例如氧化物。在這方面中，氧化物典型地添加到已經(jīng)制備好的合金中，并且與之機械混合。這與溶解在合金合成過程中形成的連續(xù)溶液中的元素釔、鋯和/或釤相反。因此釔、鋯和/或釤是合金成分。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約0.02-約0.20wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約≥0.03wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素，例如約≥0.04wt％。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約≤0.175wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素，例如約≤0.15wt％，例如約≤0.125wt％，或≤0.1wt％。

在一個實施方案中，銠合金包含：

a)約70wt％，或更多的銠，例如約75wt％；

b)每種0wt％的選自銥、鉑和鈀的任一種或多種元素；

c)0wt％的釕；

d)約0.01-約35wt％的鎳，例如約0.01-約25wt％；

e)每種至多約5wt％的選自鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢的任一種或多種元素；和

f)任選地每種約0.01-約0.50wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素；和

其中該銠合金的總wt％的和為100wt％。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約≥72wt％的銠，例如≥76wt％，例如約≥77wt％，例如約≥78wt％，或約≥79wt％。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約≤94wt％的銠，例如約≤93wt％，例如約≤92wt％，或約≤91wt％。在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約80wt％的銠。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約90wt％的銠。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約10-約35wt％的鎳，例如約15-約25wt％。在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約≥16wt％的鎳，例如約≥17wt％，例如約≥18wt％，或約≥19wt％。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約≤35wt％的鎳，例如約≤34wt％，例如約≤33wt％，約≤32wt％，或約≤31wt％。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約≤24wt％的鎳，例如約≤23wt％，例如約≤22wt％，約≤21wt％，或約≤20wt％。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約19.86wt％鎳。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約20wt％鎳。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約30.5wt％鎳。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鈮。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鉭。在又一優(yōu)選的實施方案，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鈦。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鉻。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鉬。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鈷。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的錸。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的釩。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鋁。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鉿。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鎢。當銠合金包含鎢時，鎢可以以約0.05-約2.5wt％，例如約0.06-約1.5wt％，例如約0.07-約1wt％，例如約0.1-約0.3wt％存在。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含每種約0.01-約5wt％的選自以下的任一種或多種元素：鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢，優(yōu)選鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸和鎢，更優(yōu)選鉻和/或鎢。銠合金可以包含每種約≥0.025wt％的選自以下的任一種或多種元素：鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢，例如約≥0.05wt％，例如約≥0.075wt％，或約≥0.10wt％。銠合金可以包含每種約≤5.0wt％選自以下的任一種或多種元素：鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢，例如約≤2.50wt％，例如約≤2.00wt％，例如約≤1.50wt％，或約≤1.00wt％。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約2.5wt％的鉬。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約3.4wt％，或約5.0wt％的鉻。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約3.0wt％的鋁。

在一個實施方案中，銠合金不包含鋯、釔或釤。

在另一實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約0.50wt％的鋯。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約0.50wt％的釔。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約0.50wt％的釤。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約0.02-約0.20wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約≥0.03wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素，例如約≥0.04wt％。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約≤0.175wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素，例如約≤0.15wt％，例如約≤0.125wt％。

在一個實施方案中，銠合金包含：

a)約50-約95wt％，或更多的銠；

b)每種至多約25wt％的選自銥、鉑和鈀的任一種或多種元素；

c)至多約35wt％的釕；

d)約0.01-約49.99wt％的鎳；

e)每種至多約5wt％的選自鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢的任一種或多種元素；和

f)任選地每種約0.01-約0.50wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素；

其中該銠合金包含銥、鉑，鈀或釕中的至少一種；和

其中該銠合金的總wt％的和為100wt％。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約≥51wt％的銠，例如約≥52wt％，例如約≥53wt％，約≥54wt％，或約≥55wt％。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約≤80wt％的銠，例如約≤79wt％，例如約≤78wt％，約≤77wt％，約≤76wt％，或約≤75wt％。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約55wt％銠。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約74wt％銠。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約75wt％銠。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約65wt％銠。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約50wt％銠。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約60wt％銠。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約75wt％銠。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約57.5wt％銠。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約54.5wt％銠。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約63.1wt％銠。

在這種實施方案中，銠合金包含銥、鉑、鈀或釕中的至少一種。銠合金可以包含每種至多約25wt％(例如約0.01-約25wt％)的選自銥、鉑和鈀的一種或多種元素，優(yōu)選約0.1-約20wt％，更優(yōu)選約1-約15wt％。在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約0.01-約25wt％的銥，優(yōu)選約0.1-約20wt％，更優(yōu)選約1-約15wt％。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約0.01-約25wt％的鉑，優(yōu)選約0.1-約20wt％，更優(yōu)選約1-約15wt％。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約0.01-約25wt％的鈀，優(yōu)選約0.1-約20wt％，更優(yōu)選約1-約15wt％。

在一個特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約≥0.1wt％的選自銥、鉑和鈀的任一種或多種元素，例如約≥0.5wt％，例如約≥0.6wt％，或約≥0.7wt％。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約≤20wt％的選自銥、鉑和鈀的任一種或多種元素，例如約≤15wt％，例如約≤10wt％。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約35wt％的釕，例如約2.5-約33wt％，例如約5.0-約31wt％。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約5-約10wt％的釕，例如約7.5wt％。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約15-約25wt％的釕，例如約20wt％(例如19.86wt％)。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約25-約35wt％的釕，例如約30wt％(例如29.86wt％)。

在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以不包含釕，即包含0wt％的釕。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約5-約45wt％的鎳。在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約≥6wt％的鎳，例如約≥7wt％，例如約≥8wt％，約≥9wt％，或約≥10wt％。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約≤44wt％的鎳，例如約≤43wt％，例如約≤42wt％。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約42wt％的鎳。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約15.5wt％的鎳。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約25wt％的鎳。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約30wt％的鎳。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約10wt％的鎳。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約5wt％的鎳。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約45wt％的鎳。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約30wt％的鎳。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約41.5wt％的鎳。在又一特別優(yōu)選的實施方案中，銠合金包含約42wt％的鎳。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鈮。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鉭。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鈦，例如約0.5-約2.5wt％，例如約1wt％。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鉻。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鉬。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鈷。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的錸。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的釩。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鋁。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鉿。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約5wt％的鎢。當銠合金包含鎢時，鎢可以以約0.05-約2.5wt％，例如約0.06-約1.5wt％，例如約0.07-約1wt％，例如約0.1-約0.3wt％存在。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約0.01-約5wt％的選自以下的任一種或多種元素：鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢，優(yōu)選鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸和鎢，更優(yōu)選鉻和/或鎢。銠合金可以包含每種約≥0.025wt％的選自以下的任一種或多種元素：鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢，例如約≥0.05wt％，例如約≥0.075wt％，或約≥0.10wt％。銠合金可以包含每種約≤2.50wt％的選自以下的任一種或多種元素：鈮、鉭、鈦、鉻、鉬、鈷、錸、釩、鋁、鉿和鎢，例如約≤2.00wt％，例如約≤1.50wt％，或約≤1.00wt％。

在一個實施方案中，銠合金不包含鋯、釔或釤。

在一個優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約0.50wt％的鋯。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約0.50wt％的釔。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含約0.01-約0.50wt％的釤。

在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約0.02-約0.40wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素。在另一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約≥0.03wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素，例如約≥0.04wt％。在又一優(yōu)選的實施方案中，銠合金可以包含每種約≤0.35wt％的選自釔、鋯和釤的任一種或多種元素，例如約≤0.30wt％。

本發(fā)明的銠合金可以選自：

在某些實施方案中，銠合金不包含合金d。在某些實施方案中，銠合金不包含合金e。在某些實施方案中，銠合金不包含合金f。在某些實施方案中，銠合金不包含合金g。

本發(fā)明的銠合金的增強的物理和機械性能使它們適用于高溫或載荷應(yīng)用。因為本發(fā)明的合金表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性，所以該合金可以用于點火應(yīng)用，例如作為火花塞的部件。該合金還可以適于用作電極和一些生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用例如支架。該合金還可以適于用作銷連接線和用于傳感器的引入線。前述例子僅用于說明本發(fā)明合金的許多潛在的用途，所以并不用于以任何方式限制。

在另一方面中，本發(fā)明提供了銠合金在電極或火花塞中的用途，其中該銠合金包含：

i)銠；和

ii)鎳；

其中該合金包含與該合金的任何其他單個元素相比更大量的銠。

銠合金通常如上所述。

在一個實施方案中，銠合金可以用于電極。在另一實施方案中，銠合金可以用于火花塞。

在另一方面中，本發(fā)明提供一種銠合金，其包含：

i)銠；

ii)鎳；和

iii)選自釔、鋯和釤的一種或多種元素；

其中該合金包含與該合金的任何其他單個元素相比更大量的銠。

銠合金通常如上所述。

銠合金可以通過已知的方法制造，并且制作成任何合適的形式。斷裂伸長率或延展性的改進使得該合金特別適于牽拉成金屬絲；但是，該合金還可以用于制備管、片、顆粒、粉末或其他常規(guī)形式。該合金還可以用于噴涂應(yīng)用。

上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施方案和/或任選的特征。本發(fā)明的任何方面可以與本發(fā)明的任何其他方面相組合，除非上下文另有要求。任何方面的任何實施方案或任選特征可以單獨地或組合地與本發(fā)明的任何方面相結(jié)合，除非上下文另有要求。

現(xiàn)在將通過以下非限定性實施例并參考以下附圖來描述本發(fā)明，其中：

圖1顯示了制造后原樣的銠合金(合金b)的金屬絲的橫截面。

圖2顯示了銠合金(合金b)，其已經(jīng)在1100℃退火15分鐘，然后在模頭中壓制。

實施例

實施例1

合金制備

下表1詳述的銠合金通過氬弧熔融來制備。全部值以基于合金的總重量計的重量百分比(wt％)給出。

表1

每種合金隨后經(jīng)加工來生產(chǎn)具有1mm或2mm直徑的金屬絲。

實施例2

可成形性測試

1.將合金b的1-2mm直徑的金屬絲切成50mm長；記錄實際直徑。圖1顯示了該金屬絲的橫截面。

2.將金屬絲樣品在牽拉后原樣和退火條件下評價，來檢查可成形性是否依賴條件。將金屬絲樣品在1100℃在空氣中退火15分鐘。

3.評價使用預(yù)定模頭組，其包括保持在螺旋壓力機中的矩形腔室。

4.將金屬絲樣品置于適當?shù)那皇抑校⑶覍⒃搲簷C閉合來驅(qū)使樣品進入該腔室中。該壓機是手動操作的。

5.在金屬絲樣品壓制之后，通過顯微鏡目視檢查，并且最終通過剖橫截面和金相制備來允許測量，測定變形程度，和檢查樣品的完整性是否得以保持。

6.合金的可成形性的評價基于任何裂縫的存在，裂縫的相對尺寸(長度/寬度)和變形程度(其通過變形金屬絲的相對厚度與初始直徑相比來計算)。

圖1和2顯示，該合金表現(xiàn)出高變形度和保持基本上無裂縫。

實施例3

電極研究

將本發(fā)明的銠合金，銥標準物和銠標準物切成具有1mm直徑的電極金屬絲。將金屬絲固定到四位置測試室中，同時匹配3mm直徑ir接地電極，調(diào)節(jié)它們之間的間隙和用游標卡尺來設(shè)定。將測試電極設(shè)定在負極，將接地電極作為正極，來將腐蝕集中到適當?shù)碾姌O。

測試開始于10kv電脈沖，其通過汽車點火線圈在200hz施加到每對電極來驅(qū)動。這引發(fā)電極之間連續(xù)系列的快速火花放電，如典型的汽車發(fā)動機產(chǎn)生。以一定間隔來目視檢查測試室來確認功能性，在約250小時之后停止放電，并且再次測量電極間隙。使用測試起始時開始的計數(shù)來測量經(jīng)過的時間，由其可以計算火花放電的數(shù)目。

在測試室中重新設(shè)定電極，并且重新引發(fā)放電。在另外約250小時(總共約500小時放電時間)之后，停止測試，并且完成相同程序的間隙測量和電極檢查。

測試持續(xù)期

計算測試持續(xù)期和火花的大致數(shù)目。所以，對于20天測試：

·20天×24小時/天＝480小時

·480小時×3600秒/小時＝1,728,000秒

·1,728,000秒×200火花/秒＝345,600,000火花(每個測試點)

間隙測量

100％ir電極表現(xiàn)出最差(最大)的腐蝕，在測試期間間隙測量值變化了0.7mm+/-0.1mm。

100％rh和合金a、b和h-m電極表現(xiàn)出低于100％ir電極的腐蝕。合金l和m電極在測試期間表現(xiàn)出與100％rh電極相當?shù)哪透g性。合金a、h、j和k電極表現(xiàn)出比100％rh電極更好的耐腐蝕性，在測試期間，間隙測量變化了0.2mm+/-0.1mm，與之相比100％銠電極是0.3mm+/-0.1mm。合金b和i也表現(xiàn)出比100％rh電極更好的耐腐蝕性，在測試期間間隙測量變化了0.1mm+/-0.1mm，與之相比100％銠電極是0.3mm+/-0.1mm。