金属粉末及其制造方法、使用该金属粉末的导电性糊膏以及层叠陶瓷电子部件的制作方法_2

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减少 电容器的脱层(delamination) 〇
【附图说明】
[0034] 图1表示本发明所涉及的一实施方式的示意图。
[0035] 图2表示专利文献1所涉及的一实施方式的示意图。
[0036] 图3表示专利文献2所涉及的一实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0037] 本发明所涉及的制造方法与复合金属化合物在1个金属粒子中均匀存在的、金属 与复合金属化合物复合化后的金属粉末有关。以下,参照图1来说明本发明所涉及的金属 粉末的制造方法的一实施方式。
[0038] (第1工序)
[0039] 首先,准备包含金属离子12 (例如Ni离子)、和与该金属离子12不同的至少1种 第4族元素的金属离子14 (例如Ti离子),并将pH调整为5以下的金属盐溶液10。溶解 于金属盐溶液10的金属离子12的种类也可以是多种。此外,金属离子12的元素能够是例 如 Ni、Ag、Cu 以及 Pd。
[0040] 此外,准备用于与该金属盐溶液10混合的还原剂溶液20。该还原剂溶液20中的 还原剂能够是包含例如硼氢化钠、三氯化钛、肼、次亚磷酸钠、亚磷酸钠、甲醛、抗坏血酸、柠 檬酸、氢气、醇类、多元醇类之中的至少一个的还原剂。
[0041] 接下来,使准备的金属盐溶液10与还原剂溶液20混合,通过使金属32 (例如Ni) 以及金属化合物34 (例如TiO2)共析,能够得到金属32与金属化合物34复合化后的金属 粉末(金属-金属化合物复合粉末)36的粒子。
[0042] (第2工序)
[0043] 进一步地,向包含第1工序中得到的金属粉末36的溶液添加至少包含1种与所述 金属化合物34复合化的金属元素(例如Ba)的溶液40或者粉末。被添加的所述溶液或者 所述粉末最好包含Mg、Ca、Sr以及Ba的金属元素。
[0044] 被添加的金属元素的离子42使与金属32复合化后的金属化合物34复合金属化 合物化,然后,使其清洗、干燥,得到金属32 (例如Ni)与复合金属化合物52 (例如BaTiO3) 复合化后的金属粉末54。该工序中的反应温度最好是40~300°C的范围内。
[0045] 在本发明所涉及的制造方法中,分离为使金属化合物34均匀地配置在金属粒子 32中的第1工序、和使均匀地配置在金属粒子32中的金属化合物34复合金属化合物化的 第2工序。通过这样分离工序,能够使金属化合物34的生成和复合金属化合物化这两个反 应的反应位置都仅为金属粒子32部分。因此,能够抑制生成不与金属32复合化的金属化 合物34,能够得到高效并且均匀地复合氧化后的金属粉末。
[0046] 此外,在本发明所涉及的制造方法中,在上述第1工序中,通过将使能够成为金属 32的金属离子12与能够成为金属化合物34的金属离子14共存的溶液10和包含碱的还原 剂溶液20混合,从而可以使能够成为金属32的金属离子12的还原反应与能够成为金属化 合物34的金属离子14的加水分解反应同时进行。
[0047] 为了得到复合金属化合物52均匀地存在于一个金属粒子32的、金属32与复合金 属化合物52复合化后的金属粉末54,最好在溶液中使成为金属32的金属离子12与成为金 属化合物34的金属离子14尽量均匀。因此,在本发明中,通过调整包含能够成为金属32 的金属离子12和能够成为金属化合物34的金属离子14的溶液10的pH,从而在溶液中, 使成为金属32的金属离子12和成为金属化合物34的金属离子14在离子等级上均匀。由 此,能够制作出金属化合物34在金属粉末中均匀地存在的、金属32与金属化合物34复合 化后的金属粉末。
[0048] 以下,说明本发明所涉及的金属-金属复合化合物的复合粉末的制造方法的实施 例与用于与本发明的制造方法比较的比较例。
[0049] 〈实施例 1-1 >
[0050] (第1工序)
[0051] 将45g六水合氯化镍溶解于150ml纯水。向该溶液添加作为金属化合物溶液的氯 化钛(IV)溶液以及0. lmol%盐酸,以使得该溶液的pH变成1,并且复合金属化合物相对于 金属成分的摩尔比率侧变成2mol %,从而制作出金属盐溶液。这里,被添加的金属化合物溶 液、即氯化钛(IV)溶液在添加后溶解在金属盐溶液中即可,并不局限于氯化物,也可以是 硫酸盐、氢氧化物、碳酸盐。
[0052] 此外,为了调整粒子直径,添加了 0.1mol %的氯化铜(II)水溶液,以使得Cu/ Ni (wt% )在0~IOOppm的范围内,生成的金属-金属复合化合物的复合粉末的粒子直径 为0. 3 μ m。进一步地,制作将水合胼(还原剂)90g与氢氧化钠22. 5g混合而成的还原剂溶 液。
[0053] 将还原剂溶液以及金属盐溶液两者的液体温度调整为80°C,使还原剂溶液以转数 200rpm进行旋转,并以100mL/分钟向该还原剂溶液投入金属盐溶液,通过液相反应分别使 金属(Ni)和金属化合物(TiO 2)共析,制作出金属-金属化合物复合粉末。然后,通过倾注 (decantation),利用纯水对得到的复合粉末进行了清洗。
[0054] (第2工序)
[0055] 向第1工序中得到的溶液,作为新添加的化合物,添加 Ba(OH)2,是第1工序中得到 的金属-金属化合物复合粉末中的金属化合物(TiO2)复合金属化合物化。然后,使复合金 属化合物化了的金属粉末清洗、干燥,得到金属与复合金属化合物复合化后的金属粉末、即 Ni与BaTiO3复合化后的金属粉末。此时,添加 Ba(OH) 2的量也可以添加复合金属化合物相 对于金属成分的摩尔比率(mol% )以上。
[0056] 〈实施例 1_2>
[0057] 在实施例1-2中,调整为上述第1工序中得到的金属盐溶液的pH为2。实施例1-2 的其它方面与实施例1-1相同。
[0058] 〈实施例 1_3>
[0059] 在实施例1-3中,调整为上述第1工序中得到的金属盐溶液的pH为5。实施例1-3 的其它方面与实施例1-1相同。
[0060] 〈实施例 1_4>
[0061] 在实施例1-4中,在上述第1工序中,将45g六水合氯化镍溶解于150ml纯水,向 该溶液添加氯化钛(IV)溶液以及氯化锆溶液和0.1mol %盐酸来作为金属化合物溶液,以 使得该溶液的PH变成2,并且复合金属化合物相对于金属成分的摩尔比率变成Imol %,从 而制作出金属盐溶液。此外,在上述第2工序中,作为被添加的化合物,添加 Ba(0H)2&& Ca(OH)2,使金属化合物(TiO2以及ZrO2)复合金属化合物化。实施例1-4的其它方面与实 施例1-2相同。
[0062] 〈实施例 1_5>
[0063] 在实施例1-5中,将溶解六水合氯化镍的溶剂设为纯水与乙醇的容积比为1 :1的 混合溶液。实施例1-5的其它方面与实施例1-2相同。
[0064] 关于如实施例1-1~实施例1-5那样,将用于复合金属化合物化的元素在第2工 序中新添加的方法,在之后所示的表1的"合成方法"栏中记载为"方法1"。
[0065] 〈比较例 1-1 >
[0066] 使45g六水合氯化镍溶解于150ml纯水,制作出pH5的金属盐溶液。制作出将水 合胼(还原剂)90g与氢氧化钠22. 5g混合而成的还原剂溶液。将还原剂溶液以及金属盐 溶液两者的液体温度调整为80°C,使还原剂溶液以转数200rpm旋转,并且以100mL/分钟向 该还原剂溶液投入金属溶液,通过液相反应分别制作出Ni的金属粉末。
[0067] 关于这样省略了实施例1-1的第2工序的方法,在之后所示的表1的"合成方法" 栏中记载为"方法2"。
[0068] 〈比较例 1_2>
[0069] 将45g六水合氯化镍和0. 00254g氯化铜⑴溶解于150ml乙醇。向该溶液添加 四异丙醇钛溶液,以使得相对于IOOmol的Ni为2mol的Ti,从而制作出金属盐溶液。关于 pH,由于是在有机溶剂中,因此不能测量。对使氢氧化钠22. 5g与水合胼(还原剂)90g溶 解的溶液添加氢氧化钡,以使得相对于IOOmol Ni为2mol的Ba,从而制作出还原剂溶液。 将还原剂溶液以及金属盐溶液两者的液体温度调整为42°C,使还原剂溶液以转数350rpm 旋转,并以100mL/分钟投入金属溶液,通过液相来分别使Ni和BaTiO3共析,从而制作出金 属-复合金属化合物复合粉末。
[0070] 这样,关于将实施例1-1的第2工序中添加的元素不在第2工序而在第1工序中 添加的方法,在之后所示的表1的"合成方法"栏中记载为"方法3"。
[0071] 〈比较例 1_3>
[0072] 在比较例1-3中,调整为实施例1-1的第1工序中得到的金属盐溶液的pH为7。 比较例1-3的其它方面与实施例1-1相同。
[0073] 使用通过上述实施例(实施例1-1~实施例1-5)以及比较例(比较例1-1~比 较例1-3)来得到的金属-金属化合物复合粉末,制作出导电性糊膏以及使用其的层叠陶瓷 电容器。
[0074] 导电性糊膏是将各实施例或者比较例中得到的金属-金属化合物复合粉末、树 月旨、分散材料、溶剂混合之后,使用三辊磨、砂磨机或者球磨机来进行分散处理并糊膏化。
[0075] 将该导电性糊膏形成在陶瓷生片上,使该片层叠多层,通过进行烧制,来制作出层 叠陶瓷电容器。烧制温度为l〇〇〇°C~1200°C。
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