微小球状金属镍粉末的制造方法技术

提供平均粒径０．０５～１０μｍ的微小球状金属镍粉末的制造方法，其特征在于，具有２个阶段：以通式（Ｉ）Ｎｉ（ＣＯ＃－［３］）＃－［ｘ］.（ＯＨ）＃－［ｙ］；（式中，ｘ和ｙ分别是满足０≤ｘ≤１．５和０≤ｇ≤３的数）表示的碳酸镍和／或氢氧化镍溶解于氨水溶液中，或溶解于氨和碳酸铵、碳酸氢铵、碱金属的碳酸盐或者碳酸氢盐的水溶液中，在非水介质中，使所得到的镍盐水溶液形成包含上述水溶液的液滴的Ｗ／Ｏ型乳液后，从该液滴中去除包含氨的气化性成分，使碳酸镍在液滴中沉淀，这样就得到微小球状的碳酸镍粒子的第１阶段；以及将这样得到的碳酸镍粒子，按氧化物换算在０．０１～３０重量％的包含选自碱土元素、铝、硅和稀土元素的至少一种元素的化合物构成的防止热粘着剂的存在下，在氢气气氛下加热，使上述碳酸镍粒子还原成金属镍粒子的第２阶段。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于，更详细地说，是关于平均粒径是0.05～10μm、更好是0.1～数μm、尤其最好是0.1～1μm范围的、粒度分布狭窄、球状、作为镍的结晶性高的金属镍微粉，例如能够适合作为层叠陶瓷电容器内部电极使用的微小球状金属镍微粉的制造方法。
技术介绍
近年来，随着电子元件的小型化高容量化的进展，以至于也更强烈要求层叠陶瓷电容器小型化高容量化。层叠电容器这样制造，即，在由钛酸钡等陶瓷电介体粉末和聚乙烯醇缩丁醛等粘合剂构成的电介体生坯片上，印刷包含像钯、铂等那样的用于内部电极的贵金属粉末的浆，然后进行干燥，相互重叠地层叠内部电极，进行热压接，接着将其裁断成合适的尺寸后，在约1300℃的温度进行烧成，一边脱粘合剂，一边烧结内部电极和陶瓷电介体，此后形成银等外部电极，就制成层叠电容器。因此，作为用于内部电极的金属，必须是在陶瓷电介体进行烧结的温度不熔化、而且不氧化。这样，如上所述，过去使用铂或钯等高价贵金属，因而层叠陶瓷电容器也不得不成为高价的。因此，近年来，以是贱金属的镍作为内部电极的廉价层叠陶瓷电容器作为代替以铂或钯作为内部电极的上述高价层叠陶瓷电容器，正在进行各种向实用化的研究，但是还存在大的问题。层叠陶瓷电容器的内部电极，受到在内部电极中使用的金属粉大小的制约，不能比其金属粉的粒径薄。内部电极的厚度通常是1～2μm，因此使用粒径大于1μm的粒子时，电极层变得不均匀，有发生导通不良的危险，并且在层叠过程中，内部电极层贯通电介体层，发生绝缘不良。因此，在层叠陶瓷电容器的内部电极中使用的镍粉，粒径是0.1～1μm左右，如果也从充填性考虑的话，则强烈要求粒径分布狭窄。因此，过去提出各种制造具有这样的特性的金属镍微粉的方法，但无论采用哪种方法，都容易生成具有立方体状等的晶体惯态的粒子。因此，在特开平4-365806号公报中提出，在利用还原氯化镍蒸汽的金属镍粉末的制造方法中，降低氯化镍蒸汽的分压，使其在气相中、以氢气进行还原，由此制造微小球状金属镍粉末的方法，但制造费用显著地升高。当然，如在特开昭53-16437号公报中记载的那样，一般地说，一边将包含金属氧化物的各种化合物加热至高温，一边以加压氢气进行还原的方法，也是已知的，但是，以往，像这样的方法制造微小球状金属镍粉末却都是失败的。本专利技术人为了廉价、而且简单地制造微小球状金属镍粉末，着眼于利用镍盐的氧化、还原的方法，反复进行深入研究的结果，成功地得到具有均匀微小粒径的球状碳酸镍微粉末，根据需要使该碳酸镍微粉末氧化，形成氧化镍微粉末后，在防止热粘着剂的存在下，在氢气气氛下将其加热而进行还原，由此就成功地以高成品率得到球状金属镍微粉，完成了本专利技术。过去已经知道，碳酸镍粒子通常仅作为不定形或非球状的微粉，仅在特开平2-59432号公报中记载的了使用乳液制造微小球状碳酸镍粒子。这样，为了制造具有均匀微小粒径的球状无机盐的粒子，最近正集中注意包括上述特开平2-59432号公报中记载的方法，以W/O的乳液作为反应场的方法。如果按照这样的方法，是水溶性无机盐的水溶液和表面活性剂一起加入有机溶剂中，进行搅拌，调制W/O型的乳液，向其中混合适宜的中和剂(酸或者碱)，在上述无机盐的微小液滴中以水不溶性的无机盐作为微小球状物，进行沉淀。但是，像这样，如果按照使用以乳液作为反应场的方法，除了作为中和剂使用的酸或碱以外，受和水不溶性镍盐共同副生成的盐等的影响，乳液容易被破坏，因此通过反应的全体，难以确保稳定的反应场，这样，就难以得到具有均匀微小粒径的球状镍盐的粒子。另外，即使过去认为能够得到具有均匀微小粒径的球状镍盐的粒子，例如在将其氧化、还原的过程中，也不能维持球状形态，不能得到均匀微小球状的金属镍微粉。另外，过去，尤其在氢气气氛下加热、还原镍化合物，得到金属镍粉末的场合，所生成的镍离子容易发生相互热粘着，难以高成品率地得到粒径10μm以下的球状镍离子。本专利技术是为了解决在球状金属镍微粉的制造中的上述问题而完成的，其的目的在于提供，平均粒径是0.05～10μm、较好是0.1～10μm、更好是0.1～数μm、尤其最好是0.1～1μm范围的、粒度分布狭窄、是球状、作为镍的结晶性高的金属镍微粉，例如能够适合作为层叠电容器内部电极使用的微小球状金属镍微粉，防止所生成的镍离子的相互热粘着、高成品率地制造该金属镍微粉的方法。专利技术的公开按照本专利技术的平均粒径0.05～10μm的微小球状金属镍微粉制造方法的第1，其特征在于，具有2个阶段以通式(I)Ni(CO3)x·(OH)y(式中，x和y分别是满足0≤x≤1.5和0≤y≤3的数)表示的碳酸镍和/或氢氧化镍溶解于氨水溶液中，或溶解于氨和碳酸铵、碳酸氢铵、碱金属的碳酸盐或者碳酸氢盐的水溶液中在非水介质中，使所得到的镍盐水溶液形成包含上述水溶液的液滴的W/O型乳液后，从该液滴中去除包含氨的气化性成分，使碳酸镍在液滴中沉淀，这样就得到微小球状的碳酸镍粒子的第1阶段；以及将这样得到的碳酸镍粒子，按氧化物换算在0.01～30重量％的包含选自碱土元素、铝、硅和稀土元素的至少一种元素的化合物构成的防止热粘着剂的存在下，在氢气气氛下加热，使上述碳酸镍粒子还原成金属镍粒子的第2阶段。按照本专利技术的平均粒径0.05～10μm的微小球状金属镍微粉制造方法的第2，其特征在于，具有2个阶段以通式(I)Ni(CO3)x·(OH)y(式中，x和y分别是满足0≤x≤1.5和0≤y≤3的数)表示的碳酸镍和/或氢氧化镍溶解于氨水溶液中，或溶解于氨和碳酸铵、碳酸氢铵、碱金属的碳酸盐或者碳酸氢盐的水溶液中，在非水介质中，使所得到的镍盐水溶液形成包含上述水溶液的液滴的W/O型乳液后，从该液滴中去除包含氨的气化性成分，使碳酸镍在液滴中沉淀，这样就得到微小球状的碳酸镍粒子的第1阶段；以及将这样得到的碳酸镍粒子在氧化性气氛下加热，得到微小球状的氧化镍粒子，接着，将这种氧化镍粒子，按氧化物换算在0.01～30重量％的包含选自碱土元素、铝、硅和稀土元素的至少一种元素的化合物构成的防止热粘着剂的存在下，在氢气气氛下加热，使上述碳酸镍粒子还原成金属镍粒子的第2阶段。即，这种第2的方法和第1的方法相同，是在第1阶段得到微小球状的碳酸镍粒子，在第2阶段首先使其热分解，形成微小球状的氧化镍粒子后，将其还原，得到微小球状金属镍微粉。附图的简单说明附图说明图1是表示在实施例32中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。图2是表示在实施例33中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。图3是表示在实施例34中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。图4是表示在实施例36中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。图5是表示在实施例43中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。图6是表示在实施例50中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。图7是表示在实施例53中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。图8是表示在实施例70中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。图9是表示在实施例76中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。图10是表示在实施例77中得到的金属镍粒子的扫描电子显微镜照片。实施专利技术的最佳方式在专利技术的方法中，作为为了还原而得到金属镍的原料镍化合物，如以下所说明，以上述通式(I)表示的碳酸镍、氢氧化镍或者其混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
平均粒径０．０５～１０μｍ的微小球状金属镍粉末的制造方法，其特征在于，具有２个阶段：以通式（Ⅰ） Ｎｉ（ＣＯ↓［３］）↓［ｘ］.（ＯＨ）↓［ｙ］ 式中，ｘ和ｙ分别是满足０≤ｘ≤１．５和０≤ｙ≤３的数表示的碳酸镍和／或氢氧化镍溶解于氨水溶液中，或溶解于氨和碳酸铵、碳酸氢铵、碱金属的碳酸盐或者碳酸氢盐的水溶液中，在非水介质中，使所得到的镍盐水溶液形成包含上述水溶液的液滴的Ｗ／Ｏ型乳液后，从该液滴中去除包含氨的气化性成分，使碳酸镍在液滴中沉淀，这样就得到微小球状的碳酸镍粒子的第１阶段；以及将这样得到的碳酸镍粒子，按氧化物换算在０．０１～３０重量％的包含选自碱土元素、铝、硅和稀土元素的至少一种元素的化合物构成的防止热粘着剂的存在下，在氢气气氛下加热，使上述碳酸镍粒子还原成金属镍粒子的第２阶段。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：水谷英人，米田稔，菅谷俊宏，浦隅浩良，本田千代，中尾日六士，畑中勉，大釜信治，深井清志，永野一彦，神坂成文，安倍一允，
申请(专利权)人：堺化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]