CN116275081A - 超细镍粉的制备方法及其在车规级陶瓷电容器中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超细镍粉的制备方法及其在车规级陶瓷电容器中的应用；属于新材料粉体技术领域；其包括以下步骤：将镍盐、成核剂、络合剂与水混合均匀制得镍盐溶液；将还原剂、pH调节剂与水混合均匀制得还原剂溶液；将镍盐溶液与还原剂溶液混合均匀，搅拌均匀，析晶，洗涤，固液分离，干燥，得到镍结晶粉，破碎，得到超细镍粉。本发明制得的超细镍粉平均粒径尺寸较小且粒径均一，其在溶剂具有较好的分散性能，在高温条件下具有较低的热收缩率，能广泛应用于车规级陶瓷电容器中。
Description
技术领域
本发明属于新材料粉体技术领域，具体涉及一种超细镍粉的制备方法及其在车规级陶瓷电容器中的应用。
背景技术
超细镍粉是黑色或者灰黑色粉末，其被用作作为构成电子电路的电子部件的电容器的材料，特别是，被用作构成层叠陶瓷电容器(MLCC)和多层陶瓷基板等层叠陶瓷部件的内部电极等的厚膜导体的材料。近年来，随着层叠陶瓷电容器的大容量化被推进，用于形成构成层叠陶瓷电容器的内部电极的厚膜导体的内部电极膏的使用量也大幅增加。因此，作为内部电极膏用金属粉末，主要使用镍等廉价的活泼金属，替代昂贵的不活泼金属。
镍粉与叠层陶瓷电容器的电介质所用的陶瓷粉末相比，烧结起始温度更低，热收缩更大。因此存在以下问题：在叠层陶瓷电容器的制造工序中进行烧成之际，容易产生电极层与电介质层之间的剥离、电极层中出现裂纹这样的缺陷。另外，如果镍粉中存在超过一次粒子的个数50%粒径的3倍的粗大粒子、粒子彼此凝聚而成的凝集粒子，则电极层表面的凹凸增大，成为电极层间的短路、叠层陶瓷电容器的耐电压下降的原因。现有技术CN106457379 A公开了一种镍粉，该镍粉在叠层陶瓷电容器的制造工序中具有优异的烧结特性，可以防止叠层陶瓷电容器的电极层与电介质层之间的剥离或电极层的裂纹这样的缺陷的产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平均粒径尺寸较小且粒径均一的超细镍粉，其在溶剂具有较好的分散性能，在高温条件下具有较低的热收缩率，能广泛应用于车规级陶瓷电容器中。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
本发明提供了一种超细镍粉，其中该超细镍粉通过镍盐溶液与还原剂析晶而成；
上述镍盐溶液至少包括水溶性镍盐、成核剂、络合剂和水；
上述超细镍粉的平均粒径尺寸≤300nm；其中超细镍粉中的平均晶粒尺寸为30-80nm。
本发明将水溶性镍盐、成核剂、络合剂、水复合制得镍盐溶液，并与还原剂溶液进行反应，进而制得超细镍粉，该超细镍粉平均粒径尺寸较小且粒径均一，分布均匀，球形度高，在溶剂具有较好的分散性能，其表面具有合适的含氧率，且在高温条件下具有较低的热收缩率，能广泛应用于车规级陶瓷电容器中。
优选地，根据本发明制得的超细镍粉，超细镍粉的平均粒径尺寸≤300nm，具体优选为20-300nm、30-300nm、40-300nm、50-300nm、60-300nm、70-300nm、80-300nm、90-300nm、100-300nm、110-300nm、120-300nm、130-300nm、140-300nm、150-300nm、160-300nm、170-300nm、180-300nm、190-300nm、200-300nm、210-300nm、220-300nm、230-300nm、240-300nm、250-300nm、260-300nm、270-300nm、280-300nm、290-300nm；更优选为80-150nm。
优选地，根据本发明制得的超细镍粉，超细镍粉的平均粒径低于120nm。
更优选地，根据本发明制得的超细镍粉，超细镍粉的平均粒径低于100nm。
优选地，根据本发明制得的超细镍粉，超细镍粉的氧含量为0.2-5wt%。
优选地，根据本发明制得的超细镍粉，水溶性镍盐选自氯化镍、硝酸镍、硫酸镍中的至少一种。
优选地，根据本发明制得的超细镍粉，成核剂选自锡盐、铅盐、铜盐、银盐、金盐、铂盐、钯盐中的至少一种。
优选地，根据本发明制得的超细镍粉，络合剂选自乙二胺、甲酸、乙酸、氨、乙酰丙酮、葡萄糖酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、水杨酸、琥珀酸、琥珀酸衍生物、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠中的至少一种。本发明选用络合剂与镍盐混合，其能够与镍离子形成络合物，得到球形较好、平均粒径较细以及粒径分布均匀的超细镍粉。本发明具体优选琥珀酸衍生物，其可能与镍盐中的镍离子更好的发生络合反应，得到性能较为优良的镍粉，使其在车规级陶瓷电容器中具有广泛的应用前景。
更优选地，根据本发明制得的超细镍粉，琥珀酸衍生物利用甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）反应制得。本发明采用甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）制得琥珀酸衍生物，将其作为络合剂，与水溶性镍盐进行反应，并制得镍粉，其提高了镍粉表面的含氧率，可能使镍粉表面具有氧化物保护层，进而避免镍粉颗粒之间发生团聚，该超细镍粉平均粒径较小且均一，其在溶剂中具有较好的分散性，在高温条件下具有较低的热收缩率，能广泛应用于车规级陶瓷电容器中。
优选地，根据本发明制得的超细镍粉，镍盐溶液中水溶性镍盐中金属镍与络合剂的摩尔比为1:0.25-0.75；具体优选为1:0.3-0.75、1:0.35-0.75、1:0.4-0.75、1:0.45-0.75、1:0.5-0.75、1:0.55-0.75、1:0.6-0.75、1:0.65-0.75、1:0.7-0.75；本发明采用特定比例的水溶性镍盐与络合剂进行反应，其可能能够促进形成镍络合物，进而改善镍粉的析出速率，得到表面缺陷较少，分布均匀的超细镍粉。
本发明还提供了一种超细镍粉在制备车规级陶瓷电容器中的用途。
优选地，根据本发明制得的超细镍粉在制备车规级陶瓷电容器中的用途中，超细镍粉在温度为700℃时的热收缩率＜15%。
更优选地，根据本发明制得的超细镍粉在制备车规级陶瓷电容器中的用途中超细镍粉在温度为700℃时的热收缩率＜12%。
更优选地，根据本发明制得的超细镍粉在制备车规级陶瓷电容器中的用途中，超细镍粉的平均粒径为200-300nm。
更优选地，根据本发明制得的超细镍粉在制备车规级陶瓷电容器中的用途中，超细镍粉在温度为700℃时的热收缩率＜10%。
更优选地，根据本发明制得的超细镍粉在制备车规级陶瓷电容器中的用途中，超细镍粉的平均粒径低于120nm。
优选地，根据本发明制得的超细镍粉，超细镍粉的起始氧化温度＞300℃。
本发明还提供了一种超细镍粉的制备方法，包括以下步骤：
将镍盐、成核剂、络合剂与水混合均匀制得镍盐溶液；
将还原剂、pH调节剂与水混合均匀制得还原剂溶液；
将上述镍盐溶液与还原剂溶液混合均匀，搅拌均匀，析晶，洗涤，固液分离，干燥，得到镍结晶粉，破碎，得到超细镍粉。
本发明将水溶性镍盐、成核剂、络合剂、水复合制得镍盐溶液，并与还原剂溶液进行反应，进而制得超细镍粉，该超细镍粉平均粒径尺寸较小且粒径均一，分布均匀，球形度高，在溶剂具有较好的分散性能，其表面具有合适的含氧率，且在高温条件下具有较低的热收缩率，能广泛应用于车规级陶瓷电容器中。因此，本发明是一种平均粒径尺寸较小且粒径均一的超细镍粉，其在溶剂具有较好的分散性能，在高温条件下具有较低的热收缩率，能广泛应用于车规级陶瓷电容器中。
附图说明
图1为实施例1中甲基琥珀酸酐、琥珀酸衍生物的红外光谱图；
图2为实施例1中超细镍粉的SEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
需要说明的是，本发明实施例中的实验操作方法，如无特殊说明，均为常规实验操作方法。本发明实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
根据本发明制得的超细镍粉，成核剂选自锡盐、铅盐、铜盐、银盐、金盐、铂盐、钯盐中的至少一种；具体优选锡盐与钯盐复合物；且铜盐与钯盐的质量比为0.45-0.75:1；其中成核剂的加入量为水溶性镍盐中镍的6-10质量ppm。将铜盐与钯盐复合使用作为成核剂，可能能够镍粉成核均匀，得到粒径尺寸细小的镍粉，改善镍粉的使用性能。
根据本发明制得的超细镍粉，络合剂选自乙二胺、甲酸、乙酸、氨、乙酰丙酮、葡萄糖酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、水杨酸、琥珀酸、琥珀酸衍生物、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠中的至少一种；具体优选琥珀酸衍生物。
其中琥珀酸衍生物的制备方法如下：
将甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）加入到容器中，然后加入甲苯，加热到70-90℃回流反应30-60min，冷却至室温，用浓度为2-5mol/L的盐酸溶液调节pH至1.5-2.5，旋蒸除去甲苯，采用乙醇/水（v/v=2-4:1）混合溶剂进行重结晶，真空干燥，得到琥珀酸衍生物。
根据本发明琥珀酸衍生物的制备方法，甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）的摩尔比为1:1-2；具体优选1:1、1:1.5。
本发明琥珀酸衍生物的制备方法具体如下：
将甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）按摩尔比1:1-2加入到容器中，然后加入甲基琥珀酸酐重量2-4倍的甲苯，加热到70-90℃回流反应30-60min，冷却至室温，用浓度为2-5mol/L的盐酸溶液调节pH至1.5-2.5，旋蒸除去甲苯，采用乙醇/水（v/v=2-4:1）混合溶剂进行重结晶，真空干燥，得到琥珀酸衍生物。
根据本发明制得的超细镍粉，还原剂选自硼氢化钠、水合肼、乙二醇、抗坏血酸、乙醇中的至少一种；具体优选水合肼；其中还原剂与水溶性镍盐中镍的摩尔比为0.35-0.65:1，具体优选0.4-0.65:1、0.45-0.65:1、0.5-0.65:1、0.55-0.65:1、0.65-0.65:1。
根据本发明制得的超细镍粉，pH调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；调节体系pH值为9-10。
本发明还提供了一种超细镍粉的制备方法，具体包括以下步骤：
将镍盐、成核剂、络合剂与镍盐质量2-4倍的水混合均匀制得镍盐溶液，其中成核剂的加入量为水溶性镍盐中镍的6-10质量ppm，水溶性镍盐中金属镍与络合剂的摩尔比为1:0.25-0.75；
将还原剂与还原剂质量15-30倍的水混合均匀，制得还原剂溶液，还原剂与水溶性镍盐中镍的摩尔比为0.35-0.65:1；
将上述镍盐溶液与还原剂溶液混合均匀，加热到75-85℃反应20-40min，加入pH调节剂，其中pH调节剂调节体系pH至9-10，搅拌均匀，析晶，用纯水洗涤，固液分离，置于100-120℃下干燥3-5h，得到镍结晶粉，破碎，得到超细镍粉，其平均粒径尺寸≤250nm。
由于超细镍粉用于车规级陶瓷电容器时，是与有机树脂、有机溶剂等混合制得导电糊，然后将导电糊通过丝网印刷在电介质生片上，印刷后的导电糊交替重叠得到层叠电介质生片，进行压接，再进行切割成规定大小，高温煅烧，其煅烧温度高于1000℃，以除去有机树脂、有机溶剂；然而有机树脂分解会产生大量气体，在内部电极形成裂痕，在镍粉表面形成一层含硫保护层，能够抑制镍粉表面有机树脂的分解，进而得到性能较好的多层陶瓷电容器。
本发明在制备超细镍粉的过程中，向体系中加入含硫化合物水溶液，然后固液分离，干燥，得到硫表面改性的镍结晶粉，在镍粉表面形成一层含硫保护层；其中，含硫化合物选自二丙基二硫、1,2-乙二硫醇、巯基乙醇、巯基丁二酸中的至少一种。
需要说明的是，含硫化合物水溶液的浓度为3-8wt%，其中含硫化合物与水溶性镍盐的质量比为1-2:0.5-1。
本发明在制备超细镍粉的过程中，在镍盐溶液与还原剂溶液混合时加入N-甲基二乙醇胺，其中N-甲基二乙醇胺与水溶性镍盐的质量比为0.25-0.45:1，N-甲基二乙醇胺的加入，其可能使镍盐溶液与还原剂溶液充分均匀接触，得到粒径大小均一，且在溶剂中分散性较好的超细镍粉。
根据本发明制得的超细镍粉，其杂质含量分别为：碳含量0.03~0.2%，铁含量＜0.01%，铝含量＜0.01%，硅含量＜0.01%，钙含量＜0.01%，镁含量＜0.01%，锆含量＜0.01%，钴含量＜0.02%。
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1：
一种超细镍粉的制备方法，具体包括以下步骤：
将六水合硝酸镍、成核剂（二水合硝酸铜与二水合氯化钯的质量比为0.55:1）、络合剂琥珀酸衍生物与六水合硝酸镍质量2倍的水混合均匀制得镍盐溶液，其中成核剂的加入量为六水合硝酸镍中镍的8质量ppm，六水合硝酸镍中镍与络合剂琥珀酸衍生物的摩尔比为1:0.35；
将还原剂水合肼与水合肼质量20倍的水混合均匀，制得还原剂溶液，还原剂水合肼与六水合硝酸镍中镍的摩尔比为0.45:1；
将上述镍盐溶液与还原剂溶液混合均匀，加热到85℃反应40min，加入pH调节剂氢氧化钠，其中氢氧化钠调节体系pH至9.5，搅拌均匀，析晶，用电导率为1μs/cm的纯水过滤洗涤，直至过滤得到的滤液的电导率低于10μs/cm，固液分离后，将固体产物置于110℃下干燥4h，得到镍结晶粉，破碎，得到超细镍粉。
其中琥珀酸衍生物的制备方法如下：
将甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）按摩尔比1:1.3加入到容器中，然后加入甲基琥珀酸酐重量2.5倍的甲苯，加热到75℃回流反应45min，冷却至室温，用浓度为5mol/L的盐酸溶液调节pH至1.5，旋蒸除去甲苯，采用乙醇/水（v/v=2:1）混合溶剂进行重结晶，真空干燥，得到琥珀酸衍生物。
实施例2：
一种超细镍粉的制备方法，其他步骤均与实施例1相同，与实施例1不同的是：将六水合硝酸镍、成核剂（二水合硝酸铜与二水合氯化钯的质量比为0.75:1）、络合剂琥珀酸衍生物与六水合硝酸镍质量2倍的水混合均匀制得镍盐溶液，其中成核剂的加入量为六水合硝酸镍中镍的8质量ppm，六水合硝酸镍中镍与络合剂琥珀酸衍生物的摩尔比为1:0.45。
实施例3：
一种超细镍粉的制备方法，其他步骤均与实施例1相同，与实施例1不同的是：将还原剂水合肼与水合肼质量20倍的水混合均匀，制得还原剂溶液，还原剂水合肼与六水合硝酸镍中镍的摩尔比为0.65:1。
实施例4：
一种超细镍粉的制备方法，其他步骤均与实施例1相同，与实施例1不同的是：将上述镍盐溶液与还原剂溶液混合均匀，加热到85℃反应40min，然后加入浓度为5wt%的巯基丁二酸，其中巯基丁二酸与六水合硝酸镍的质量比为1:0.75，其中氢氧化钠调节体系pH至9.8，搅拌均匀，析晶，用电导率为1μs/cm的纯水过滤洗涤，直至过滤得到的滤液的电导率低于10μs/cm，置于110℃下干燥4h，得到镍结晶粉，破碎，得到超细镍粉。
实施例5：
一种超细镍粉的制备方法，其他步骤均与实施例1相同，与实施例1不同的是：将络合剂琥珀酸衍生物替换为琥珀酸；
实施例6：
一种超细镍粉的制备方法，其他步骤均与实施例1相同，与实施例1不同的是：将上述镍盐溶液与还原剂溶液混合均匀，加热到85℃反应40min，加入pH调节剂氢氧化钠，其中氢氧化钠调节体系pH至9.5，然后加入N-甲基二乙醇胺，其中N-甲基二乙醇胺与六水合硝酸镍的质量比为0.25:1，搅拌均匀，析晶，用电导率为1μs/cm的纯水过滤洗涤，直至过滤得到的滤液的电导率低于10μs/cm，固液分离后，将固体产物置于110℃下干燥4h，得到镍结晶粉，破碎，得到超细镍粉。
实施例7：
一种超细镍粉的制备方法，其他步骤均与实施例6相同，与实施例6不同的是：在制备超细镍粉的过程中加入N-甲基二乙醇胺，其中N-甲基二乙醇胺与六水合硝酸镍的质量比为0.45:1。
实施例8：
一种超细镍粉的制备方法，其他步骤均与实施例5相同，与实施例5不同的是：将上述镍盐溶液与还原剂溶液混合均匀，加热到85℃反应40min，加入pH调节剂氢氧化钠，其中氢氧化钠调节体系pH至9.5，然后加入N-甲基二乙醇胺，其中N-甲基二乙醇胺与六水合硝酸镍的质量比为0.25:1，搅拌均匀，析晶，用电导率为1μs/cm的纯水过滤洗涤，直至过滤得到的滤液的电导率低于10μs/cm，固液分离后，将固体产物置于110℃下干燥4h，得到镍结晶粉，破碎，得到超细镍粉。
【性能表征测试】
1、琥珀酸衍生物结构表征
采用傅立叶红外光谱仪，溴化钾压片法对甲基琥珀酸酐、琥珀酸衍生物进行红外表征，测试范围4000-500cm-1。
图1为实施例1中甲基琥珀酸酐、琥珀酸衍生物的红外光谱图；从图1可以看出，甲基琥珀酸酐在1870cm-1、1770cm-1附近出现的特征吸收峰分别为甲基琥珀酸酐中C=O的反称吸收峰、对称吸收峰；相对于甲基琥珀酸酐，琥珀酸衍生物在1740cm-1附近出现的特征吸收峰为羧基中C=O中的伸缩振动；在1570cm-1附近出现的特征吸收峰为C-N的伸缩振动；且在1870cm-1、1770cm-1附近未出现酸酐中C=O的特征吸收峰，这表明采用甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）制得琥珀酸衍生物。
2、超细镍粉表面形貌测试
采用扫描电子显微镜对制得的超细镍粉进行表面形貌观察。
图2为实施例1中超细镍粉的SEM图；从图2可以看出，超细镍粉分布均匀，粒径较小且均一，没有发生明显的团聚，球形度较高。
3、超细镍粉性能测试
（Ⅰ）平均粒径尺寸
采用扫描电子显微镜对制得的超细镍粉进行拍照观察，根据图像分析软件测定照片中500个颗粒计算出平均粒径尺寸。
表1 超细镍粉的平均粒径尺寸
由表1可以看出，实施例1-4中超细镍粉的平均粒径低于120nm，Cv值低于11%，低于实施例5，这表明本发明采用甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）制得琥珀酸衍生物，将其作为络合剂，与水溶性镍盐进行反应，并制得镍粉，其可能能够促进形成镍络合物，进而改善镍粉的析出速率，得到平均粒径较小且均一的镍粉；实施例6-7中超细镍粉的平均粒径低于100nm，低于实施例1，这表明在镍盐溶液与还原剂溶液的混合过程中加入N-甲基二乙醇胺，使其充分均匀接触，进一步降低了超细镍粉的平均粒径，使其具有较好的粒径均一性。
（Ⅱ）含氧率测试
将制得的超细镍粉试样置于镍制胶囊中，并放入坩埚中，在氩气气氛环境中加热到600℃，采用傅立叶变换红外分光光度计对产生的CO进行定量，求取镍粉中的含氧率。
表2 超细镍粉的含氧率
由表2可以看出，实施例1-4中超细镍粉的含氧率不低于0.7wt%，高于实施例5，这表明本发明采用甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）制得琥珀酸衍生物，将其作为络合剂，与水溶性镍盐进行反应，并制得镍粉，其提高了镍粉表面的含氧率，可能使镍粉表面具有氧化物保护层，进而避免镍粉颗粒之间发生团聚；对比实施例1与实施例6-7，实施例6-7中超细镍粉的含氧率高于实施例1，这表明在镍盐溶液与还原剂溶液的混合过程中加入N-甲基二乙醇胺，进一步提高了超细镍粉表面的含氧率。
（Ⅲ）分散性测试
取0.045g超细镍粉加入到120mL纯水中，超声分散2min，分散后使用2.5μm膜滤器进行减压过滤，若分散液在膜滤器通过所用时间不高于25s则分散性良好；若高于25s则分散性较差。
表3 超细镍粉在膜滤器通过所用的时间
由表3可以看出，实施例1-4中超细镍粉分散液在膜滤器通过所用的时间低于25s，其分散性优于实施例5，制得的超细镍粉具有较好的分散性能；对比实施例1与实施例6-7，实施例6-7中超细镍粉分散液在膜滤器通过所用的时间低于实施例1，这表明在镍盐溶液与还原剂溶液的混合过程中加入N-甲基二乙醇胺，超细镍粉在水中的分散性能进一步得到了提高。
（Ⅳ）热收缩性能测试
将制得的超细镍粉按照常规方法制成片式多层陶瓷电容器，采用热机械分析仪，在1.8体积氢-氮还原气氛下，升温速率为5.5℃/min的条件下，在最高温度为700℃时测试超细镍粉在片式多层陶瓷电容器的热收缩行为。
表4 超细镍粉在片式多层陶瓷电容器的热收缩率
由表4可以看出，实施例1-5中超细镍粉在片式多层陶瓷电容器的热收缩率低于10%，实施例1-4中超细镍粉在片式多层陶瓷电容器的热收缩率低于8%，低于实施例5，这表明本发明采用甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）制得琥珀酸衍生物，将其作为络合剂，与水溶性镍盐进行反应，并制得镍粉，该镍粉具有较小的平均粒径，且颗粒均一，热收缩率较低，能够广泛应用于车规级陶瓷电容器中。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超细镍粉，其特征是：所述超细镍粉通过镍盐溶液与还原剂析晶而成；
所述镍盐溶液至少包括水溶性镍盐、成核剂、络合剂和水；
所述超细镍粉的平均粒径尺寸≤300nm；所述超细镍粉中的平均晶粒尺寸为30-80nm。
2.根据权利要求1所述的一种超细镍粉，其特征是：所述超细镍粉的氧含量为0.2-5wt%。
3.根据权利要求1所述的一种超细镍粉，其特征是：所述水溶性镍盐选自氯化镍、硝酸镍、硫酸镍中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种超细镍粉，其特征是：所述成核剂选自锡盐、铅盐、铜盐、银盐、金盐、铂盐、钯盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种超细镍粉，其特征是：所述络合剂选自乙二胺、甲酸、乙酸、氨、乙酰丙酮、葡萄糖酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、水杨酸、琥珀酸、琥珀酸衍生物、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种超细镍粉，其特征是：所述琥珀酸衍生物利用甲基琥珀酸酐与1,4-环己烷双（甲基胺）反应制得。
7.根据权利要求1所述的一种超细镍粉，其特征是：所述镍盐溶液中水溶性镍盐中金属镍与络合剂的摩尔比为1:0.25-0.75。
8.权利要求1所述的一种超细镍粉在制备车规级陶瓷电容器中的用途。
9.根据权利要求8所述的用途，其特征是：所述超细镍粉在温度为700℃时的热收缩率＜15%。
10.一种超细镍粉的制备方法，包括以下步骤：
将镍盐、成核剂、络合剂与水混合均匀制得镍盐溶液；
将还原剂、pH调节剂与水混合均匀制得还原剂溶液；
将所述镍盐溶液与所述还原剂溶液混合均匀，搅拌均匀，析晶，洗涤，固液分离，干燥，得到镍结晶粉，破碎，得到权利要求1所述的超细镍粉。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020189402A1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-12-19 | Takayuki Ito | Nickel powder dispersion, method of producing nickel power dispersion and method of producing conductive paste |
| WO2008001741A1 (fr) * | 2006-06-27 | 2008-01-03 | Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. | Fines particules de nickel, procédé de fabrication de celles-ci, et composition fluide les utilisant |
| CN101622090A (zh) * | 2007-02-27 | 2010-01-06 | 三菱麻铁里亚尔株式会社 | 金属纳米颗粒分散液及其制备方法以及金属纳米颗粒的合成方法 |
| CN102509787A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-06-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种球形掺杂纳米Ni(OH)2的制备方法 |
| JP2017150074A (ja) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル粉末の製造方法 |
| CN108602121A (zh) * | 2015-12-15 | 2018-09-28 | 三菱综合材料株式会社 | 焊料粉末及其制造方法以及使用该粉末的焊接用浆料的制备方法 |
| CN108602129A (zh) * | 2016-03-18 | 2018-09-28 | 住友金属矿山株式会社 | 镍粉、镍粉的制造方法以及使用镍粉的内部电极膏和电子部件 |
| JP2020100858A (ja) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル粉末およびその製造方法 |
| CN112872349A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-01 | 杭州新川新材料有限公司 | 一种核壳结构的纳米镍粉 |
| JP2021161495A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 三井金属鉱業株式会社 | ニッケル粒子及びその製造方法、並びに導電性組成物 |
| JP2023001435A (ja) * | 2021-06-21 | 2023-01-06 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル粉末の製造方法 |
| JP2023008653A (ja) * | 2021-07-06 | 2023-01-19 | 三井金属鉱業株式会社 | ニッケル粉末、その製造方法、導電性組成物及び導電膜 |
-
2023
- 2023-02-15 CN CN202310116486.4A patent/CN116275081B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020189402A1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-12-19 | Takayuki Ito | Nickel powder dispersion, method of producing nickel power dispersion and method of producing conductive paste |
| WO2008001741A1 (fr) * | 2006-06-27 | 2008-01-03 | Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. | Fines particules de nickel, procédé de fabrication de celles-ci, et composition fluide les utilisant |
| CN101622090A (zh) * | 2007-02-27 | 2010-01-06 | 三菱麻铁里亚尔株式会社 | 金属纳米颗粒分散液及其制备方法以及金属纳米颗粒的合成方法 |
| CN102509787A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-06-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种球形掺杂纳米Ni(OH)2的制备方法 |
| CN108602121A (zh) * | 2015-12-15 | 2018-09-28 | 三菱综合材料株式会社 | 焊料粉末及其制造方法以及使用该粉末的焊接用浆料的制备方法 |
| JP2017150074A (ja) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル粉末の製造方法 |
| CN108602129A (zh) * | 2016-03-18 | 2018-09-28 | 住友金属矿山株式会社 | 镍粉、镍粉的制造方法以及使用镍粉的内部电极膏和电子部件 |
| JP2020100858A (ja) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル粉末およびその製造方法 |
| JP2021161495A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 三井金属鉱業株式会社 | ニッケル粒子及びその製造方法、並びに導電性組成物 |
| CN112872349A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-01 | 杭州新川新材料有限公司 | 一种核壳结构的纳米镍粉 |
| JP2023001435A (ja) * | 2021-06-21 | 2023-01-06 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル粉末の製造方法 |
| JP2023008653A (ja) * | 2021-07-06 | 2023-01-19 | 三井金属鉱業株式会社 | ニッケル粉末、その製造方法、導電性組成物及び導電膜 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 湛菁等: "超细镍粉的制备及还原生长机理研究", 材料工程, no. 07, 20 July 2011 (2011-07-20), pages 10 - 14 * |
Also Published As
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