本发明专利技术公开了一种多层陶瓷电容器(MLCC)内电极钛酸钡包覆纳米镍粉及其制备方法。该Ni-BaTiO3复合粉体由镍粉和包覆所述镍粉的纳米钛酸钡层组成；其中，镍粉的质量分数为85～96％，纳米钛酸钡层的质量分数为4～15％。本发明专利技术采用常压包覆水热晶化和常压包覆晶化两种方法在镍粉颗粒表面包覆钛酸钡层，对镍粉进行表面改性，制备出了适合多层陶瓷电容器内电极材料用，具有良好的抗氧化性和烧结性能的Ni-BaTiO3芯-壳结构复合粉体。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种多层陶瓷电容器(MLCC)内电极钛酸钡包覆纳米镍粉及其制备方法。该Ni-BaTiO3复合粉体由镍粉和包覆所述镍粉的纳米钛酸钡层组成；其中，镍粉的质量分数为85～96％，纳米钛酸钡层的质量分数为4～15％。本专利技术采用常压包覆水热晶化和常压包覆晶化两种方法在镍粉颗粒表面包覆钛酸钡层，对镍粉进行表面改性，制备出了适合多层陶瓷电容器内电极材料用，具有良好的抗氧化性和烧结性能的Ni-BaTiO3芯-壳结构复合粉体。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
随着电子产业的飞速发展，新型功能陶瓷元器件不断向小型化、大容量化、高可靠性和低成本化方向发展。以钛酸钡为基体的多层陶瓷电容器(MLCC)是其中重要的一类。以钛酸钡为基体的多层陶瓷电容器(MLCC)为了适应人们对MLCC低成本、小型化、大容量的要求，必须降低介电材料的烧结温度，提高其介电常数和介温稳定性，为此，广大科研工作者做了大量的研究工作，致力于研究以价格低廉的Ni取代钼、钯等贵金属作为内电极材料、以铜为端电极的贱金属电极多层陶瓷电容器，来降低MLCC的成本。但是在贱金属内电极多层陶瓷电容器烧制过程中存在内电极材料镍粉被氧化而造成导电不良、内电极镍浆料和陶瓷介质层在烧结过程中的收缩行为不匹配而使MLCC容易产生分层结构缺陷的两个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多层陶瓷电容器贱金属(镍)内电极材料即具有芯-壳结构的N1-BaTiO3复合粉体及其制备方法。本专利技术所提供的N1-BaTiO3复合粉体由镍粉和包覆所述镍粉的纳米钛酸钡层组成；其中，镍粉的质量分数为85~96%，纳米钛酸钡层的质量分数为4~15%。所述镍粉的粒径大小具 体可为50~200nm，纳米钛酸钡层的厚度为2.5~25nm。所述N1-BaTiO3复合粉体的氧化起始温度可达370°C以上；收缩起始温度可达730°C以上。上述N1-BaTiO3复合粉体是通过化学包覆法将钛酸钡均匀包覆于镍颗粒表面,制备得到的具有良好的抗氧化性和烧结性能的N1-BaTiO3芯-壳结构复合粉体。具体可分为下述两种方法:(I)常压包覆水热晶化的方案(制备流程见图1):将镍粉、钛酸四丁酯以及三乙醇胺、甘油、聚乙二醇加入到溶剂中，得到混合溶液；对所述混合溶液进行超声处理使镍粉分散均匀，然后向其中滴加氢氧化钡水溶液，滴加完毕后，加热到25~100°C反应4~8h，即得BaTiO3未晶化的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉；再采用水热法使N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉进行晶化反应，得到晶化良好的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉。其中，所述溶剂选自下述至少一种:DEG( 二甘醇)、异丙醇、正丙醇和正丁醇。所述超声处理中，超声功率可为50~400W，超声时间可为10~60分钟。BaTiO3包覆Ni粉之后，BaTiO3晶化效果不是很明显，本方案采用水热法在水热釜中进行，BaTiO3得到了很好晶化。所述晶化反应的温度为140~240°C，时间为4~12小时。(2)常压包覆晶化的方案(制备流程见图7):将镍粉、钛酸四丁酯以及三乙醇胺、甘油、聚乙二醇加入到溶剂中，得到混合溶液；对所述混合溶液进行超声处理使镍粉分散均匀，然后向其中滴加去离子水，搅拌反应4~8h，得到包覆TiO2的镍粉；再将所述包覆TiO2的镍粉加入到去离子水中，并向其中加入氢氧化钡水溶液，加热到60~100°C反应4~12h，即得N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉。其中，所述溶剂选自下述至少一种:DEG ( 二甘醇)、异丙醇、正丙醇和正丁醇。上述两种方法中，所述镍粉的粒径大小可为50_200nm。所述三乙醇胺的加入量为镍粉质量的0.4-10%。所述溶剂的加入量与甘油加入量的体积比为100: 2-10。所述聚乙二醇(PEG)的重均分子量具体可为6000-20000。所述聚乙二醇(PEG)的加入量是镍粉质量的0.5-8%。所述镍粉和钛酸四丁酯的摩尔比为22.5-95: I。在常压包覆水热晶化的制备方法中，氢氧化钡与钛酸四丁酯按照Ba/Ti摩尔比1.0-2.0: I的比例加入。在常压包覆晶化的制备方法中，氢氧化钡与钛酸四丁酯按照Ba/Ti摩尔比1.0-8.0: I的比例加入。所述两种方法均还包括对得到的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉进行清洗并烘干的步骤。具体清洗方法如下:将所述N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉用乙醇和乙酸反复洗涤；所述烘干的方法如下:在70~90°C温度条件下进行真空干燥。本专利技术具有如下有益效果:采用常压包覆水热晶化和常压包覆晶化的两种方案在镍粉颗粒表面包覆钛酸钡层，对镍粉进行表面改性，制备得到的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉，包覆层均匀结晶良好，具有良好的抗氧化性和烧结性能。氧化起始温度可达370°C以上，比没有包覆之前提高了 100~150°C;收缩起始温度可达730°C以上，比没有包覆之前提高了 300°C~600°C。制备得到的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉适用于多层陶瓷电容器的内电极材料。比较两种方案，常压包覆水热晶化方案BaTiO3包覆Ni粉的包覆效果比较理想，BaTiO3晶化效果很好，但是需要在水热釜这种高压情况下实现；常压包覆晶化方案，BaTiO3包覆Ni粉的包覆效果比较理想，并具有良好的抗氧化和烧结性能，尤其是晶化环境只需要在常压下就可以实现，非常有利于产业化大生产。【专利附图】【附图说明】图1为常压包覆水热晶化方案制备N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉的流程图；图2为常压包覆水热晶化方案制备得到的N1-BaTiO3S-壳结构复合纳米粉的XRD图；图3为常压包覆水热晶化方案制备得到的N1-BaTiO3S-壳结构复合纳米粉的TEM图；图4为常压包覆水热晶化方案制备得到的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉经过水热釜晶化之后的的--Μ图；图5为常压包覆水热晶化方案制备得到的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉的热膨胀曲线图；图6、7分别为常压包覆水热晶化方案制备得到的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉的TG图及DTA图；图8为常压包覆晶化的方案制备N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉的流程图；图9为常压包覆晶化的方案制备得到的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉的XRD图；图10为常压包覆晶化的方案制备得到的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉的TEM图；图11为常压包覆晶化的方案制备得到的N1-BaTiO3芯-壳结构复合纳米粉的热膨胀曲线图。【具体实施方式】下面通过具体实施例对本专利技术的方法进行说明，但本专利技术并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例1、常压包覆水热晶化法制备N1-BaTiO3芯-壳结构复合粉体本实施例采用的溶剂是异丙醇(100ml)，Ni/BaTiO3质量比为96/4，向异丙醇中加入所需要的粒径为IOOnm镍粉(5g)和钛酸四丁酯(0.0009mol)以及三乙醇胺(0.05g)、甘油(2ml)、重均分子量为6000的聚乙二醇(0.05g)之后，用超声波(250W)对混合溶液进行超声，时间为40分钟；与此同时，将八水氢氧化钡加入到去本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有芯壳结构的Ni?BaTiO3复合粉体，由镍粉和包覆所述镍粉的纳米钛酸钡层组成；其中，镍粉的质量分数为85～96％，纳米钛酸钡层的质量分数为4～15％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓慧，裘慧广，郭丽敏，李龙土，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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