CN112768234B - 一种镍电极浆料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种镍电极浆料及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112768234B
CN112768234B CN202011584964.7A CN202011584964A CN112768234B CN 112768234 B CN112768234 B CN 112768234B CN 202011584964 A CN202011584964 A CN 202011584964A CN 112768234 B CN112768234 B CN 112768234B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
nickel powder
slurry
barium titanate
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011584964.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112768234A (zh
Inventor
孙健
邱基华
马艳红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chaozhou Three Circle Group Co Ltd
Nanchong Three Circle Electronics Co Ltd
Original Assignee
Chaozhou Three Circle Group Co Ltd
Nanchong Three Circle Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chaozhou Three Circle Group Co Ltd, Nanchong Three Circle Electronics Co Ltd filed Critical Chaozhou Three Circle Group Co Ltd
Priority to CN202011584964.7A priority Critical patent/CN112768234B/zh
Publication of CN112768234A publication Critical patent/CN112768234A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112768234B publication Critical patent/CN112768234B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/005—Electrodes
    • H01G4/008—Selection of materials
    • H01G4/0085—Fried electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors

Abstract

本发明公开了一种镍电极浆料，其包括如下重量份的组分：包覆型镍粉40.05～70份、钛酸钡颗粒0.01～5份、粘合剂0～8份、分散剂0.5～3份、溶剂10～40份和稀释剂0～15份；所述包覆型镍粉包括镍粉、以及包覆在所述镍粉表面的钛酸钡包覆层。本发明在配方上同时选用具有钛酸钡包覆层的包覆型镍粉、以及掺杂于包覆型镍粉之间的钛酸钡颗粒，通过两种结构关系的钛酸钡共同发挥作用抑制镍粉烧结收缩，效果大幅提升；工艺上采用轧浆与空化爆破相结合的方式来对浆料进行分散，不仅加强了分散效果，还减少了机械研磨的时间，防止研磨过度，使镍粉的表面特性得以保持，镍粉的抗氧化性能优异。

Description

一种镍电极浆料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于导电浆料技术领域，具体涉及一种镍电极浆料及其制备方法与应用。
背景技术
多层陶瓷电容器(MLCC)广泛用于移动通讯、电脑、消费电子、汽车电子及其它信息电子领域。传统的MLCC电极材料为Pb/Ag合金或纯Pb，价格昂贵，而采用贱金属材料替代传统的Pb/Ag等电极材料可兼顾大容量和低成本的要求，因此，MLCC电极贱金属化是现今发展的趋势。
而在贱金属内电极多层陶瓷电容器的烧制过程中仍存在一些问题，如：内电极材料镍粉易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等。因此，为了MLCC电极贱金属化的顺利实施，必须对镍粉进行表面改性并改善研磨方式，以提高其抗氧化性和烧结性能。目前表面改性最具代表性的解决方法是对镍粉颗粒的表面进行包覆处理，以阻止镍粉颗粒过早地收缩，提高其与介质层的烧结收缩匹配性。然而，现有方法一般是在镍粉表面结合钛酸钡颗粒，而钛酸钡颗粒间的间距较大，抑制镍粉烧结收缩的作用仍不理想。另外，现有方法大多只采用机械研磨方法来加强物料的分散效果，导致制浆效率较低，生产成本高，且过度研磨很容易导致镍颗粒变形甚至破坏镍颗粒表面的氧化层，降低镍颗粒的抗氧化性。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种镍电极浆料及其制备方法与应用。
为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：
一种镍电极浆料的制备方法，所述镍电极浆料包括如下重量份的组分：包覆型镍粉40.05～70份、钛酸钡颗粒0.01～5份、粘合剂0～8份、分散剂0.5～3份、溶剂10～40份和稀释剂0～15份；所述包覆型镍粉包括镍粉、以及包覆在所述镍粉表面的钛酸钡包覆层。
本发明的镍电极浆料中，不仅采用了表面具有钛酸钡包覆层的包覆型镍粉，而且，包覆型镍粉颗粒之间还掺杂了钛酸钡颗粒，而钛酸钡发生烧结收缩的温度高于镍粉发生烧结收缩的温度，由此，包覆在镍粉表面的钛酸钡以及掺杂在包覆型镍粉之间的钛酸钡同时发挥作用，通过机械阻隔的方式阻止镍粉颗粒烧结收缩在一起，即抑制镍粉烧结收缩，而且，掺杂在包覆型镍粉颗粒之间的钛酸钡还可在镍电极与MLCC介质层之间形成架桥结构，起到钉扎作用，加强层间的结合力。
优选地，所述钛酸钡颗粒的粒径为10～100nm。
更优选地，所述钛酸钡颗粒的粒径为10～70nm。
优选地，所述钛酸钡颗粒在所述镍电极浆料中的重量份为1～4份。
所述镍电极浆料中，镍粉作为浆料的导电粉体，镍粉的含量过低会导致烧结后电极的连续性较差，从而影响产品的电性能；但若镍粉的含量过高，则会因抑制烧结收缩的物质含量过少，而导致镍粉在烧结过程中收缩较快，且与MLCC介质层烧结收缩的匹配性较差。此外，镍粉表面包覆的钛酸钡含量过多，会导致电极连续性变差，产品损耗变高，同时也更易与MLCC介质层中钛酸钡材料发生反应而造成晶粒异常长大，影响产品电性能。所述钛酸钡颗粒的含量过少，会导致镍粉之间掺杂的钛酸钡过少，从而抑制烧结收缩作用较弱，过多则导致电极连续性变差同时影响产品电性能。
优选地，所述包覆型镍粉中的镍粉在所述镍电极浆料中的重量份为40～60份，所述包覆型镍粉中的钛酸钡包覆层在所述镍电极浆料中的重量份为0.05～10份。结合镍电极浆料中其它组分的含量，该包覆型镍粉可有效抑制镍粉烧结收缩，还可确保电极的连续性较好，保障产品的电性能。
更优选地，所述包覆型镍粉中的镍粉在所述镍电极浆料中的重量份为43～58份，所述包覆型镍粉中的钛酸钡包覆层在所述镍电极浆料中的重量份为2～9份。该包覆型镍粉可使浆料的综合性能更好。
最优选地，所述包覆型镍粉中的镍粉在所述镍电极浆料中的重量份为46～55份，所述包覆型镍粉中的钛酸钡包覆层在所述镍电极浆料中的重量份为4～7份。该包覆型镍粉可使浆料的综合性能更好。
优选地，所述包覆型镍粉中，所述镍粉的粒径为80～600nm。
更优选地，所述包覆型镍粉中，所述镍粉的粒径为200～400nm。
优选地，所述包覆型镍粉中，所述钛酸钡包覆层的厚度为3～20nm。
优选地，所述包覆型镍粉中，所述钛酸钡包覆层为致密的钛酸钡涂层或由紧密排列的钛酸钡颗粒构成。
优选地，所述镍粉采用CVD(化学汽相沉积)法、PVD(物理汽相沉积)法、湿式还原法、喷雾法中的至少一种方法制得。
优选地，所述包覆型镍粉采用机械混合法、气相混合法、超临界流体法、化学镀法、沉淀法、水热法、常压包覆晶化法、溶胶-凝胶法、溶胶法、醇盐水解法、非均相凝固法、非均匀形核法中的至少一种方法制得。
优选地，所述分散剂选自油酰肌氨酸、羧基类或氨基官能团的聚合物分散剂中的至少一种。所述羧基类聚合物分散剂可选自日油株式会社的SC-0505K、SC-0708A、SC-1015F等MALIALIM SC系列产品。所述氨基官能团的聚合物分散剂可选自日油株式会社的ESLEAMAD系列产品。本发明中，所述分散剂用于分散浆料中的粉体颗粒，包覆在颗粒表面，达到稳定悬浮的作用。所述分散剂添加过少会导致体系的分散效果较差，表面未包覆分散剂的颗粒容易团聚在一起；所述分散剂添加过多会导致成本变高，且浆料后续排胶较难，还会使浆料印刷后表面变得粘腻，不利于叠层。
优选地，所述粘合剂选自EC树脂、PVB树脂中的至少一种。本发明中，粘合剂可以使浆料具有良好的印刷特性，其分布在浆料中可保证浆料的稳定性、可增加镍电极层与介质层之间的粘结力，防止切割开裂问题。所述粘合剂添加过少会导致印刷浆料的流平性较差，电极边缘容易形成突起状，还会使镍电极层与介质层之间的结合力变差，叠层和切割时易产生精度较差和分层的问题；所述粘合剂添加过多会导致不容易排胶而导致残碳量较高，烧结时容易产生开裂问题。
优选地，所述溶剂选自松油醇、二氢松油醇、乙酸二氢松油酯中的至少一种。本发明中，所述溶剂用于溶解树脂(即粘合剂)，同时用于调整浆料的粘度，使其满足工艺要求。
优选地，所述稀释剂选自石油系溶剂，如MSA(甲磺酸)等。所述稀释剂用于调节浆料的粘度，使其满足工艺需求。
上述条件限定的镍电极浆料的导电性较好，且与MLCC介质层烧结收缩的匹配性高，不易发生分层结构缺陷。
作为本发明的另一方面，本发明还提供了一种所述镍电极浆料的制备方法，其包括如下制备步骤：
(1)制备镍母浆：将包覆型镍粉、分散剂、粘合剂和溶剂混合，轧浆分散至无团聚，得到镍母浆；
(2)制备共材分散液：将钛酸钡颗粒、分散剂、粘合剂和溶剂混合，然后研磨处理至钛酸钡颗粒的D100粒径小于0.24μm，得到共材分散液；
(3)制备共材浆：在所述共材分散液中加入粘合剂，搅拌均匀，轧浆分散至无团聚，得到共材浆；
(4)制备混浆：将步骤(1)所得镍母浆和步骤(3)所得共材浆混合，轧浆分散均匀，得到混浆；
(5)调粘：在步骤(4)所得混浆中加入稀释剂，调节粘度至20000±2000cps；
(6)稀释、均质化和浓缩：在步骤(5)所得混浆中加入溶剂，调节粘度至800～1000cps，然后均质分散均匀，最后真空浓缩至浆料粘度为20000±2000cps，过滤，制得所述镍电极浆料。
本发明镍电极浆料的制备方法中，轧浆可采用现有的三辊轧机实现，均质处理可采用现有的均质机实现，真空浓缩可采用现有的混练机通过真空热处理实现。本发明制备方法中，先用轧机对混浆进行轧浆，即通过机械研磨进行初步分散处理，然后将混浆稀释后进一步用均质机进行均质化处理，最后再进行浓缩。均质机的空化爆破作用可进一步加强浆料中粘合剂与粉体颗粒的均匀化，使镍粉分散均匀，且空化爆破作用不会破坏镍粉的表面特性，不会导致镍粉颗粒变形，也不会破坏镍粉表面的氧化层，提高了镍粉的抗氧化性能，避免了镍粉被氧化而造成导电不良。
发明人经试验研究发现，只采用机械轧浆方式来分散浆料，会导致浆料中容易出现胶团或镍粉、钛酸钡粉的软团聚等分散不均匀的情况，从而造成浆料在使用过程中排胶产生孔洞等。同时，过多地机械轧浆还会破坏镍粉表面的氧化层，使镍粉的抗氧化性下降。另外，由于均质机的管道孔径很小，一般为83～100μm，因此均质化处理要求浆料的粘度在1000cps以下，而由于本发明制备方法中镍母浆和共材浆等无法满足上述粘度要求，因此，本发明无法仅使用均质化处理分散浆料。
作为本发明的另一方面，本发明还提供了所述镍电极浆料在MLCC内电极中的应用。本发明制备的镍电极浆料可以直接印刷在MLCC的钛酸钡介质层上，通过干燥形成镍电极。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过配方和工艺的双向优化，获得了性能优异的镍电极浆料。配方上，本发明不仅使用了表面具有钛酸钡包覆层的包覆型镍粉，还在包覆型镍粉之间掺杂了钛酸钡颗粒，通过两种结构关系的钛酸钡共同发挥作用抑制镍粉烧结收缩，相比于单一的表面包覆处理或单一的掺杂处理，本发明抑制镍粉烧结收缩的效果显著提升。而且，掺杂于包覆型镍粉之间的钛酸钡颗粒还可在镍电极与MLCC介质层之间形成架桥结构，起到钉扎作用，加强层间的结合力，防止镍电极发生分层结构缺陷。工艺上，本发明采用了机械研磨轧浆预分散与均质空化爆破加强分散相结合的方式来对浆料进行分散，不仅提高了浆料的分散效果，还缩短了对浆料进行机械研磨处理的时间，防止研磨过度，使镍粉的表面特性得以保留，提高了镍粉的抗氧化性能。本发明的镍电极浆料可直接印刷在MLCC的介质层上干燥形成镍电极，使用方便。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如无特别指明，实施例中使用的原料和设备均可通过商业途径获得，所使用的方法如无特别指明，均为本领域的常规方法。
性能测试
(1)镍粉的收缩率测试
将镍浆置于坩埚中，在排胶箱内进行排胶，粉碎过200目筛后，取1.3g粉体加2滴胶水研磨均匀后，称0.52g使用专用模具压成Φ5mm柱，测试条件：N2+H2，500～1320℃，10K/min，烧结后计算前后样品体积的变化，代入收缩率公式：
α(％)＝[(V0-V1)/V0]×100％
其中，α为样品收缩率(％)，V0为烧结前样品体积(cm3)，V1为后烧结样品的体积(cm3)，从而得出样品收缩率的变化。
(2)镍浆粘度
将浆料在室温下用DV-I+粘度计的4#针10rpm和1rpm的转速测量。
(3)分散程度
a、取调粘过滤后的成品浆于玻璃板上，用涂布器200um厚度的间隙刮成一片均匀分布的浆料；
b、将玻璃板放在烘箱中110℃烘干5～10min；
c、用3D激光显微镜测量浆料的表面粗糙度/1000倍镜头下拍摄10张照片，无团聚，则为分散均匀。
(4)电极连续性测试
将使用镍电极浆料印刷成内电极的多层陶瓷电容器产品用环氧树脂固化，固化后使用研磨机和抛光机研磨多层陶瓷电容器产品的LT面，使用奥林巴斯显微镜在1000倍下拍摄产品LT面上中下共9个位置，对所拍摄图片统计电极有效长度，从而计算得到电极连续性，计算公式如下：
电极连续性＝有效长度之和/总长度×100％。
(5)开始收缩温度：通过TMA测试来获得；测试样品为：将镍浆置于坩埚中，在排胶箱内进行排胶，粉碎过200目筛后，取1.3g粉体加2滴胶水研磨均匀后，称0.52g使用专用模具压成Φ5mm柱；测试条件：N2+H2，500～1320℃,10K/min。
(6)开始氧化温度：通过TG-DSC测试氧化增重曲线来获得；测试样品为：将镍浆置于坩埚中，在排胶箱内进行排胶，粉碎过200目筛后，取1.3g粉体；测试条件：空气，室温～450℃,10K/min。
实施例中的包覆型镍粉采用常压包覆晶化法制备，制备步骤如下：
(1)以适量异丙醇和聚丙烯酸作为辅助分散剂，加入金属镍粉，搅拌分散均匀后，加入钛酸四丁酯，搅拌均匀，得到悬浮液；
(2)向步骤(1)所得悬浮液中加入异丙醇溶液进行化学包覆反应，搅拌反应4～18h，得到包覆水合二氧化钛的镍粉；其中，异丙醇溶液中水的质量百分含量为20％，异丙醇溶液与钛酸四丁酯的质量份数比为10∶1；
(3)将步骤(2)所得包覆水合二氧化钛的镍粉转移至水热釜中，加入氢氧化钡并于60～200℃下进行2～12h的水热反应，即得表面包覆有钛酸钡层的包覆型镍粉。
实施例1
一种镍电极浆料，其由如下质量分数的组分组成：包覆型镍粉54％、钛酸钡颗粒3％、粘合剂6.5％、分散剂2.5％、溶剂24％和稀释剂10％；包覆型镍粉中，镍粉在镍电极浆料中的质量分数为50％，钛酸钡包覆层在镍电极浆料中的质量分数为4％。分散剂为SC-0505K分散剂；溶剂为二氢松油醇；稀释剂为MSA；粘合剂由EC树脂和PVB树脂组成，且EC树脂与PVB树脂的质量比为2:1；包覆型镍粉中，镍粉的粒径为300nm，钛酸钡包覆层的厚度为10nm；钛酸钡颗粒的粒径为50nm。
实施例1的镍电极浆料的制备方法，包括如下制备步骤：
(1)制备镍母浆：将包覆型镍粉、适量分散剂、适量粘合剂和适量溶剂混合，用三辊轧机以250～500rpm轧浆4～7次，分散至无团聚，得到镍母浆；
(2)制备共材分散液：将钛酸钡颗粒、适量分散剂、适量粘合剂和适量溶剂混合，然后用研磨机以10～13m/s的线速度研磨处理至钛酸钡颗粒的D100粒径小于0.24μm(砂磨的锆球直径为0.1mm)，得到共材分散液；
(3)制备共材浆：在共材分散液中加入余量粘合剂，搅拌均匀，用三辊轧机以250～500rpm轧浆1～3次，分散至无团聚，得到共材浆；
(4)制备混浆：将步骤(1)所得镍母浆和步骤(3)所得共材浆混合，用三辊轧机以250～500rpm轧浆2～3次，分散均匀，得到混浆；
(5)调粘：在步骤(4)所得混浆中加入稀释剂，调节粘度至20000±2000cps；
(6)稀释、均质化和浓缩：在步骤(5)所得混浆中加入余量溶剂，调节粘度至800～1000cps，然后用均质机以20000～30000psi的压力均质分散均匀，最后真空浓缩至浆料粘度为20000±2000cps，过滤，制得镍电极浆料。
对比例1
一种镍电极浆料，其与实施例1的区别仅在于：对比例1的镍电极浆料中未加入掺杂于包覆型镍粉之间的钛酸钡颗粒。
对比例1的镍电极浆料由如下质量分数的组分组成：包覆型镍粉54％、粘合剂6.5％、分散剂2.5％、溶剂27％和稀释剂10％；包覆型镍粉中，镍粉在镍电极浆料中的质量分数为50％，钛酸钡包覆层在镍电极浆料中的质量分数为4％。分散剂为SC-0505K分散剂；溶剂为二氢松油醇；稀释剂为MSA；粘合剂由EC树脂和PVB树脂组成，且EC树脂与PVB树脂的质量比为2:1；包覆型镍粉中，镍粉的粒径为300nm，钛酸钡包覆层的厚度为10nm。
对比例1的镍电极浆料的制备方法，包括如下制备步骤：
(1)制备镍母浆：将包覆型镍粉、分散剂、粘合剂和适量溶剂混合，用三辊轧机以250～500rpm轧浆4～7次，分散至无团聚，得到镍母浆；
(2)调粘：在步骤(1)所得镍母浆中加入稀释剂，调节粘度至20000±2000cps；
(3)稀释、均质化和浓缩：在步骤(2)所得浆料中加入余量溶剂，调节粘度至800～1000cps，然后用均质机以20000～30000psi的压力均质分散均匀，最后真空浓缩至浆料粘度为20000±2000cps，过滤，制得镍电极浆料。
对比例2
一种镍电极浆料，其与实施例1的区别仅在于：将包覆型镍粉更换为普通镍粉，即未经处理的镍粉。
对比例2的镍电极浆料由如下质量分数的组分组成：镍粉54％、钛酸钡颗粒3％、粘合剂6.5％、分散剂2.5％、溶剂24％和稀释剂10％。分散剂为SC-0505K分散剂；溶剂为二氢松油醇；稀释剂为MSA；粘合剂由EC树脂和PVB树脂组成，且EC树脂与PVB树脂的质量比为2:1；镍粉的粒径为300nm；钛酸钡颗粒的粒径为50nm。
对比例2的镍电极浆料的制备方法，包括如下制备步骤：
(1)制备镍母浆：将镍粉、适量分散剂、适量粘合剂和适量溶剂混合，用三辊轧机以250～500rpm轧浆4～7次，分散至无团聚，得到镍母浆；
(2)制备共材分散液：将钛酸钡颗粒、适量分散剂、适量粘合剂和适量溶剂混合，然后用研磨机以10～13m/s的线速度研磨处理至钛酸钡颗粒的D100粒径小于0.24μm(砂磨的锆球直径为0.1mm)，得到共材分散液；
(3)制备共材浆：在共材分散液中加入余量粘合剂，搅拌均匀，用三辊轧机以250～500rpm轧浆1～3次，分散至无团聚，得到共材浆；
(4)制备混浆：将步骤(1)所得镍母浆和步骤(3)所得共材浆混合，用三辊轧机以250～500rpm轧浆2～3次，分散均匀，得到混浆；
(5)调粘：在步骤(4)所得混浆中加入稀释剂，调节粘度至20000±2000cps；
(6)稀释、均质化和浓缩：在步骤(5)所得混浆中加入余量溶剂，调节粘度至800～1000cps，然后用均质机以20000～30000psi的压力均质分散均匀，最后真空浓缩至浆料粘度为20000±2000cps，过滤，制得镍电极浆料。
测试实施例1和对比例1～2的镍电极浆料的性能，测试结果如表1所示。
表1
组别 收缩率，％ 开始收缩温度/℃ 开始氧化温度/℃
实施例1 12.3 934 320
对比例1 14.5 928 315
对比例2 18.0 900 300
结果分析：从表1的测试结果可看出，相比于单一的表面包覆处理或单一的掺杂处理，本发明使用表面具有钛酸钡包覆层的包覆型镍粉、并在包覆型镍粉之间掺杂钛酸钡颗粒，可显著提升抑制镍粉烧结收缩的效果，使浆料的烧结收缩率显著降低，发生收缩的温度和发生氧化的温度显著提高。
一、为探究包覆型镍粉中镍粉的粒径对镍电极浆料的性能影响，设计了表2中的对比组1和试验组1～5，分别采用对比组1和试验组1～5的镍粉制备包覆型镍粉，然后按照实施例1的配方和制备方法制备镍电极浆料。除了镍粉的粒径改变，其它条件同实施例1。测试所获得镍电极浆料的性能，测试结果如表3所示。
表2
组别 包覆型镍粉中镍粉的粒径，nm
对比组1 60
试验组1 80
试验组2 200
试验组3 300
试验组4 400
试验组5 600
注：镍粉的粒径最大为600nm。
表3
Figure BDA0002865113810000101
Figure BDA0002865113810000111
注：开始氧化温度越高，抗氧化性越好；表面粗糙度越大，印刷后镍电极表面平整性越差。
结果分析：从表3的测试结果可看出，包覆型镍粉中镍粉的粒径大小会对镍电极浆料的抑制烧结收缩性能、抗氧化性和表面粗糙度产生影响。采用80nm以下的镍粉时，浆料的烧结收缩率较高，抑制烧结收缩性能较差，抗氧化性也较差。采用200～400nm的镍粉时，浆料的收缩率显著下降，抑制烧结收缩性能显著提高，抗氧化性也显著提高，且表面粗糙度不会太大。采用600nm的镍粉时，浆料的抑制烧结收缩性能和抗氧化性能趋于平稳，与采用400nm的镍粉时的烧结收缩率接近，但表面粗糙度却明显增大。因此，本发明优选采用200～400nm的镍粉制备包覆型镍粉。
二、为探究包覆型镍粉中镍粉的质量分数对镍电极浆料的性能影响，设计了表4中的对比组2～3和试验组6～12，分别采用对比组2～3和试验组6～12的质量分数制备包覆型镍粉，然后按照实施例1的配方和制备方法制备镍电极浆料。除了镍粉的质量分数改变，其它条件(即镍粉和钛酸钡颗粒的粒径，钛酸钡包覆层、钛酸钡颗粒、粘合剂和分散剂的含量及种类，以及溶剂和稀释剂的种类)同实施例1，并适应性调整溶剂和稀释剂的含量，以使镍电极浆料的总组分含量满足100％(溶剂和稀释剂对镍电极浆料的性能无明显影响)。测试所获得镍电极浆料的性能，测试结果如表5所示。
表4
Figure BDA0002865113810000112
Figure BDA0002865113810000121
表5
Figure BDA0002865113810000122
结果分析：从表5的测试结果可看出，镍粉的质量分数过小(即含量过低)会导致镍电极浆料烧结后电极的连续性较差，而镍粉的质量分数过大(即含量过高)会导致镍电极浆料在烧结过程中收缩较快，烧结收缩率较大。而镍粉的质量分数为40％～60％时，浆料的烧结收缩率较小，且电极连续性较大。镍粉的质量分数为43％～58％时，浆料的烧结收缩率和电极连续性可达到较好的平衡。镍粉的质量分数为46％～55％时，浆料的烧结收缩率可较大程度地降低，且电极连续性较大。
三、为探究包覆型镍粉中钛酸钡包覆层的质量分数对镍电极浆料的性能影响，设计了表6中的对比组4和试验组13～18，分别采用对比组4和试验组13～18的质量分数制备包覆型镍粉，然后按照实施例1的配方和制备方法制备镍电极浆料。除了钛酸钡包覆层的质量分数改变，其它条件(即镍粉和钛酸钡颗粒的粒径，镍粉、钛酸钡颗粒、粘合剂和分散剂的含量及种类，以及溶剂和稀释剂的种类)同实施例1，并适应性调整溶剂和稀释剂的含量，以使镍电极浆料的总组分含量满足100％(溶剂和稀释剂对镍电极浆料的性能无明显影响)。测试所获得镍电极浆料的性能，测试结果如表7所示。
表6
组别 钛酸钡包覆层的质量分数，％
试验组13 0.05
试验组14 2
试验组15 4
试验组16 7
试验组17 9
试验组18 10
对比组4 20
表7
Figure BDA0002865113810000131
结果分析：从表7的测试结果可看出，钛酸钡包覆层的质量分数会对镍电极浆料的抑制烧结收缩性能、表面粗糙度和电极连续性产生影响。随着钛酸钡包覆层的质量分数的增大，浆料的抑制烧结收缩性能越好，但表面粗糙度越大，电极连续性越小。当钛酸钡包覆层的质量分数增大至4％～7％时，浆料的烧结收缩率明显降低，表面粗糙度无明显增大，且电极连续性较大。之后，随着钛酸钡包覆层的质量分数继续增大，浆料的烧结收缩率趋于平稳、下降不明显，但表面粗糙度却明显增大，电极连续性也显著下降。当钛酸钡包覆层的质量分数超过10％后，虽然收缩率减小明显，但电极连续性出现显著降低，影响浆料的正常使用。因此，本发明中钛酸钡包覆层的质量分数优选为4％～7％。
四、为探究掺杂的钛酸钡颗粒的质量分数对镍电极浆料的性能影响，设计了表8中的对比组5和试验组19～23，分别采用对比组5和试验组19～23的钛酸钡颗粒的质量分数，按照实施例1的配方和制备方法制备镍电极浆料。除了钛酸钡颗粒的质量分数改变，其它条件(即镍粉和钛酸钡颗粒的粒径，镍粉、钛酸钡包覆层、粘合剂和分散剂的含量及种类，以及溶剂和稀释剂的种类)同实施例1，并适应性调整溶剂和稀释剂的含量，以使镍电极浆料的总组分含量满足100％(溶剂和稀释剂对镍电极浆料的性能无明显影响)。测试所获得镍电极浆料的性能，测试结果如表9所示。
表8
组别 钛酸钡颗粒的质量分数，％
试验组19 0.01
试验组20 1
试验组21 3
试验组22 4
试验组23 5
对比组5 6
表9
Figure BDA0002865113810000141
Figure BDA0002865113810000151
结果分析：从表9的测试结果可看出，钛酸钡颗粒的质量分数会对镍电极浆料的抑制烧结收缩性能、表面粗糙度和电极连续性产生影响。随着钛酸钡颗粒的质量分数的增大，浆料的抑制烧结收缩性能越好，表面粗糙度也越小，但电极连续性越差。当钛酸钡颗粒的质量分数增大至1％～4％时，浆料的烧结收缩率明显降低，表面粗糙度也较小，且电极连续性较大。之后，随着钛酸钡颗粒的质量分数继续增大，浆料的烧结收缩率趋于平稳、下降不明显，表面粗糙度的变化也不显著，但电极连续性会显著下降，尤其是钛酸钡颗粒的质量分数大于5％时，电极连续性下降更显著。因此，本发明中钛酸钡颗粒的质量分数优选为1％～4％。
五、为探究掺杂的钛酸钡颗粒的粒径对镍电极浆料的性能影响，设计了表10中的对比组6和试验组24～28，分别采用对比组6和试验组24～28的钛酸钡颗粒，按照实施例1的配方和制备方法制备镍电极浆料。除了钛酸钡颗粒的粒径改变，其它条件同实施例1。测试所获得镍电极浆料的性能，测试结果如表11所示。
表10
组别 钛酸钡颗粒的粒径
试验组24 10
试验组25 30
试验组26 50
试验组27 70
试验组28 100
对比组6 150
注：钛酸钡颗粒的粒径最小为10nm。
表11
Figure BDA0002865113810000152
Figure BDA0002865113810000161
结果分析：从表11的测试结果可看出，掺杂钛酸钡颗粒的粒径会对镍电极浆料的抑制烧结收缩性能和表面粗糙度产生影响。随着钛酸钡颗粒粒径的增大，浆料的抑制烧结收缩性能越差，表面粗糙度也越大。当钛酸钡颗粒的粒径为10～70nm时，浆料的烧结收缩率较小，表面粗糙度也较小。之后，随着钛酸钡颗粒的质量分数继续增大，尤其是大于100nm时，浆料的烧结收缩率显著增大，表面粗糙度也显著增大。因此，本发明中掺杂钛酸钡颗粒的粒径优选为10～70nm。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种镍电极浆料，其特征在于，所述镍电极浆料包括如下重量份的组分：包覆型镍粉40.05～70份、钛酸钡颗粒0.01～5份、粘合剂0～8份、分散剂0.5～3份、溶剂10～40份和稀释剂0～15份；所述包覆型镍粉包括镍粉、以及包覆在所述镍粉表面的钛酸钡包覆层。
2.根据权利要求1所述的镍电极浆料，其特征在于，所述包覆型镍粉中的镍粉在所述镍电极浆料中的重量份为40～60份，所述包覆型镍粉中的钛酸钡包覆层在所述镍电极浆料中的重量份为0.05～10份。
3.根据权利要求1所述的镍电极浆料，其特征在于，所述钛酸钡颗粒的粒径为10～100nm；所述包覆型镍粉中，所述镍粉的粒径为80～600nm，所述钛酸钡包覆层的厚度为3～20nm。
4.根据权利要求1所述的镍电极浆料，其特征在于，所述包覆型镍粉中，所述钛酸钡包覆层为致密的钛酸钡涂层或由紧密排列的钛酸钡颗粒构成。
5.根据权利要求1所述的镍电极浆料，其特征在于，所述镍粉采用CVD法、PVD法、湿式还原法、喷雾法中的至少一种方法制得。
6.根据权利要求1所述的镍电极浆料，其特征在于，所述包覆型镍粉采用机械混合法、气相混合法、超临界流体法、化学镀法、沉淀法、水热法、常压包覆晶化法、溶胶-凝胶法、溶胶法、醇盐水解法、非均相凝固法、非均匀形核法中的至少一种方法制得。
7.根据权利要求1所述的镍电极浆料，其特征在于，所述分散剂选自油酰肌氨酸、羧基类或氨基官能团的聚合物分散剂中的至少一种；所述粘合剂选自EC树脂、PVB树脂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的镍电极浆料，其特征在于，所述溶剂选自松油醇、二氢松油醇、乙酸二氢松油酯中的至少一种；所述稀释剂选自石油系溶剂。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的镍电极浆料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
(1)制备镍母浆：将包覆型镍粉、分散剂、粘合剂和溶剂混合，轧浆分散至无团聚，得到镍母浆；
(2)制备共材分散液：将钛酸钡颗粒、分散剂、粘合剂和溶剂混合，然后研磨处理至钛酸钡颗粒的D100粒径小于0.24μm，得到共材分散液；
(3)制备共材浆：在所述共材分散液中加入粘合剂，搅拌均匀，轧浆分散至无团聚，得到共材浆；
(4)制备混浆：将步骤(1)所得镍母浆和步骤(3)所得共材浆混合，轧浆分散均匀，得到混浆；
(5)调粘：在步骤(4)所得混浆中加入稀释剂，调节粘度至20000±2000cps；
(6)稀释、均质化和浓缩：在步骤(5)所得混浆中加入溶剂，调节粘度至800～1000cps，然后均质分散均匀，最后真空浓缩至浆料粘度为20000±2000cps，过滤，制得所述镍电极浆料。
10.根据权利要求9所述的镍电极浆料在MLCC内电极中的应用。
CN202011584964.7A 2020-12-28 2020-12-28 一种镍电极浆料及其制备方法与应用 Active CN112768234B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011584964.7A CN112768234B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种镍电极浆料及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011584964.7A CN112768234B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种镍电极浆料及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112768234A CN112768234A (zh) 2021-05-07
CN112768234B true CN112768234B (zh) 2021-09-24

Family

ID=75696340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011584964.7A Active CN112768234B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种镍电极浆料及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112768234B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113410050B (zh) * 2021-05-27 2022-07-22 潮州三环（集团）股份有限公司 一种镍电极组合物及其制备方法和应用
CN113948235B (zh) * 2021-12-20 2022-03-29 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种高分散性、低收缩率的镍内电极浆料及其制备方法
CN114496347A (zh) * 2022-01-12 2022-05-13 广东风华高新科技股份有限公司 一种内电极浆料及其制备方法与应用
CN114694898B (zh) * 2022-06-01 2022-10-14 西北工业大学 一种mlcc镍内电极浆料的制备方法
CN115959705A (zh) * 2022-12-19 2023-04-14 广东风华高新科技股份有限公司 一种锆钛酸锶钙的制备方法及其制备的mlcc用镍浆
CN116665987B (zh) * 2023-06-06 2024-02-13 广东盈科材料有限公司 一种高印刷性辊印浆料及其制备工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103377824A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 三星电机株式会社 多层陶瓷电子元件及其制造方法
JP2016014194A (ja) * 2015-09-10 2016-01-28 株式会社ノリタケカンパニーリミテド コアシェル粒子及び導体形成用組成物

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6986361B2 (ja) * 2017-04-05 2021-12-22 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103377824A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 三星电机株式会社 多层陶瓷电子元件及其制造方法
JP2016014194A (ja) * 2015-09-10 2016-01-28 株式会社ノリタケカンパニーリミテド コアシェル粒子及び導体形成用組成物

Also Published As

Publication number Publication date
CN112768234A (zh) 2021-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112768234B (zh) 一种镍电极浆料及其制备方法与应用
JP5569747B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ内部電極に用いられるグラビア印刷用導電性ペースト
TWI449768B (zh) Production method of conductive paste
JP2012174797A5 (zh)
JP2013098528A (ja) 積層セラミックキャパシタ
TWI609059B (zh) Inorganic particle dispersion paste, adhesive resin and inorganic particle dispersion paste
JP5262445B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ内部電極用導電性ペースト
CN104246911A (zh) 导电性糊剂、层叠陶瓷电子部件、及该层叠陶瓷电子部件的制造方法
JP2012226865A (ja) 導電性ペースト組成物
WO2020137290A1 (ja) 導電性ペースト、電子部品、及び積層セラミックコンデンサ
WO2018180048A1 (ja) 導電性ペースト
JP2024032861A (ja) 導電性ペースト、電子部品、及び積層セラミックコンデンサ
JP4152841B2 (ja) セラミックスラリーの製造方法、グリーンシートおよび積層セラミック部品
JP5630363B2 (ja) 導電性ペーストおよびその製造方法
TWI810336B (zh) 導電性漿料、電子零件以及積層陶瓷電容器
CN1598982A (zh) 内电极浆料及用该浆料制得的陶瓷电容器
JP4766505B2 (ja) セラミックスラリー、セラミックグリーンシートおよび積層セラミック電子部品
KR20040084752A (ko) 도전성 조성물의 제조 방법, 및 도전 페이스트의 제조 방법
JP2016031807A (ja) 導電性ペースト及びその製造方法
JP5018542B2 (ja) 板状ニッケル粉及び板状ニッケル粉有機スラリーとそれらの製造方法、並びにそれらを用いた導電性ペースト
JP6809280B2 (ja) 導電性ペーストの製造方法
CN111484324A (zh) 水基陶瓷浆料、陶瓷薄膜的制备方法和片式多层陶瓷电容器
WO2022114121A1 (ja) 導電性ペースト及び積層セラミックコンデンサ
WO2024014427A1 (ja) 導電性ペースト、電子部品及び積層セラミックコンデンサ
KR100593906B1 (ko) 초고용량 적층 세라믹 콘덴서의 내부전극용 고분산 금속페이스트 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant