專利名稱：鎳粉末的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鎳粉末的制造方法，特別涉及例如在為了形成疊層陶瓷電容器的內(nèi)部電極而所使用的導電膏中適合作為導電成分含有的鎳粉末的制造方法。
背景技術：
例如為了形成疊層陶瓷電容器的內(nèi)部電極而使用導電膏。導電膏中含有作為導電成分的金屬粉末，而作為這樣的金屬粉末目前多使用的是鎳粉末。
在這樣的疊層陶瓷電容器中，為了實現(xiàn)小型化和大容量化，有效的方法是，使內(nèi)部電極的厚度盡量薄、增大每單位體積的內(nèi)部電極的疊層數(shù)。為此，需要使導電膏中含有的金屬粉末即鎳粉末粒子的物理尺寸盡量小。
能夠獲得如上述那樣的粒子尺寸小的鎳粉末的、可實用的方法例如有液相法，并已提出了以下的利用該液相法制造如鎳粉末等金屬粉末的方法。
即，在使用適于合成疊層電容器用鎳粉末的肼化合物要合成出0.5微米左右的鎳粉末時，有把含有配位劑(配位化合物形成劑)的鎳鹽溶液滴到已調整過pH值的還原劑溶液中，使鎳鹽還原而析出鎳的鎳粉末的制造方法(例如參照日本專利特開平11-302709號公報)。
另外，也有包括以下各工序的金屬粉末的制造方法，即，準備還原劑溶液的工序；準備將鎳鹽和銅鹽溶解在溶劑中的金屬鹽溶液的工序；將還原劑溶液和金屬鹽溶液混合，使銅鹽還原析出銅，并以該銅為核，使鎳鹽還原，析出鎳的工序。(例如參照日本專利特開2002-53904號公報)但是，如上述的把含有配位劑的鎳鹽溶液滴到還原劑溶液中的方法中，若要合成粒徑較小的鎳粉末，則為了促進鎳粒子的還原需要減少配位劑的添加量、使用在強堿性溶液中生成不穩(wěn)定配位離子的配位劑、或者提高還原劑、氫氧化鈉量/濃度。但是，在這種條件下生成的粉末被認為是由于反應極其激烈、核生成和粒子生長同時進行，所以在粒徑為0.3微米以下特別是為0.2微米以下的場合，容易形成串珠狀粉末，成為不適合作疊層電容器用鎳粉末的粉末。
另外，在如上述那樣以還原析出的銅作為核還原鎳鹽使鎳粉末析出的方法中，只能得到50～100納米的較小平均粒徑的粉末，若要得到適合于疊層陶瓷電容器的平均粒徑100～300納米的粉末，會面臨粒徑的控制較難、粒徑的偏差較大的問題。還有，在這種方法中，即使平均粒徑在50～100納米的范圍，也存在這種粒徑的再現(xiàn)性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠解決上述這樣問題的鎳粉末的制造方法。
為了解決上述的技術課題，本發(fā)明的鎳粉末的制造方法，其特征在于，包括準備含有銅離子的鎳鹽溶液的工序；準備肼化合物溶液的工序；在鎳鹽溶液和/或肼化合物溶液中添加由N、C、O和H構成且在分子內(nèi)具有OH基的有機化合物的工序；以及將鎳鹽溶液和肼化合物溶液混合，通過氧化還原反應，得到鎳粉末的工序。
在本發(fā)明中，鎳鹽溶液中的銅離子含有量優(yōu)選是，按相對于鎳的摩爾比率計為1％以下。
另外，有機化合物的添加量優(yōu)選是，按相對于在鎳鹽溶液中含有的鎳的摩爾比率計為1～50％。
另外，上述的有機化合物優(yōu)選是在分子結構內(nèi)具有CnH2nOH(其中，n≥1)的有機胺或有機酰胺。作為這樣的有機胺，例如適合使用三乙醇胺、二乙醇胺、二異丙醇胺、氧乙烯烷基胺(oxyethylene alkyl amine)和聚氧乙烯烷基胺(polyoxyethylene alkyl amine)當中的至少一種，作為有機酰胺，例如適合使用二乙醇胺。
根據(jù)本發(fā)明，在存在銅離子的同時、例如也存在有機胺或有機酰胺等由N、C、O和H構成且在分子內(nèi)具有OH基的有機化合物的溶液中，基于由鎳鹽溶液和肼化合物溶液的混合引起的氧化還原反應得到鎳粉末，因此如由后述的實施例中可知，可以抑制粒徑偏差的同時以良好的再現(xiàn)性制造出粒徑100～300納米的鎳粉末。
具體實施例方式
根據(jù)該本發(fā)明的一個實施方式來制造鎳粉末時，首先準備含有銅離子的鎳鹽溶液。其中，作為鎳鹽溶液使用的是含有如硫酸鎳、醋酸鎳和/或氯化鎳的溶液。另外，為了使這種鎳鹽溶液中含有銅離子而添加銅鹽，該銅鹽可以是單獨溶解在鎳鹽溶液中的物質，也可以是即使單獨不溶解在鎳鹽溶液中但加入配位劑時溶解的物質。
另外，準備肼化合物溶液。作為肼化合物溶液如可以使用水合肼溶液。
然后，在上述鎳鹽溶液和肼化合物溶液的至少一方中添加由N、C、O和H構成且在分子內(nèi)具有OH基的有機化合物。作為該有機化合物，例如適合使用在分子結構內(nèi)具有CnH2nOH(其中，n≥1)的有機胺或有機酰胺。
作為上述有機胺，例如有三乙醇胺[N(CH2CH2OH)3]、二乙醇胺[HN(CH2CH2OH)2]、二異丙醇胺[NH((CH3)2CHOH)2]、氧乙烯烷基胺[RN(CH2CH2OH)2；R烷基]和聚氧乙烯烷基胺[RN(CH2CH2O)xH·(CH2CH2O)yH；R烷基]等。另外，作為有機酰胺，例如有二乙醇酰胺[RCON(CH2CH2OH)2；R烷基]等。
如上所述，有機化合物可以添加到鎳鹽溶液和肼化合物溶液中的任意一方當中。添加到鎳鹽溶液和肼化合物溶液中的任意一種溶液中均可期待有機化合物的效果。另外，在把有機化合物添加到鎳鹽溶液中的場合下，得到的鎳粉末的粒徑傾向于變大。
接著，將鎳溶液和肼化合物溶液混合，使它們發(fā)生氧化還原反應，由此可得到目的的鎳粉末。
在這種鎳粉末的制造方法中，鎳鹽溶液中的銅離子含有量優(yōu)選按相對于鎳的摩爾比率計為1％以下。是因為如果銅離子的含有量超過1％，則在得到的鎳粉末中銅成為雜質，在使用含該鎳粉末的導電膏形成的疊層陶瓷電容器中對電介體的可靠性等電特性產(chǎn)生不好的影響，或者銅的核生成進行過度，反應速度變得過快，例如即使添加有機胺或有機酰胺等有機化合物，也難以控制粒徑。
此外，有機化合物的添加量優(yōu)選相對于在鎳鹽溶液中含有的鎳按摩爾比率計為1～50％。如果有機化合物的添加量超過50％，則不能期待由該超過50％部分所產(chǎn)生的效果增加；另一方面，如果小于1％，則雖根據(jù)有機化合物的種類而不同，但不能確認有機化合物帶來的效果。
下面，對為了確認本發(fā)明的效果而實施的實施例進行說明。
將100g硫酸鎳溶解在200cm3水中，并在其中添加0.05重量％或0.5重量％的5水硫酸銅溶液，使銅離子的含有量為表1的“銅離子量”，準備了如此各試樣的含有銅離子的鎳鹽溶液。在表1中“銅離子量”用相對于鎳的摩爾比率來表示。
另外，將80％水合肼100g和氫氧化鈉溶液100g和作為羥基羧酸的檸檬酸鈉10g溶解在200cm3水中，得到了肼化合物溶液。
另外，作為由N、C、O和H構成且在分子內(nèi)具有OH基的有機化合物，如表1的“有機化合物”中的“種類”一欄中所示，分別使用三乙醇胺、二異丙醇胺、二乙醇胺、氧乙烯十二烷基胺和二乙醇酰胺，將它們以“添加量”一欄中表示的添加量添加到如表1的“添加對象溶液”一欄中表示的肼化合物溶液或鎳溶液中。“添加量”以相對于鎳鹽溶液中含有的鎳的摩爾比率來表示。
接著，將上述的鎳鹽溶液和肼化合物溶液加熱，使溶液溫度達到60℃后，經(jīng)過3分鐘，將鎳鹽溶液加入到肼化合物溶液中，進行混合。然后，陳化10分鐘～30分鐘。在該操作中，發(fā)生氧化還原反應，在反應液中鎳粉末以沉淀物析出。
然后，冷卻反應液之后，將其上清液用純水置換數(shù)次，洗凈鎳粉末。接著，用丙酮置換水后，在設定為80℃溫度的烘箱中干燥鎳粉末。
對這樣得到的各試樣的鎳粉末，使用場致發(fā)射掃描型電子顯微鏡，以20000～50000倍的倍率觀察。并且，通過圖像解析其觀察的圖像，求出鎳粉末的粒徑，由該結果如表1所示算出了“平均粒徑”和“粒徑偏差”?！傲狡睢笔荂V值，根據(jù)(標準偏差/平均值)×100[％]式算出的。
表1

由表1可知，試樣1～15在合成鎳粉末時，由于使用了由N、C、O和H構成且在分子內(nèi)具有OH基的有機化合物，因此與沒有使用有機化合物的試樣16和試樣17相比，能夠以粒徑偏差少的狀態(tài)得到平均粒徑為100～300nm的鎳粉末。
在試樣1～15中，比較試樣1和試樣4可知，通過改變有機化合物三乙醇胺的添加量，可以控制平均粒徑。
另外，比較試樣2～5可知，通過改變銅離子量，可以控制平均粒徑。
此外，比較試樣4和試樣7可知，不管三乙醇胺的添加對象溶液是肼化合物溶液或者是鎳鹽溶液，都能顯示出三乙醇胺的添加效果，并且與添加溶液為肼化合物溶液時相比，添加溶液為鎳鹽溶液時得到的平均粒徑更大。
另外，比較試樣1～7和8～15可知，即使代替三乙醇胺而使用二異丙醇胺、二乙醇胺、氧乙烯十二烷基胺或二乙醇酰胺作為有機化合物，也同樣抑制粒徑的偏差、得到平均粒徑為100～300nm的鎳粉末。
實施本發(fā)明的制造方法而獲得的鎳粉末，可適合用作導電膏中作為導電成分而含有的鎳粉末，這樣的導電膏可有利地使用于形成如疊層陶瓷電容器的內(nèi)部電極、其他疊層陶瓷電子部件的內(nèi)部導體膜方面。
權利要求
1.一種鎳粉末的制造方法，其特征在于，包括準備含有銅離子的鎳鹽溶液的工序；準備肼化合物溶液的工序；在所述鎳鹽溶液和/或所述肼化合物溶液中添加由N、C、O和H構成且在分子內(nèi)具有OH基的有機化合物的工序；以及接著，將所述鎳鹽溶液和所述肼化合物溶液混合，通過氧化還原反應，得到鎳粉末的工序。
2.根據(jù)權利要求1所述的鎳粉末的制造方法，其特征在于所述鎳鹽溶液中的所述銅離子的含有量按相對于鎳的摩爾比率計為1％以下。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的鎳粉末的制造方法，其特征在于所述有機物化合物的添加量按相對于在所述鎳鹽溶液中含有的鎳的摩爾比率計為1～50％。
4.根據(jù)權利要求1～3中任意一項所述的鎳粉末的制造方法，其特征在于所述有機化合物是在分子結構內(nèi)具有CnH2nOH的有機胺或有機酰胺，其中，n≥1。
5.根據(jù)權利要求4所述的鎳粉末的制造方法，其特征在于所述有機化合物是三乙醇胺、二乙醇胺、二異丙醇胺、氧乙烯烷基胺和聚氧乙烯烷基胺以及二乙醇酰胺當中的至少一種。
全文摘要
一種鎳粉末的制造方法，是在為了形成疊層陶瓷電容器的內(nèi)部電極而所使用的導電膏中適合作為導電成分含有的鎳粉末的制造方法。該制造方法具體為準備含有銅離子的鎳鹽溶液，并準備肼化合物溶液，然后在鎳鹽溶液和/或所述肼化合物溶液中添加由N、C、O和H構成且在分子內(nèi)具有OH基的有機化合物，接著，將鎳鹽溶液和肼化合物溶液混合，通過氧化還原反應，得到鎳粉末。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠控制粒徑偏差并以良好的再現(xiàn)性獲得粒徑為100～300納米的鎳粉末。
文檔編號H01G4/12GK1597198SQ200410064409
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月24日 優(yōu)先權日2003年8月26日
發(fā)明者緒方直明 申請人:株式會社村田制作所