专利名称：一种制备微细球形镍粉的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备微细球形镍粉的方法。更详细地说，此发明制备出的镍 粉粒度均匀，粒径可控，球形度高，结晶好，适合作为多层陶瓷电容器内电极材 料使用。
背景技术：
多层陶瓷电容器(MLCC)是通过很薄的电极和电介质交替平行堆积，烧结 为一体制造出来的，正在不断向薄层化、小型化、大容量化和低成本方向发展。 在MLCC的上述发展中，内电极材料是非常关键的，它不仅关系到薄层化、小型 化，而且与MLCC的低成本密切相关。其中，贱金属内电极的制备和性能完善是 目前MLCC技术发展的关键之一。传统的MLCC内电极材料为Pd / Ag合金或纯金 属Pd，这种电极材料成本很高。采用贱金属代替贵金属，可以大大降低成本。常 用的贱金属电极包括Ni和Cu。金属Ni除具有成本低和熔点较高的特点外，还具 备电导率高、电迁移率小、对焊料的耐蚀性和耐热性好等优点，因此微细金属镍 粉被广泛用作MLCC内电极材料。为了提高抗氧化性能和减少烧结过程中的开 裂，用于MLCC内电极的镍粉应具备以下性能球形、致密且表面光滑，粒度分 布均匀且大小适中，纯度高，结晶性好。MLCC的内电极单层厚度一般为2tim， 因此所用镍粉的粒径控制在l^n左右。随着MLCC不断向着大容量和小型化发 展，所需镍粉的粒径会进一步降低。
关于制备镍粉的报道已有很多。主要方法包括等离子法，气相还原法，喷雾 热解法和液相还原法。其中液相还原法由于其简单易行的特点，已经被广泛研究 并实现工业生产。在利用水合肼作为还原剂时，通常需要引入碱性物质如氢氧化 钠来提高它的还原性。这种方法得到的镍粉表面富含氢氧化物。另外，工业生产 中很难除去引入的碱金属离子。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备微细球形镍粉的方法。该方法利用水合肼为还 原剂，在不另外引入其他强碱的条件下制备微细球形镍粉。产品镍粉的粒度均匀， 粒径可控，球形度高，结晶好。
本发明制备微细球形镍粉包括以下几个步骤
(1) 将一定量的镍盐溶于多元醇中。
(2) 将一定量的水合肼加入上述溶液，搅拌使络合反应充分进行。
(3) 将络合溶液转移至反应器中恒温处理一段时间，所得灰黑色沉淀即为 产品镍粉。
步骤(1)中所配镍盐溶液的浓度为0.05-0.1M。
步骤(2)中控制水合肼和镍的比例为5-7。
步骤(3)中反应温度为110-160'C以上，反应时间为2-8小时。
水合肼作为还原剂，在不加强碱的条件下，可以简单的给出如下反应方程式
[Ni(N2H4)3产+ N2H4 — 2Ni(s) + 4鹏(g) + 2N2(g) + H2 + 2H+
图1为实施例1制备镍粉的XRD谱图 图2为实施例1制备镍粉的FESEM照片 图3为实施例2制备镍粉的FESEM照片 图4为实施例3制备镍粉的FESEM照片 图5为实施例4制备镍粉的FESEM照片 图6为实施例5制备镍粉的FESEM照片 图7为实施例1制备镍粉的热重曲线
具体实施例方式
实施例1
将1. 2g六水合氯化镍溶于50mL乙二醇配制成0. 1M的溶液，将1. 7mL85呢的
水合肼逐滴加入氯化镍溶液中，搅拌30分钟使其充分络合。将上述溶液转移至 100mL的聚四氟内衬反应釜中，12(TC恒温6小时。所得沉淀经过滤洗涤，60°C 置于空气中干燥4小时。 实施例2
将1. 2g六水合氯化镍溶于50mL丙三醇配制成0. 1M的溶液，将1. 7mL85y。的 水合肼逐滴加入氯化镍溶液中，搅拌30分钟使其充分络合。将上述溶液转移至 lOOmL的聚四氟内衬反应釜中，12(TC恒温6小时。所得沉淀经过滤洗涤，6(TC 置于空气中干燥4小时。 实施例3
将0. 9g六水合氯化镍溶于50mL乙二醇配制成0. 1M的溶液，将1. 7mL85呢的 水合肼逐滴加入氯化镍溶液中，搅拌30分钟使其充分络合。将上述溶液转移至 100mL的聚四氟内衬反应釜中，12(TC恒温6小时。所得沉淀经过滤洗涤，60°C 置于空气中干燥4小时。 实施例4
将0. 6g六水合氯化镍溶于50mL乙二醇配制成0. 1M的溶液，将1. 7mL85。/o的 水合肼逐滴加入氯化镍溶液中，搅拌30分钟使其充分络合。将上述溶液转移至 100mL的聚四氟内衬反应釜中，12(TC恒温6小时。所得沉淀经过滤洗涤，60°C 置于空气中干燥4小时。 实施例5
将1. 2g六水合氯化镍溶于50mL乙二醇配制成0. 1M的溶液，将1. 7485%的 水合肼逐滴加入氯化镍溶液中，搅拌30分钟使其充分络合。将上述溶液转移至 100mL的聚四氟内衬反应釜中，14(TC恒温6小时。所得沉淀经过滤洗涤，6CTC 置于空气中干燥4小时。
权利要求
1，一种制备微细球形镍粉的方法，其特征在(1)将镍盐溶于多元醇配制成溶液，往溶液中加入水合肼形成络合物；(2)将上述溶液转移至反应釜中，加热至一定温度，保温数小时，反应得到的粉末即为分散很好的微细球形镍粉。
2，根据权利要求1所述制备微细球形镍粉的方法，其特征在于镍盐为可溶性镍盐包括氯化镍、硫酸镍和硝酸镍，所配镍盐溶液的浓度为0.05-0.1M。
3，根据权利要求1所述制备微细球形镍粉的方法，其特征在于还原剂为水合肼，水合肼和镍的摩尔比为5-7。
4，根据权利要求1所述制备微细球形镍粉的方法，其特征是在于反应温度为110-160'C，保温时间为2-8小时。
5，根据权利要求1所述制备微细球形镍粉的方法，其特征在于所用溶剂多元醇可以为乙二醇、丙三醇等。
6，根据权利要求1所述制备微细球形镍粉的方法，其特征在于制备过程中没有引入表面活性剂来控制形貌。
7，根据权利要求1所述制备微细球形镍粉的方法，其特征在于制备过程中没 有引入成核剂来引发反应。
8，根据权利要求l、 6、 7所述制备微细球形镍粉的方法，其特征在于水合肼 在起到还原作用的同时，还参与调控溶液的pH值。
全文摘要
本发明提供一种制备高分散微细球形镍粉的方法。以水合肼为还原剂，在不引入其它碱性物质的条件下，通过溶剂热反应制得金属镍粉。应用该工艺制得的镍粉结晶好、球形度高、粒度分布均匀、分散好，适合用作MLCC内电极材料。该方法的特点是反应体系中不外加碱性物质，避免了外加碱性物质而引起的镍粉表面富集氢氧化物以及碱金属离子的存在。多元醇仅仅作为溶剂使用，并没有参与还原反应，因此可以循环利用。
文档编号B22F9/16GK101362212SQ200710120159
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月10日 优先权日2007年8月10日
发明者李晋林, 白柳杨, 袁方利, 黄淑兰, 黎少华 申请人:中国科学院过程工程研究所