专利名称：高度弥散的超细金属粉浆的制作方法
技术领域：
本发明涉及高度弥散的超细金属粉浆，它例如可以被用作导电膏剂填料或多层陶瓷电容器的内电极。
为了生产高性能的小型多层陶瓷电容器，成百上千层带有内电极层的未干的陶瓷薄板必须被堆叠起来。为实现此技术，内电极层厚度必须从传统的3μm减小到1.5μm或更薄。
如果超细金属粉末弥散性差并因而产生团块如浆块，则团块穿透陶瓷薄板层并由此导致电极短路的缺陷部件。即使没有穿透团块，电极间距的减小也会造成局部电流聚集并由此缩短多层陶瓷电容器的使用寿命。
通常通过化学汽相淀积法(CVD)制造这种超细金属粉末，其中准备好的金属粉末在水中接受清洗净化，从而生产出金属-水浆料，并且金属-水浆料经过干燥而产生干粉。这些加工必然造成聚团颗粒。因而，干粉在图2所示的膏剂制备步骤20中没有充分弥散于有机溶剂中。因此，干粉进一步接受综合包括多次弥散处理的如球磨弥散、超声波弥散、辊压破碎弥散的弥散加工步骤25。但是，已被干燥的超细金属粉末在弥散加工步骤25中趋于聚团并且同样有较差的弥散性。这些采用传统干粉的弥散加工只能产生至多含有50％(质量百分比)超细金属粉末的浆料。
图2示出了制备超细金属粉末膏剂的传统过程20。在一个金属粉末净化加工步骤21中，通过去除残留的金属氯化物来净化金属粉末并从而产生金属-水浆料(金属-水混合物)。这种金属-水浆料在一金属粉末干燥加工步骤22中被干燥并由此产生超细金属粉末产品即干粉23。在干燥加工步骤22中，因作用于颗粒间的液桥力及范德瓦尔力造成的干燥聚集而形成聚团颗粒。
聚集也发生在随后的使干粉弥散于有机溶剂中的加工步骤24中。在干燥步骤22中，金属氢氧化物形成在超细金属粉末的表面上，由此一来，所产生的超细金属粉末对有机溶剂有不够强的浸润性(亲脂性)。因此，在使干粉弥散于有机溶剂的弥散加工步骤24中，对有机溶剂的浸润性较差的超细金属粉末颗粒相互聚集。
干粉23被提供给用户。在用户处，干粉23在有机溶剂中接受弥散加工步骤24并进一步接受经稠度调整步骤27，从而产生膏剂。为了分解在干燥加工步骤22及弥散加工步骤24中形成的聚团颗粒，该过程还需要综合包括如球磨弥散、超声波弥散及辊压破碎弥散的弥散加工步骤25及过滤加工步骤26。因此，此过程需要大量的时间和劳力。因此，尽管作为产品的超细金属粉末干粉23需要含有不聚团颗粒并有高弥散性，但传统的超细金属粉末不能满足这些要求。
另外，当提供给用户的干粉23被从包装中取出并在空气中进行上述复杂处理时，操作者本身受到吸入金属粉末的威胁。
本发明可以防止超细颗粒的聚集并可以给导电膏剂提供金属材料，所述导电膏剂包含不聚团颗粒并且有高弥散性。另外，本发明可以省掉传统的导电膏剂制备方法中的部分加工步骤并可以缩短加工时间并节省劳动力。
根据以下参见附图对优选实施例的描述，本发明的上述及其它目的、特征及优点将变得一清二楚，其中图1是根据本发明的制备方法的流程图；图2是传统制备方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的超细金属粉末被优选作为导电膏剂的金属材料并被用于多层陶瓷电容器的一内电极。
含有一超细金属粉末、一有机溶剂及一表面活性剂的传统浆料是膏剂制造中的半成品并含有至多为50质量％的超细金属粉末。对导电膏剂制造来说，含有较多超细金属粉末的浆料是优选的。但是，这种含有较多超细金属粉末的浆料最终含有超细金属粉末的聚集物并且即使在经过复杂弥散处理后也有高弥散性。如果含聚集物的浆料在陶瓷电容器制造中被用作导电膏剂的金属材料，则形成的陶瓷电容器没有令人满意的特性。
依靠传统技术，不能获得含量大于60质量％但小于95质量％的超细金属粉末的金属浆料，而首次通过本发明获得了这样的浆料。在本发明浆料中，超细金属粉末作为基本主要颗粒未聚合地弥散在有机溶剂中。
超细金属粉末量可以通过控制有机溶剂的数量来控制。如果超细金属粉末量等于或大于95质量％，则有机溶剂数量不足以被超细金属粉末吸收而形成有机溶剂层。因此，超细金属粉末的聚集物的当场形成使浆料弥散性恶化。
作为内电极层材料的超细金属粉末最好具有尽可能小的颗粒尺寸分布。本发明人发现，当浆料中的超细金属粉末具有小于1.2μm的根据D90的颗粒尺寸分布时，浆料有高弥散性并可以产生致密光滑的电极层并由此生产令人满意的陶瓷电容器。本发明中的“D90”定义如下。首先，使用激光颗粒尺寸分析仪测量有机溶剂中的超细金属粉浆样本。然后，所获结果基于颗粒数量地与颗粒尺寸分布有关，对应于颗粒尺寸分布数量的在升序排列中的第90/100的颗粒尺寸的值被确定为D90。这种激光颗粒尺寸分析仪通常被用于有机溶剂中的金属颗粒弥散程度的分析。
本发明的优选超细金属粉末是平均颗粒直径为如0.1μm-1.0μm且基本上为球形的高纯金属粉末。这些超细金属粉末最好通过化学汽相淀积来制备，其中例如一金属氯化物被蒸发并随后用H2还原而产生金属粉末。
表面活性剂的量最好与超细金属粉末有关地大于0.05质量％并小于2质量％。本发明的表面活性剂扮演如下角色，即表面活性剂被水浆料中的超细金属粉末颗粒的整个表面吸收，由此在超细金属粉末颗粒的表面上如此形成表面活性剂吸收层，即该亲脂功能团朝外。该亲脂功能团用来将超细金属粉末从水转入有机溶剂中，以置换或取代溶剂。另外，表面活性剂提高了超细金属粉末的在该有机溶剂中的弥散性。因此，表面活性剂的含量最好是能被超细金属粉末颗粒的整个表面均匀吸收。表面活性剂的量最好与超细金属粉末有关地大于0.05质量％且小于2质量％。如果数量大于0.05质量％，则表面活性剂能被超细金属粉末颗粒的整个表面完全吸收并能被完全转入有机溶剂中。如果数量小于2质量％，则这样的量不足以被超细金属粉末颗粒的整个表面均匀吸收并不能产生成本效果。
表面活性剂的亲水基最好是选自磺酸盐基、磺基、磺酰二氧基、含羧基的聚氧化乙烯基及含磷酸盐基的聚氧化乙烯基中的至少一种。表面活性剂的亲脂基是一个含12个或更多个碳原子的烷基或烷代苯基。更特别的是，表面活性剂最好是选自聚氧化乙烯十二烷基醚羧酸、羧基化聚氧化乙烯十二烷基醚、硫酸月桂酯、聚氧乙烷基苯基磷酸盐、烷苯基磺酸及烷苯基磺酸盐中的至少一种。结合使用聚氧乙烷基苯基磷酸盐和聚氧化乙烯烷基苯基醚，进一步提高了弥散性并且协力促进了溶剂交换。
作为在水中被超细金属粉末有效吸收的亲水基，表面活性剂最好包括选自磺酸盐基、磺基、磺酰二氧基、含羧基的聚氧化乙烯基以及含磷酸盐基的聚氧化乙烯基中的至少一种。作为将吸收表面活性剂的超细金属粉末转变为有机溶剂的亲脂基，我们发现分别含有12个或更多个碳原子的烷基及烷代苯基是有效的。我们同样发现，这种分别含有12个或更多个碳原子的烷基及烷代苯基作为亲脂基提高了超细金属粉末在有机溶剂中的弥散性。
构成用于本发明的硫酸月桂酯和烷苯基磺酸盐的阳离子可以是Na、Mg、K、Ca、胺及铵阳离子中的任何一种。对用于多层陶瓷电容器的内电极来说，胺被优选为阳离子，因为残留在内电极层中的金属(如果有的话)可能不利地影响电容器的电气特性。这种胺包括但不局限于三甲胺、三乙胺、三丁胺及三乙醇胺。在此使用的有机溶剂没有特别限定。其中，萜烯醇、乙二醇、卡必醇(二甘醇一乙醚及其衍生物)及通常用作导电膏剂溶剂的脂族烃是优选的。
参考附图来详细说明本发明的几个实施例。图1是说明本发明的高度弥散的超细金属粉浆料的制备过程的流程图。一个净化超细金属粉末(金属-水浆料)的加工步骤11与图2中的传统加工20中的净化超细金属粉末的加工步骤21相似。
在本发明的浆料制备方法10中，金属-水浆料进行有机溶剂置换加工步骤12，而没有传统方法20中的金属粉末干燥加工步骤22。在加工步骤12中，金属-水浆料中的水直接被有机溶剂取代。最初，用一个如加工均化器对超细金属粉末-水浆料(浓度50质量％)进行混合搅拌，从而在水中使超细金属粉末聚集体弥散成基本粒子。
数量分别占超细金属粉末的0.5质量％及10质量％的表面活性剂及作为有机溶剂的萜烯醇被加到浆料中。用一个如加工均化器进一步在15℃±5℃下混合所形成的混合物达一定时间。因此，萜烯醇被超细金属粉末表面所吸收的表面活性剂吸收，从而形成萜烯醇层。因此，萜烯醇取代水地包围超细金属粉末。
当包围超细金属粉末的萜烯醇层变成连续相时，溶剂置换过程结束。所产生的包含超细金属粉末、萜烯醇及表面活性剂的超细金属粉末-萜烯醇浆料形成水中沉淀物。被取代的水作为悬浮液地被分离开排出，从而产生超细金属粉末达90质量％的超细金属粉末-萜烯醇浆料。
超细金属粉末-有机溶剂浆料13没有经过干燥加工步骤并含有基本不聚团的颗粒。通过调整有机溶剂数量，所产生的浆料可以含有超过60质量％但小于95质量％的超细金属粉末。超细金属粉末-有机溶剂浆料13可以原封不动地作为金属材料被供给导电膏剂。在用户制造导电膏剂时，通过在稠度调整加工步骤14中将所需的树脂粘合剂溶剂添加到超细金属粉末-有机溶剂浆料13中，可获得导电膏剂。因而，复杂的处理如弥散处理及传统加工中的过滤可以被省略。乙基纤维素通常被用作树脂粘合剂。
本发明可以将导电膏剂从传统干粉23变成超细金属粉末-有机溶剂浆料13，从而可消除源于干粉的粉尘危险并可以改善工作环境。实例下面参考几个实例及比较例来进一步详细说明本发明，它们不是用来限定本发明范围的。实例1通过化学汽相淀积制备平均颗粒尺寸为0.4μm的且基本成球形的高纯超细镍粉。这种超细镍粉经历超细金属粉末净化加工步骤11而产生10L超细镍粉-水浆料(浓度质量50％)。水浆料可利用加工均化器(来自ICF有限责任公司)并在8000rpm刀片转速下进行混合搅拌达30分钟的预处理。
经过预处理的水浆料进一步与占细镍粉的0.5质量％的且作为表面活性剂的有含12个碳原子的亲脂基的聚氧化乙烯十二烷基醚醋酸盐(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品RLM-45)及数量占超细镍粉的10质量％的且作为有机溶剂的萜烯醇(可用来自Yasuhara化学有限责任公司的)混合。用一个加工均化器(来自SMT有限责任公司)在15℃±5℃下并在3000rpm刀片转速下进一步混和所产生的混合物达30分钟。在此过程中，萜烯醇取代围绕超细镍粉的并因而作为水中沉积物地产生超细镍粉-萜烯醇浆料。
因而，分离出的悬浮液被排出，从而产生含超细镍粉、萜烯醇及表面活性剂且超细镍粉达90质量％的超细镍粉-萜烯醇浆料。
用一台激光颗粒尺寸分析仪并在下列条件下测定超细镍粉-萜烯醇浆料的颗粒尺寸分析仪激光衍射颗粒尺寸分析仪(可从Shimadzu公司获得；型号SALD-2100)分析条件样本数量30.00-36.00mg弥散介质萜烯醇100ml预弥散超声波均化器(可用来自Nihon Seiki Seisakusho有限责任公司；型号US-600)预弥散时间5分钟。
预弥散的溶液被装到分析仪内以达到足以测量的吸光率。根据颗粒尺寸分布的D90来确定弥散性。D90越低，弥散性越高。
基于D90，根据下列标准来确定弥散性非常差D90等于或大于2.0μm差D90等于或大于1.5μm且小于2.0μm不错D90等于或大于1.2μm且小于1.5μm好D90小于1.2μm根据下列标准确定溶剂的取代好完全置换不错不完全置换(浮于悬浮液中的金属粉末)差差置换(未形成金属-有机溶剂浆料)实例2通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了有一个含12个碳原子的亲脂基的聚氧化乙烯十二烷基醚醋酸盐(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品RLM-45)用作表面活性剂地占细镍粉的0.1质量％外。实例3通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了有一个含12个碳原子的亲脂基的聚氧化乙烯十二烷基醚醋酸盐(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品RLM-45)用作表面活性剂地占细镍粉的1.0质量以外。实例4通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了有一个含12个碳原子的亲脂基的聚氧化乙烯十二烷基醚醋酸盐(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品RLM-45)用作表面活性剂地占细镍粉的2.0质量％外。实例5通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了有一个含12个碳原子的亲脂基的聚氧化乙烯十二烷基醚醋酸盐(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品RLM-45)用作表面活性地占细镍粉的0.04质量％外。实例6通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除有一个含12个碳原子的亲脂基的聚氧化乙烯十二烷基醚醋酸盐(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品RLM-45)用作表面活性剂地占细镍粉的0.01质量％以外。实例7通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除萜烯醇的数量被变成25质量％以外。所产生的浆料含有80质量％的超细镍粉。实例8通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了萜烯醇的数量被变成6质量％以外。所产生的浆料含有94质量％的超细镍粉。实例9通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除萜烯醇数量被变成42质量％以外。所产生的浆料含有70质量％的超细镍粉。实例10通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了萜烯醇的数量被变成65质量％以外。所产生的浆料含61质量％的超细镍粉。实例11通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了有一个含13个碳原子的烷基的亲脂基的羧基化聚氧化乙烯十二烷基醚(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品ECT-7)被用作表面活性剂以外。实例12通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了有一个含15个碳原子的烷基的亲脂基的三乙醇胺硫酸月桂酯(可用来自Kao公司旗下的商标产品EMAL TD)被用作该表面活性剂以外。实例13通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除有一个作为亲脂基的烷代苯基的聚氧乙烷基苯基磷酸盐(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品DNPP-4)被用作该表面活性剂以外。实例14通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除有一个作为亲脂基的烷代苯基的聚氧乙烷基苯基磷酸盐(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品DNPP-4)及有作为亲脂基的烷代苯基的聚氧化乙烯烷基苯基醚(可用来自Nikko化学有限责任公司旗下的商标产品DP-7.5)被用作数量分别占超细镍粉0.4质量％和0.1质量％的表面活性剂以外。实例15通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-乙二醇浆料，除了乙二醇被用作该有机溶剂以外。实例16通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-二甘醇一乙醚浆料，除了二甘醇一乙米醚被用作该有机溶剂以外。实例17通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-正十二烷浆料，除了正十二烷(n-C12H27；一脂肪基碳氢化合物)被用作有机溶剂以外。实例18
通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除有一个含12-15个碳原子的半烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细镍粉0.2质量％的表面活性剂以外。实例19通过与实例1相同的过程制备超细铜粉-萜烯醇浆料，除超细铜粉被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的半烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜粉0.2质量％的表面活性剂以外。实例20通过与实例1相同的过程制备超细银粉-萜烯醇浆料，除超细银粉被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细银粉0.2质量％的表面活性剂以外。实例21通过与实例1相同的过程制备超细钼粉-萜烯醇浆料，除超细钼粉被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细钼粉0.2质量％的表面活性剂以外。实例22通过与实例1相同的过程制备超细钨粉-萜烯醇浆料，除超细钨粉被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细钨粉0.2质量％的表面活性剂以外。实例23通过与实例1相同的过程制备超细钴粉-萜烯醇浆料，除超细钴粉被用作超细金属粉末且一种有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细钴粉0.2质量％的表面活性剂以外。实例24通过与实例1相同的过程制备超细钽粉-萜烯醇浆料，除超细钽粉被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细钽粉0.2质量％的表面活性剂以外。实例25通过与实例1相同的过程制备超细镍钒合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钒合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细镍钒合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例26通过与实例1相同的过程制备超细镍铬合金粉末-萜烯醇浆料，除镍铬合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细镍铬合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例27通过与实例1相同的过程制备超细镍铌合金粉末-萜烯醇浆料，除镍铌合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细镍铌合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例28通过与实例1相同的过程制备超细镍钼合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钼合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细镍钼合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例29通过与实例1相同的过程制备超细镍钽合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钽合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细镍钽合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例30通过与实例1相同的过程制备超细镍钨合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钨合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细镍钨合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例31通过和实例1相同的过程制备超细镍锆合金粉末-萜烯醇浆料，除镍锆合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细镍锆合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例32通过和实例1相同的过程制备超细镍钇合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钇合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占超细镍钇合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例33通过和实例1相同的过程制备超细镍镧合金粉末-萜烯醇浆料，除镍镧合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占超细镍镧合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例34通过和实例1相同的过程制备超细镍镁合金粉末-萜烯醇浆料，除镍镁合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占超细镍镁合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例35通过和实例1相同的过程制备超细镍钛合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钛合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占超细镍钛合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例36通过和实例1相同的过程制备超细镍钡合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钡合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占超细镍钡合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例37通过与实例1相同的过程制备超细镍钙合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钙合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占超细镍钙合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例38通过和实例1一样的过程制备超细镍钨钙合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钨钙合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占超细镍钨钙合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例39通过和实例1相同的过程制备超细镍镁锆合金粉末-萜烯醇浆料，除镍镁锆合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品为LH-200)被用作占超细镍镁锆合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例40通过和实例1相同的过程制备超细镍钼锰合金粉末-萜烯醇浆料，除镍钼锰合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品为LH-200)被用作占超细镍钼锰合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例41通过和实例1相同的过程制备超细铜钒合金粉末-萜烯醇浆料，除铜钒合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占超细铜钒合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例42通过与实例1相同的过程制备超细铜铬合金粉末-萜烯醇浆料，除铜铬合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜铬合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例43通过与实例1相同的过程制备超细铜铌合金粉末-萜烯醇浆料，除铜铌合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜铌合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例44通过与实例1相同的过程制备超细铜钼合金粉末-萜烯醇浆料，除铜钼合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜钼合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例45通过与实例1相同的过程制备超细铜钽合金粉末-萜烯醇浆料，除铜钽合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜钽合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例46通过与实例1相同的过程制备超细铜钨合金粉末-萜烯醇浆料，除铜钨合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜钨合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例47通过与实例1相同的过程制备超细铜锆合金粉末-萜烯醇浆料，除铜锆合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜锆合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例48通过与实例1相同的过程制备超细铜钇合金粉末-萜烯醇浆料，除铜钇合金粉末被用作超细金属粉末及有一个含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜钇合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例49通过与实例1相同的过程制备超细铜镧合金粉末-萜烯醇浆料，除铜镧合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜镧合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。实例50通过与实例1相同的过程制备超细铜镁合金粉末-萜烯醇浆料，除铜镁合金粉末被用作超细金属粉末及有一含12-15个碳原子的烷基的亲脂基的烷基苯磺酸(可用来自Lion公司旗下的商标产品LH-200)被用作占细铜镁合金粉末的0.2质量％的表面活性剂以外。比较例1通过传统膏剂半成品制备方法20的加工步骤(图2中的加工步骤21、22、23及24)来制备超细镍粉-萜烯醇浆料。在此过程中，通过化学汽相淀积，制备出平均颗粒尺寸为0.4μm且基本成球形的高纯超细镍粉。对于1000g超细镍粉产品(干粉)，添加100质量％的萜烯醇(可用来自Yasuhara化学有限责任公司)以产生超细镍粉含量达50质量％的混合物。将占细镍粉0.5质量％的表面活性剂添加到混合物中。用一滤饼混合器对所产生的混合物进行弥散处理达1小时，从而产生超细镍粉-萜烯醇浆料。成品浆料对应于在有机溶剂中用传统加工法20的加工步骤24完成的弥散产品。比较例2通过和实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了萜烯醇(可用来自Yasuhara化学有限责任公司)的数量变成3质量％以外。所产生的浆料含有97质量％的超细镍粉量。比较例3通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除了有一个含10个碳原子的烷基的含亲脂基聚氧化乙烯烷基醚(可用来自Kao公司旗下的商标产品Emulgen 707)被用作表面活性剂以外。比较例4通过与实例1相同的过程制备超细镍粉-萜烯醇浆料，除有作为亲水基的脱水山梨醇基的失水山梨糖醇脂肪酸酯(可用来自Kao公司旗下的商标产品Rheodol SP-030)被用作表面活性剂以外。
表1和2中显示出如本实例及比较例的浆料的物理特性。
为证明本发明浆料作为导电膏剂地具有优良的弥散性并且它们在制造导电膏剂的加工中可以节省劳动力，用如本发明所述的超细镍粉浆料来制备一连串的导电膏剂。应用例1通过添加按重量为10份含萜烯醇的树脂粘合剂溶液及12质量％的乙基纤维素添加到在含90质量％的超细镍粉量的实例1中获得的按重量为100份的超细镍粉-萜烯醇浆料中，用搅拌器混合混合物30分钟并将混合物稠度调整到超细镍粉量约为80质量％，从而制得导电膏剂。应用例2通过与应用例1相同的过程制备导电膏剂，除在含超细镍粉量为90％质量的实例18中获得的超细镍粉-萜烯醇浆料被用作该材料以外。应用例3通过与应用例1相同的过程制备导电膏剂，除在超细铜粉含量为90质量％的实例18中获得的超细铜粉-萜烯醇浆料被用作材料以外。比较应用例1通过添加按重量为10份的含萜烯醇的树脂粘合剂溶液及12质量％的乙基纤维素到在含超细镍粉量达50质量％的比较例1中获得的按重量为100份的超细镍粉-萜烯醇浆料中，用搅拌器混合混合物1小时，允许混合物经过三辊轧机轧五次，用筒型过滤器式压力过滤器过滤混合物并将其稠度调整到超细镍粉量约为80质量％，从而制得导电膏剂。
以下列方式确定应用例1-3及比较应用例1中获得的导电膏剂的弥散性通过手工丝网印刷将一薄层导电膏剂样本涂到玻璃板上达1μm-2μm并在干燥炉中干燥；计算干燥导电膏剂薄层表面上的突起。按照样本每平方厘米的突起数量来评价弥散性。突起越少，弥散性越高。表3表示导电膏剂的成分及评价的弥散性。
表1、2表示本发明的超细金属粉浆含有较多金属并表现出出色的弥散性。表3表示作为材料的本发明超细金属粉浆可节省加工时的劳动力并可产生含有较多金属并显示出高弥散性的导电膏剂。
本发明可以提供用于导电膏剂的超细金属粉浆，它含有足够多的超细金属粉末并显示出高弥散性。它们可以节省传统导电膏剂制造方法中的部分加工步骤并能缩短加工时间并节省劳动力。使用超细金属粉浆消除了吸入源于干粉的粉尘的危险，从而产生优良的工作环境。因此，本发明的超细金属粉浆在安全卫生方面要有意义得多。
表1
表2
表3
权利要求
1.高度弥散的超细金属粉浆，它含有一有机溶剂；一表面活性剂，它有一亲水基和一亲脂基；一基于浆料质量地超过60质量％但小于95质量％的超细金属粉末，其中该表面活性剂的亲水基为选自磺酸盐基、磺基、磺酰二氧基、含羧基的聚氧化乙烯基及含磷酸盐基的聚氧化乙烯基中的至少一种，该表面活性剂的亲脂基为一个含12个或更多碳原子的烷基或烷代苯基。
2.如权利要求1所述的浆料，其特征在于，该超细金属粉末具有小于1.2μm的颗粒尺寸分布D90。
3.如权利要求1所述的浆料，其特征在于，该表面活性剂的数量与该超细金属粉末有关地大于0.05质量％且小于2质量％。
4.如权利要求2所述的浆料，其特征在于，该表面活性剂的数量与该超细金属粉末有关地大于0.05质量％且小于2质量％。
5.如权利要求1所述的浆料，其特征在于，该表面活性剂为选自聚氧化乙烯十二烷基醚羧酸、羧基化聚氧化乙烯十二烷基醚、硫酸月桂酯、聚氧乙烷基苯基磷酸盐中的至少一种。
6.如权利要求2所述的浆料，其特征在于，该表面活性剂为选自聚氧化乙烯十二烷基醚羧酸、羧基化聚氧化乙烯十二烷基醚、硫酸月桂酯、聚氧乙烷基苯基磷酸盐中的至少一种。
7.如权利要求3所述的浆料，其特征在于，该表面活性剂为选自聚氧化乙烯十二烷基醚羧酸、羧基化聚氧化乙烯十二烷基醚、硫酸月桂酯、聚氧乙烷基苯基磷酸盐中的至少一种。
8.如权利要求4所述的浆料，其特征在于，该表面活性剂为选自聚氧化乙烯十二烷基醚羧酸、羧基化聚氧化乙烯十二烷基醚、硫酸月桂酯、聚氧乙烷基苯基磷酸盐中的至少一种。
9.如权利要求1-4之一所述的浆料，其特征在于，该表面活性剂是选自烷基苯磺酸及烷基苯磺酸基中的至少一种。
10.如权利要求1-4之一所述的浆料，其特征在于，该表面活性剂是选自聚氧化乙烯十二烷基醚羧酸、羧基化聚氧化乙烯十二烷基醚、硫酸月桂酯、聚氧乙烷基苯基磷酸盐、烷基苯磺酸及烷基苯磺酸盐中的至少一种。
11.如权利要求1-9之一所述的浆料，其特征在于，该超细金属粉末含有选自镍、铜、银、钼、钨、钴、钽中的至少一种。
12.如权利要求1-9之一所述的浆料，其特征在于，该超细金属粉末为含有镍及选自钒、铬、铌、钼、钨、钴、钇、镧、镁、钛、钡、钙中的至少一种的合金粉末。
13.如权利要求1-9之一所述的浆料，其特征在于，该超细金属粉末为含有铜及选自钒、铬、铌、钼、钨、钴、钇、镧、镁、钛、钡、钙中的至少一种的合金粉末。
全文摘要
高度弥散的超细金属粉末含有一有机溶剂、一有一亲水基和一亲脂基的表面活性剂及一基于浆料质量地超过60质量％且小于95质量％的超细金属粉末。在该浆料中，表面活性剂的亲水基为选自磺酸盐基、磺基、磺酰二氧基、含羧基的聚氧化乙烯基和含磷酸盐基的聚氧化乙烯基中的至少一种，该表面活性剂的亲脂基为一个含12个或更多碳原子的烷基或烷代苯基。该超细金属粉末含有不聚团颗粒并显示出优良的弥散性并作为金属材料用于导电膏剂。浆料可以省掉传统的导电膏剂制造方法中的部分加工步骤并能缩短加工时间和节省劳动力。
文档编号H01G4/008GK1427422SQ0215707
公开日2003年7月2日 申请日期2002年12月23日 优先权日2001年12月21日
发明者内田守重 申请人:川铁矿业株式会社