CN112992431B - 多层片式陶瓷电容器用高分散镍内电极浆料及其制备方法 - Google Patents

多层片式陶瓷电容器用高分散镍内电极浆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的制备方法，包括以下步骤：（1）将不含残留分散剂的Ni粉、不含残留分散剂的BaTiO3粉、不含残留分散剂的NiW合金粉、有机溶剂和分散剂混合均匀，得到浆料A；（2）使用砂磨机对浆料A进行砂磨，得到浆料B；（3）向浆料B中加入粘结剂，混合均匀，得到浆料C；（4）使用乳化机对浆料C进行乳化，得到所述多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料。本发明制备的镍内电极浆料分散性高，制备工艺简单，成本低，可实现工业化生产，由其制成的多层片式陶瓷电容器内电极孔洞少，电性能好。

Description

多层片式陶瓷电容器用高分散镍内电极浆料及其制备方法
技术领域
本发明属于多层片式陶瓷电容器用内电极领域，具体涉及多层片式陶瓷电容器用高分散镍内电极浆料及其制备方法。
背景技术
片式多层陶瓷电容器（Multi-layer Ceramic Capacitors，MLCC）是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极）而制成的电容器。MLCC除有电容器“隔直通交”的通性特点外，还有体积小、寿命长、可靠性高、集成度高、适合表面安装等特点，广泛应用于各种电子整机和电子设备，如电脑、电话、程控交换机、精密测试仪器等。随着现代化智能设备的快速发展，MLCC一直向小型化、高容量和高层数迈进。目前，采用最先进技术已经能制备膜厚1μm、颗粒均匀分布的陶瓷介质膜。
目前，MLCC用镍内电极浆料的传统制备方法主要是将高纯Ni金属粉、超细BaTiO3粉和分散剂、粘结剂、有机溶剂混合搅拌，再用三辊轧机轧制分散。传统工艺对纳米粉体的分散能力有限，制备得到的MLCC的内电极存在孔洞、不连续，影响MLCC成品的电性能。
本领域需要一种分散性高、成品内电极孔洞少、电性能好的MLCC用镍内电极浆料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种MLCC用镍内电极浆料及其制备方法。本发明的MLCC用镍内电极浆料，分散性高，制备工艺简单，成本低，可实现工业化生产，制成MLCC的内电极孔洞少。
具体而言，本发明提供一种制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法，所述方法包括以下步骤：
（1）将不含残留分散剂的Ni粉、不含残留分散剂的BaTiO3粉、不含残留分散剂的NiW合金粉、有机溶剂和分散剂混合均匀，得到浆料A；
（2）使用砂磨机对浆料A进行砂磨，得到浆料B；
（3）向浆料B中加入粘结剂，混合均匀，得到浆料C；
（4）使用乳化机对浆料C进行乳化，得到所述多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，所述不含残留分散剂的Ni粉通过将Ni粉在惰性气体保护下在300~500℃下热处理2~4小时而获得。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，所述不含残留分散剂的BaTiO3粉通过将BaTiO3粉在惰性气体保护下在300~500℃下热处理2~4小时而获得。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，所述不含残留分散剂的NiW合金粉通过将NiW合金粉在惰性气体保护下在300~500℃下热处理2~4小时而获得。
在一个或多个实施方案中，在氮气气氛回转炉中进行所述热处理。
在一个或多个实施方案中，氮气气压为0.002-0.008Mpa。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，浆料A的固含量为40~60%。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，分散剂的添加量为浆料A总重的1~5%。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，Ni粉和BaTiO3粉的质量比为1：（0.12~0.43）。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，NiW合金粉的添加量为Ni粉和BaTiO3粉总重的0.5~1.5%。
在一个或多个实施方案中，步骤（2）中，砂磨机的转速为1000~2000rpm。
在一个或多个实施方案中，步骤（2）中，砂磨时间为1~2h。
在一个或多个实施方案中，步骤（3）中，粘结剂的添加量为浆料B总重的5~10%。
在一个或多个实施方案中，步骤（4）中，乳化机的转速为3000~6000rpm。
在一个或多个实施方案中，步骤（4）中，乳化时间为0.5~2h。
在一个或多个实施方案中，所述Ni粉的最大粒径小于1000nm。
在一个或多个实施方案中，所述BaTiO3粉为平均粒径为50~150nm。
在一个或多个实施方案中，所述NiW合金粉的最大粒径小于1000nm。
在一个或多个实施方案中，所述有机溶剂选自辛醇、松油醇、苯甲醇、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二乙酯的一种或多种。
在一个或多个实施方案中，所述分散剂为磷酸酯类分散剂。
在一个或多个实施方案中，所述粘结剂包含树脂和选自辛醇、松油醇、苯甲醇、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二乙酯的一种或多种的有机溶剂；优选地，所述树脂为乙基纤维素。
在一个或多个实施方案中，所述粘结剂的固含量为5~20%。
本发明还提供采用本文任一实施方案所述的方法制备得到的多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料。
本发明还提供一种多层片式陶瓷电容器，所述多层片式陶瓷电容器的内电极采用本文任一实施方案所述的多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料制备得到。
附图说明
图1为本发明的MLCC用镍内电极浆料的制备工艺流程图。
图2为由对比例1的三辊轧机生产的镍内电极浆料制备的MLCC的截面电镜照片。
图3为由对比例2的三辊轧机生产的掺杂NiW合金粉的镍内电极浆料制备MLCC的截面电镜照片。
图4为由实施例2的镍内电极浆料制备的MLCC的截面电镜照片。
具体实施方式
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值（包括整数与分数）。
本文中，若无特别说明，“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由……组成”和“主要由……组成”的意思，例如“A包含a”涵盖了“A包含a和其他”和“A仅包含a”的意思。
本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
本发明发现，Ni粉及BaTiO3粉的成品粉中残留的分散剂与MLCC用镍内电极浆料制备中使用的有机溶剂和分散剂有排斥性，影响MLCC用镍内电极浆料中Ni粉和BaTiO3粉的分散及后续MLCC排胶烧成，导致MLCC的内电极产生孔洞、不连续，影响MLCC成品的电性能。本文中，MLCC成品的电性能包括容值、损耗和耐电压。容值越高，损耗越低，耐电压越高，则电性能越好。
本发明发现，传统的三辊轧机轧制工艺对纳米粉体的分散能力有限，制备得到MLCC用镍内电极浆料分散性差，导致MLCC的内电极存在孔洞、不连续，影响MLCC成品的电性能。
本发明发现，在MLCC用镍内电极浆料中掺杂少量粒径小于1000nm的NiW合金粉，能够提高MLCC用镍内电极浆料导电性，在一定程度上改善MLCC成品的电性能。
基于以上发现，本发明提供一种MLCC用镍内电极浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将不含残留分散剂的Ni粉、不含残留分散剂的BaTiO3粉、有机溶剂、分散剂以及优选添加的不含残留分散剂的NiW合金粉混合均匀，得到浆料A；
（2）使用砂磨机对浆料A进行砂磨，得到浆料B；
（3）向浆料B中加入粘结剂，混合均匀，得到浆料C；
（4）使用乳化机对浆料C进行乳化，得到MCC用镍内电极浆料。
本发明中，用于制备浆料A的Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉不含残留分散剂。在生产Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉的过程中通常会使用分散剂，导致Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉产品含有一定量的残留分散剂。可以理解的是，Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉中的残留分散剂并非浆料A中添加的分散剂。
本发明通过热处理的方式去除Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉中的残留分散剂。热处理的方式可以是在惰性气体保护下在300~500℃下进行热处理，热处理时间可以是2~4小时，例如可以在400±50℃下热处理3±0.5小时。惰性气体可以是氮气，例如工业氮气。氮气的气压可以是0.002~0.008Mpa。在一些实施方案中，在氮气气氛回转炉进行热处理。可以采用例如热处理的方式分别除去Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉中的残留分散剂后，将无残留分散剂的Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉用于制备浆料A；也可以先混合Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉中的两种或三种，得到混合粉，采用例如热处理的方式去除混合粉中的残留分散剂后，将无残留分散剂的混合粉用于制备浆料A。
适用于本发明的Ni粉为最大粒径小于1000nm的Ni粉。Ni粉的平均粒径可以是200~800nm，例如400±100nm。Ni粉的比表面积可以是5~10 m2/g，例如8±1 m2/g、8±0.5 m2/g。Ni粉的形状可以是球形。适用于本发明的Ni粉市售可得。
适用于本发明的BaTiO3粉为平均粒径为50-150nm的BaTiO3粉，例如平均粒径为50nm、100nm或150nm的BaTiO3粉。BaTiO3粉的比表面积可以是5~20 m2/g，例如10±2 m2/g。BaTiO3粉的形状可以是立方形。适用于本发明的BaTiO3粉市售可得。
适用于本发明的NiW合金粉为最大粒径小于1000nm的NiW合金粉。NiW合金粉的平均粒径可以是200~800 nm，例如400±100nm。NiW合金粉的形状可以是球形。适用于本发明的NiW合金粉市售可得。
用于制备浆料A的Ni粉和BaTiO3粉的质量比可以为1：（0.1~0.5），优选为1：（0.12~0.43），例如1：0.12、1：0.25、1：0.28、1：0.3、1：0.43。当浆料A含有NiW合金粉时，NiW合金粉的添加量为Ni粉和BaTiO3粉总重的0.2~2%，优选为0.5~1.5%，例如0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%。
在一些实施方案中，本发明先将Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉中的两种或三种混合成预混粉，再与浆料A的其他组分混合。制备预混粉和除去粉料中残留分散剂的先后顺序不受特别限制，只要与浆料A的组分混合时Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉不含残留分散剂即可。例如，可以先采用例如热处理的方式分别去除Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉中的残留分散剂后，将不含残留分散剂的Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉中的两种或三种混合成预混粉，再与浆料A的其他组分混合。也可以先将未脱除残留分散剂的Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉中的两种或三种混合成预混粉，采用例如热处理的方式去除预混粉中的残留分散剂后，再与浆料A的其他组分混合。采用后一种方式制备浆料A可以提高生产效率，减少设备投资。可以使用混料机将Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉中的两种或三种混合均匀，得到预混粉。适用于本发明的混料机可以为双锥形混料机、V型混料机或三维混料机，所述混料机市售可得。
浆料A的固含量可以为40~60%，例如50±5%。制备浆料A时，分散剂的添加量可以是A总重的1~5%，例如3±0.5%。适用于本发明的分散剂可以是磷酸酯类分散剂，包括但不限于选自NP磷酸酯（壬基酚聚醚磷酸酯）、600磷酸酯、TSP磷酸酯（苯乙烯基聚醚磷酸酯）和AEO-9磷酸酯（脂肪醇醚磷酸酯）中的一种或多种。在一些实施方案中，分散剂为磷酸酯分散剂NP-4。用于制备浆料A的有机溶剂可以是选自辛醇、松油醇、苯甲醇、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二乙酯中的一种或多种。在一些实施方案中，用于制备浆料A的有机溶剂为辛醇、松油醇和邻苯二甲酸二乙酯的混合物，辛醇：松油醇：邻苯二甲酸二乙酯的质量比可以是（20±5）:（60±10）:（20±5）。
制备浆料B时，砂磨机的转速可以为1000~2000rpm，砂磨时间可以为1~2h，例如可以在1500±200rpm的转速下砂磨1.5±0.2h。适用于本发明的砂磨机为转速能够达到1000~2000rpm的砂磨机，所述砂磨机市售可得。本发明利用砂磨机高速旋转的磨介撞击获得高分散性的浆料B。
本发明中，向浆料B中加入粘结剂，调整体系粘度和稳定性，使得浆料粘度合适、颗粒稳定分布。粘结剂包含树脂和有机溶剂。粘结剂中的树脂可以是乙基纤维素。可以在粘结剂中使用一种或多种不同粘度的乙基纤维素。在一些实施方案中，粘结剂中的树脂是粘度在100~120 Mpa·s的乙基纤维素。粘结剂中的有机溶剂可以是选自辛醇、松油醇、苯甲醇、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二乙酯中的一种或多种。在一些实施方案中，粘结剂中的有机溶剂为辛醇、松油醇和邻苯二甲酸二乙酯的混合物，辛醇：松油醇：邻苯二甲酸二乙酯的质量比可以是（20±5）:（60±10）:（20±5）。可以将树脂溶解在有机溶剂中制备得到粘结剂。溶解温度可以是30~80℃，例如60±10℃。粘结剂的固含量（树脂含量）可以为5~20%，优选为5-10%，例如7±1%。粘结剂的添加量可以为浆料B总重的5~10%。向浆料B中加入粘结剂后，可以搅拌0.5~2h，例如1.5±0.5h，使混合均匀。
制备浆料D时，乳化机的转速可以为3000~6000rpm，乳化时间可以为0.5~2h、例如0.5~1.5h，例如可以在4500±500rpm的转速下乳化1±0.2h。适用于本发明的乳化机为转速能够达到3000~6000rpm的乳化机，所述乳化机市售可得。本发明利用乳化机高速旋转的转子和固定的定子产生的离心挤压、强烈的液力剪切、液相摩擦等作用使调粘后的浆料各组分乳化均质。
在一些实施方案中，本发明的MLCC用镍内电极浆料的制备方法包括：将Ni粉、BaTiO3粉和优选添加的NiW合金粉均混后，在氮气气氛回转炉内热处理，获得无残留分散剂的均混粉；将无残留分散剂的均混粉、有机溶剂和分散剂调成浆料A，使用砂磨机进行砂磨，获得浆料B；在浆料B中加入粘结剂，使用乳化机进行乳化均质，获得MLCC用镍内电极浆料。
在一些实施方案中，本发明的MLCC用镍内电极浆料的制备流程如图1所示，包括以下步骤：
（A）无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉制备：
将Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉通过混料机混合均匀，得到Ni/BaTiO3/NiW均混粉I，其中，Ni粉和BaTiO3粉的质量比为1：（0.12~0.43），NiW合金粉的添加量为Ni粉和BaTiO3粉总重的0.5~1.5%；将Ni/BaTiO3/NiW均混粉在氮气气氛回转炉中300~500℃热处理2~4h，获得无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉II；
（B）砂磨分散：
将无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉II、有机溶剂和分散剂调成固含量为40~60%的Ni/BaTiO3/NiW浆料I，其中，分散剂的添加量为Ni/BaTiO3/NiW均混粉II重量的1~5%，使用砂磨机在1000~2000rpm转速下对Ni/BaTiO3/NiW浆料I砂磨1~2h，获得Ni/BaTiO3/NiW浆料II；
（C）搅拌调粘：
向Ni/BaTiO3/NiW浆料II中加入浆料总重5~10%的粘结剂，搅拌0.5~2h，获得的Ni/BaTiO3/NiW浆料III；
（D）乳化机乳化：
使用乳化机在3000~6000rpm转速下对Ni/BaTiO3/NiW浆料III乳化0.5~2h，获得MLCC用镍内电极浆料。
本发明包括采用本文所述的方法制备得到的MLCC用镍内电极浆料。本发明还包括一种MLCC，其内电极由本发明的MLCC用镍内电极浆料制备得到。可以采用本领域常规的方法将本发明的MLCC用镍内电极浆料制备成MLCC的内电极。制备MLCC的工艺通常包括：根据MLCC的尺寸规格及选取的瓷粉的K值设计瓷粉流延膜厚，经过瓷粉流延成膜（瓷浆制备与瓷膜流延）；内电极制作（镍浆丝网印刷与底层）；电容芯片制作（层压与切割分离）；烧结成瓷（排胶、烧结与倒角）；外电极制作（封端、烧端与电镀）。
本发明还包括NiW合金粉在制备MLCC用镍内电极浆料或制备MLCC的内电极或改善MLCC的电性能、特别是容值中的应用。本发明还包括无残留分散剂的Ni粉、BaTiO3粉和/或NiW合金粉在制备MLCC用镍内电极浆料或制备MLCC的内电极或改善MLCC的电性能、例如容值、损耗和耐电压中的应用。
本发明具有以下有益效果：
本发明针对目前MLCC用镍内电极浆料分散性不足的问题，提供了一种MLCC用高分散性镍内电极浆料的制备方法。本发明通过去除粉体残留分散剂与砂磨机的磨介高速撞击分散相结合，克服了原材料粉体残留分散剂与镍内电极浆料制备中使用的有机溶剂和分散剂的排斥性，并克服了传统三辊轧机轧制分散能力的不足的缺点。由采用本发明的方法制得的MLCC用高分散镍内电极浆料制成的MLCC成品内电极孔洞少、电性能提高。本发明进一步地可通过掺杂最大粒径小于1000nm的NiW合金粉，提高MLCC成品镍内电极的导电性。本发明的MLCC用高分散性镍内电极浆料制备工艺简单，成本低，可实现工业化生产。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，但是这些实施例仅用于对本发明进行说明，并不旨在限制本发明的范围。本发明的保护范围仅由权利要求限定，本领域技术人员在本发明公开的实施方式的基础上所做的任何省略、替换或修改都将落入本发明的保护范围。
下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料，除非另作说明，都使用常规市售产品，其规格为本领域常规规格。在本发明的说明书以及下述实施例中，如没有特别说明，“％”都表示重量百分比，“份”都表示重量份，比例都表示重量比。
实施例和对比例中使用粉体原材料如表1所示。
表1：实施例中使用的粉体原材料
Figure 104179DEST_PATH_IMAGE002
实施例和对比例中使用的有机材料如表2所示。
表2：实施例中使用的有机材料
Figure 926641DEST_PATH_IMAGE003
实施例1
本实施例制备一种MLCC用高分散性镍内电极浆料，具体包括如下步骤：
（1）无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉制备：
将Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉通过混料机混合均匀，得到Ni/BaTiO3/NiW均混粉，其中，Ni粉和BaTiO3粉的质量比为1：0.12，NiW合金粉的质量分数为Ni粉和BaTiO3粉总重的0.5%。将Ni/BaTiO3/NiW均混粉在氮气气氛回转炉中300℃热处理4h，获得无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉。
（2）砂磨分散：
将无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉、有机溶剂和分散剂调成固含量为40%的Ni/BaTiO3/NiW浆料，其中，分散剂的质量分数为Ni/BaTiO3/NiW均混粉重量的1%。将Ni/BaTiO3/NiW浆料通过砂磨机在1000rpm转速下砂磨2h，获得高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料。
（3）搅拌调粘：
向高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料中加入浆料总重10%粘结剂，搅拌0.5h，获得粘度合适、颗粒稳定分布的高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料。
（4）乳化机乳化
将粘度合适、颗粒稳定分布的高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料通过乳化机在6000rpm转速下乳化0.5h，获得MLCC用高分散性镍内电极浆料。
实施例2
本实施例制备一种MLCC用高分散性镍内电极浆料，具体包括如下步骤：
（1）无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉制备：
将Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉通过混料机混合均匀，得到Ni/BaTiO3/NiW均混粉，其中，Ni粉和BaTiO3粉的质量比为1：0.28，NiW合金粉的质量分数为Ni粉和BaTiO3粉总重量的1%。将Ni/BaTiO3/NiW均混粉在氮气气氛回转炉中400℃热处理3h，获得无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉。
（2）砂磨分散：
将无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉、有机溶剂和分散剂调成固含量为50%的Ni/BaTiO3/NiW浆料，其中，分散剂的质量分数为Ni/BaTiO3/NiW均混粉重量的3%，将Ni/BaTiO3/NiW浆料通过砂磨机在1500rpm转速下砂磨1.5h，获得高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料。
（3）搅拌调粘：
向高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料中加入浆料总重7%粘结剂，搅拌1.5h，获得粘度合适、颗粒稳定分布的高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料。
（4）乳化机乳化：
将粘度合适、颗粒稳定分布的高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料通过乳化机在4500pm转速下乳化1h，获得MLCC用高分散性镍内电极浆料。
实施例3
本实施例制备一种MLCC用高分散性镍内电极浆料，具体包括如下步骤：
（1）无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉制备：
将Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉通过混料机混合均匀，得到Ni/BaTiO3/NiW均混粉，其中，Ni粉和BaTiO3粉的质量比为1：0.43，NiW合金粉的质量分数为Ni粉和BaTiO3粉总重量的1.5%。将Ni/BaTiO3/NiW均混粉在氮气气氛回转炉中500℃热处理2h，获得无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉。
（2）砂磨分散：
将无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉、有机溶剂和分散剂调成固含量为60%的Ni/BaTiO3/NiW浆料，其中，分散剂的质量分数为Ni/BaTiO3/NiW均混粉重量的5%，将Ni/BaTiO3/NiW浆料通过砂磨机在2000rpm转速下砂磨1h，获得高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料。
（3）搅拌调粘：
向高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料中加入浆料总重5%粘结剂，搅拌2h，获得粘度合适、颗粒稳定分布的高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料。
（4）乳化机乳化：
将粘度合适、颗粒稳定分布的高分散性Ni/BaTiO3/NiW浆料通过乳化机在3000rpm转速下乳化1.5h，获得MLCC用高分散性镍内电极浆料。
对比例1：传统三辊轧机生产镍内电极浆料
将未去除残留分散剂的Ni粉、未去除残留分散剂的BaTiO3粉按质量比1:0.28称取进入搅拌锅，加入有机溶剂与分散剂，通过搅拌机搅拌混合60min调成固含量为50%的Ni/BaTiO3浆料，其中分散剂的质量分数为Ni粉和BaTiO3粉总重量的3%。继续向Ni/BaTiO3浆料中加入浆料总重5%的粘结剂，搅拌2h。通过布勒三辊轧机在低压（4~8bar）轧制3遍、中压（10~14bar）轧制2遍、高压（18~20bar）轧制5遍，通过350目过筛机筛除大颗粒，获得传统三辊轧机生产的镍内电极浆料。
对比例2：传统三辊轧机生产掺杂NiW的镍内电极浆料
将未去除残留分散剂的Ni粉、未去除残留分散剂的BaTiO3粉按质量比1:0.28称取进入搅拌锅，加入质量分数为Ni粉和BaTiO3粉总重的1%的未去除残留分散剂的NiW合金粉，加入有机溶剂与分散剂，通过搅拌机搅拌混合60min调成固含量为50%的Ni/BaTiO3/NiW浆料，其中分散剂的质量分数为Ni粉和BaTiO3粉总重量的3%。继续向Ni/BaTiO3浆料中加入浆料总重5%的粘结剂，搅拌2h。通过布勒三辊轧机在低压（4~8bar）轧制3遍、中压（10~14bar）轧制2遍、高压（18~20bar）轧制5遍，通过350目筛网筛除大颗粒，获得传统三辊轧机生产的掺杂NiW合金粉的镍内电极浆料。
对比例3：传统三辊轧机生产氮气气氛热处理掺杂NiW的镍内电极浆料
将Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉通过混料机混合均匀，在氮气气氛回转炉中400℃热处理3h，获得无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉，其中，Ni粉和BaTiO3粉的质量比为1：0.28，NiW合金粉的质量分数为Ni粉和BaTiO3粉总重量的1%。将有机溶剂、分散剂与无残留分散剂的Ni/BaTiO3/NiW均混粉通过搅拌机搅拌混合60min调成固含量为50%的Ni/BaTiO3/NiW浆料，其中分散剂的质量分数为Ni粉和BaTiO3粉总重量的3%。继续向Ni/BaTiO3浆料中加入浆料总重5%的粘结剂，搅拌2h。通过布勒三辊轧机在低压（4~8bar）轧制3遍、中压（10~14bar）轧制2遍、高压（18~20bar）轧制5遍，通过350目筛网筛除大颗粒，获得传统三辊轧机生产的氮气气氛热处理掺杂NiW合金粉的镍内电极浆料。
将对比例1的传统三辊轧机生产的镍内电极浆料、对比例2的传统三辊轧机生产的掺杂NiW合金粉的镍内电极浆料、对比例3的传统三辊轧机生产氮气气氛热处理掺杂NiW的镍内电极浆料和实施例1-3的高分散性镍内电极浆料按照如下工艺制成规格为0603X105K250NBH的MLCC，进行电性能测试，结果如表3所示。
MLCC的制备工艺：首先根据MLCC的尺寸规格及选取的瓷粉的K值设计瓷粉流延膜厚，经过瓷粉流延成膜（瓷浆制备与瓷膜流延）—内电极制作（镍浆丝网印刷与底层）—电容芯片制作（层压与切割分离）—烧结成瓷（排胶、烧结与倒角）—外电极制作（封端、烧端与电镀）—性能测试—包装发货最终完成。
电性能测试：采用四参数测试机，能够同时测试MLCC的容值、损耗、绝缘电阻及耐电压，测试电压1V，频率1KHZ。针对0603X105K250NBH的MLCC电容器，其电性能要求为：容值允许范围为0.9~1.1μF，损耗DF≤3.5%，耐电压BV≥62.5V，绝缘电阻IR×C≥100s。
表3：MLCC的电性能
Figure 193675DEST_PATH_IMAGE004
备注：表3中，容值、损耗及绝缘电阻为50粒MLCC成品电容器的平均值，耐电压为范围值。
由表3的结果可知，相比传统三辊轧机生产的镍内电极浆料（对比例1），由传统三辊轧机生产的掺杂NiW合金粉的镍内电极浆料（对比例2）制备的MLCC的容值提高、损耗略有降低、耐电压下限略有提高，表明掺杂NiW合金粉能够改善MLCC的电性能，主要是容值。由传统三辊轧机生产的氮气气氛热处理去除粉体分散剂且掺杂NiW合金粉的镍内电极浆料（对比例3）制备的MLCC容值最低、损耗最高、耐电压下限最低，这主要是由于通过使用三辊轧机进行浆料轧制无法让粉体热处理产生的团聚充分分散导致的。由本发明的方法制得的高分散性镍内电极浆料（实施例1-3）制备的MLCC的容值更高、损耗更低、耐电压下限更高，表明本发明的制备方法能够显著提升MLCC的电性能，包括容值、损耗和耐电压。对比例3和实施例1-3的电性能测试结果表明，去除粉体中残留分散剂搭配砂磨机的磨介高速撞击分散使得本发明的方法取得了显著提升MLCC电性能的效果。
图2、图3和图4分别展示了由对比例1的三辊轧机生产的镍内电极浆料制备的MLCC的截面、由对比例2的三辊轧机生产的掺杂NiW合金粉的镍内电极浆料制备的MLCC的截面和由实施例2的高分散性镍内电极浆料制备的MLCC的截面。可以看到，由三辊轧机生产的镍内电极浆料制备的MLCC截面存在很多孔洞，由三辊轧机生产的掺杂NiW合金粉的镍内电极浆料制备的MLCC截面的孔洞减少，而由本发明的方法制得的高分散性镍内电极浆料制成的MLCC截面不存在孔洞，说明本发明的方法制得的高分散性镍内电极浆料具有很好的分散性，抑制了MLCC镍内电极的收缩，进而提高了MLCC成品的电性能。

Claims (10)

1.一种制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）将不含残留分散剂的Ni粉、不含残留分散剂的BaTiO3粉、不含残留分散剂的NiW合金粉、有机溶剂和分散剂混合均匀，得到浆料A；
（2）使用砂磨机对浆料A进行砂磨，得到浆料B；
（3）向浆料B中加入粘结剂，混合均匀，得到浆料C；
（4）使用乳化机对浆料C进行乳化，得到所述多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料。
2.如权利要求1所述的制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述不含残留分散剂的Ni粉、所述不含残留分散剂的BaTiO3粉和所述不含残留分散剂的NiW合金粉通过将Ni粉、BaTiO3粉和NiW合金粉在惰性气体保护下在300~500℃下热处理2~4小时而获得。
3.如权利要求2所述的制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法，其特征在于，在氮气气氛回转炉中进行所述热处理，氮气气压为0.002-0.008MPa。
4.如权利要求1所述的制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法，其特征在于，步骤（1）中，浆料A的固含量为40~60%，分散剂的添加量为浆料A总重的1~5%，Ni粉和BaTiO3粉的质量比为1：（0.12~0.43），NiW合金粉的添加量为Ni粉和BaTiO3粉总重的0.5~1.5%。
5.如权利要求1所述的制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法，其特征在于，步骤（2）中，砂磨机的转速为1000~2000rpm，砂磨时间为1~2h。
6.如权利要求1所述的制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法，其特征在于，步骤（3）中，粘结剂的添加量为浆料B总重的5~10%。
7.如权利要求1所述的制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法，其特征在于，步骤（4）中，乳化机的转速为3000~6000rpm，乳化时间为0.5~2h。
8.如权利要求1所述的制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法，其特征在于，所述Ni粉的最大粒径小于1000nm，所述BaTiO3粉为平均粒径为50~150nm，所述NiW合金粉的最大粒径小于1000nm，所述有机溶剂选自辛醇、松油醇、苯甲醇、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二乙酯的一种或多种，所述分散剂为磷酸酯类分散剂，所述粘结剂包含树脂和选自辛醇、松油醇、苯甲醇、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二乙酯的一种或多种的有机溶剂，所述树脂为乙基纤维素，所述粘结剂的固含量为5~20%。
9.采用权利要求1-8中任一项所述的制备多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料的方法制备得到的多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料。
10.一种多层片式陶瓷电容器，其特征在于，所述多层片式陶瓷电容器的内电极采用权利要求9所述的多层片式陶瓷电容器用镍内电极浆料制备得到。
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