มาริสา คุณธนวงศ์
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

 

ตอบ

เซรามิกที่ใช้ทำหัวเทียนเป็นเซรามิกเนื้ออะลูมินา (Al2O3) ใช้ทำในส่วนของฉนวนหัวเทียน ซึ่งมีความต้านทานทางไฟฟ้าสูงมากถึงที่ระดับอุณหภูมิประมาณ 1,700 องศาเซลเซียส

รู้จักกับ หัวเทียน

หัวเทียนเป็นชิ้นส่วนที่สำคัญของเครื่องยนต์ ทำหน้าที่จุดประกายไฟโดยรับกระแสไฟฟ้าแรงดันสูงจากคอยล์ซึ่งมีแบตเตอรี่เป็นแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า ความร้อนของประกายไฟจะช่วยให้ส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงที่อยู่ภายในห้องเผาไหม้ในเครื่องยนต์เกิดการระเบิดและเผาไหม้ได้

หัวเทียนมีองค์ประกอบหลัก 3 ส่วน ได้แก่

  1. เปลือก (shell/body)
  2. ฉนวน (insulator)
  3. ขั้ว (electrode) 

 

ส่วนประกอบต่างๆของหัวเทียน (ภาพจาก : https://infovisual.info/en/transport/automobile-spark-plug)

ฉนวนหัวเทียนเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของหัวเทียน ทำหน้าที่เป็นฉนวนป้องกันการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า ฉนวนหัวเทียนในยุคแรกทำจากเซรามิกเกรดต่ำ จำพวก พอร์ซเลน แต่พอร์ซเลนมีเนื้อที่เปราะ แตกหักง่าย

ในปัจจุบัน ฉนวนหัวเทียนจึงนิยมใช้เซรามิกเนื้ออะลูมินาแทนเนื้อพอร์ซเลน เนื่องจากอะลูมินาเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลให้กับเนื้อเซรามิก และยังทำให้เซรามิกสามารถทนไฟได้ที่อุณหภูมิสูงๆ รวมทั้งมีความต้านทานไฟฟ้าที่สูงมาก ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างเฉียบพลัน (thermal shock) นำความร้อนได้ดี ทนต่อสารเคมี การสึกกร่อน และการขัดถู มีค่าการสูญเสียไดอิเล็กทริกต่ำมาก และสามารถขึ้นรูปทรงตามต้องการได้ง่ายและแม่นยำอีกด้วย 

เนื่องจากเซรามิกเนื้ออะลูมินามีสมบัติเด่นหลายด้าน จึงมีการพัฒนาวัสดุชนิดนี้เพื่อผลิตเป็นผลิตภัณฑ์อื่นๆ ได้หลากหลาย เช่น แผ่นรองวงจรไฟฟ้ารวม (IC substrate) เป็นถ้วยสำหรับหลอมโลหะกลุ่มที่มีค่า (เช่น ทอง แพลทินั่ม) ใช้ในการหุงพลอย หรือใช้เป็นท่อในเตาเผาอุณหภูมิสูงขนาดเล็กที่ควบคุมบรรยากาศได้ เป็นต้น

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

Denso Plug : www.densoplugs.co.th
Alumina Ceramic Properties: https://www.accuratus.com/alumox.html
Spark Plug Technical Information : https://www.stealth316.com/2-sparkplugtech.htm
Alumina Ceramics properties : https://www.matbase.com/material/ceramics/alumina/
Porcelain Material Properties : https://www.coorstek.com/materials/ceramics/porcelain.asp
Porcelain properties : https://www.matbase.com/material/ceramics/traditional/porcelain/properties
Ceramic Thermal Insulators :
https://nationalceramic.thomasnet.com/item/all-categories/ceramic-thermal-insulators/item-1002?&forward=1
An introduction to rubber techonology, Andrew Ciesielski : https://auto.howstuffworks.com/ignition-system2.htm
A Complete Guide To Spark Plug Performance : https://dodgeram.info/Engine-Gas/SparkPlugs/spkplghnbook.html
Basic knowledge of the spark plug and attention : https://www.212articles.com/articles/125682/1/Basic-knowledge-of-the-spark-plug-and-attention/Page1.html

Scroll Up