JP3746674B2

JP3746674B2 - Nickel powder and paste containing the powder

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Publication number: JP3746674B2
Application number: JP2000342569A
Authority: JP
Inventors: 宏之内藤; 典孝飯田
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: JP2002150834A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ニッケルを主体とする粉末状組成物（ニッケル粉末）に関する。特に、セラミックコンデンサその他のセラミック電子部品（種々の回路素子を包含する。）の導電部（内部電極等）を形成するのに好適なニッケル粉末及びその製造方法、並びに当該ニッケル粉末を含むニッケルペーストに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子部品の小型化および高度集積化に伴い、誘電体層（セラミック層）と内部電極層とを交互に積層・焼成して成るいわゆる積層セラミックコンデンサー（以下、ＭＬＣＣという）が多用されている。
かかるＭＬＣＣの誘電体層は、誘電率の高いチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）等を主成分として形成されている。一方、内部電極形成材料としては、従来、Ｐｄ、Ｐｄ−Ａｇ等が使用されてきたが、貴金属であるＰｄやＡｇ等は高価であるためコスト面で不利である。このため、かかる内部電極形成材料として、ニッケル等の卑金属が利用されるようになってきた。
【０００３】
次に、ニッケルを利用するＭＬＣＣの典型的製造例を説明する。
先ず、上述のＢａＴｉＯ_３等の誘電体粉末とポリビニルブチラール等の有機バインダーとを混練・懸濁して誘電体層形成材料を調製する。次いで、その材料をドクターブレード法等によってシート状に成形し、いわゆる誘電体グリーンシートを作製する。他方、電極形成成分としてのニッケル粉末と、有機バインダー（セルロース系樹脂、アクリル系樹脂等）とを所定の溶剤に添加・混練してニッケルペーストを調製する。次いで、上記作製しておいた誘電体グリーンシートに当該ペーストを所定のパターンで印刷（例えばスクリーン印刷法）し、乾燥する。このことによって、上記シート上に内部電極を形成する。そして、上記ニッケルペーストが印刷された誘電体グリーンシートを所定枚数積層し、相互に熱圧着する。その後、この積層体を目的の大きさに切断する。
次いで、かかる積層体を酸化性雰囲気中（典型的には大気中）で３５０〜５００℃に加熱し、当該積層体に含まれる有機成分を酸化分解・除去する処理（即ち脱バインダー処理）を行う。続いて、ニッケルから成る内部電極が過度に酸化しないように還元性雰囲気中に移し、１３００℃前後の温度条件で焼成を行う。
【０００４】
この一連の工程によって、内部電極及び誘電体グリーンシートが焼結して成るセラミックコンデンサ本体が得られる。而して、そのコンデンサ本体の側面に上記内部電極と接続するようにして所定の外部電極を焼き付けることによって、目的のＭＬＣＣを得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のニッケルペーストを用いるＭＬＣＣ製造においては、上記脱バインダー処理に関連して次のような問題点があった。
すなわち、内部電極を構成する従来のニッケル粉末は、上記脱バインダー処理（加熱処理）時に比較的酸化し易かった。かかる酸化は、ニッケル粉末成形物（ここでは内部電極）の体積膨張を起こす要因である。
他方、上述のチタン酸バリウム等から成る誘電体グリーンシートは、同じ脱バインダー処理を施された際に顕著な酸化・体積膨張は認められない。従って、従来のＭＬＣＣ製造工程においては、かかる内部電極と誘電体グリーンシートとの間の耐酸化・体積膨張性に関するギャップが問題であった。すなわち、両者の間に体積変化に関する不均衡、すなわち脱バインダー処理時におけるニッケル粉末の酸化膨張が大きい程、内部電極層と誘電体グリーンシート（誘電体層）との間には大きな応力が発生することになる。その結果、製造するセラミックコンデンサにクラックや層間剥離（デラミネーション）が生じたりするという問題が生じる場合があった。
そこで、本発明は上記問題点を解決するために創出されたものであり、その目的とするところは、上記脱バインダー処理時のような加熱条件下における耐酸化性能を向上させたニッケル粉末及びその製造方法を提供することである。また、他の目的は、当該ニッケル粉末を含み、ＭＬＣＣ製造工程において上記クラックや層間剥離の発生を高い次元で防止し得る、導電部形成用のニッケルペーストを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によって提供されるニッケル粉末は、ニッケルを主体として構成されたニッケル粉末（粉末状組成物）であって、ニッケル１００に対して０．１〜５．０の重量比でリンが含まれている。
かかる重量比でリンを含ませることによって、ニッケルの耐酸化性能を向上させることができる。すなわち、本発明のニッケル粉末では、上記脱バインダー処理のような加熱条件下における酸化・体積膨張が抑制され得る。このため、ＭＬＣＣの製造において本発明のニッケル粉末（具体的には本発明のニッケル粉末を含むペースト）を上記内部電極を形成するのに使用すると、上記クラックや層間剥離の発生を抑制しつつ高精度のセラミックコンデンサ本体を製造することができる。
【０００７】
また、本発明のニッケル粉末として好ましいものでは、かかる粉末はほぼ球状に形成されている。
かかる形状の本発明のニッケル粉末によると、歪な形状の粉末と比較して、分散性がより良好なペーストを調製することができる。分散性が良好であると、例えば誘電体グリーンシートの所定位置に均質にペースト（即ちニッケル粉末）を付着させることができる。また、かかる形状の本発明のニッケル粉末によると、歪な形状の粉末と比較して、より充填性に優れる。充填性が良好であると、例えば誘電体グリーンシートの所定位置に緻密（高密度）にペースト（即ちニッケル粉末）を付着させることができる。従って、ＭＬＣＣの製造において、上記形状の本発明のニッケル粉末を含むペーストを上記内部電極を形成するのに使用すると、より高精度のセラミックコンデンサ本体を製造することができる。
【０００８】
また、本発明は、上記いずれかの構成のニッケル粉末と、有機バインダーとを主成分として含む、セラミック電子部品の導電部形成用ニッケルペーストを提供する。
本発明のニッケル粉末を含むことを特徴とする本発明のニッケルペーストによると、ニッケル粉末の耐酸化性能が高い結果、上記クラックや層間剥離の発生を抑制しつつ高精度のセラミックコンデンサ本体その他のセラミック電子部品を製造することができる。
【０００９】
また、本発明は、上記ニッケル粉末を製造する方法を提供する。すなわち、本発明によって提供される一つの方法は、リン化合物の添加されたニッケル塩溶液から成るミストを生成する工程と、該ミストを還元性ガス中で加熱して粉末化する工程とを包含する、リン（Ｐ）のニッケル（Ｎｉ）に対する重量比（Ｐ：Ｎｉ）が０．１〜５．０：１００であるリン含有ニッケル粉末の製造方法である。
かかる構成の本発明のニッケル粉末製造方法によると、非酸化性雰囲気（典型的にはニッケル酸化反応を抑止し得る還元性ガス中）でミストを乾燥・粉末（粒子）化することができる。このとき、当該ミストにリンが混在する結果、得られるニッケル粉末中にリン成分を含有させることができる。このため、本発明のニッケル粉末製造方法によると、上記本発明のニッケル粉末を容易に製造することができる。
好ましくは、前記リン化合物が酸化リンであることを特徴とする。また、好ましくは、前記溶液に含まれるリンのニッケルに対する重量比（Ｐ：Ｎｉ）が０．５〜３．０：１００の範囲にあることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１１】
本発明のニッケル粉末では、リン（Ｐ）のニッケル（Ｎｉ）に対する重量比が概ね０．１〜５．０：１００となるようにリンを含有しておればよい。かかる重量比よりもリンの含有量が少なすぎると耐酸化性の向上が期待できない。一方、上記重量比よりもリンの含有量が多すぎるとニッケル純度が低下しすぎ、ニッケル粉末本来の性状（例えば電気的特性）の維持に好ましくない。また、ニッケル粉末をほぼ球状にするには、上記重量比（Ｐ：Ｎｉ）が０．５〜３．０：１００の範囲にあることが特に好ましい。
また、本発明のニッケル粉末では、リンの存在形態に特に制限はない。例えば、ニッケル粉末（粒子）の内部にリンが高率に存在していても良いし、或いはその表面部にリンが多量に集積したものであってもよい。酸化防止機能（耐酸化性）の向上の観点からは、ニッケル粉末の表面部にリンが高率に存在するものが好ましい。また、ニッケル粉末に含まれるリンの化学的形態は、特に制限はない。不純物（特に重金属）を含ませないという観点から、種々の酸化物形態（五酸化リン、四酸化リン、三酸化リン等）が好ましい。あるいは、ニッケルと化合した形態であってもよい。
【００１２】
また、本発明のニッケル粉末では、その粉体サイズ（即ち粒径）に特に制限はない（即ち用途に応じて好適な粒径は異なり得る。）。例えば、ＭＬＣＣの内部電極形成に使用する場合には、粒径がより小さいニッケル粉末が好ましい。しかし、上記重量比でリンを含ませるには、ある程度の粒径が必要である。従って、本発明のニッケル粉末（特にＭＬＣＣの内部電極形成用途の場合）の平均粒径は０．１〜１μｍであることが好ましく、０．１〜０．５μｍであることが特に好ましい。また、ニッケル粉末の比表面積（ＢＥＴに基づく）は、１〜１０ｍ^２／ｇであることが好ましい。また、上述のように、ニッケル粉末の形状（粒子の外形）は、ほぼ球状であることが好ましく、その表面が平滑なものが上記充填性向上のために特に好ましい。また、ニッケル粉末の結晶性が高いもの（典型的には単結晶質のもの）が、上記充填性をより向上させ得るため、好ましい。なお、かかる粒径及び形状のニッケル粉末は、後述するような噴霧熱分解法によって種々の原料から好適に製造することができる。
【００１３】
本発明のニッケル粉末は、上記重量比でリンを含有することを前提としたうえ、その他の不純物を実質的に含まないものが好ましい。しかしながら、例えば本発明のニッケル粉末をＭＬＣＣ等のセラミック電子部品の導電部（内部電極等）の形成に使用する場合、本発明の目的（即ち耐酸化性の向上）を達成し得る限り、微量成分の存在を否定するものではない。例えば、モリブデンやタンタル等の遷移金属元素、及び／又は、酸素、硫黄等の非金属元素を副成分として含むものであってもよい。
【００１４】
次に、本発明のニッケル粉末の好適な製造方法について説明する。なお、以下で詳述する具体的な内容・工程以外の条件設定や補助的処理工程の追加等は、従来の金属粉末製造分野（ニッケル粉末の製造を含む）で一般的に用いられているものに準じればよく、特に制限されない。
【００１５】
上述した粒径且つ形状の本発明のニッケル粉末を製造するのに特に好適な製造法として、いわゆる噴霧熱分解法に基づく方法が挙げられる。
本製造法の一好適例を概略すれば次のとおりである。すなわち、先ず、ニッケル塩（硝酸塩等）とリン化合物（酸化リン等）を含む溶液（典型的には水溶液又はコロイド溶液）を調製し、超音波振動子等によって当該溶液からニッケルとリンとが混在するミストを発生させる。次いで、当該発生したミストを種々のキャリアーガスとともに加熱炉に導入する。而して、その加熱炉内において所望の温度条件且つ非酸化性雰囲気中でミストの乾燥および熱分解処理を行う。このことによって、目的とするニッケル粉末を生成することができる。
【００１６】
なお、かかる噴霧熱分解法で調製・使用される原料溶液は、超音波振動、スプレーその他の手段によってニッケルとリンとが混在するミスト（これら元素は溶媒に溶けた状態でもよく、分散した状態でもよい）が容易に生成され得る性状のものであればよく、当該溶液調製のために使用するニッケル化合物やリン化合物の種類に特に制限はない。例えば、リン化合物としては、単体のリン、五酸化リンその他の酸化物等が好適に使用し得る。
また、上記キャリアーガスとしては、特に還元性雰囲気を形成し得る還元性ガスが好適である。かかる還元性ガス（典型的にはＨ_２、ＮＨ_３、ＣＯ等を濃度１０％前後となるようにＮ_２等の不活性ガスに加えた混合ガス）を用いると酸化ニッケルの析出を著しく抑制し得、結果、ニッケル粉末の高純度化（典型的には脱酸素化）を図ることができる。
【００１７】
次に、上記噴霧熱分解法によって本発明のニッケル粉末を製造するのに好適な製造装置の一例を、図１を参照しつつ説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るニッケル粉末製造装置２は、大まかにいって、ニッケルおよびリンを含むミストを発生させるためのミスト発生器４と、それに連通する管状の反応管２０と、捕集器２４とを備える。反応管２０と捕集器２４とは接続管２２で連通されている。
ミスト発生器４は、原料溶液８（即ちリン化合物の添加されたニッケル塩溶液）を内部に備蓄させることが可能な空間を有する。また、ミスト発生器４には、ガス供給管６が接続されている。そのガス供給管６の図示しない他端は、キャリアーガスを供給する外部ガス供給源（図示省略）に接続されている。また、このミスト発生器４には、霧発生装置１０が設けられている。その霧発生装置１０は超音波振動子（図示省略）を有しており、超音波振動によって溶液８を霧化即ちニッケルとリンとが混在するミストを発生させることができる。なお、図中の矢印は、本実施形態に係る製造装置２内におけるキャリアーガスおよびミストの流れていく方向を示す。
【００１８】
一方、上記加熱炉に相当する反応管２０は、上記ミストやキャリアーガスが流通可能に構築されている。なお、反応管２０は後述する使用温度で上記ミストやキャリアーガスと反応しない材質で構成されるのが望ましい。
なお、この反応管２０内を通過する上記ミストの加熱には、反応管２０の周囲に設置した電気炉（ジュール熱等による加熱手段）や高周波炉（高周波加熱手段）等の直接加熱装置を使用してもよいし、あるいは反応管２０内に外部から高温の不活性若しくは還元性ガスを注入するといった間接的な加熱方法を採用してもよい。また、加熱装置は一つだけである必要はなく、同タイプまたは異なるタイプのものを複数備えてもよい（図中の符号１２，１４，１６，１８参照）。このことによって、反応管２０をいくつかの加熱部に区分し得、さらには各加熱装置の出力（供給熱量等）を独自に制御することで、ミストを段階的且つ位置特異的に加熱・昇温することができる。例えば、ミスト発生器４に最も近い加熱部（以下「第一の加熱部」という。）を１００〜３００℃付近の低温に設定し、そこから加熱部ごと（以下、第一の加熱部に近いものから順に第二、第三、第四の加熱部という。）に順次昇温するという制御方法を採用することによって、形状の良い（所望する形状の）ニッケル粉末を生成することができる。
このように温度制御された反応管２０内において、上記ミストを段階的に加熱・昇温しつつ乾燥および熱分解（好ましくは還元条件下における熱分解）することによって、リンを含有することを特徴とする本発明のニッケル粉末（典型的には結晶質ニッケル粉末）を高純度に且つ比較的小さい粒径で生成することができる。
なお、加熱炉（反応管２０）内の設定温度（即ち第一の加熱部設置区域〜第四の加熱部設置区域の各々の温度設定）は、所望するニッケル粉末の粒径や製造条件（例えばキャリアーガスの流速等）に基づいて適宜異ならせることができる。
【００１９】
一方、本実施形態に係る捕集器２４は、反応管２０内で生成したニッケル粉末を捕集するための装置である。かかる目的の捕集器２４としては、静電力によって微細な粉末を捕集する静電捕集器が好適である。かかる静電式の捕集器２４を採用すると、反応管２０内で生成されるとともに接続管２２を介して捕集器２４内に導入されたニッケル粉末を効率よく静電力にて捕集（回収）することができる。また、バグフィルタやサイクロン等も好適である。なお、ニッケル粉末とともに捕集器２４内に導入されるキャリアーガスは、排気管２６から図示しない外部ガス処理部へと排気される。
【００２０】
以上、本発明のニッケル粉末を噴霧熱分解法に基づいて製造する場合の好適な一実施形態を図面を参照しつつ説明したがこの形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態ではニッケル塩とリン化合物（五酸化リン等）とを含む溶液８を噴霧熱分解させることによってニッケル粉末を製造しているが、リンの供給方法はこの形態に限定されない。例えば、上記溶液にリンを予め添加しておく方法に代えて、別途気化またはミスト化したリンまたはリン化合物を上記製造装置１（典型的には反応管２０内）に供給し、ミスト発生器４で発生したミスト（リンを含まないもの）と混合し、結果的にニッケルとリンとが混在するミストを生成する手段によってもよい。
【００２１】
次に、本発明に係るニッケルペーストについて説明する。本発明のニッケルペーストは、セラミック電子部品の導電部（セラミックコンデンサの内部電極等）を形成するのに特に好適なペーストであり、上述の本発明のニッケル粉末と各種有機バインダーとを主成分とするペーストである。
本発明のニッケルペーストに含み得る有機バインダーとしては、上記脱バインダー処理（典型的には酸化雰囲気中で３５０〜５００℃の加熱処理）において蒸発除去（脱脂）し得るものであればよく、従来のセラミックコンデンサ内部電極形成用の導電ペーストに含有されていた樹脂であれば特に制限無く用いることができる。かかる好適な有機バインダーとしては、セルロース系樹脂やアクリル系樹脂が挙げられる。本発明のニッケルペーストでも、これら有機バインダーを従来の導電ペーストと同様の比率で含ませることができる。
一方、本発明のニッケルペーストに含ませるニッケル粉末の量（含有率）に特に制限はないが、誘電体グリーンシート等への塗布性（即ち塗布し易い流動性および塗布後の保持安定性）を考慮すると、ペースト中に含まれる本発明のニッケル粉末の含有率が概ね３０wt％〜８５wt％であることが好ましい。
【００２２】
典型的には、本発明のニッケル粉末と種々の有機バインダーとを適当な比率で配合し、更にそれらをターピネオール、トリメチルベンゼン等の溶剤と混合し、適当な混練手段（スリーロールミル等）によって充分に混練することによって、本発明のニッケルペーストを好適に調製することができる。
このようにして製造される本発明のニッケルペーストは、ＭＬＣＣの内部電極等の作成に好適に用いることができる。すなわち、本発明のニッケルペーストは、従来の導電ペーストよりも耐酸化性が向上している結果、ＭＬＣＣ製造過程における上記脱バインダー処理をこれまでよりも高温域で且つ迅速に実現することができる。また、かかる用途に用いるときには、従来の導電ペーストと同様に取り扱うことができ、従来とは異なる特別な操作を要しない。
【００２３】
なお、本発明のニッケル粉末は、比較的高い耐酸化性能を有しているため、上記セラミック電子部品の導電部（セラミックコンデンサの内部電極等）形成用ペーストに利用する以外にも種々の用途に用いることができる。例えば、比較的高い耐酸化性能が要求される塗料やコーティング材用の添加物として用いることができる。
【００２４】
【実施例】
以下に説明する実施例によって、本発明を更に詳細に説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。
【００２５】
＜実施例１：リン含有ニッケル粉末の製造（１）＞
上記図１に示すニッケル粉末製造装置２を用いて、噴霧熱分解法に基づいてニッケル粉末を製造した。すなわち、硝酸ニッケル６水和物（Ｎｉ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ）を純水に加え、ニッケル濃度が約０．５ｍｏｌ／ｌとなるニッケル溶液を調製した。次いで、かかるニッケル溶液に、リンのニッケルに対する重量比が１：１００となるように五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）を添加・混合して本実施例に係る原料溶液を得た。
【００２６】
次いで、その原料溶液を図１に示すミスト発生器４に入れ、超音波振動によってミスト化した。一方、外部ガス供給源からガス供給管６を介してキャリアーガス（Ｎ_２９０％、Ｈ_２１０％から成る還元性混合ガス）を２ｃｍ／秒（ガス供給量：５ｌ／分）の流速でミスト発生器４に供給し、キャリアーガスとともにミストを反応管２０に導入した。而して、反応管２０内において、以下の加熱条件に基づいてミストを乾燥・熱分解した。すなわち、上記流速のキャリアーガスとともに反応管２０に導入されたミストを、上述の第一の加熱部、第二の加熱部、第三の加熱部および第四の加熱部においてそれぞれ３５０℃、６００℃、９００℃および１１００℃に加熱した。これにより、反応管２０を流通するミストを還元条件下で乾燥・熱分解し、ニッケル粉末を生じさせた。次いで、反応管２０内で生成されたニッケル粉末を上記捕集器２４において回収した。
【００２７】
＜実施例２：リン含有ニッケル粉末の製造（２）＞
リンのニッケルに対する重量比が０．５：１００となるように五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）を添加・混合して本実施例に係る原料溶液を調製した以外、実施例１と同様の操作を行ってニッケル粉末を製造した。
【００２８】
＜実施例３：リン含有ニッケル粉末の製造（３）＞
リンのニッケルに対する重量比が３：１００となるように五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）を添加・混合して本実施例に係る原料溶液を調製した以外、実施例１と同様の操作を行ってニッケル粉末を製造した。
【００２９】
＜実施例４：リン含有ニッケル粉末の製造（４）＞
原料溶液のニッケル濃度を約０．４３ｍｏｌ／ｌとした以外、実施例１と同様の操作を行ってニッケル粉末を製造した。
【００３０】
＜実施例５：リン含有ニッケル粉末の製造（５）＞
原料溶液のニッケル濃度を約０．４３ｍｏｌ／ｌとした以外、実施例２と同様の操作を行ってニッケル粉末を製造した。
【００３１】
＜実施例６：リン含有ニッケル粉末の製造（６）＞
原料溶液のニッケル濃度を約０．４３ｍｏｌ／ｌとした以外、実施例３と同様の操作を行ってニッケル粉末を製造した。
【００３２】
＜比較例１：無リンニッケル粉末の製造（１）＞
五酸化リンを添加しなかったこと以外、実施例１と同様の操作を行ってニッケル粉末を製造した。
【００３３】
＜比較例２：無リンニッケル粉末の製造（１）＞
五酸化リンを添加しなかったこと以外、実施例４と同様の操作を行ってニッケル粉末を製造した。
【００３４】
＜実施例７：ニッケル粉末の特性評価＞
上記実施例又は比較例で得られた各ニッケル粉末について、ニッケル粉末中に含まれるリン含量、粉末の形状および酸化開始温度を調べた。
すなわち、ニッケル粉末に含まれるリンの含量については、一般的な誘導結合プラズマ原子吸光分析（ＩＣＰ−ＡＡＳ）に基づいて測定した。
また、ニッケル粉末の形状は、電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって直接観察した。また、粉末（粒子）の比表面積をＢＥＴ法に基づいて算出した。また、結晶子サイズ（Å）を常法に基づいて算出した。
また、酸化開始温度は、一般的なＴＧ−ＤＴＡ装置を用いて熱重量分析により測定した。すなわち、大気中において、実施例１〜３と比較例１については５℃／分の昇温速度、実施例４〜６と比較例２については２℃／分の昇温速度で室温から９００℃まで加熱し、この温度範囲において酸化に基づくニッケル粉末の重量増加が始まる温度を測定し、酸化開始温度とした。すなわち、上記温度範囲におけるＴＧ挙動（チャート）を指標にしつつ室温から所定の温度域までの重量変化のない部分から酸化重量変化を示すようになる変局点（温度）を特定し、その温度を酸化開始温度と規定した。これらの結果を表１に示す。なお、表中の(-)は、未計測（未実施）であることを示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
表１から明らかなように、リンを所定の濃度で含有する各実施例のニッケル粉末は、いずれも、リンを含まない各比較例のニッケル粉末よりも酸化開始温度が上昇した。すなわち、上記各実施例に係る本発明のニッケル粉末はいずれも従来のニッケル粉末よりも高い耐酸化性能を有している。このことから、各実施例のニッケル粉末を含むペーストをＭＬＣＣの内部電極形成に用いると、上記脱バインダー処理時の内部電極（即ちニッケル粉末）の酸化・体積膨張が抑制され、結果、上記クラックや層間剥離の発生を抑制しつつ高精度のセラミックコンデンサを製造することができる。
【００３７】
また、電子顕微鏡（ＳＥＭ）による形態観察の結果、得られたニッケル粉末の表面形状はほぼ球状であり且つ平滑であることが確認された。特にリン添加率がＮｉ１００に対して１以上のもの（即ちニッケル粉体中のリン含有率がＮｉ１００に対して０．５以上のもの）は、良好な平滑表面を有していた（表中の○及び◎）。他方、リンを含まない比較例のニッケル粉末は比較的表面形状が歪であった（表中の×）。
また、かかるＳＥＭ観察の結果、本実施例により製造されたニッケル粉末の平均粒径は凡そ０．５μｍであり、その粒径分布幅は比較的狭くシャープであった。また、結晶子及び比表面積の測定結果等から、リン（ここでは五酸化リン）を所定量添加・混合することは、本実施例に係る製造プロセス（噴霧熱分解法）によるニッケル粉末形成に何ら悪影響を及ぼさないことが確認された。
以上のことから、かかる形状・サイズの各実施例のニッケル粉末を含むペーストをＭＬＣＣの内部電極形成に用いると、上記クラックや層間剥離の発生を抑制しつつ、より緻密で高精度な内部電極の形成されたセラミックコンデンサを製造することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の実施例からも明らかなように、本発明のニッケル粉末は従来のニッケル粉末よりも耐酸化性に優れている。このため、本発明のニッケル粉末を用いて調製されたニッケルペーストをＭＬＣＣ等のセラミック電子部品の導電部（例えば内部電極）の形成に使用すると、上述の層間剥離やクラック等の発生を高い次元で防止し得、結果、緻密で高精度な導電部（内部電極等）の形成されたセラミック電子部品を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係るニッケル粉末製造装置の構成を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
２：ニッケル粉末製造装置
４：ミスト発生器
２０：反応管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a powdery composition (nickel powder) mainly composed of nickel. In particular, the present invention relates to nickel powder suitable for forming conductive parts (internal electrodes, etc.) of ceramic capacitors and other ceramic electronic components (including various circuit elements), a method for producing the same, and a nickel paste containing the nickel powder. .
[0002]
[Prior art]
With recent miniaturization and high integration of electronic components, so-called multilayer ceramic capacitors (hereinafter referred to as MLCCs) in which dielectric layers (ceramic layers) and internal electrode layers are alternately laminated and fired are widely used. .
The dielectric layer of such MLCC is composed of barium titanate (BaTiO3) having a high dielectric constant.₃), Strontium titanate (SrTiO)₃), Yttrium oxide (Y₂O₃) Etc. as a main component. On the other hand, Pd, Pd—Ag and the like have been conventionally used as the internal electrode forming material. However, since noble metals such as Pd and Ag are expensive, they are disadvantageous in terms of cost. For this reason, base metals, such as nickel, have come to be utilized as this internal electrode formation material.
[0003]
Next, a typical production example of MLCC using nickel will be described.
First, the above BaTiO₃A dielectric layer forming material is prepared by kneading and suspending a dielectric powder such as polyvinyl butyral and the like and an organic binder such as polyvinyl butyral. Next, the material is formed into a sheet shape by a doctor blade method or the like to produce a so-called dielectric green sheet. On the other hand, nickel powder as an electrode forming component and an organic binder (cellulose resin, acrylic resin, etc.) are added and kneaded in a predetermined solvent to prepare a nickel paste. Next, the paste is printed in a predetermined pattern (for example, screen printing method) on the prepared dielectric green sheet and dried. Thereby, an internal electrode is formed on the sheet. Then, a predetermined number of dielectric green sheets printed with the nickel paste are stacked and thermocompression bonded to each other. Then, this laminated body is cut | disconnected to the target magnitude | size.
Next, the laminated body is heated to 350 to 500 ° C. in an oxidizing atmosphere (typically in the air), and a process for oxidizing and decomposing and removing organic components contained in the laminated body (that is, a debinding process) is performed. . Then, it moves to reducing atmosphere so that the internal electrode which consists of nickel may not be oxidized too much, and it bakes on the temperature conditions of about 1300 degreeC.
[0004]
Through this series of steps, a ceramic capacitor body formed by sintering the internal electrode and the dielectric green sheet is obtained. Thus, the desired MLCC can be obtained by baking a predetermined external electrode on the side surface of the capacitor body so as to be connected to the internal electrode.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in MLCC manufacture using the conventional nickel paste, there existed the following problems in connection with the said binder removal process.
That is, the conventional nickel powder constituting the internal electrode was relatively easily oxidized during the binder removal treatment (heat treatment). Such oxidation is a factor causing volume expansion of the nickel powder molded product (in this case, the internal electrode).
On the other hand, the dielectric green sheet made of the above-described barium titanate or the like does not show significant oxidation and volume expansion when the same binder removal treatment is performed. Therefore, in the conventional MLCC manufacturing process, a gap related to oxidation resistance and volume expansion between the internal electrode and the dielectric green sheet has been a problem. That is, the larger the imbalance regarding volume change between them, that is, the greater the oxidative expansion of nickel powder during the debinding process, the greater the stress generated between the internal electrode layer and the dielectric green sheet (dielectric layer). It will be. As a result, there may be a problem that a crack or delamination occurs in the ceramic capacitor to be manufactured.
Therefore, the present invention was created to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is nickel powder having improved oxidation resistance under heating conditions such as during the debinding treatment and its It is to provide a manufacturing method. Another object of the present invention is to provide a nickel paste for forming a conductive part, which contains the nickel powder and can prevent the occurrence of cracks and delamination at a high level in the MLCC manufacturing process.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The nickel powder provided by the present invention is a nickel powder (powder composition) composed mainly of nickel, and contains phosphorus in a weight ratio of 0.1 to 5.0 with respect to nickel 100. Yes.
By including phosphorus at such a weight ratio, the oxidation resistance of nickel can be improved. That is, in the nickel powder of the present invention, oxidation / volume expansion under heating conditions such as the above binder removal treatment can be suppressed. For this reason, when the nickel powder of the present invention (specifically, a paste containing the nickel powder of the present invention) is used to form the internal electrode in the production of MLCC, the occurrence of cracks and delamination is suppressed while suppressing the occurrence of the crack. An accurate ceramic capacitor body can be manufactured.
[0007]
Moreover, in what is preferable as a nickel powder of this invention, this powder is formed in the substantially spherical shape.
According to the nickel powder of the present invention having such a shape, a paste having better dispersibility can be prepared as compared with a powder having a distorted shape. If the dispersibility is good, for example, a paste (that is, nickel powder) can be uniformly applied to a predetermined position of the dielectric green sheet. Further, according to the nickel powder of the present invention having such a shape, the filling property is more excellent as compared with the powder having a distorted shape. When the filling property is good, for example, a paste (that is, nickel powder) can be adhered densely (at a high density) to a predetermined position of the dielectric green sheet. Therefore, in manufacturing MLCC, if a paste containing the nickel powder of the present invention having the above shape is used to form the internal electrode, a ceramic capacitor body with higher accuracy can be manufactured.
[0008]
The present invention also provides a nickel paste for forming a conductive part of a ceramic electronic component, comprising as a main component the nickel powder having any one of the above-described structures and an organic binder.
According to the nickel paste of the present invention, which includes the nickel powder of the present invention, the high oxidation resistance of the nickel powder results in high-precision ceramic capacitor body and other ceramics while suppressing the occurrence of cracks and delamination. Electronic components can be manufactured.
[0009]
  The present invention also provides a method for producing the nickel powder. That is, one method provided by the present invention is,A step of producing a mist comprising a nickel salt solution to which a copper compound is added, and a step of heating the mist in a reducing gas to powder.The weight ratio (P: Ni) of phosphorus (P) to nickel (Ni) is 0.1 to 5.0: 100.It is a manufacturing method of phosphorus containing nickel powder.
  According to the nickel powder manufacturing method of the present invention having such a configuration, the mist can be dried and powdered (particles) in a non-oxidizing atmosphere (typically, in a reducing gas capable of inhibiting nickel oxidation reaction). At this time, as a result of phosphorus being mixed in the mist, a phosphorus component can be contained in the obtained nickel powder. For this reason, according to the nickel powder manufacturing method of this invention, the said nickel powder of this invention can be manufactured easily.
  Preferably, the phosphorus compound is phosphorus oxide. Preferably, the weight ratio of phosphorus to nickel (P: Ni) contained in the solution is in the range of 0.5 to 3.0: 100.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
[0011]
The nickel powder of the present invention may contain phosphorus so that the weight ratio of phosphorus (P) to nickel (Ni) is approximately 0.1 to 5.0: 100. If the phosphorus content is too smaller than the weight ratio, improvement in oxidation resistance cannot be expected. On the other hand, if the phosphorus content is more than the above weight ratio, the nickel purity is too low, which is not preferable for maintaining the original properties (for example, electrical characteristics) of the nickel powder. In order to make the nickel powder substantially spherical, the weight ratio (P: Ni) is particularly preferably in the range of 0.5 to 3.0: 100.
Moreover, in the nickel powder of this invention, there is no restriction | limiting in particular in the presence form of phosphorus. For example, phosphorus may be present at a high rate inside the nickel powder (particles), or a large amount of phosphorus may be accumulated on the surface portion. From the viewpoint of improving the antioxidant function (oxidation resistance), it is preferable that phosphorus is present at a high rate on the surface portion of the nickel powder. Further, the chemical form of phosphorus contained in the nickel powder is not particularly limited. From the viewpoint of not including impurities (particularly heavy metals), various oxide forms (phosphorus pentoxide, phosphorus tetroxide, phosphorus trioxide, etc.) are preferable. Or the form combined with nickel may be sufficient.
[0012]
In the nickel powder of the present invention, the powder size (that is, the particle size) is not particularly limited (that is, the suitable particle size may vary depending on the application). For example, a nickel powder having a smaller particle size is preferred when used for MLCC internal electrode formation. However, a certain particle size is required to contain phosphorus in the above weight ratio. Therefore, the average particle size of the nickel powder of the present invention (especially for MLCC internal electrode formation) is preferably 0.1 to 1 μm, and particularly preferably 0.1 to 0.5 μm. The specific surface area (based on BET) of the nickel powder is 1 to 10 m.²/ G is preferable. Further, as described above, the shape of the nickel powder (particle outer shape) is preferably substantially spherical, and a smooth surface is particularly preferable for improving the filling property. In addition, a nickel powder having high crystallinity (typically a single crystal) is preferable because the filling property can be further improved. The nickel powder having such a particle size and shape can be suitably produced from various raw materials by a spray pyrolysis method as described later.
[0013]
The nickel powder of the present invention is preferably one containing substantially no other impurities on the premise that it contains phosphorus in the above weight ratio. However, for example, when the nickel powder of the present invention is used for forming a conductive part (internal electrode or the like) of a ceramic electronic component such as MLCC, it is a minor component as long as the object of the present invention (that is, improvement in oxidation resistance) can be achieved. The existence of is not denied. For example, transition metal elements such as molybdenum and tantalum and / or non-metal elements such as oxygen and sulfur may be included as subcomponents.
[0014]
  Next, the suitable manufacturing method of the nickel powder of this invention is demonstrated. It should be noted that the setting of conditions other than the specific contents / processes detailed below and the addition of auxiliary processing steps are generally used in the conventional metal powder manufacturing field (including nickel powder manufacturing). Is not limited.
[0015]
  UpAs a production method particularly suitable for producing the nickel powder of the present invention having the above-mentioned particle size and shape, a method based on a so-called spray pyrolysis method can be mentioned.
  An outline of a preferred example of this production method is as follows. That is, first, a solution (typically an aqueous solution or a colloidal solution) containing a nickel salt (nitrate, etc.) and a phosphorus compound (phosphorus oxide, etc.) is prepared, and nickel and phosphorus are mixed from the solution by an ultrasonic vibrator or the like. To generate mist. Next, the generated mist is transferred to various carrier gas.WithBoth are introduced into the heating furnace. Thus, the mist is dried and pyrolyzed in a desired temperature condition and in a non-oxidizing atmosphere in the heating furnace. Thereby, the target nickel powder can be produced.
[0016]
  The raw material solution prepared and used in such spray pyrolysis method is a mist in which nickel and phosphorus are mixed by ultrasonic vibration, spraying or other means (these elements may be dissolved in a solvent or dispersed). Is good as long as it can be easily produced, and there are no particular restrictions on the type of nickel compound or phosphorus compound used for preparing the solution. For example, as the phosphorus compound, simple phosphorus, phosphorus pentoxide and other oxides can be preferably used.
  As the carrier gas,, SpecialA reducing gas capable of forming a reducing atmosphere is preferred. Such reducing gas (typically H₂, NH₃, CO, etc. so that the concentration is around 10%₂If a mixed gas added to an inert gas or the like is used, precipitation of nickel oxide can be remarkably suppressed, and as a result, the nickel powder can be highly purified (typically deoxygenated).
[0017]
Next, an example of a production apparatus suitable for producing the nickel powder of the present invention by the spray pyrolysis method will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the nickel powder production apparatus 2 according to the present embodiment roughly includes a mist generator 4 for generating mist containing nickel and phosphorus, and a tubular reaction tube 20 communicating with the mist generator 4. And a collector 24. The reaction tube 20 and the collector 24 are communicated with each other through a connection tube 22.
The mist generator 4 has a space in which a raw material solution 8 (that is, a nickel salt solution to which a phosphorus compound is added) can be stored inside. A gas supply pipe 6 is connected to the mist generator 4. The other end (not shown) of the gas supply pipe 6 is connected to an external gas supply source (not shown) for supplying carrier gas. The mist generator 4 is provided with a fog generator 10. The fog generating device 10 has an ultrasonic vibrator (not shown), and can atomize the solution 8 by ultrasonic vibration, that is, generate mist in which nickel and phosphorus are mixed. In addition, the arrow in a figure shows the direction where carrier gas and mist flow in the manufacturing apparatus 2 which concerns on this embodiment.
[0018]
On the other hand, the reaction tube 20 corresponding to the heating furnace is constructed so that the mist and carrier gas can flow. The reaction tube 20 is preferably made of a material that does not react with the mist or carrier gas at a use temperature described later.
For heating the mist passing through the reaction tube 20, a direct heating device such as an electric furnace (heating means using Joule heat) or a high-frequency furnace (high-frequency heating means) installed around the reaction tube 20 is used. Alternatively, an indirect heating method in which a high-temperature inert or reducing gas is injected into the reaction tube 20 from the outside may be employed. Moreover, the heating apparatus does not need to be only one, and a plurality of the same type or different types may be provided (see

reference numerals

12, 14, 16, and 18 in the figure). As a result, the reaction tube 20 can be divided into several heating sections, and furthermore, the mist can be heated and raised in a stepwise and position-specific manner by independently controlling the output (supplied heat amount, etc.) of each heating device. Can be warmed. For example, the heating part closest to the mist generator 4 (hereinafter referred to as “first heating part”) is set to a low temperature around 100 to 300 ° C., and from there for each heating part (hereinafter referred to as the first heating part). By adopting a control method in which the temperature is increased sequentially from the first to the second, third, and fourth heating sections, nickel powder having a good shape (desired shape) can be generated.
In the reaction tube 20 thus controlled in temperature, the mist is dried and thermally decomposed (preferably thermally decomposed under reducing conditions) while heating and raising the temperature stepwise, thereby containing phosphorus. The nickel powder of the present invention (typically crystalline nickel powder) can be produced with high purity and a relatively small particle size.
Note that the set temperature in the heating furnace (reaction tube 20) (that is, the temperature setting of each of the first heating unit installation zone to the fourth heating unit installation zone) depends on the desired particle size of nickel powder and manufacturing conditions (for example, The flow rate can be appropriately changed based on the flow rate of the carrier gas.
[0019]
On the other hand, the collector 24 according to the present embodiment is a device for collecting nickel powder generated in the reaction tube 20. As the collector 24 for this purpose, an electrostatic collector that collects fine powder by electrostatic force is suitable. When such an electrostatic collector 24 is employed, nickel powder generated in the reaction tube 20 and introduced into the collector 24 through the connection tube 22 is efficiently collected (recovered) by electrostatic force. )can do. Bug filters, cyclones, etc. are also suitable. The carrier gas introduced into the collector 24 together with the nickel powder is exhausted from the exhaust pipe 26 to an external gas processing unit (not shown).
[0020]
As mentioned above, although one suitable embodiment in the case of manufacturing the nickel powder of this invention based on the spray pyrolysis method was described with reference to drawings, it is not limited to this form. For example, in the above embodiment, nickel powder is produced by spray pyrolysis of the solution 8 containing a nickel salt and a phosphorus compound (phosphorus pentoxide, etc.), but the method for supplying phosphorus is not limited to this form. For example, instead of adding phosphorus to the solution in advance, separately vaporized or misted phosphorus or a phosphorus compound is supplied to the production apparatus 1 (typically in the reaction tube 20), and the mist generator 4 It is also possible to use means for generating mist in which nickel and phosphorus are mixed as a result.
[0021]
Next, the nickel paste according to the present invention will be described. The nickel paste of the present invention is a paste particularly suitable for forming a conductive part (such as an internal electrode of a ceramic capacitor) of a ceramic electronic component, and contains the above-described nickel powder of the present invention and various organic binders as main components. It is a paste.
The organic binder that can be included in the nickel paste of the present invention is not particularly limited as long as it can be removed by evaporation (degreasing) in the above debinding process (typically heat treatment at 350 to 500 ° C. in an oxidizing atmosphere). Any resin that is contained in the conductive paste for forming a ceramic capacitor internal electrode can be used without particular limitation. Examples of such a suitable organic binder include cellulose resins and acrylic resins. Even in the nickel paste of the present invention, these organic binders can be included in the same ratio as in the conventional conductive paste.
On the other hand, the amount (content) of the nickel powder to be included in the nickel paste of the present invention is not particularly limited, but the coating property to the dielectric green sheet or the like (that is, easy fluidity and retention stability after coating) Considering it, it is preferable that the content of the nickel powder of the present invention contained in the paste is approximately 30 wt% to 85 wt%.
[0022]
Typically, the nickel powder of the present invention and various organic binders are blended in an appropriate ratio, further mixed with a solvent such as terpineol or trimethylbenzene, and sufficiently mixed by an appropriate kneading means (such as a three roll mill). By kneading, the nickel paste of the present invention can be suitably prepared.
The nickel paste of the present invention produced in this way can be suitably used for the production of MLCC internal electrodes and the like. That is, the nickel paste of the present invention has improved oxidation resistance as compared with the conventional conductive paste. As a result, the debinding process in the MLCC manufacturing process can be realized in a higher temperature range and faster than before. Moreover, when using for such a use, it can handle like the conventional electrically conductive paste, and does not require special operation different from the past.
[0023]
In addition, since the nickel powder of the present invention has a relatively high oxidation resistance, the nickel powder is used for various purposes other than the paste for forming the conductive part of the ceramic electronic component (such as the internal electrode of the ceramic capacitor). Can be used. For example, it can be used as an additive for paints and coating materials that require relatively high oxidation resistance.
[0024]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not intended to be limited to those shown in the examples.
[0025]
<Example 1: Production of phosphorus-containing nickel powder (1)>
Nickel powder was manufactured based on the spray pyrolysis method using the nickel powder manufacturing apparatus 2 shown in FIG. That is, nickel nitrate hexahydrate (Ni (NO₃)₂・ 6H₂O) was added to pure water to prepare a nickel solution having a nickel concentration of about 0.5 mol / l. Subsequently, phosphorus pentoxide (P) is added to the nickel solution so that the weight ratio of phosphorus to nickel is 1: 100.₂O₅) Was added and mixed to obtain a raw material solution according to this example.
[0026]
Next, the raw material solution was put into a mist generator 4 shown in FIG. 1 and misted by ultrasonic vibration. On the other hand, the carrier gas (N₂90%, H₂10% reducing gas mixture) was supplied to the mist generator 4 at a flow rate of 2 cm / second (gas supply amount: 5 l / min), and the mist was introduced into the reaction tube 20 together with the carrier gas. Thus, the mist was dried and pyrolyzed in the reaction tube 20 under the following heating conditions. That is, the mist introduced into the reaction tube 20 together with the carrier gas at the above flow rate is 350 ° C. and 600 ° C. in the first heating unit, the second heating unit, the third heating unit, and the fourth heating unit, respectively. , 900 ° C. and 1100 ° C. Thereby, the mist which distribute | circulates the reaction tube 20 was dried and thermally decomposed on reducing conditions, and the nickel powder was produced. Next, the nickel powder generated in the reaction tube 20 was collected in the collector 24.
[0027]
<Example 2: Production of phosphorus-containing nickel powder (2)>
Phosphorus pentoxide (P₂O₅) Was added and mixed to prepare a raw material solution according to this example, and nickel powder was manufactured in the same manner as in Example 1.
[0028]
<Example 3: Production of phosphorus-containing nickel powder (3)>
Phosphorus pentoxide (P₂O₅) Was added and mixed to prepare a raw material solution according to this example, and nickel powder was manufactured in the same manner as in Example 1.
[0029]
<Example 4: Production of phosphorus-containing nickel powder (4)>
A nickel powder was produced by performing the same operation as in Example 1 except that the nickel concentration of the raw material solution was about 0.43 mol / l.
[0030]
<Example 5: Production of phosphorus-containing nickel powder (5)>
Nickel powder was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the nickel concentration of the raw material solution was about 0.43 mol / l.
[0031]
<Example 6: Production of phosphorus-containing nickel powder (6)>
A nickel powder was manufactured by performing the same operation as in Example 3 except that the nickel concentration of the raw material solution was about 0.43 mol / l.
[0032]
<Comparative Example 1: Production of phosphorus-free nickel powder (1)>
Nickel powder was manufactured in the same manner as in Example 1 except that phosphorus pentoxide was not added.
[0033]
<Comparative Example 2: Production of phosphorus-free nickel powder (1)>
Nickel powder was manufactured in the same manner as in Example 4 except that phosphorus pentoxide was not added.
[0034]
<Example 7: Characteristic evaluation of nickel powder>
About each nickel powder obtained by the said Example or comparative example, the phosphorus content contained in nickel powder, the shape of a powder, and the oxidation start temperature were investigated.
That is, the content of phosphorus contained in nickel powder was measured based on general inductively coupled plasma atomic absorption spectrometry (ICP-AAS).
The shape of the nickel powder was directly observed with an electron microscope (SEM). Moreover, the specific surface area of the powder (particles) was calculated based on the BET method. The crystallite size (Å) was calculated based on a conventional method.
Further, the oxidation start temperature was measured by thermogravimetric analysis using a general TG-DTA apparatus. That is, in the atmosphere, from Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the heating rate was 5 ° C./min. From Examples 4 to 6 and Comparative Example 2, the heating rate was 2 ° C./min. The temperature at which the weight increase of the nickel powder based on the oxidation starts in this temperature range was measured and used as the oxidation start temperature. That is, an inflection point (temperature) that shows an oxidation weight change from a portion where there is no weight change from room temperature to a predetermined temperature range is specified using the TG behavior (chart) in the above temperature range as an index, and the temperature is determined. It was defined as the oxidation start temperature. These results are shown in Table 1. In addition, (-) in the table indicates that measurement is not performed (not performed).
[0035]
[Table 1]

[0036]
As apparent from Table 1, the nickel powders of the respective examples containing phosphorus at a predetermined concentration all had higher oxidation start temperatures than the nickel powders of the comparative examples not containing phosphorus. That is, each of the nickel powders of the present invention according to the above examples has higher oxidation resistance than the conventional nickel powder. From this, when the paste containing the nickel powder of each example was used for MLCC internal electrode formation, the oxidation / volume expansion of the internal electrode (that is, nickel powder) during the debinding process was suppressed, and as a result, the cracks and A highly accurate ceramic capacitor can be manufactured while suppressing the occurrence of delamination.
[0037]
Moreover, as a result of morphological observation with an electron microscope (SEM), it was confirmed that the surface shape of the obtained nickel powder was almost spherical and smooth. In particular, those having a phosphorus addition rate of 1 or more with respect to Ni100 (that is, phosphorus content in the nickel powder of 0.5 or more with respect to Ni100) had a good smooth surface (in the table) ○ and ◎). On the other hand, the comparative nickel powder containing no phosphorus had a relatively distorted surface shape (× in the table).
Further, as a result of such SEM observation, the average particle size of the nickel powder produced according to this example was about 0.5 μm, and the particle size distribution width was relatively narrow and sharp. Further, from the measurement results of the crystallites and the specific surface area, addition and mixing of a predetermined amount of phosphorus (here phosphorus pentoxide) does not affect the formation of nickel powder by the manufacturing process (spray pyrolysis method) according to this example. It was confirmed that there was no adverse effect.
From the above, when the paste containing the nickel powder of each example having such shape and size is used for forming the internal electrode of MLCC, the generation of the finer and more accurate internal electrode while suppressing the occurrence of the crack and delamination. The formed ceramic capacitor can be manufactured.
[0038]
【The invention's effect】
As is clear from the above examples, the nickel powder of the present invention has better oxidation resistance than the conventional nickel powder. For this reason, when the nickel paste prepared using the nickel powder of the present invention is used for forming a conductive part (for example, an internal electrode) of a ceramic electronic component such as MLCC, the above-described delamination and cracks are generated at a high level. As a result, it is possible to produce a ceramic electronic component in which a dense and highly accurate conductive portion (internal electrode or the like) is formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a nickel powder manufacturing apparatus according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
2: Nickel powder production equipment
4: Mist generator
20: Reaction tube

Claims

Generating a mist consisting of the added nickel salt solution re down compounds,
Heating the mist in a reducing gas to powder,
The manufacturing method of the phosphorus containing nickel powder whose weight ratio (P: Ni) of phosphorus (P) with respect to nickel (Ni) is 0.1-5.0: 100 .

The production method according to claim 1, wherein the phosphorus compound is phosphorus oxide.

The production method according to claim 1 or 2, wherein a weight ratio (P: Ni) of phosphorus to nickel contained in the solution is in a range of 0.5 to 3.0: 100.