镍粉末制造技术

提供一种能够示出优越的烧结举动和分散性并且作为结果防止脱层的适于导电浆料用的镍粉末。一种镍粉，具有包含氧化镍和氢氧化镍的覆盖膜，平均粒径为250nm以下，并且，在根据X射线光电子能谱法（XPS）的镍粉末表面层的镍的化学键合状态的解析中，归属于镍和氧的键合状态的峰与Ni2p3/2谱整体的面积比为55.0~80.0%，金属镍的峰与Ni2p3/2谱整体的面积比为5.0~15.0%，归属于镍和羟基的键合状态的峰与Ni2p3/2谱整体的面积比为5.0~40.0%，所述覆盖膜的厚度的平均为3.0~5.0nm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镍粉末
本专利技术涉及用于导电浆料用而优选的镍粉末，特别是涉及在层叠陶瓷电容器的内部电极中使用的烧结特性和分散性优越的镍粉末。
技术介绍
以往，银、钯、铂、金等贵金属粉末或者镍、钴、铁、钼、钨等贱金属（basemetal）粉末作为电子材料用而用作导电浆料特别是用作层叠陶瓷电容器的内部电极用。通常地，层叠陶瓷电容器为交替地重叠电介质陶瓷层与作为内部电极使用的金属层并且在电介质陶瓷层的两端连接有与内部电极的金属层连接的外部电极的结构。在此，作为构成电介质的材料，使用将钛酸钡、钛酸锶、氧化钇等介电常数高的材料作为主成分的材料。另一方面，作为构成内部电极的金属，使用前述的贵金属粉末或贱金属粉末，但是，最近要求更便宜的电子材料，因此，利用了后者的贱金属粉末的层叠陶瓷电容器的开发繁盛进行，特别的是，金属镍粉末为代表。可是，通常使用以下那样的方法制造将金属镍粉末用作内部电极的层叠陶瓷电容器。即，将钛酸钡等电介质粉末与有机粘结剂混合并使其悬浮，利用刮刀法将其成形为片材状来制作电介质印刷电路基板（greensheet）。另一方面，将内部电极用的金属镍粉末与有机溶剂、增塑剂、有机粘结剂等有机化合物混合来形成金属镍粉末浆料，使用丝网印刷法将其印刷到前述印刷电路基板上。接着，进行干燥、层叠和压接，在使用加热处理除去有机成分之后，在氢气的还原性环境下进一步进行升温，以1000~1300℃或其以上的温度进行烧成，之后，在电介质陶瓷层的两端烧接外部电极来得到层叠陶瓷电容器。在上述那样的层叠陶瓷电容器的制造方法中，在对电介质印刷电路基板印刷金属浆料并且进行层叠和压接之后使用加热处理蒸发除去有机成分的加热处理在通常大气中以250~400℃进行。像这样在氧化环境中进行加热处理，因此，金属镍粉末被氧化，由此发生体积的膨胀。同时金属镍粉末开始烧结而开始引起体积的收缩。像这样，在制造层叠陶瓷电容器的工序中，从300℃附近的低温区域起由于氧化还原、烧结反应而在金属镍粉末产生由膨胀、收缩造成的体积变化。此时，当在低温阶段中金属镍粉末的氧化举动以及烧结举动不稳定时，在电介质层和电极层中容易产生变形，作为结果存在发生破裂或剥离等被称为脱层的层状构造的破坏这样的问题。作为解决上述那样的脱层的问题的方案，提出了各种方法。例如，在专利文献1中，公开针对特定的粒径的振实密度（tapdensity）具有某个极限值以上的金属镍粉末，记载了：通过使用这样的金属镍粉末，从而在对分散在浆料中的镍粉末和电介质进行烧成来做成电容器时难以引起脱层。可是，在专利文献1中作为改善烧结举动的目的而提高相应的效果，但是，作为防止脱层的方法未必是充分的，期望进一步的改善。此外，在专利文献2、专利文献3、专利文献4中，公开了能够防止脱层的镍粉末。具体地为通过在氧化性环境下、200~400℃、加热处理时间为1分~10小时下进行热处理而得到的镍粉末。可是，在该方法中，在比250nm细的粒径产生急剧的氧化，含氧量增大，镍粉末的凝聚增加。因此，在还原环境中进行烧成时，由镍粉氧化物的还原造成的气体产生和体积变化变大，因此，不会得到致密的电极膜，并且，产生引起层叠电子部件的破裂或脱层的问题或利用凝聚的镍粉末与共同材料的混合不充分而引起脱层的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-246001号公报；专利文献2：日本特开2000-045001号公报；专利文献3：日本特开2000-045002号公报；专利文献4：国际公开WO2004/020128号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题因此，本专利技术的目的在于，鉴于上述现有技术的问题点而在层叠陶瓷电容器的制造工序中使用的平均粒径250nm以下的镍粉末中提供一种能够示出优越的烧结举动和分散性并且作为结果防止脱层的适于导电浆料用的镍粉末。更具体地，其目的在于提供一种以下导电浆料用镍粉末：在进行加热处理时，由氧化还原反应造成的体积变化或重量变化少，进而烧结开始温度与以往的镍粉末相比更高，更接近在制造层叠陶瓷电容器时使用的电介质的烧结开始温度，其结果是，能够防止脱层。用于解决课题的方案如前述那样，在制造层叠陶瓷电容器的工序中，由于氧化还原反应而在镍粉末产生由膨胀、收缩造成的体积变化，由此，产生脱层。因此，只要在镍粉末的表面形成致密且厚的氧化覆盖膜，则抑制从镍粉末表面向内部的氧化的进行。因此，本专利技术者等对金属镍粉末反复专心研究的结果是，发现：在根据X射线光电子能谱法（XPS）的镍粉末表面层的镍的化学键合状态的解析中，烧结举动根据归属于镍和氧的键合状态的峰与Ni2p3/2谱峰整体的面积比而发生改变，由特定的方法制造且具有特定的氧化覆盖膜的金属镍粉末的烧结特性优越，达到完成本专利技术。即，本专利技术的镍粉末的特征在于，具有包含氧化镍和氢氧化镍的覆盖膜，平均粒径为250nm以下，在根据X射线光电子能谱法（XPS）的镍粉末表面层的镍的化学键合状态的解析中，归属于镍和氧的键合状态的峰与Ni2p3/2谱整体的面积比为55.0~80.0%，金属镍的峰与Ni2p3/2谱整体的面积比为5.0~15.0%，归属于镍和羟基的键合状态的峰与Ni2p3/2谱整体的面积比为5.0~40.0%，所述覆盖膜的厚度的平均为3.0~5.0nm。专利技术效果根据本专利技术的镍粉末，能够提供一种能够示出优越的烧结举动和分散性并且作为结果防止脱层的适于导电浆料用的镍粉末。附图说明图1是示出在本专利技术的实施例1、比较例1、比较例2和比较例3中得到的镍粉末的烧结举动的图表。具体实施方式本专利技术的镍粉末的个数平均粒径为250nm以下。进而，优选的是30~250nm，如果为50~250nm的范围的微粒子则进而优选，如果为140~250nm的范围的微粒子则更优选。再有，关于本专利技术的镍粉末的平均粒径，利用扫描电子显微镜拍摄镍粉末的一次粒子的照片，使用图像解析软件根据该照片测定500个以上粒子的粒径，从得到的镍粉末的粒度分布计算出其个数平均粒径。此时，粒径为包住粒子的最小圆的直径。此外，本专利技术的镍粉的个数平均粒子直径D与比表面积径d之比（d/D）优选0.7以上。本专利技术的比表面积径是指将粒子假定为正球而根据镍微粉的比表面积计算出的直径。只要d/D为0,7以上，则容易得到良好的浆料（paste），通过涂敷浆料而得到的膜的膜密度变好，在MLCC的制造工序中达到良好的烧结性。此外，镍粉末的根据BET的比表面积优选为2~30m2/g。进而，关于本专利技术的镍粉末的粒子形状，为了提高烧结特性以及分散性而优选为球状。本专利技术的球状是指长径比（aspectratio）为1.2以下且圆形度系数为0.675以上。长径比为包住粒子的最小椭圆的长轴（majoraxis）与短轴（minoraxis）之比。此外，圆形度系数是指在将包围粒子的最小椭圆的面积设为S且将周围长度设为L时由4πS/（L×L）定义的值。此外，镍粉末的形状为球状，由此，在对MLCC的内部电极进行加工时填充率变高并且平坦性良好，能够抑制破裂（crack）和脱层（delamination）。关于本专利技术的镍粉末，在根据X射线光电子能谱法（X-rayphotoelectronspectroscopy）（XPS）的镍粉末表面层的镍的化学键合状态的解析中，归属于镍和氧的键合状态的峰与Ni2p3/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍粉末，其特征在于，具有包含氧化镍和氢氧化镍的覆盖膜，平均粒径为250nm以下，在根据X射线光电子能谱法（XPS）的镍粉末表面层的镍的化学键合状态的解析中，归属于镍和氧的键合状态的峰与Ni2p3/2谱整体的面积比为55.0~80.0%，金属镍的峰与Ni2p3/2谱整体的面积比为5.0~15.0%，归属于镍和羟基的键合状态的峰与Ni2p3/2谱整体的面积比为5.0~40.0%，所述覆盖膜的厚度的平均为3.0~5.0nm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.12 JP 2016-0038791.一种镍粉末，其特征在于，具有包含氧化镍和氢氧化镍的覆盖膜，平均粒径为250nm以下，在根据X射线光电子能谱法（XPS）的镍粉末表面层的镍的化学键合状态的解析中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：大栗雅人，浅井刚，吉田贡，
申请(专利权)人：东邦钛株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP