镍粉的制作方法_2

文档序号:8913244阅读:来源:国知局
电极之间短路的担心。
[0047] 镍粉的平均粒径更优选为0. 05~0. 3 μ m。平均粒径为0. 05~0. 3 μ m的镍粉适 于内部电极层经薄膜化的多层陶瓷电容器。需要说明的是,镍粉的平均粒径可以通过扫描 型电子显微镜(SEM)观察求出各颗粒的直径,根据其平均值而求出。
[0048] 〈2.镍粉的制造方法〉
[0049] 上述镍粉可以利用湿法、PVD法、CVD法、等离子体法等公知的方法进行制造。作为 一例,叙述以下利用湿法制造镍粉的方法。
[0050] 湿法是指如下方法:首先,将水溶性镍盐溶解于水中,利用肼等还原剂将镍盐还原 为镍颗粒。然后,还原后,为了去除残留反应液而清洗镍颗粒,然后进行固液分离,通过干燥 镍颗粒而得到镍粉。
[0051] 此外,对还原剂虽然没有特别的限制,但优选使用选自肼、肼化合物、硼氢化钠、多 元醇、糖类等中的至少1种。在这些还原剂中,特别是以杂质少方面出发,最优选为肼。此 外,使用肼等时,由于PH成为10以上时还原反应速度会加快,因此优选还添加碱性物质。
[0052] 此外,为了以球状得到单分散的镍粉,优选添加比镍贵重的金属盐、络合剂、胶体 剂等。
[0053] 作为比镍贵重的金属盐的一例,可以举出:水溶性的金盐、银盐、铂盐、钯盐、铑盐、 铱盐、铜盐。作为络合剂的一例,可以举出:铵盐、或具有羧基的甲酸、乙酸、酒石酸、柠檬酸、 苹果酸、抗坏血酸。作为胶体剂的一例,可以举出:明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、阿拉伯胶、六偏 磷酸钠、聚乙烯醇。
[0054] 〈3.镍粉的表面处理〉
[0055] 为了使表面的反应性下降而对镍粉实施表面处理。表面处理方法、用于该方法的 物质使用公知的即可。
[0056] 作为表面处理方法,例如有如下方法。将镍粉添加至溶解有含硫物质、含硅物质、 含钛物质中的至少1种以上的溶液来实施表面被覆处理。或者,使含有含硫物质、含硅物 质、含钛物质中的至少1种以上的蒸气、气体与镍粉的表面接触来实施表面被覆处理。进 而,在氧化或还原气氛下暴露镍粉,来控制镍粉表面的氧化状态。通过这种方法,对镍粉实 施表面处理,来控制表面的反应性。
[0057] 具体而言,作为含硫物质,优选硫氢化钠、硫氢化铵、硫化钠、硫化铵、硫化氢等无 机硫化物;2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、三嗪硫醇、硫脲等有机硫化合物。
[0058] 作为含硅物质,优选甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷等烷 氧基硅烷;乙烯基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基 硅烷等硅烷偶联剂等。
[0059] 作为含钛物质,例如优选异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异 丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基十二烷基苯磺酰基钛酸酯、异丙基异硬脂 酰基二丙烯酰基钛酸酯等钛酸酯偶联剂等。
[0060] 为了将镍粉表面的二氧化碳的总脱附量设为基准值以下,需要对镍粉实施表面处 理,但根据表面处理方法以及吸附于表面的物质,即使对表面的吸附量相同,表面的分解反 应的抑制效果也不同,表面的反应性也变得不同。因此,需要根据以何种表面处理方法对含 硫物质、含硅物质、含钛物质中的至少1种以上进行处理来改变吸附的量。因此,镍粉的表 面处理以成为基准值以下的方式适宜地确定表面处理方法、吸附的物质、吸附量。
[0061] 例如,利用硫氢化钠水溶液对镍粉进行表面处理时,以表面处理后的镍粉中的硫 含量成为0. 15质量%以上的方式调整硫氢化钠浓度来进行表面处理。
[0062] 使硫化氢气体与镍粉接触进行表面处理时,以表面处理后的镍粉中的硫含量成为 0. 1质量%以上的方式调整硫化氢气体浓度来进行表面处理。
[0063] 因此,利用含硫物质进行表面被覆处理时,在Co2-Tro测定中,优选以loo°c~ 600°C的0)2的总脱附量、200°C~400°C的0)2的总脱附量成为上述基准值以下的方式设定, 且对于镍粉的硫含量设为〇. 1~I. 〇质量%。更优选硫含量为〇. 1~〇. 5质量%。
[0064] 镍粉的硫含量小于0. 1质量%时,无法抑制镍粉表面的反应性,制造多层陶瓷电 容器时,脱粘结剂工序中产生裂纹变多。另一方面,硫含量超过1. 〇质量%时,存在抑制镍 粉表面的反应性的效果无法提高、和制造多层陶瓷电容器时因硫过多而产生其他不良情况 的可能性;在脱粘结剂工序、之后的焙烧工序中产生的含硫气体会腐蚀电容器制造装置的 可能性。
[0065] 对于以上的镍粉,通过二氧化碳的升温脱附测定,在30°C~600°C的升温过程中, 将KKTC~600°C的二氧化碳的总脱附量设为130 μ mol/g以下,对镍粉相对于树脂的反应 性进行定量化。由此,即使实际上制作金属糊剂而不确认不良情况的产生,也可以形成不会 产生不良情况的镍粉。因此,使用该镍粉时,不需要用于评价与树脂的反应性的时间,因此, 可以缩短多层陶瓷电容器等的制造时间。此外,将这样基准值以下的镍粉用于多层陶瓷电 容器的内部电极时,可以防止内部电极的不连续性、因电介质层与内部电极的剥离而导致 的裂纹产生。
[0066] 实施例
[0067] 以下,对于应用本发明的具体实施例进行说明,本发明并不限于这些实施例。需要 说明的是,实施例以及比较例中使用的镍粉的平均粒径、镍粉的CO2-Tro测定以及镍粉的催 化活性的评价方法如下所示。
[0068] (1)镍粉的平均粒径
[0069] 使用扫描型电子显微镜(日本电子株式会社制造,JSM-5510),拍摄倍率20000倍 的照片(相当于纵19. 2 μπιΧ横25. 6 μπι的范围),测定照片中的颗粒形状能够全部看见的 颗粒面积,由面积求出各颗粒的直径,并根据其平均值来确定。
[0070] (2)镍粉的硫含量
[0071] 使用碳、硫同时分析装置(LECO CORPORATION制造,CS-600),测定镍粉的硫浓度。
[0072] (3)镍粉的 CO2-TH)测定
[0073] 使用全自动升温脱附谱装置(BEL Japan. Inc.制造,Tro-1-ATw),使0)2吸附于镍 粉后,从室温连续地升温至600°C,利用四极杆质谱仪,测定CO2的脱附温度和脱附量。由得 到的结果,求出100°c~600°C的0)2的总脱附量(积分值)和200°C~400°C的CO 2的总脱 附量(积分值)。
[0074] (4)有无裂纹
[0075] 将利用各实施例、比较例得到的镍粉糊剂化后,涂布于以BaTiC^t为主要成分的 电介质片上,层叠100层。然后,在弱氧化性气氛下将层叠体进行脱粘结剂处理、在弱还原 性气氛下进行焙烧,从而得到烧结体。通过利用显微镜观察得到的烧结体的截面,来观察裂 纹的有无。
[0076] [实施例1]
[0077] 在实施例1中,使用溶解有硫氢化钠的水溶液对由湿法得到的镍粉进行表面处 理。测定得到的镍粉的硫含量时为3000质量ppm。然后,评价得到的镍粉的平均粒径、 CO2-TPD、裂纹的有无。将这些结果示于表1和图1。
[0078] [实施例2]
[0079] 在实施例2中,除了变更在表面处理中使用的硫氢化钠的浓度以外,利用与实施 例1相同的反应,相对于镍粉含有5000质量ppm的硫。然后,进行与实施例1相同的评价。 将结果示于表1和图1。
[0080] [实施例3]
[0081] 在实施例3中,在镍粉中,使用硫化氢气体相对于镍粉含有1000质量ppm的硫。然 后,进行与实施例1相同的评价。将结果示于表1和图1。
[0082] [比较例1]
[0083] 在比较例1中,除了变更在表面处理中使用的硫氢化钠的浓度以外,利用与实施 例1相同的反应,相对于镍粉含有1000质量ppm的硫。然后,进行与实施例1相同的评价。 将结果示于表1和图1。
[0084] [比较例2]
[0085] 在比较例2中,不进行利用硫氢化钠的表面处理,而利用准备的镍粉,进行与实施 例1相同的评价。将结果示于表1和图1。
[0086] [表 1]
[0087]
[0088] 由表1以及图1所示的结果可知,在实施例1~3中,镍粉在100°C~600°C的CO2的总脱附量为130ymol/g以下,进而在200°C~400°C的CO2的总脱附量为80ymol/g以 下。因此,认为能够抑制镍粉表面的反应性,其结果为即使再现烧结体的脱粘结剂工序的评 价也不会产生裂纹。
[0089] 在比较例1、比较例2中,镍粉在100°C~600°C的0)2的总脱附量超过130 μπιο?/ g,进而在200°C~400°C的0)2的总脱附量超过80ymol/g。因此,认为比较例1以及比较 例2的镍粉表面具有适于树脂分解的反应性,其结果,在再现烧结体的脱粘结剂工序的评 价中,也会产生裂纹。
[0090] 进而,比较实施例3和比较例1可知,虽然在硫含量方面无法控制脱粘结剂时的裂 纹产生,但由l〇〇°C~600°C的CO2的总脱附量的不同而存在与裂纹产生的相关性,100°C~ 600°C的0)2的总脱附量低于130 μ mol/g时,与镍粉表面的树脂的反应性下降。进而,可知: 200°C~400°C的0)2的总脱附量低于80 μ mol/g时,与树脂的分解直接相关的反应性也低。
【主权项】
1. 一种镍粉,其特征在于,基于二氧化碳的升温脱附测定,在30°C~600°C的升温过程 中,KKTC~600°C的二氧化碳的总脱附量为130ymol/g以下,其中所述二氧化碳的升温脱 附测定中,使吸附有二氧化碳的镍粉连续地升温以进行热脱附,并对脱附的二氧化碳量进 行检测。2. 根据权利要求1所述的镍粉,其特征在于,在所述30°C~600°C的升温过程中, 200°C~400°C的二氧化碳的总脱附量为80ymol/g以下。3. 根据权利要求1或2所述的镍粉,其特征在于,表面被含硫物质、含硅物质、含钛物质 中的至少一种以上覆盖。4. 根据权利要求3所述的镍粉,其特征在于,表面被所述含硫物质覆盖,硫含量为 0. 1~1.0质量%。5. 根据权利要求1至4中的任一项所述的镍粉,其特征在于,平均粒径为0. 05~ 1. 0 U m〇
【专利摘要】本发明涉及镍粉。对镍粉表面的反应性进行定量化,将不良情况的产生防止于未然。基于二氧化碳的升温脱附测定,在30℃~600℃的升温过程中,100℃~600℃的二氧化碳的总脱附量为130μmol/g以下,其中所述二氧化碳的升温脱附测定中,使吸附有二氧化碳的镍粉连续地升温以进行热脱附,并对脱附的二氧化碳量进行检测。
【IPC分类】B22F1/02
【公开号】CN104889385
【申请号】CN201510101456
【发明人】石井润志, 植田贵广
【申请人】住友金属矿山株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月6日
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