JP6614034B2 - Nickel fine powder, method for producing nickel fine powder, nickel powder organic slurry and nickel paste - Google Patents

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本発明は、例えば積層セラミックコンデンサの内部電極用の材料として好適に用いることができるニッケル微粉末、ニッケル微粉末の製造方法、ニッケル粉有機スラリー及びニッケルペーストに関する。   The present invention relates to a nickel fine powder, a method for producing a nickel fine powder, a nickel powder organic slurry, and a nickel paste that can be suitably used as a material for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor, for example.

一般に、積層セラミックコンデンサ(以下、「MLCC」ともいう)の内部電極に用いられるニッケル超微粉は、一般的には、有機樹脂等のバインダーを加えてペースト化して使用される。ペーストは、スクリーン印刷等により、セラミックグリーンシート上に薄層に塗布される。そして、そのセラミックグリーンシートと内部電極層とを数百にも積層した積層体について、脱脂工程、焼結工程、焼成工程を行うことで、積層セラミックコンデンサを製造する。   In general, nickel ultrafine powder used for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (hereinafter also referred to as “MLCC”) is generally used by adding a binder such as an organic resin into a paste. The paste is applied in a thin layer on the ceramic green sheet by screen printing or the like. And about the laminated body which laminated | stacked the ceramic green sheet and the internal electrode layer several hundred, a degreasing process, a sintering process, and a baking process are performed, and a laminated ceramic capacitor is manufactured.

近年のMLCCは、小型で大容量化を達成させるために、内部電極層を伴ったセラミックグリーンシートの積層数を、数百から1000層程度にまで増加させることが要求されている。このため、内部電極層の厚みを従来の数ミクロンレベルからサブミクロンレベルに薄層化する検討がなされており、それに伴い、内部電極用の電極材料であるニッケル粉の小粒径化が進められている。   In recent years, MLCCs are required to increase the number of laminated ceramic green sheets with internal electrode layers from several hundred to about 1000 layers in order to achieve a small size and large capacity. For this reason, studies have been made to reduce the thickness of the internal electrode layer from the conventional several micron level to the submicron level, and accordingly, the particle size of nickel powder, which is an electrode material for internal electrodes, has been reduced. ing.

しかしながら、ニッケル微粉末は、上述した焼成工程の温度よりも大幅に低い温度で突如に熱収縮を引き起こす傾向があり、この傾向はニッケル微粉末が細粒化するほど顕著になる。ニッケル微粉末が熱収縮を起こすと、内部電極の製造時において、セラミック基材と金属ニッケル微粉末との熱収縮特性の相違に起因して、焼成に際してニッケル微粉末のデラミネーション(剥離)やクラック(割れ)等の欠陥が発生する。   However, the nickel fine powder tends to suddenly cause thermal shrinkage at a temperature significantly lower than the temperature of the above-described firing step, and this tendency becomes more prominent as the nickel fine powder becomes finer. When the nickel fine powder undergoes thermal shrinkage, during the firing of the internal electrode, due to the difference in thermal shrinkage characteristics between the ceramic substrate and the metallic nickel fine powder, delamination or cracking of the nickel fine powder during firing Defects such as (cracking) occur.

また、内部電極層を薄層化するにあたっては、膜の表面粗さが小さく、膜密度の高い乾燥膜を形成できるものであって、かつ粘度が安定した導電ペーストが求められるが、ニッケル超微粉の細粒化が進むにつれて、導電ペースト中の分散性は悪くなり、ペースト粘度が安定しないという問題が発生する。   Further, in reducing the thickness of the internal electrode layer, a conductive paste having a small surface roughness, a high film density, and a stable viscosity is required. As the grain size of the paste becomes finer, the dispersibility in the conductive paste becomes worse and the paste viscosity becomes unstable.

ペースト粘度が経時変化を起こして増粘すると、製造現場での取り扱いが困難となり、導電ペーストに加工して以降の長期保管が難しく、電子部品の製造等に用いる導電ペーストとしての品質管理、品質維持に費やす作業が煩雑となる。このように、ニッケル微粉末としては、導電ペーストとしての品質である分散性のほか、その粘度を適正に維持できる性質を具備していることが求められる。   If the paste viscosity changes with time and becomes thicker, handling at the manufacturing site becomes difficult, long-term storage after processing into a conductive paste is difficult, and quality control and quality maintenance as a conductive paste used in the manufacture of electronic components, etc. The work spent on the process becomes complicated. As described above, the nickel fine powder is required to have dispersibility, which is a quality as a conductive paste, and a property capable of appropriately maintaining the viscosity.

ここで、ニッケル超微粉の耐熱収縮性とペースト粘度安定化とを両立させるために、ニッケル超微粉の表面に適度な酸化層を設ける方法が知られている(例えば、特許文献1〜特許文献3)。特許文献1や特許文献2には、従来のニッケル超微粉の表面酸化方法として開示されている。   Here, a method of providing an appropriate oxide layer on the surface of nickel ultrafine powder is known in order to achieve both heat shrinkage resistance of nickel ultrafine powder and paste viscosity stabilization (for example, Patent Documents 1 to 3). ). Patent Documents 1 and 2 disclose conventional surface oxidation methods for nickel ultrafine powder.

しかしながら、従来の方法により酸化層が設けられたニッケル超微粉では、熱収縮性の改善、並びに導電ペーストにおける分散性及び粘度安定性が十分ではない。特に、液相法で合成したニッケル超微粉は、分級しなくても粒度分布が狭く、200nm以下のニッケルナノ粒子を合成することができるものの、粒径が小さくなることでその表面積が大きくなるため、大気雰囲気に触れることで異常発熱をおこすおそれがある。また、発熱することで酸化ニッケルが生成され、強固な凝集体を形成してしまう。   However, nickel ultrafine powder provided with an oxide layer by a conventional method is not sufficient in improving heat shrinkability and dispersibility and viscosity stability in a conductive paste. In particular, the ultrafine nickel powder synthesized by the liquid phase method has a narrow particle size distribution without classification and can synthesize nickel nanoparticles of 200 nm or less, but the surface area increases due to the smaller particle size. There is a risk of abnormal heat generation when exposed to the atmosphere. In addition, the heat generation generates nickel oxide and forms a strong aggregate.

一方、水スラリー中でニッケルナノ粒子の表面に酸化処理を施すと、粒子表面の酸化と同時に水酸化ニッケルが生成されてしまい、ニッケルペーストにしたときの電気特性の悪化を招くため、MLCCの内部電極用の材料としては好ましくない。さらに、液相法で合成したニッケル超微粉は、CVD法等の乾式法に比べて結晶子径が小さいため、耐熱収縮性が悪いという欠点も存在する。   On the other hand, if the surface of nickel nanoparticles is subjected to an oxidation treatment in a water slurry, nickel hydroxide is generated simultaneously with the oxidation of the particle surface, resulting in deterioration of electrical characteristics when made into a nickel paste. It is not preferable as a material for an electrode. Furthermore, since the nickel ultrafine powder synthesized by the liquid phase method has a crystallite size smaller than that of a dry method such as a CVD method, there is a disadvantage that the heat shrinkage is poor.

このようなニッケル微粉末の挙動は、取扱いが困難である上に、製品不良を引き起こす可能性が懸念されており、したがって、液相法で合成されるニッケルナノ粒子については、粒子表面状態をより一層に改善するとともに、耐熱収縮性の向上が望まれている。   The behavior of such nickel fine powder is difficult to handle and may cause product defects. Therefore, for nickel nanoparticles synthesized by the liquid phase method, the particle surface condition is more There is a need for further improvement and improvement in heat shrinkability.

なお、特許文献4には、ニッケル粒子の表面の酸化処理についての技術が開示されており、液相法で作製したニッケル粉を純水に添加してスラリー化してから、過酸化水素で酸化することの技術事項が開示されている。   Patent Document 4 discloses a technique for oxidizing the surface of nickel particles. Nickel powder produced by a liquid phase method is added to pure water to form a slurry, and then oxidized with hydrogen peroxide. This technical matter is disclosed.

特開2000−169904号公報JP 2000-169904 A 特開2001−049301号公報JP 2001-049301 A 特開2014−122368号公報JP 2014-122368 A 特開平11−343501号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-343501

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、凝集がなく、その粒度分布がシャープであり、また、耐熱収縮性が良好で、ペースト化したときの分散性及び経時的な粘度安定性に優れ、積層セラミックコンデンサの内部電極用の材料として好適に用いることができるニッケル微粉末を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such circumstances, has no agglomeration, has a sharp particle size distribution, has good heat shrinkage resistance, dispersibility when formed into a paste, and changes over time. An object of the present invention is to provide a nickel fine powder that has excellent viscosity stability and can be suitably used as a material for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor.

本発明者は、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、ニッケル微粒子を含む水スラリーを有機溶剤により置換し、得られた有機溶剤のスラリーに対して酸化処理を施し、その上で、オートクレーブ加熱やマイクロ波加熱等の加熱処理を施すことにより、凝集がなく、粒度分布がシャープであり、耐熱収縮性が良好なニッケル微粉末が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   This inventor repeated earnest examination in order to solve the subject mentioned above. As a result, the aqueous slurry containing nickel fine particles is replaced with an organic solvent, the obtained organic solvent slurry is subjected to an oxidation treatment, and then subjected to a heat treatment such as autoclave heating or microwave heating, The inventors have found that a nickel fine powder having no agglomeration, sharp particle size distribution, and good heat shrinkage can be obtained, and the present invention has been completed.

(1)本発明の第1の発明は、粒径が200nm以下であり、一次粒子が平均粒径±30%以内に95%以上の割合で存在しており、表面に厚さ1nm以上の酸化ニッケルを含む酸化膜を有し、結晶子径が140Å(オングストローム)以上300Å以下である、ニッケル微粉末である。   (1) In the first invention of the present invention, the particle diameter is 200 nm or less, the primary particles are present in a ratio of 95% or more within an average particle diameter of ± 30%, and the surface is oxidized with a thickness of 1 nm or more. A nickel fine powder having an oxide film containing nickel and having a crystallite diameter of 140 Å (angstrom) or more and 300 Å or less.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、平均粒径が100nm以下である、ニッケル微粉末である。   (2) The second invention of the present invention is a nickel fine powder having an average particle size of 100 nm or less in the first invention.

(3)本発明の第3の発明は、有機溶剤中に、粒径が200nm以下であり、一次粒子が平均粒径±30%以内に95%以上の割合で存在し、表面に厚さ1nm以上の酸化ニッケルを含む酸化膜を有し、結晶子径が140Å(オングストローム)以上300Å以下である、ニッケル微粉末が分散してなる、ニッケル粉有機スラリーである。   (3) In the third invention of the present invention, the particle size is 200 nm or less in the organic solvent, the primary particles are present in a ratio of 95% or more within the average particle size ± 30%, and the thickness is 1 nm on the surface. This is a nickel powder organic slurry having the above oxide film containing nickel oxide and having a crystallite diameter of 140 Å (angstrom) or more and 300 Å or less, in which fine nickel powder is dispersed.

(4)本発明の第4の発明は、液相法により作製した粒径200nm以下のニッケル微粒子の水スラリーに有機溶剤を添加して、該有機溶剤のスラリーに置換し、置換して得られたニッケル有機溶剤スラリーに対して酸化剤を添加して、ニッケル微粒子の表面を酸化し、酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対して加熱処理を施す、ニッケル微粉末の製造方法である。   (4) A fourth invention of the present invention is obtained by adding an organic solvent to an aqueous slurry of nickel fine particles having a particle diameter of 200 nm or less prepared by a liquid phase method, and substituting the organic solvent slurry. In addition, an oxidizing agent is added to the nickel organic solvent slurry to oxidize the surface of the nickel fine particles, and heat treatment is performed on the nickel organic solvent slurry after the oxidation treatment.

(5)本発明の第5の発明は、第4の発明において、酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対し、オートクレーブによる加熱処理を施す、ニッケル微粉末の製造方法である。   (5) The fifth invention of the present invention is the method for producing fine nickel powder according to the fourth invention, wherein the nickel organic solvent slurry after the oxidation treatment is subjected to a heat treatment by an autoclave.

(6)本発明の第6の発明は、第4の発明において、酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対し、マイクロ波による加熱処理を施す、ニッケル微粉末の製造方法である。   (6) The sixth invention of the present invention is the method for producing fine nickel powder according to the fourth invention, wherein the nickel organic solvent slurry after the oxidation treatment is subjected to a heat treatment by microwaves.

(7)本発明の第7の発明は、第4乃至第6のいずれかの発明において、前記酸化剤は、過酸化水素である、ニッケル微粉末の製造方法である。   (7) A seventh invention of the present invention is the nickel fine powder manufacturing method according to any one of the fourth to sixth inventions, wherein the oxidizing agent is hydrogen peroxide.

(8)本発明の第8の発明は、第4乃至第7のいずれかの発明において、前記酸化剤の添加量は、前記ニッケル微粒子の質量に対して0.1ml/g以上とする、ニッケル微粉末の製造方法である。   (8) According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the fourth to seventh aspects, the amount of the oxidizing agent added is 0.1 ml / g or more with respect to the mass of the nickel fine particles. It is a manufacturing method of a fine powder.

(9)本発明の第9の発明は、第1又は第2のいずれかの発明に係るニッケル微粉末を含有してなる、積層セラミックコンデンサ内部電極用のニッケルペーストである。   (9) A ninth invention of the present invention is a nickel paste for a multilayer ceramic capacitor internal electrode, comprising the nickel fine powder according to either the first or second invention.

本発明によれば、凝集がなく、その粒度分布がシャープであり、また、耐熱収縮性が良好で、ペースト化したときの分散性及び経時的な粘度安定性に優れ、積層セラミックコンデンサの内部電極用の材料として好適に用いることができるニッケル微粉末及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, there is no aggregation, the particle size distribution is sharp, the heat shrinkage is good, the dispersibility when pasted and the viscosity stability over time are excellent, and the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor The nickel fine powder which can be used suitably as a material for use, and its manufacturing method can be provided.

ニッケル微粉末の製造プロセスの流れを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the flow of the manufacturing process of nickel fine powder. 実施例1と比較例1のニッケル微粉末の熱収縮特性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the thermal contraction characteristic of the nickel fine powder of Example 1 and Comparative Example 1.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更することができる。   Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, In the range which does not change the summary of this invention, it can change suitably.

≪1.ニッケル微粉末≫
本実施の形態に係るニッケル微粉末は、粒径が200nm以下であり、その一次粒子が平均粒径±30%以内の範囲に95%以上の割合で存在しており、凝集体をほとんど含まないものである。また、このニッケル微粉末は、その表面に厚さ1nm以上の酸化ニッケルを含む酸化膜を有し、そして、結晶子径が140Å(オングストローム)以上300Å以下である。
<< 1. Nickel fine powder >>
The nickel fine powder according to the present embodiment has a particle size of 200 nm or less, and the primary particles are present in the range of an average particle size within ± 30% at a ratio of 95% or more and hardly contain aggregates. Is. Further, the nickel fine powder has an oxide film containing nickel oxide having a thickness of 1 nm or more on the surface thereof, and the crystallite diameter is 140 Å (angstrom) or more and 300 Å or less.

このようなニッケル微粉末では、凝集がほとんどなく、粒度分布がシャープであって、さらに、耐熱収縮性が良好で、ペースト化したときの分散性及び経時的な粘度安定性に優れ、自動車や携帯電話等の形態機器に搭載される積層セラミックコンデンサ(MLCC)の内部電極に用いられる材料として好適に用いることができる。   Such nickel fine powder has almost no aggregation, sharp particle size distribution, good heat shrinkage resistance, excellent dispersibility when pasted and stable viscosity over time. It can be suitably used as a material used for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (MLCC) mounted on a form device such as a telephone.

より具体的に、本実施の形態に係るニッケル微粉末は、粒径が200nm以下であり、好ましくは100nm以下である。このように粒径が200nm以下の微粉末であることにより、MLCCの内部電極用の材料として好適に用いることができ、またその内部電極層の薄層化にも有効に対応することができる。   More specifically, the nickel fine powder according to the present embodiment has a particle size of 200 nm or less, preferably 100 nm or less. Thus, when it is a fine powder with a particle size of 200 nm or less, it can be suitably used as a material for the internal electrode of MLCC, and can effectively cope with the thinning of the internal electrode layer.

また、このニッケル微粉末は、その一次粒子が、平均粒径の±30%以内の範囲に95%以上の割合で存在している。ここで、一次粒子とは、走査型電子顕微鏡(SEM)により観察される単位粒子を指し、単位粒子が凝集、結合してできた粒子、いわゆる二次粒子を意味するものではない。また、平均粒径は、SEMによる観察像の所定範囲内に存在する100個のニッケル微粒子の一次粒子の粒径を測定して求められる平均値である。なお、一次粒子の存在割合については、例えば、SEMにより求めた平均粒径に基づいて、平均粒径±30%の範囲における100個の一次粒子のうちの個数を測定することにより求めることができる。   Further, the nickel fine powder has primary particles present at a ratio of 95% or more in a range within ± 30% of the average particle diameter. Here, primary particles refer to unit particles observed with a scanning electron microscope (SEM), and do not mean so-called secondary particles formed by aggregation and bonding of unit particles. The average particle diameter is an average value obtained by measuring the particle diameters of primary particles of 100 nickel fine particles existing within a predetermined range of an observation image obtained by SEM. In addition, the abundance ratio of the primary particles can be obtained by measuring the number of 100 primary particles in the range of the average particle size ± 30% based on the average particle size obtained by SEM, for example. .

ニッケル微粉末の一次粒子が、平均粒径の±30%以内の範囲に95%以上の割合で存在していることは、すなわち、その粒度分布が極めてシャープなものであって均一な粒径のニッケル微粉末であり、しかも、粒径200nm以下の一次粒子が凝集せずに分散した状態で存在していることを意味している。   The fact that the primary particles of nickel fine powder are present at a ratio of 95% or more within the range of ± 30% of the average particle size means that the particle size distribution is extremely sharp and the particle size is uniform. It is nickel fine powder, and it means that primary particles having a particle size of 200 nm or less exist in a dispersed state without agglomeration.

このようなニッケル微粉末によれば、凝集体を含めた粗大粒子が極めて少ないことから、MLCCの内部電極層の層同士におけるショート等の発生を防ぐことができる。   According to such a nickel fine powder, since there are very few coarse particles including an aggregate, it is possible to prevent occurrence of a short circuit or the like in the internal electrode layers of the MLCC.

また、このニッケル微粉末では、その粒子表面に、厚さ(膜厚)1nm以上、より好ましくは5nm以上の酸化膜を有しており、具体的にはその酸化膜は酸化ニッケルを含む。詳しくは後述するが、本実施の形態に係るニッケル微粉末の製造方法では、有機溶剤中に分散させたニッケル微粒子(ニッケル有機溶剤スラリー)に対して過酸化水素等の酸化剤により酸化処理を施し、その表面に酸化ニッケルの酸化膜を生成させるようにしている。なお、粒子表面の酸化膜の厚さについては、用途に応じて適宜設定することができる。MLCC用としては、後工程に還元雰囲気での熱処理工程があるため特に限定されないが、例えば導電性に影響が生じない程度であれば20nm以下程度とすることができる。   Further, the nickel fine powder has an oxide film having a thickness (film thickness) of 1 nm or more, more preferably 5 nm or more on the particle surface. Specifically, the oxide film contains nickel oxide. As will be described in detail later, in the method for producing nickel fine powder according to the present embodiment, nickel fine particles (nickel organic solvent slurry) dispersed in an organic solvent are oxidized with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide. Then, an oxide film of nickel oxide is generated on the surface. The thickness of the oxide film on the particle surface can be appropriately set according to the application. For MLCC, there is no particular limitation because there is a heat treatment step in a reducing atmosphere in the subsequent step. However, for example, the thickness may be about 20 nm or less as long as the conductivity is not affected.

このように、酸化ニッケルを含む酸化膜を表面に有するニッケル微粉末によれば、粒径200nm以下の小粒径のものであっても、粒子同士の凝集を効果的に防ぐことができ、凝集体の生成を防ぐことができる。   Thus, according to the nickel fine powder having an oxide film containing nickel oxide on the surface, even particles having a particle size of 200 nm or less can effectively prevent the particles from agglomerating. Aggregate generation can be prevented.

また、このニッケル微粉末において、その結晶子径が、140Å以上300Å以下であり、好ましくは170Å以上250Å以下である。このような結晶子径のニッケル微粉末によれば、熱収縮を抑えることができ、内部電極の製造時における焼結に際して、ショートやデラミネーション等の不良の発生を効果的に防ぐことができる。また、このような結晶子径を有し、耐熱収縮性に優れたものであることにより、焼結時における再凝集の発生を防ぐこともでき、良好な分散性を維持することができる。   Further, in this nickel fine powder, the crystallite diameter is 140 to 300 mm, preferably 170 to 250 mm. According to the nickel fine powder having such a crystallite diameter, thermal shrinkage can be suppressed, and occurrence of defects such as short circuit and delamination can be effectively prevented during sintering during the production of the internal electrode. Moreover, by having such a crystallite diameter and excellent heat shrinkage resistance, it is possible to prevent re-aggregation during sintering and maintain good dispersibility.

なお、結晶子径は、X線回折測定装置により得られる回折パターンからScherrer法に基づいて求めることができる。   The crystallite diameter can be obtained from a diffraction pattern obtained by an X-ray diffractometer based on the Scherrer method.

また、本実施の形態に係るニッケル微粉末は、上述したように、ニッケル微粒子を有機溶剤中に分散させてニッケル有機スラリーとし、そのスラリーに対して酸化処理を施すようにしているため、水酸化ニッケルの生成を防ぐことができる。したがって、このニッケル微粉末においては、水酸化ニッケルを含有しない。なお、水酸化ニッケルの存在の確認については、SEMを用いた観察により行うことができる。   In addition, as described above, the nickel fine powder according to the present embodiment is obtained by dispersing nickel fine particles in an organic solvent to form a nickel organic slurry and subjecting the slurry to oxidation treatment. Nickel formation can be prevented. Therefore, this nickel fine powder does not contain nickel hydroxide. In addition, confirmation of presence of nickel hydroxide can be performed by observation using SEM.

≪2.ニッケル有機スラリー、ニッケルペースト≫
上述したように、本実施の形態に係るニッケル微粉末は、粒径が200nm以下であって、その一次粒子が平均粒径±30%以内の範囲に95%以上の割合で存在しており、凝集体をほとんど含まないものである。また、このニッケル微粉末は、表面に厚さ1nm以上の酸化ニッケルを含む酸化膜を有しており、さらに、結晶子径が140Å以上300Å以下である。
≪2. Nickel organic slurry, nickel paste >>
As described above, the nickel fine powder according to the present embodiment has a particle size of 200 nm or less, and the primary particles are present at a ratio of 95% or more in the range of the average particle size within ± 30%. It contains almost no aggregates. Further, the nickel fine powder has an oxide film containing nickel oxide having a thickness of 1 nm or more on the surface, and further has a crystallite diameter of 140 to 300 mm.

このようなニッケル微粉末は、凝集体が存在せず、粒径が200nm以下のニッケル微粒子が良好に分散しているものであることから、このニッケル微粒子を原料としてニッケルペーストとすることにより、塗布後の乾燥膜密度に優れたペーストとすることができる。また、微粒子同士の凝集によるペースト粘度の上昇もない。さらに、耐熱収縮性にも優れている。このようなニッケルペーストは、MLCCの内部電極用のペーストとして好適に用いることができる。   Since such nickel fine powder is free of aggregates and nickel fine particles having a particle size of 200 nm or less are well dispersed, the nickel fine powder is applied as a nickel paste using the nickel fine particles as a raw material. It can be set as the paste excellent in the subsequent dry film density. Further, there is no increase in paste viscosity due to aggregation of fine particles. Furthermore, it has excellent heat shrinkage resistance. Such a nickel paste can be suitably used as a paste for MLCC internal electrodes.

ここで、ニッケルペーストは、例えばニッケル微粉末を純水中に投入して水スラリーとし、この水スラリーを、有機溶剤とバインダー樹脂とからなるビヒクルと混練することによって製造することができる。なお、ニッケルペーストの製造方法については、これに限定されるものではない。   Here, the nickel paste can be manufactured, for example, by putting nickel fine powder into pure water to form a water slurry, and kneading the water slurry with a vehicle made of an organic solvent and a binder resin. In addition, about the manufacturing method of nickel paste, it is not limited to this.

≪3.ニッケル微粉末の製造方法≫
次に、上述した特徴を有するニッケル微粉末の製造方法について説明する。
≪3. Manufacturing method of nickel fine powder >>
Next, the manufacturing method of the nickel fine powder which has the characteristics mentioned above is demonstrated.

本実施の形態に係るニッケル微粉末の製造方法は、液相法により作製したニッケル微粒子のスラリーに有機溶剤を添加して置換する工程と、有機溶剤で置換して得られたニッケル有機溶剤スラリーに対して酸化剤を添加してニッケル微粒子の表面を酸化する工程と、酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対して加熱処理を施す工程とを有する。   The method for producing nickel fine powder according to the present embodiment includes a step of adding an organic solvent to a slurry of nickel fine particles prepared by a liquid phase method and replacing the slurry, and a nickel organic solvent slurry obtained by replacing with an organic solvent. On the other hand, the method includes a step of oxidizing the surface of the nickel fine particles by adding an oxidizing agent and a step of performing a heat treatment on the nickel organic solvent slurry after the oxidation treatment.

以下では、この製造方法を、下記(A)工程〜(F)工程に分けてそれぞれ詳細に説明する。すなわち、図1に示すように、このニッケル微粉末の製造方法は、(A)ニッケルナノ粒子を作製する工程、(B)ニッケルナノ粒子の水スラリーを有機溶剤で置換する工程、(C)有機溶剤で置換して得られたニッケル有機溶剤スラリーに対して酸化処理を施す工程、(D)酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーを加熱する工程、(E)ニッケル有機スラリーとして保存する工程、または、(F)ニッケル有機スラリーを真空乾燥して乾燥粉として保存する工程、を有する。   Below, this manufacturing method is divided into the following (A) process-(F) process, and is demonstrated in detail, respectively. That is, as shown in FIG. 1, this nickel fine powder production method includes (A) a step of producing nickel nanoparticles, (B) a step of replacing the aqueous slurry of nickel nanoparticles with an organic solvent, and (C) organic A step of oxidizing the nickel organic solvent slurry obtained by substitution with a solvent, (D) a step of heating the nickel organic solvent slurry after the oxidation treatment, (E) a step of storing as a nickel organic slurry, or (F) A step of vacuum-drying the nickel organic slurry and storing it as a dry powder.

[(A)ニッケルナノ粒子の作製工程]
先ず、出発原料となる、粒径200nm以下のニッケルナノ粒子(ニッケル微粒子)を作製する。本実施の形態においては、液相法によりニッケル微粒子を作製し、作製したニッケル微粒子を純水に添加してニッケル微粒子の水スラリーとする。
[(A) Nickel Nanoparticle Production Process]
First, nickel nanoparticles (nickel fine particles) having a particle size of 200 nm or less are prepared as starting materials. In the present embodiment, nickel fine particles are produced by a liquid phase method, and the produced nickel fine particles are added to pure water to form an aqueous slurry of nickel fine particles.

具体的に、液相法としては、ニッケル塩化合物を含有するニッケル塩溶液に対してヒドラジン等の還元剤を用いた湿式還元法等を挙げることができる。なお、液相法により作製したニッケル微粒子の水スラリーとしては、住友金属鉱山株式会社製のニッケル粉水スラリーである、規格名:NR707(湿式還元法によるニッケル超微粉、平均粒径70nm)、NR720(湿式還元法によるニッケル超微粉、平均粒径200nm)等が市販されており、有効に用いることができる。   Specifically, examples of the liquid phase method include a wet reduction method using a reducing agent such as hydrazine with respect to a nickel salt solution containing a nickel salt compound. In addition, as an aqueous slurry of nickel fine particles produced by a liquid phase method, a nickel powder water slurry manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., standard name: NR707 (nickel ultrafine powder by wet reduction method, average particle size 70 nm), NR720 (Nickel ultrafine powder by a wet reduction method, average particle size 200 nm) is commercially available and can be used effectively.

[(B)有機溶剤による置換工程]
次に、得られたニッケル微粒子の水スラリー(ニッケル水スラリー)に対して有機溶剤を添加して置換処理を施し、ニッケル微粒子が有機溶剤中に分散した「ニッケル有機溶剤スラリー」を生成させる。
[(B) Replacement step with organic solvent]
Next, an organic solvent is added to the obtained aqueous slurry of nickel fine particles (nickel water slurry) to perform a substitution treatment, thereby generating a “nickel organic solvent slurry” in which the nickel fine particles are dispersed in the organic solvent.

有機溶剤としては、ニッケル水スラリーを有機溶剤のスラリーに置換可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、イソボルニルプロピオナート、イソボルニルイソブチレート、ミネラルスピリット、0号ソルベント、ブチルカルビトール、酢酸イソブチル、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、ヘキサン、エタノール、ノナン、ノナノール、デカノール等が挙げられる。さらには、CnH2n+2、CnH2n、CnH2n−2で示される脂肪族炭化水素、CnH2n−6で示される芳香族炭化水素等を用いることもでき、具体的には、ジメチルオクタン、エチルメチルシクロヘキサン、メチルプロピルシクロヘプタン、トリメチルヘキサン、ブチルシクロヘキサン、トリデカン、テトラデカン、メチルノナン、エチルメチルヘプタン、トリメチルデカン、ペンチルシクロヘキサン、デカン、ウンデカン、ドデカン等が挙げられる。これらの有機溶剤は、1種単独で、あるいは2種以上を併せて用いることができる。 The organic solvent is not particularly limited as long as it can replace the nickel water slurry with an organic solvent slurry. Specifically, for example, terpineol, dihydroterpineol, dihydroterpineol acetate, isobornyl propionate, isobornyl isobutyrate, mineral spirit, No. 0 solvent, butyl carbitol, isobutyl acetate, methyl ethyl ketone, cyclohexane, hexane, Examples include ethanol, nonane, nonanol, decanol and the like. Further, aliphatic hydrocarbons represented by CnH 2n + 2 , CnH 2n , CnH 2n-2 , aromatic hydrocarbons represented by CnH 2n-6 , and the like can be used. Specifically, dimethyloctane, ethylmethylcyclohexane Methylpropylcycloheptane, trimethylhexane, butylcyclohexane, tridecane, tetradecane, methylnonane, ethylmethylheptane, trimethyldecane, pentylcyclohexane, decane, undecane, dodecane and the like. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

具体的に、有機溶剤による置換処理は、ニッケル微粒子の水スラリーに対して所定量の有機溶剤を添加し、軽く撹拌してデカンテーションを行う。そして、このようなデカンテーションを3回繰り返して行い、これにより、ニッケル水スラリーからニッケル有機溶剤スラリーに置換させる。   Specifically, in the replacement treatment with the organic solvent, a predetermined amount of the organic solvent is added to the aqueous slurry of nickel fine particles, and lightly stirred to perform decantation. Such decantation is repeated three times, thereby replacing the nickel water slurry with the nickel organic solvent slurry.

[(C)酸化処理を施す工程]
次に、得られたニッケル有機溶剤スラリー、すなわち、有機溶剤中に分散したニッケル微粒子に対して、酸化剤による酸化処理を施す。この酸化処理により、ニッケル微粒子の表面に酸化ニッケルを含む酸化膜を生成させる。
[(C) Step of performing oxidation treatment]
Next, the obtained nickel organic solvent slurry, that is, nickel fine particles dispersed in the organic solvent is subjected to an oxidation treatment with an oxidizing agent. By this oxidation treatment, an oxide film containing nickel oxide is generated on the surface of the nickel fine particles.

酸化剤としては、特に限定されず、過酸化水素、オゾン等を用いることができるが、低コストであって扱いやすいという観点から過酸化水素を用いることが好ましい。   The oxidizing agent is not particularly limited, and hydrogen peroxide, ozone, or the like can be used. However, it is preferable to use hydrogen peroxide from the viewpoint of low cost and easy handling.

具体的に、この酸化処理では、ニッケル有機溶剤スラリーに過酸化水素等の酸化剤を少しずつ添加して撹拌することによって行う。例えば、酸化剤として過酸化水素を用いる場合、その添加量としては、ニッケル有機溶剤スラリー中に存在するニッケル微粒子1gに対して過酸化水素を0.1ml/g以上の割合で添加することが好ましく、1ml/g以上の割合で添加することがより好ましい。   Specifically, in this oxidation treatment, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide is gradually added to the nickel organic solvent slurry and stirred. For example, when hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent, it is preferable to add hydrogen peroxide at a rate of 0.1 ml / g or more with respect to 1 g of nickel fine particles present in the nickel organic solvent slurry. It is more preferable to add at a rate of 1 ml / g or more.

過酸化水素の添加量が、ニッケル微粒子1gに対して0.1ml/g未満であると、そのニッケル微粒子の表面に酸化膜は形成されるものの、厚さが1nm未満と極薄い酸化膜となる可能性がある。これにより、得られるニッケル微粉末において凝集が発生する可能性がある。なお、添加量の上限値としては、特に限定されないが、ニッケル微粒子1gに対して20ml/g以下程度とすることが好ましく、10ml/g以下程度とすることがより好ましい。過酸化水素の添加量が20ml/gより多いと、酸化膜としては十分であるものの、無駄にコストがかかり非効率となる。   When the amount of hydrogen peroxide added is less than 0.1 ml / g with respect to 1 g of nickel fine particles, an oxide film is formed on the surface of the nickel fine particles, but an extremely thin oxide film with a thickness of less than 1 nm is formed. there is a possibility. Thereby, aggregation may occur in the obtained nickel fine powder. The upper limit of the addition amount is not particularly limited, but is preferably about 20 ml / g or less, more preferably about 10 ml / g or less with respect to 1 g of nickel fine particles. If the amount of hydrogen peroxide added is more than 20 ml / g, it is sufficient as an oxide film, but is costly and inefficient.

このように、本実施の形態に係るニッケル微粉末の製造方法では、ニッケル微粒子に対して酸化処理を施して酸化膜を形成させるとともに、その酸化処理を有機溶剤中に分散させた状態のニッケル微粒子に対して行うことが重要となる。これにより、得られるニッケル微粉末の乾燥時における凝集をより効果的に防ぐことができる。また、水酸化ニッケルの発生を防ぐことができる。   Thus, in the nickel fine powder manufacturing method according to the present embodiment, nickel fine particles are subjected to an oxidation treatment to form an oxide film, and the oxidation treatment is dispersed in an organic solvent. Is important to do. Thereby, aggregation at the time of drying of the nickel fine powder obtained can be prevented more effectively. Moreover, generation | occurrence | production of nickel hydroxide can be prevented.

[(D)加熱処理を施す工程]
次に、酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対して、加熱処理を施す。この加熱処理により、スラリー中のニッケル微粒子の結晶子径を大きくすることができ、耐熱収縮性を改善したニッケル有機スラリーとすることができる。具体的には、140Å以上の結晶子径を有するニッケル微粒子とすることができる。
[(D) Step of performing heat treatment]
Next, the nickel organic solvent slurry after the oxidation treatment is subjected to heat treatment. By this heat treatment, the crystallite diameter of the nickel fine particles in the slurry can be increased, and a nickel organic slurry with improved heat shrinkage resistance can be obtained. Specifically, nickel fine particles having a crystallite diameter of 140 mm or more can be obtained.

加熱処理の方法としては、特に限定されないが、例えば、温度150℃〜250℃程度の条件で、1時間〜5時間程度のオートクレーブによる加熱処理(以下、「オートクレーブ処理」ともいう)を施すことができる。このようにオートクレーブ処理を施すことにより、スラリー中の有機溶剤を蒸発させずに、粉の表面が濡れた状態で結晶子径が改善されたスラリーを得ることができる。   Although it does not specifically limit as a method of heat processing, For example, heat processing (henceforth "autoclave processing") by the autoclave for about 1 hour-about 5 hours is performed on the conditions of the temperature of about 150 to 250 degreeC. it can. By performing the autoclave treatment in this way, a slurry having an improved crystallite diameter can be obtained while the powder surface is wet without evaporating the organic solvent in the slurry.

また、オートクレーブ処理以外の加熱処理として、例えば、マイクロ波による加熱処理も簡易な方法であり有効である。具体的には、酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対して、マイクロ波を例えば0.1〜1時間程度照射することによって加熱する。なお、マイクロ波による加熱処理では、0.1時間程度の短時間のマイクロ波照射によって、上述したオートクレーブ処理を1時間施すのと同等の効果を得ることができる。   Moreover, as a heat treatment other than the autoclave treatment, for example, a heat treatment using microwaves is also a simple method and effective. Specifically, the nickel organic solvent slurry after the oxidation treatment is heated by irradiating microwaves, for example, for about 0.1 to 1 hour. Note that in the heat treatment using microwaves, an effect equivalent to that of performing the above-described autoclave treatment for 1 hour can be obtained by short-time microwave irradiation of about 0.1 hours.

[(E)ニッケル有機スラリーとして保存する工程]
上述したように、過酸化水素等の酸化剤により酸化処理を施すことで、表面に酸化ニッケルを含む酸化膜を有するニッケル微粒子のスラリーが得られる。また、その酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対して加熱処理を施すことで、ニッケル微粒子の結晶子径を140Å以上とすることができ、耐熱収縮性が改善されたニッケル微粒子(ニッケル微粉末)のスラリーが得られる。ここで、その加熱処理後のニッケル微粉末のスラリーを、「ニッケル有機スラリー」という。
[(E) Step of storing as nickel organic slurry]
As described above, by performing an oxidation treatment with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide, a slurry of nickel fine particles having an oxide film containing nickel oxide on the surface can be obtained. Further, by subjecting the nickel organic solvent slurry after the oxidation treatment to a heat treatment, the crystallite diameter of the nickel fine particles can be increased to 140 mm or more, and the nickel fine particles (nickel fine powder) having improved heat shrinkage resistance A slurry is obtained. Here, the slurry of the nickel fine powder after the heat treatment is referred to as “nickel organic slurry”.

このようにして生成したニッケル有機スラリーは、そのままの状態で保存することができる。また、そのニッケル有機スラリーをそのまま原料として、すなわち乾燥粉にすることなく、ニッケルペーストを製造することができる。具体的には、例えば、保存していたニッケル有機スラリーを原料として用い、有機溶剤とバインダー樹脂とからなるビヒクルに添加して混練することによって、ニッケルペーストを製造することができる。   The nickel organic slurry thus produced can be stored as it is. Moreover, a nickel paste can be manufactured using the nickel organic slurry as a raw material as it is, that is, without using a dry powder. Specifically, for example, a nickel paste can be produced by using a stored nickel organic slurry as a raw material and adding and kneading it to a vehicle composed of an organic solvent and a binder resin.

本実施の形態においては、上述した酸化処理によってニッケル微粒子の表面に酸化ニッケルを含む酸化膜が形成されていることにより、得られたニッケル有機スラリー中においても、そのニッケル微粒子同士の凝集を抑制することができ、ニッケル微粉末の粗大化を防ぐことができる。また、上述した加熱処理によって、ニッケル微粒子の結晶子径が大きくなっていることにより、耐熱収縮性を向上したニッケル微粉末とすることができる。   In the present embodiment, since the oxide film containing nickel oxide is formed on the surface of the nickel fine particles by the oxidation treatment described above, the aggregation of the nickel fine particles is suppressed even in the obtained nickel organic slurry. And coarsening of the nickel fine powder can be prevented. Moreover, it can be set as the nickel fine powder which improved the heat-resistant shrinkage property by the crystallite diameter of the nickel fine particle becoming large by the heat processing mentioned above.

[(F)乾燥処理を施して乾燥粉とする工程]
また、上述のようにして得られたニッケル有機スラリーについては、さらに乾燥処理を施すことによって乾燥粉とすることができる。
[(F) Process of giving dry treatment to dry powder]
Moreover, about the nickel organic slurry obtained by making it above, it can be set as dry powder by performing a drying process further.

具体的に、乾燥処理の方法としては、特に限定されないが、例えば、温度70℃〜150℃程度の条件で真空乾燥を3時間〜15時間程度実施することによって、スラリー中の溶剤成分を乾燥蒸発させ、乾燥粉(ニッケル微粉末)を得ることができる。   Specifically, the drying method is not particularly limited. For example, the solvent component in the slurry is dried and evaporated by performing vacuum drying for about 3 hours to 15 hours under conditions of a temperature of about 70 ° C. to 150 ° C. Dry powder (nickel fine powder) can be obtained.

本実施の形態においては、上述した酸化処理によってニッケル微粒子の表面に酸化ニッケルを含む酸化膜が形成されていることにより、真空乾燥等の乾燥処理を施した場合でも、その乾燥による凝集を抑制でき、ニッケル微粉末の粗大化を防ぐことができる。   In this embodiment, since the oxide film containing nickel oxide is formed on the surface of the nickel fine particles by the above-described oxidation treatment, aggregation due to the drying can be suppressed even when a drying treatment such as vacuum drying is performed. Further, coarsening of the nickel fine powder can be prevented.

なお、このようにして得られた乾燥粉であるニッケル微粉末においては、例えばそのニッケル微粉末を純水に投入して水スラリーとして、ニッケルペーストの製造原料とすることができる。   In addition, in the nickel fine powder which is the dry powder obtained in this way, for example, the nickel fine powder can be put into pure water and used as a water slurry to be a raw material for producing nickel paste.

以下では、本発明の実施例を示してさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be shown and described in more detail, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
≪ニッケル有機スラリーの製造≫
(ニッケルナノ粉の準備)
先ず、住友金属鉱山株式会社製のニッケル粉水スラリー(水分量80%)1000g(規格名:NR707、湿式還元法によるニッケル超微粉、平均粒径70nm)を出発原料として準備した。
[Example 1]
≪Manufacture of nickel organic slurry≫
(Preparation of nickel nanopowder)
First, 1000 g (standard name: NR707, nickel ultrafine powder by wet reduction method, average particle size 70 nm) prepared by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. was prepared as a starting material.

(有機溶剤による置換)
次に、有機溶剤としてエチレングリコールを用意し、その有機溶剤1000gをニッケル粉水スラリーに入れ、軽く撹拌してデカンテーションを行った。このデカンテーションを3回繰り返し、ニッケル水スラリーを有機溶剤のスラリーに置換して、ニッケル有機溶剤スラリーを生成させた。
(Substitution with organic solvent)
Next, ethylene glycol was prepared as an organic solvent, 1000 g of the organic solvent was put into a nickel powder water slurry, and decantation was performed with gentle stirring. This decantation was repeated three times to replace the nickel water slurry with an organic solvent slurry to produce a nickel organic solvent slurry.

(酸化処理)
次に、有機溶剤置換して得られたニッケル有機溶剤スラリー(溶剤量80%)1000gに対して、過酸化水素200ml(スラリー中のニッケル微粒子1gに対して1ml/g)を少しずつ投入していき、撹拌しながら酸化処理を行った。これにより、スラリー中のニッケル微粒子の表面に酸化膜を形成させた、ニッケル有機スラリーを得た。
(Oxidation treatment)
Next, 200 ml of hydrogen peroxide (1 ml / g with respect to 1 g of nickel fine particles in the slurry) was gradually added to 1000 g of nickel organic solvent slurry (solvent amount 80%) obtained by organic solvent substitution. Then, oxidation treatment was performed with stirring. As a result, a nickel organic slurry was obtained in which an oxide film was formed on the surface of the nickel fine particles in the slurry.

(加熱処理)
次に、酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーを真空乾燥機内に投入し、温度200℃、3時間の条件でオートクレーブにより加熱処理を施した。これにより、表面に酸化膜が形成され、結晶子径が改善されたニッケル微粉末を含むニッケル有機スラリーを得た。
(Heat treatment)
Next, the nickel organic solvent slurry after the oxidation treatment was put into a vacuum dryer, and heat treatment was performed by an autoclave at a temperature of 200 ° C. for 3 hours. Thereby, the nickel organic slurry containing the nickel fine powder in which the oxide film was formed on the surface and the crystallite diameter was improved was obtained.

(真空乾燥処理)
続いて、得られたニッケル有機スラリーから乾燥粉を得るために、そのスラリーを真空乾燥機内に投入し、温度60℃、3時間の条件で真空乾燥を実施した。この真空乾燥処理により、ニッケル微粉末の乾燥粉を得た。
(Vacuum drying process)
Subsequently, in order to obtain a dry powder from the obtained nickel organic slurry, the slurry was put into a vacuum dryer, and vacuum drying was performed under conditions of a temperature of 60 ° C. for 3 hours. By this vacuum drying treatment, a dry powder of nickel fine powder was obtained.

≪評価≫
(ニッケル有機スラリー中のニッケル微粉末の凝集評価)
得られたニッケル有機スラリーについて、ニッケル微粉末の凝集の評価を行った。具体的には、ニッケル有機スラリーを、エクセルオートホモジナイザー(日本精機株式会社製)を用いて周速10m/sの回転速度で2分間混合撹拌した。その後、0.1μmの濾紙で減圧濾過処理を行い、濾紙上に残存したニッケル微粉末を確認した。なお、出発原料として、平均粒径70nmのニッケル微粒子を用いた場合には0.1μmの濾紙を用いて減圧濾過し、平均粒径200nmのニッケル微粒子を用いた場合には0.3μmの濾紙を用いて減圧濾過した。
≪Evaluation≫
(Evaluation of aggregation of nickel fine powder in nickel organic slurry)
The obtained nickel organic slurry was evaluated for agglomeration of nickel fine powder. Specifically, the nickel organic slurry was mixed and stirred for 2 minutes at a rotational speed of a peripheral speed of 10 m / s using an Excel auto homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.). Thereafter, filtration under reduced pressure was performed with a 0.1 μm filter paper, and nickel fine powder remaining on the filter paper was confirmed. When nickel fine particles having an average particle diameter of 70 nm are used as a starting material, filtration is performed under reduced pressure using a 0.1 μm filter paper, and when nickel fine particles having an average particle diameter of 200 nm are used, a 0.3 μm filter paper is used. And vacuum filtered.

減圧濾過後、濾紙上にほとんどニッケル微粉末が残らなかった場合を、凝集が生じずに分散性が良好(『良』)であったと評価した。一方で、濾紙上にニッケル微粉末の大半が残存した場合を、凝集が生じて分散性が不良(『不良』)であったと評価した。   After filtration under reduced pressure, the case where almost no nickel fine powder remained on the filter paper was evaluated as having good dispersibility (“good”) without aggregation. On the other hand, when most of the nickel fine powder remained on the filter paper, it was evaluated that aggregation occurred and the dispersibility was poor (“bad”).

(平均粒径及び一次粒子の存在率)
得られた乾燥粉(ニッケル微粉末)を走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察し、SEM観察像の所定範囲内に存在する100個の一次粒子の粒径を測定し、その平均値を平均粒径とした。また、その平均粒径に基づいて、100個の一次粒子のうちの平均粒径±30%の範囲内に存在する割合を求めた。
(Average particle size and abundance of primary particles)
The obtained dry powder (nickel fine powder) was observed using a scanning electron microscope (SEM), and the particle size of 100 primary particles existing within a predetermined range of the SEM observation image was measured. The average particle size was taken. Moreover, based on the average particle diameter, the ratio which exists in the range of the average particle diameter +/- 30% among 100 primary particles was calculated | required.

(水酸化ニッケルの発生の有無)
得られた乾燥粉(ニッケル微粉末)のSEM観察により、水酸化ニッケルの発生の有無を確認した。水酸化ニッケルの発生が確認された場合を『有り』、確認されなかった場合を『無し』として評価した。
(Presence or absence of nickel hydroxide)
The presence or absence of nickel hydroxide was confirmed by SEM observation of the obtained dry powder (nickel fine powder). The case where the occurrence of nickel hydroxide was confirmed was evaluated as “present”, and the case where it was not confirmed was evaluated as “absent”.

(乾燥粉の凝集評価)
また、得られた乾燥粉(ニッケル微粉末)のSEM観察により、そのニッケル微粉末の凝集の発生を確認した。凝集の発生が確認された場合を『有り』、確認されなかった場合を『無し』として評価した。なお、凝集が若干確認されたものの、ほとんど発生無しと判断されたものを『ほぼ無し』として評価した。
(Dry powder aggregation evaluation)
Moreover, the generation | occurrence | production of the aggregation of the nickel fine powder was confirmed by SEM observation of the obtained dry powder (nickel fine powder). The case where the occurrence of aggregation was confirmed was evaluated as “present”, and the case where the aggregation was not confirmed was evaluated as “absent”. In addition, although agglomeration was confirmed a little, what was judged to have hardly occurred was evaluated as “almost none”.

(酸化膜の膜厚)
また、得られた乾燥粉(ニッケル微粉末)における酸化ニッケルからなる酸化膜の膜厚を、エネルギー分散型X線分析(EDS分析)で測定した。具体的には、EDS分析によりニッケル量と酸素量とを測定し、得られた数値から酸化換算して酸化膜厚を求めた。
(Oxide film thickness)
Moreover, the film thickness of the oxide film which consists of nickel oxide in the obtained dry powder (nickel fine powder) was measured by energy dispersive X-ray analysis (EDS analysis). Specifically, the nickel amount and the oxygen amount were measured by EDS analysis, and the oxide film thickness was determined by oxidation conversion from the obtained numerical values.

(結晶子径の評価)
また、得られた乾燥粉(ニッケル微粉末)の結晶子径を、X線回折の2θ−θスキャンから得られた(111)面のピークを用いてScherrer法により求めた。なお、回折ピークの半価幅及びピーク位置は、そのピークについてKα1−Kα2分離処理を施した結果を採用した。
(Evaluation of crystallite diameter)
Further, the crystallite diameter of the obtained dry powder (nickel fine powder) was determined by the Scherrer method using the (111) plane peak obtained from the 2θ-θ scan of X-ray diffraction. In addition, the half-value width and peak position of a diffraction peak employ | adopted the result of having performed the K (alpha) 1-K (alpha) 2 separation process about the peak.

(熱収縮特性の評価)
また、得られた乾燥粉(ニッケル微粉末)を円柱状に圧縮成形し、その成形サンプルを下記の条件で加熱していったときのサンプルの厚さの変化を測定した。
・測定機種:TMA4000SA(ネッチジャパン株式会社製)
・昇温速度:5℃/min
・温度範囲:室温〜1000℃
・荷重:5g
・雰囲気:2vol%−H/N、200mL/min
(Evaluation of heat shrinkage characteristics)
The obtained dry powder (nickel fine powder) was compression-molded into a cylindrical shape, and the change in the thickness of the sample was measured when the molded sample was heated under the following conditions.
Measurement model: TMA4000SA (manufactured by Netch Japan Co., Ltd.)
・ Raising rate: 5 ° C / min
-Temperature range: room temperature to 1000 ° C
・ Load: 5g
Atmosphere: 2vol% -H 2 / N 2 , 200mL / min

なお、図2は、実施例1と比較例1のニッケル微粉末の熱収縮特性の評価結果を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は温度(単位:℃)を示し、縦軸は成形サンプルの厚さの変化率(単位:%)を示す。   FIG. 2 is a graph showing the evaluation results of the heat shrinkage characteristics of the nickel fine powders of Example 1 and Comparative Example 1. In this graph, the horizontal axis indicates the temperature (unit: ° C.), and the vertical axis indicates the rate of change in thickness of the molded sample (unit:%).

[実施例2]
加熱処理における温度条件を150℃にしたこと以外は、実施例1と同様にしてニッケル有機スラリーを製造した。そして、得られたニッケル有機スラリー及びその乾燥粉について、実施例1と同様にして評価した。
[Example 2]
A nickel organic slurry was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature condition in the heat treatment was 150 ° C. The obtained nickel organic slurry and its dry powder were evaluated in the same manner as in Example 1.

[実施例3]
加熱処理における温度条件を250℃にしたこと以外は、実施例1と同様にしてニッケル有機スラリーを製造した。そして、得られたニッケル有機スラリー及びその乾燥粉について、実施例1と同様にして評価した。
[Example 3]
A nickel organic slurry was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature condition in the heat treatment was 250 ° C. The obtained nickel organic slurry and its dry powder were evaluated in the same manner as in Example 1.

[実施例4]
加熱処理における処理時間を1時間にしたこと以外は、実施例1と同様にしてニッケル有機スラリーを製造した。そして、得られたニッケル有機スラリー及びその乾燥粉について、実施例1と同様にして評価した。
[Example 4]
A nickel organic slurry was produced in the same manner as in Example 1 except that the treatment time in the heat treatment was 1 hour. The obtained nickel organic slurry and its dry powder were evaluated in the same manner as in Example 1.

[実施例5]
加熱処理における処理時間を5時間にしたこと以外は、実施例1と同様にしてニッケル有機スラリーを製造した。そして、得られたニッケル有機スラリー及びその乾燥粉について、実施例1と同様にして評価した。
[Example 5]
A nickel organic slurry was produced in the same manner as in Example 1 except that the treatment time in the heat treatment was 5 hours. The obtained nickel organic slurry and its dry powder were evaluated in the same manner as in Example 1.

[実施例6]
加熱処理の方法をマイクロ波による方法に変更し、加熱処理時間を6分間にしたこと以外は、実施例1と同様にしてニッケル有機スラリーを製造した。そして、得られたニッケル有機スラリー及びその乾燥粉について、実施例1と同様にして評価した。
[Example 6]
A nickel organic slurry was produced in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment method was changed to a microwave method and the heat treatment time was changed to 6 minutes. The obtained nickel organic slurry and its dry powder were evaluated in the same manner as in Example 1.

[実施例7]
液相法により作製された200nmの超微粒ニッケル粉(住友金属鉱山株式会社製のニッケル粉水スラリー規格名:NR720(湿式還元法によるニッケル超微粉、平均粒径200nm))を出発原料として用いたこと以外は、実施例1と同様にしてニッケル有機スラリーを製造した。そして、得られたニッケル有機スラリー及びその乾燥粉について、実施例1と同様にして評価した。
[Example 7]
200 nm ultrafine nickel powder (nickel powder slurry standard name: NR720 manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd .: nickel ultrafine powder by wet reduction method, average particle size 200 nm) prepared by a liquid phase method was used as a starting material. A nickel organic slurry was produced in the same manner as in Example 1 except that. The obtained nickel organic slurry and its dry powder were evaluated in the same manner as in Example 1.

[比較例1]
比較例1では、有機溶剤による置換を行わず、ニッケル水スラリーのままの状態で酸化処理を施した。それ以外は、実施例1と同様とした。そして、得られたニッケル水スラリー及びその乾燥粉について、実施例1と同様にして評価した。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the replacement with the organic solvent was not performed, and the oxidation treatment was performed in the state of the nickel water slurry. Other than that was the same as Example 1. Then, the obtained nickel water slurry and its dry powder were evaluated in the same manner as in Example 1.

[比較例2]
比較例2では、有機溶剤による置換を行わず、ニッケル水スラリーのままの状態で酸化処理を施し、その後、ニッケル水スラリーに対してマイクロ波による加熱処理を施した。それ以外は、実施例1と同様とした。そして、得られたニッケル水スラリー及びその乾燥粉について、実施例1と同様にして評価した。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the replacement with the organic solvent was not performed, and the oxidation treatment was performed in the state of the nickel water slurry, and then the heat treatment by the microwave was performed on the nickel water slurry. Other than that was the same as Example 1. Then, the obtained nickel water slurry and its dry powder were evaluated in the same manner as in Example 1.

下記表1に、実施例1〜6、比較例1、2にて得られたニッケル有機スラリーの製造条件を示し、下記表2に、その評価結果をまとめて示す。また、図2に、実施例1と比較例1のニッケル微粉末の熱収縮特性の評価結果を示す。   Table 1 below shows the production conditions for the nickel organic slurries obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, and Table 2 below summarizes the evaluation results. FIG. 2 shows the evaluation results of the heat shrinkage characteristics of the nickel fine powders of Example 1 and Comparative Example 1.

Figure 0006614034
Figure 0006614034

Figure 0006614034
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表1に示すように、実施例1〜7にて得られたニッケル微粉末は、ニッケル有機スラリーにおいても凝集が発生せず、良好な分散性を有していた。また、乾燥粉においても、凝集はほとんど発生せず、酸化膜も1nm以上のものが形成され、酸化されていることが確認された。また、水酸化ニッケルの発生も確認されなかった。さらに、結晶子径の成長が確認された。これらのことから、得られたニッケル微粉末は、小粒径なものであって、積層セラミックコンデンサの内部電極用の材料として好ましいものであった。   As shown in Table 1, the nickel fine powders obtained in Examples 1 to 7 did not aggregate even in the nickel organic slurry and had good dispersibility. In addition, it was confirmed that the dried powder hardly agglomerates and an oxide film having a thickness of 1 nm or more was formed and oxidized. Moreover, generation | occurrence | production of nickel hydroxide was not confirmed. Furthermore, the growth of the crystallite diameter was confirmed. From these facts, the obtained nickel fine powder has a small particle size and is preferable as a material for the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor.

これに対して、比較例1〜2では、得られた乾燥粉には5nmの酸化膜が形成されており酸化されていることが確認されたが、凝集が発生してしまった。また、水酸化ニッケルの発生も確認された。また、結晶子径についても、実施例に比べて小さかった。このことは、SEM観察の結果、水酸化ニッケルが多発していることが確認されたために、結晶子径が小さくなったと考えられる。これらのことから、得られたニッケル微粉末は、積層セラミックコンデンサの内部電極等の材料として使用するには好ましくないものであった。   On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, it was confirmed that a 5 nm oxide film was formed on the obtained dry powder and was oxidized, but aggregation occurred. Moreover, generation | occurrence | production of nickel hydroxide was also confirmed. Also, the crystallite diameter was smaller than that of the example. As a result of SEM observation, it was confirmed that nickel hydroxide was frequently generated, so that the crystallite diameter was reduced. From these facts, the obtained nickel fine powder was unpreferable for use as a material such as an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor.

ここで、図2に、実施例1と比較例1のそれぞれで得られたニッケル微粉末の熱収縮挙動の結果を示す。図2に示されるように、比較例1と比べて実施例1のニッケル微粉末では、熱収縮率が低く、収縮開始温度も高い方へシフトしていることが分かり、このことからも、耐熱収縮性に優れたものであり、積層セラミックコンデンサの内部電極用の材料に適したものであることが分かる。   Here, in FIG. 2, the result of the heat contraction behavior of the nickel fine powder obtained in each of Example 1 and Comparative Example 1 is shown. As shown in FIG. 2, it can be seen that the nickel fine powder of Example 1 has a lower thermal shrinkage rate and a higher shrinkage start temperature compared to Comparative Example 1, and this also indicates that the heat resistance is high. It can be seen that it is excellent in shrinkage and is suitable as a material for the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor.

Claims (9)

粒径が200nm以下であり、
一次粒子が平均粒径±30%以内に95%以上の個数の割合で存在しており、
表面に厚さ1nm以上の酸化ニッケルを含む酸化膜を有し、
結晶子径が140Å(オングストローム)以上179Å以下である
ニッケル微粉末。
The particle size is 200 nm or less,
The primary particles are present in a ratio of 95% or more within the average particle size ± 30%,
Having an oxide film containing nickel oxide having a thickness of 1 nm or more on the surface;
Nickel fine powder having a crystallite diameter of 140 Å (angstrom) or more and 179 Å or less.
平均粒径が100nm以下である
請求項1に記載のニッケル微粉末。
The nickel fine powder according to claim 1, wherein the average particle size is 100 nm or less.
有機溶剤中に、
粒径が200nm以下であり、一次粒子が平均粒径±30%以内に95%以上の個数の割合で存在し、表面に厚さ1nm以上の酸化ニッケルを含む酸化膜を有し、結晶子径が140Å(オングストローム)以上179Å以下である、ニッケル微粉末が分散してなる
ニッケル粉有機スラリー。
In organic solvent,
The particle size is 200 nm or less, the primary particles are present in a ratio of 95% or more within the average particle size ± 30%, the surface has an oxide film containing nickel oxide having a thickness of 1 nm or more, and the crystallite diameter Nickel powder organic slurry in which nickel fine powder is dispersed, having a particle size of 140 Å (angstrom) or more and 179 Å or less.
液相法により作製した粒径200nm以下のニッケル微粒子の水スラリーに有機溶剤を添加して、該有機溶剤のスラリーに置換し、
置換して得られたニッケル有機溶剤スラリーに対して酸化剤を添加して、ニッケル微粒子の表面を酸化し、
酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対して加熱処理を施す
ニッケル微粉末の製造方法。
An organic solvent is added to an aqueous slurry of nickel fine particles having a particle diameter of 200 nm or less prepared by a liquid phase method, and the slurry is replaced with the slurry of the organic solvent.
An oxidizing agent is added to the nickel organic solvent slurry obtained by the substitution to oxidize the surface of the nickel fine particles,
The manufacturing method of the nickel fine powder which heat-processes with respect to the nickel organic solvent slurry after an oxidation process.
酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対し、オートクレーブによる加熱処理を施す
請求項4に記載のニッケル微粉末の製造方法。
The manufacturing method of the nickel fine powder of Claim 4 which heat-processes with an autoclave with respect to the nickel organic solvent slurry after an oxidation process.
酸化処理後のニッケル有機溶剤スラリーに対し、マイクロ波による加熱処理を施す
請求項4に記載のニッケル微粉末の製造方法。
The manufacturing method of the nickel fine powder of Claim 4 which heat-processes with a microwave with respect to the nickel organic solvent slurry after an oxidation process.
前記酸化剤は、過酸化水素である
請求項4乃至6のいずれか1項に記載のニッケル微粉末の製造方法。
The method for producing nickel fine powder according to any one of claims 4 to 6, wherein the oxidizing agent is hydrogen peroxide.
前記酸化剤の添加量は、前記ニッケル微粒子の質量に対して0.1ml/g以上とする
請求項4乃至7のいずれか1項に記載のニッケル微粉末の製造方法。
The method for producing a nickel fine powder according to any one of claims 4 to 7, wherein an addition amount of the oxidizing agent is 0.1 ml / g or more with respect to a mass of the nickel fine particles.
請求項1又は2に記載のニッケル微粉末を含有してなる
積層セラミックコンデンサ内部電極用のニッケルペースト。
A nickel paste for a multilayer ceramic capacitor internal electrode, comprising the nickel fine powder according to claim 1.
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