CN110799285B - 金属粉末及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属粉末，所述金属粉末能够改善因层叠陶瓷电容器的内部电极的薄层化而伴随的电容器的容量降低且适合于内部电极的导电浆料。一种金属粉末，其特征在于，在金属粒子连结而成的连结粒子之中，长宽比为1.2以上且圆度为0.675以下且长径为金属粉末的个数50％直径的3倍以上的连结粒子在所述金属粉末中所占比例以个数基准计为500ppm以下。

Description

金属粉末及其制造方法

技术领域

本发明的一方式涉及金属粉末及其制造方法，所述金属粉末适合于电子部件等中所使用的导电浆料用途，例如，层叠陶瓷电容器的内部电极的导电浆料用途。

背景技术

以智能手机、平板终端为代表的便携信息终端随着多功能化、高功能化，存在电子部件的数量增加的趋势。因此，为了搭载于有限面积的主基板，要求搭载于基板的陶瓷电容器的小型化、大容量化。

随着层叠陶瓷电容器的小型化、大容量化，层叠陶瓷电容器的内部电极也被要求薄层化和低电阻化等。因此，对于使用于内部电极的金属粉末，期望一次粒子的平均粒径为300nm以下的超微粉，而且期望为200nm以下的超微粉，进一步期望为100nm以下的超微粉。

但是，随着内部电极的膜厚变薄，电容器的容量降低问题变得显著。认为其原因在于，使用于薄层电极的小粒径金属粉末在浆料中的分散性差，在电极中产生金属粉末的填充率变低的区域，在该区域内烧成时的收缩变大，较多产生电极层的空隙，其结果导致电极的容积变小。

作为应对上述问题的手段，例如，在专利文献1中公开了一种镍粉，所述镍粉在镍粉中含有硫，在存在于镍粒子表面的硫之中，规定作为硫酸离子存在的硫与作为硫化物离子存在的硫的摩尔比，从而改善烧结特性和分散性。

另外，在专利文献2中公开了一种镍粉，所述镍粉通过在镍中添加非磁性金属元素而使镍结晶的a轴长成为特定的范围，从而降低残留磁化，抑制凝聚。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开公报“WO2015/156080号”(2015年10月15日公开)

专利文献2：国际公开公报“WO2014/080600号”(2014年5月30日公开)

发明内容

发明所要解决的问题

然而，期望着一种改善因内部电极的薄层化而伴随的电容器的容量降低的优选方案。

因此，本发明的一方式的目的在于，提供一种金属粉末，所述金属粉末能够改善因层叠陶瓷电容器的内部电极的薄层化而伴随的电容器的容量降低且适合于内部电极的导电浆料。

解决问题的技术方案

本发明人们为了解决上述问题而进行了深入的研究，发现金属粉末中的特定形状的粒子的比例会对金属粉末的某种行为，特别是分散性、烧结开始温度以及填充率等带来较大的影响，从而完成了本发明的一方式。

即，本发明的一方式涉及一种金属粉末，其特征在于，在金属粒子连结而成的连结粒子之中，长宽比为1.2以上且圆度为0.675以下且长径为金属粉末的个数50％直径的3倍以上的连结粒子在所述金属粉末中所占比例以个数基准计为500ppm以下。

发明效果

根据本发明的一方式，通过将所述形状的连结粒子所占比例设为500ppm以下，能够改善电极浆料中的金属粒子的分散性，并且能够提高电极中的金属粉末的填充率。

附图说明

图1是表示通过气相还原法来制造金属粉末的装置的一例的图。

图2是表示在实施例1中使用的金属粉末制造装置的图。

图3是在实施例1中得到的干燥镍粉末的SEM图像。

具体实施方式

＜金属粉末＞

(构成金属)

在本发明的一方式中，金属粉末是指金属粒子的集合体，作为构成该金属粒子的金属，可以举出硅、铜、镍、银、钼、铁、铬、钨、钽、钴、铼、铂、钯等以及它们的合金。在这些中，特别优选镍、钼、银、钨、铜、铂、钯以及它们的合金。特别是，最优选镍、铜、银以及它们的合金。这些金属粉末适合用于浆料填料，特别是导电浆料的填料。

(个数50％直径)

在本发明的一方式中，金属粉末的个数50％直径的上下限没有特别制限，例如，从作为层叠陶瓷电容器的内部电极用导电浆料的填料的用途来看，优选为400nm以下，更优选为300nm以下，进一步优选为200nm以下，最优选为100nm以下。另外，从金属粉末的生产成本、点火性的观点来看，优选为10nm以上，更优选为20nm以上，进一步优选为25nm以上，最优选为50nm以上。

需要说明的是，“个数50％直径”是指在构成金属粉末的金属粒子的个数基准的粒度分布中相当于频度(或累积)50％的粒子的直径。关于金属粉末的个数50％直径，可以通过扫描电子显微镜拍摄金属粉末的照片，使用图像解析软件，从该照片测定金属粒子约1000个的粒径，根据得到的金属粉末的粒度分布，能够算出该个数50％直径。在该情况下，“粒径”是指与通过金属粒子的图像解析而求出的投影像外接的最小圆的直径。

(连结粒子)

在金属粉末中，除了未凝聚的独立的一次粒子以外，还可以含有由一次粒子凝聚而成的二次粒子。在该二次粒子之中，“连结粒子”是指，即使通过例如喷磨机等公知的破碎装置进行破碎也残留在金属粉末中的二次粒子，典型的是一次粒子彼此相互融合而成的二次粒子。可知在这样的“连结粒子”之中，球形度(也称作真球度)低的粒子，特别是多个一次粒子连成一列的、超过特定的基准长度的细长形状的连结粒子的比例会对金属粉末在浆料中的分散性、烧结开始温度以及填充率等的行为带来较大的影响。

需要说明的是，在本说明书中，只要没有特别说明，为了方便起见，“连结粒子”是指在通过扫描电子显微镜对金属粉末进行拍摄而得到的照片中映出的粒子之中，在该照片中“长宽比”为1.2以上且“圆度”为0.675以下且“长径”为金属粉末的个数50％直径的3倍以上的金属粒子的连结粒子。

在此，“长径”是与金属粒子的投影像外接的最小面积的长方形的长边的长度，“长宽比”是该长方形的长边的长度除以短边的长度而得到的值。

另外，“圆度”是由下述式(1)求出的值。

圆度＝(4π×[金属粒子的投影面积])/[金属粒子的投影周长]²(1)

当圆度为1时，粒子的投影像为真圆，能够预测该粒子的立体形状接近真球状。另外，随着圆度接近0，所拍摄的粒子的立体形状中存在较多凹凸，能够预测为复杂的形状。

金属粉末中的“连结粒子”的比例，通过扫描电子显微镜拍摄金属粉末的照片，从该照片中拍摄的金属粒子约40000个中，使用图像解析软件，测定长宽比为1.2以上且圆度为0.675以下且长径为金属粉末的个数50％直径的3倍以上的金属粒子的数量而得到的个数率(以下，有时也表述为“连结粒子率”)。需要说明的是，用于拍摄金属粉末的图像的试样的制备条件等，可以参照后述的实施例。

在本发明的一方式中，在金属粉末中所含的连结粒子的比例以个数基准计优选为500ppm以下，更优选为300ppm以下。通过使连结粒子的比例在该范围内，能够改善金属粉末在电极浆料中的分散性，能够得到提高电极中的金属粉末的填充率的效果。即使金属粉末的个数50％直径为400nm以下、300nm以下、进一步200nm以下、以及100nm以下的超微粉，也能够得到上述的效果。因此，通过将该金属粉末用作内部电极用导电浆料的填料，能够防止因电极的缺陷而导致的电容器的容量降低。

(微晶直径)

在本发明的一方式中，金属粉末的微晶直径相对于金属粉末中的个数50％直径的比(微晶直径/个数50％直径)优选为0.50以上，进一步更优选为0.55以上。在连结粒子率为500ppm以下的金属粉末中，通过使微晶直径相对于个数50％直径的比为0.50以上，能够进一步地改善金属粉末的烧结特性，特别是烧结涂膜的平滑性。

此外，金属粉末的微晶直径是通过X射线衍射装置求出衍射峰的半峰宽，通过以下所示的Scherrer的式算出。

(数学式1)

微晶直径＝(0.9×[X射线波长])/([峰半峰宽]×cos[衍射角])

例如，Ni粉末的微晶直径由(111)面、(200)面、(220)面的衍射峰的半峰宽求出。

(粗大粒子)

在本发明的一方式中，在金属粉末中可以含有粗大粒子。在此，粗大粒子是指，长宽比小于1.2或者圆度超过0.675的球状或大致球状粒子，且长径为金属粉末的个数50％直径的3倍以上的金属粒子。即，粗大粒子是指，长宽比或者圆度不满足连结粒子的要求，但是与连结粒子同样地长径大且接近于球形状的一次粒子或二次粒子。粗大粒子在金属粉末中所含的比例以个数基准计优选为15ppm以下，进一步优选为5ppm以下。在连结粒子率为500ppm以下的金属粉末中，通过使粗大粒子的比例在该范围内，在用作层叠陶瓷电容器的内部电极的导电浆料填料时，能够使电极层平滑，能够防止电极之间的短路等的不良情况。

金属粉末中的“粗大粒子”的比例是指，通过扫描电子显微镜拍摄金属粉末的照片，从该照片所拍摄的金属粒子约60000个中，使用图像解析软件，对长宽比小于1.2或者圆度为0.675以上且长径为金属粉末的个数50％直径的3倍以上的金属粒子的数量进行测量而得到的个数率(以下，有时也记述为“粗大粒子率”)。

＜金属粉末的制造方法＞

本发明一方式的金属粉末可以通过例如气相法、液相法等的公知的方法来制造。特别是，通过使金属卤化物气体与还原性气体接触来生成金属粉末的气相还原法、或者喷雾热分解性的金属化合物而进行热分解的喷雾热分解法等的气相法，能够容易地控制生成的金属微粉末的粒径进而有效地制造球状的粒子。因此，容易将金属粉末的个数50％直径、连结粒子率以及粗大粒子率控制在适当范围。以下，作为特别优选的金属粉末的制造方法的一方式，对气相还原法进行说明。

(气相还原法)

在气相还原法中，使汽化的金属卤化物的气体与氢等的还原性气体发生反应。特别是，气相还原法从能够精密地控制所生成的金属粉末的粒径，而且能够防止粗大粒子的产生的观点来看是优选的金属粉末的制造方法。

对于在气相还原法中得到金属卤化物气体的方法，可以使用公知的方法。例如，也可以采用对无水氯化钴等的固体金属卤化物进行加热而升华并利用惰性气体搬送至还原部的方法。或者，也可以采用使卤素气体与作为原料的固体金属接触而连续地产生金属卤化物气体的方法。特别是，从粒度分布等的品质的稳定性以及防止对生成的金属粉末污染的观点来看，优选为使卤素气体与作为原料的固体金属接触而连续地产生金属卤化物气体并将该金属卤化物气体直接导入还原部的方法。

在图1中示出通过气相还原法来制造金属粉末的装置的一例。在图1所示的装置中，内含有还原反应区域c的反应装置呈有底圆筒状，在其一端安装有金属卤化物气体喷嘴a，由此向反应装置内供给金属卤化物气体和惰性气体的混合气体。另外，在该反应装置的相同的一端安装有还原性气体喷嘴b。通过从还原性气体喷嘴b向反应装置内供给还原性气体，金属卤化物在还原反应区域c中还原而生成金属粉末d(还原反应工序)。在反应装置的另一端安装有冷却气体喷嘴e，通过从冷却气体喷嘴e向反应装置内供给的冷却气体来所生成的金属粉末d被迅速冷却，防止金属粒子的凝聚。在反应装置中安装有回收管f，金属粉末d在回收管f中流通并被传送至回收装置。

(金属卤化物气体)

作为金属卤化物气体，可以举出：氯化硅(III)气体、氯化硅(IV)气体、氯化铜(I)气体、氯化铜(II)气体、氯化镍气体、氯化银气体、氯化钼(III)气体、氯化钼(V)气体、氯化铁(II)气体、氯化铁(III)气体、氯化铬(III)气体、氯化铬(VI)气体、氯化钨(II)气体、氯化钨(III)气体、氯化钨(IV)气体、氯化钨(V)气体、氯化钨(VI)气体、氯化钽(III)气体、氯化钽(V)气体、氯化钴气体、氯化铼(III)气体、氯化铼(IV)气体以及氯化铼(V)气体、氟化铂(VI)气体、氟化钯(II)气体以及这些的混合气体。最优选的是，氯化镍气体、氯化铜(I)气体、氯化铜(II)气体、氯化银气体、以及这些的混合气体。

此外，金属卤化物气体是可以通过使卤素气体与填充于氯化炉(未图示)中的固体金属反应而生成。氯化炉内的温度是原料金属被卤化的温度，只要在该原料金属的熔点以下即可。例如，在由金属镍生成氯化镍气体的情况下，为了使反应充分地进行，设为800℃以上，且设为镍的熔点即1483℃以下，若考虑反应速度与氯化炉的耐久性，实用上优选为900℃～1200℃的范围。

另外，关于生成的金属卤化物气体，更优选通过适当地利用氦、氩、氖以及氮等惰性气体稀释来控制金属卤化物气体的分压。具体而言，通过调整在卤化炉中的卤素气体的供给量来调整金属卤化物气体的产生量，通过调整相对于所产生的金属卤化物气体的惰性气体的供给量来调整混合气体中的金属卤化物气体的分压(换言之，混合气体中的金属卤化物气体的摩尔％浓度)。在此，在金属卤化物气体的分压较高的条件下，所生成的金属粉末的粒径变大，随着降低分压，粒径变小，因此能够通过金属卤化物气体的分压来控制所生成的金属粉末的粒度分布。由此，能够任意地设定所生成的金属粉末的品质，并且使品质稳定。在通过图1所示的金属卤化物气体喷嘴a时，当将混合气体的全压设为1.0时，金属卤化物气体与惰性气体的混合气体中的金属卤化物气体的分压为0.01～0.95(Pa/Pa)，更优选为0.01～0.7，进一步优选为0.01～0.6，最优选为0.01～0.5。在较高维持金属粉末的生产效率并且制造具备粒径、粒度分布、粒子的形状、其结晶性以及烧结性等品质的目标金属的超微粉的方面来看，这种分压的范围为一种优选的方式。

需要说明的是，在以下的说明中，为了方便起见，“金属卤化物气体”也可以包括“含有惰性气体的金属卤化物气体(即，混合气体)”的意思。

(还原性气体)

作为用于还原金属卤化物气体的还原性气体，可以举出：氢气、硫化氢气体、氨气、一氧化碳气体、甲烷气体以及这些的混合气体。特别优选氢气、硫化氢气体、氨气以及这些的混合气体。需要说明的是，在还原性气体中含有硫化氢气体的情况下，所得到的金属粉末中的金属粒子可以含有硫作为成分。

另外，关于从还原性气体喷嘴b向反应装置内供给的还原性气体的供给量，优选导入金属卤化物气体的还原所需的理论量(化学当量)或者其以上，但并不限定于此，可以供给理论量的300摩尔％～10000摩尔％、更优选供给相当于1000摩尔％～6000摩尔％的还原性气体。

(还原反应区域)

“还原反应区域”是占据反应装置内的一部分的区域，位于金属卤化物气体喷嘴a的前端附近，通过金属卤化物气体与还原性气体的反应而进行生成金属粒子的区域。另外，“还原反应区域”也是至少包含供给至反应装置内的金属卤化物气体与还原性气体开始接触的地点和金属粒子开始生成的地点的区域，在该区域内由于黑体辐射而产生与烃等气体燃料所发出的燃烧火焰相似的火焰。另外，在还原反应区域内生成的金属形成核，使该核成长，并且通过该还原反应区域内。

还原反应区域中的平均温度设定为能够迅速还原所供给的金属卤化物气体的温度。作为一例，在使用氯化镍气体作为金属卤化物气体的情况下，如图1所示的还原反应区域c的平均温度通常为900℃～2000℃，优选为1000℃～1800℃，进一步优选为1200℃～1600℃。

在还原反应区域内生成金属粒子时，金属粒子的温度通过金属卤化物气体的反应热来到达比还原反应区域内的环境温度(平均温度)高100℃～600℃左右的“最高到达温度”。该“最高到达温度”可以使还原反应区域内生成的每个金属粒子产生偏差。在此，若还原反应区域内的环境温度因地点的不同而不同，则金属粒子到达的“最高到达温度”因金属粒子生成的位置的不同而不同。若该最高到达温度的偏差大，则容易产生连结粒子、粗大粒子。因此，金属粒子所发出的反应热所导致的最高到达温度的偏差的幅度优选为80℃以下，进一步更优选为50℃以下。在粒子生成时的最高到达温度的偏差较大的情况下，在温度比周围高的地点容易生成粗大粒子，另外在温度比周围低的地点容易生成会成为生成连结粒子的原因的微小的粒子。在此，通过将粒子生成时的最高到达温度的幅度、即最高到达温度的最高值与最低值之差设为小于80℃，能够将连结粒子率降低至500ppm以下，能够使粗大粒子率降低至15ppm以下。需要说明的是，达到“最高到达温度”的各个金属粒子之后，从还原反应区域排出并冷却。

反应装置的还原反应区域内的粒子生成时的温度变化可以通过基于流体模拟的计算来求出。

在流体模拟中，使用流体模拟软件(ANSYS,Inc.制造，商品名ANSYS CFX)，制作包含还原部的模拟模型，分割成约2mm间隔的六面体网格，将气体的流量和温度以及装置的壁面温度作为边界条件提供并进行计算。在紊流模型中使用k-ε模型，在反应模型中使用涡流消散模型。

此外，作为降低因占据还原反应区域的反应装置内的地点的不同而导致的温度的偏差的方法，例如可以举出：通过已知的加热手段，例如微波加热装置、电加热器、激光加热、气体燃烧器或者这些的组合等对包围还原反应区域的壁面整体进行均匀加热的方法。另外，在这些之中，从防止杂质的混入以及能效的观点来看，更优选使用微波加热装置。

包含以上的还原反应区域所生成的金属粉末的气体向还原反应区域外流动，与冷却气体接触并混合。由此，将金属粉末急速冷却至400℃以下的温度(冷却工序)。通过急速的冷却，能够进一步抑制金属粉末的粒子彼此接合而成为连结粒子。

上述冷却气体是惰性气体，可以举出：氮气、氦气、氩气、氖气、氢气以及这些的混合气体。冷却气体的温度通常为0℃～100℃，优选为0℃～50℃、更优选为0℃～30℃。另外，冷却气体的流量是金属粉末的单位时间的生成量的50倍至300倍的流量。由此，能够使冷却金属粉末的冷却速度比10000℃/秒快，能够减小连结粒子率。

在利用以上的气相还原法的金属粉末的制造方法中，通过调整金属卤化物气体的浓度(分压)、流速、还原反应区域的温度分布以及生成的金属粉末的冷却速度等，能够得到具有所期望的个数50％直径、连结粒子率以及粗大粒子率的金属粉末。

通过以上方法得到的金属粉末优选去除所残留的金属卤化物(清洗工序)。金属卤化物的去除方法没有特别的限定，例如，可以采用：通过使金属粉末悬浮在满足控制了pH、温度的特定的条件的液体中来去除易溶性的金属卤化物的方法；通过在减压环境下保持金属粉末的烧结温度以下的高温来使挥发性的金属卤化物汽化而去除的方法。作为一例，金属粉末优选将调整为pH4.0～6.5的范围的碳酸水溶液用作清洗液来进行清洗。能够适当地去除未反应的金属卤化物气体。另外，将包含金属粉末的清洗液置换为纯水，或者，通过加热去除碳酸来能够解除金属粉末的凝聚，从而能够使金属粉末再分散。因此，能够进一步适当减少连结粒子的含量。

在去除金属卤化物之后在液相中进行处理的情况下，对金属粉末浆料进行干燥(干燥工序)。干燥方法没有特别的限定，可以使用已知的方法。具体而言，可以举出与高温的气体接触而进行干燥的气流干燥、加热干燥、真空干燥等。其中，气流干燥能够抑制粒子彼此凝聚，因此优选。

在干燥金属粉末之后，对于该金属粉末也可以破碎通过干燥来产生的粒子彼此的凝聚(破碎工序)。用于破碎金属粉末的凝聚的方法没有特别的限定，可以使用已知的方法。作为具体例子，可以举出通过高压的气体流来使粒子彼此碰撞的喷磨机或珠磨机等。在利用一个路径的破碎不能充分地去除凝聚的情况下，可以进行多个路径的破碎，但是有时因过度的破碎使微晶直径变小而烧结特性恶化，因此需要适当地调整。即，对于金属粉末的破碎，优选调整通过破碎机的次数，以使微晶直径相对于该金属粉末的个数50％直径的比保持为0.5以上。

根据以上说明的制造方法，能够适当地制造一方式的金属粉末。然而，本申请的发明不排除通过对金属粉末进行分级来降低该金属粉末所含的连结粒子以及粗大粒子的比例的方式。

本发明并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求书所示的范围内进行各种的变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当地组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。

以下示出实施例，对本发明的实施方式进一步进行详细的说明。当然，本发明不限定于以下的实施例，关于细节部分可以是各种的方式。

实施例

[实施例1]

通过电加热器将如图2所示的装置加热至1100℃的环境温度，通过金属卤化物气体喷嘴a导入氯化镍气体以及氮气的混合气体。在此，氯化镍气体的分压以混合气体的全压为1.0计为0.037。同时，将氢气从还原性气体喷嘴b导入至反应装置内，在反应装置内对氯化镍气体进行还原，得到金属粉末(镍粉末)d。

此外，在镍生成反应时，通过反应热来生成的镍粉末被加热至约1400℃，包含所生成的镍粉末的气体流通过镍粉末的黑体辐射，观察到与烃等气体燃料发出的燃烧火焰相似的火焰。

另外，利用微波加热装置g以频率2.45GHz、输出功率4.9kW对产生该火焰的区域(即还原反应区域c)的周围的壁面进行加热，降低使氯化镍气体与氢气接触的区域的温度的偏差。此时，使用流体模拟软件(ANSYS,Inc.制造，商品名ANSYS CFX)求出粒子生成时的镍粒子的最高到达温度的偏差，其结果粒子生成时的最高到达温度的幅度最大为40℃。

在流体模拟中制作包含还原部的模拟模型，分割为约2mm间隔的六面体网格，将气体的流量和该气体的温度以及装置的壁面温度作为边界条件提供并进行计算。在紊流模型中使用k-ε模型，在反应模型中使用涡流消散模型。

生成的金属粉末(镍粉末)d与从两个冷却气体喷嘴e导入的25℃的氮气混合，冷却至400℃以下之后，通过回收管f来导入到未图示的袋式过滤器，分离并回收镍粉末。

将回收的镍粉末分散并沉降在适当地管理pH和温度的水中(清洗液中)，重复5次这种清洗工序，去除所残留的氯化镍之后，以水分含有率成为0.5％以下的方式利用气流干燥装置进行干燥处理。进一步，进行基于喷磨机的1个路径的破碎。将得到的镍粉末以厚度成为约1μm的方式涂布于玻璃板并进行拍摄，将所拍摄的干燥镍粉末的SEM图像示于图3。

[实施例2]

除了将氯化镍气体以及氮气的混合气体中的氯化镍气体的分压设为0.15并将微波加热装置的输出功率设为2.8kW以外，与实施例1同样地，在反应装置内对氯化镍气体进行还原而制造镍粉末。生成镍粒子的区域内的温度差最大为45℃。

[实施例3]

除了将氯化镍气体以及氮气的混合气体中的氯化镍气体的分压设为0.29并将微波加热装置的输出功率设为3.2kW以外，与实施例1同样地，在反应装置内对氯化镍气体进行还原而制造镍粉末。粒子生成时的镍粒子的最高到达温度的幅度最大为65℃。

[比较例1]

除了将微波加热装置g的输出功率变更为0以外，与实施例1同样地制造镍粉。粒子生成时的镍粒子的最高到达温度的幅度最大为84℃。

[比较例2]

除了将微波加热装置g的输出功率变更为0并将基于喷磨机的破碎设为3个路径以外，与实施例2同样地制造镍粉。粒子生成时的镍粒子的最高到达温度的幅度最大为95℃。

[比较例3]

除了将微波加热装置g的输出功率变更为0并将氯化镍气体的分压设为0.33以外，与实施例3同样地制造镍粉。粒子生成时的镍粒子的最高到达温度的幅度最大为90℃。

[评价]

对于在实施例1～2以及比较例1～2中获得的干燥镍粉末，利用以下的方法测定个数50％直径、连结粒子率、微晶直径、粗大粒子率。

另外，利用以下的方法评价在溶媒中的分散性、烧结特性、填充率以及涂膜的平滑性。

a.个数50％直径

通过扫描电子显微镜(株式会社日本电子制，商品名JSM-7800F)拍摄金属镍粉末的照片，对该照片使用图像解析软件(株式会社マウンテック制，商品名MacView4.0)，测定粒子约1000个的粒径并算出其个数50％直径。需要说明的是，粒径是与金属粒子投影像外接的最小圆的直径。

b.连结粒子率

通过扫描电子显微镜(株式会社日本电子制，商品名JSM-7800F)拍摄金属镍粉末的照片，对该照片使用图像解析软件(株式会社マウンテック制，商品名MacView4.0)，在粒子约40000个之中，对长宽比为1.2以上且圆度为0.675以下的连结粒子且长径为上述求出的个数50％直径的3倍以上的粒子的数量进行计数而算出。在该情况下，将与金属粒子投影像外接的最小面积的长方形的长边的长度作为长径，将(长边的长度÷短边的长度)的值设为长宽比。另外，将(4π×[金属粒子的投影面积])/[金属粒子的投影周长]²的值设为圆度。

c.微晶直径

微晶直径通过X射线衍射装置(スペクトリス株式会社的パナリティカル事业部制，商品名X’Pert PRO)求出镍结晶的(111)面、(200)面、(220)面的衍射峰的半峰宽，将根据Scherrer的式：微晶直径＝(0.9×X射线波长)/(峰半峰宽×cos[衍射角])算出的微晶直径的值作为金属粒子中的微晶直径的平均值。测定条件是将X射线管的加速电压设为45kV，将电流值设为40mA，X射线的波长使用Cu-Kα射线。对于X射线的入射侧，将索勒狭缝设为0.04弧度，将掩模设为15mm，将发散狭缝设为1/2°，将散乱防止狭缝设为1°。对于检测器侧，将索勒狭缝设为0.04弧度，散乱防止狭缝设为5.5mm。扫描速度设为0.04°/s。

d.粗大粒子率

通过扫描电子显微镜(株式会社日本电子制，商品名JSM-7800F)拍摄金属镍粉末的照片，对该照片使用图像解析软件(株式会社マウンテック制，商品名MacView4.0)，在粒子约600000个之中，算出长宽比小于1.2或者圆度超过0.675的球状或大致球状粒子且具有个数50％直径的3倍以上的长径的粒子的数量。

e.分散性

在镍粉末0.5g中加入聚羧酸系分散剂5重量％水溶液100ml，使用超声波分散机(株式会社ギンセン制，商品名GSD600AT)，以输出功率600W，振幅幅度30μm分散60秒。在分散之后，使用膜滤器(孔径1μm、过滤器径25mm)(GEヘルスケアバイオサイエンス株式会社制，商品名Nuclepore membrane)以吸引压0.1MPa进行吸引过滤，根据此时的通过时间评价镍粉末的凝聚行为并示于表1。

[表1]

分散性	过滤器通过时间
		○	小于30秒
△	30秒以上且小于90秒
		×	90秒以上

f.烧结特性以及填充率

混合镍粉末1g、樟脑3重量％以及丙酮3重量％混合，将该混合物填充到内径5mm、长度10mm的圆柱状金属容器，以500MPa进行压缩制备成试验颗粒。使用热机械分析装置(株式会社リガク制，商品名TMA8310)，在1.5体积％氢-氮的还原性气体环境下，大气压，升温速度为5℃/分钟的条件下对该试验颗粒的热收缩行为进行测定。

由测定结果求出作为烧结开始温度的5％收缩温度，评价镍粉末的烧结特性示于表2。表现出烧结开始温度越高，耐热性越优异的趋势。

另外，由加热至700℃时的收缩率，以(烧成体的密度÷镍的体积密度)的式求出烧成体的填充率，评价示于表3。填充率越高，则越难以产生应用于电极时的烧成引起的收缩。

[表2]

烧结特性	5％收缩温度
		○	400℃以上
△	200℃以上且小于400℃
		×	小于250℃

[表3]

填充率	烧成体的密度÷镍的体积密度
		○	95％以上
△	90％以上且小于95％
		×	小于90％

g.涂膜的平滑性

在镍粉末0.5g中加入聚羧酸系分散剂5重量％水溶液100ml，使用超声波分散机(株式会社ギンセン制，商品名GSD600AT)以输出功率600W、振幅幅度30μm分散60秒。将分散的浆料静置10分钟使其沉降之后，丢弃上清液，将沉降的浆料约100mg用5μm的涂抹器涂布于石英板。使用电炉(株式会社モトヤマ制，商品名SLT-2035D)，在1.5体积％氢-氮的还原性气体环境下，大气压、升温速度5℃/分钟的条件对石英板上的镍涂膜进行升温，在1000℃烧成1小时。烧成的涂膜的表面粗度(Sz：最大高度；最高峰与最低谷之间的高度)使用数码显微镜(株式会社キーエンス制，商品名VHX-1000)来测定，利用(Sz值÷镍粉的个数50％直径)的值，如表4所示评价涂膜的平滑性。

[表4]

涂膜的平滑性	Sz值÷镍粉的个数50％直径
		○	小于2.0
△	2.0以上且小于3.0
		×	3.0以上

实施例以及比较例的镍粉的个数50％直径、连结粒子率、微晶直径以及粗大粒子率示于表5，分散性、烧结特性、填充率以及涂膜的平滑性的评价结果示于表6。

需要说明的是，实施例1在拍摄的粒子中也未能发现一个粗大粒子，因此将评价结果设为小于检测极限。

[表5]

[表6]

	分散性	烧结特性	填充率	烧成涂膜的平滑性
					实施例1	○	○	○	○
实施例2	○	○	○	○
					实施例3	○	○	△	○
比较例1	△	△	×	×
					比较例2	△	×	×	○
比较例3	△	△	△	△

由表5、表6可知，实施例1的镍粉与比较例1相比，即使个数50％直径为相同水平，但由于连结粒子率和粗大粒子率低，因此分散性、烧结特性、填充率以及烧成涂膜的平滑性优异。另外，实施例2的镍粉与比较例2相比，即使个数50％直径为相同水平，但由于微晶直径大且连结粒子少，因此分散性、烧结特性以及填充率优异。

由以上的结果可以证实，本发明的金属粉末在层叠陶瓷电容器的制造工序中具有优异的分散性、烧结特性、填充率以及烧成涂膜的平滑性，其结果抑制电极层的空隙的产生，有效地防止电容器的容量的降低。

工业实用性

本发明能够适合用作层叠陶瓷电容器的内部电极的导电浆料用的金属粉末。

附图标记的说明

a：金属卤化物气体喷嘴

b：还原性气体喷嘴

c：还原反应区域

d：金属粉末

e：冷却气体喷嘴

f：回收管

g：微波加热装置

Claims (5)

1.一种金属粉末，其特征在于，

在金属粒子连结而成的连结粒子之中，长宽比为1.2以上且圆度为0.675以下且长径为金属粉末的个数50％直径的3倍以上的连结粒子在所述金属粉末中所占比例以个数基准计为500ppm以下，

微晶直径相对于所述金属粉末的个数50％直径的比为0.50以上。

2.如权利要求1所述的金属粉末，其特征在于，

长宽比小于1.2且长径为所述金属粉末的个数50％直径的3倍以上的粗大粒子或者圆度超过0.675且长径为所述金属粉末的个数50％直径的3倍以上的粗大粒子在该金属粉末中所占比例以个数基准计为15ppm以下。

3.如权利要求1或2所述的金属粉末，其特征在于，

所述个数50％直径在10nm以上且400nm以下的范围内。

4.一种金属粉末的制造方法，其特征在于，

包括还原反应工序，所述还原反应工序使金属卤化物气体与还原性气体反应，

在所述还原反应工序中，金属卤化物气体所通过的还原反应区域的平均温度为所述金属粉末的熔点以下的温度，并且金属粒子生成时的最高到达温度的幅度为80℃以下，

最高到达温度的幅度为在所述还原反应区域内因金属粒子生成时的反应热而到达的最高到达温度的最高值与最低值之差。

5.如权利要求4所述的金属粉末的制造方法，其特征在于，

在所述还原反应工序之后，包括：冷却工序，将所述金属粉末冷却至400℃以下的温度。

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