JPH04323309A - 金属微粉末の製造方法 - Google Patents

金属微粉末の製造方法

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JPH04323309A
JPH04323309A JP10888491A JP10888491A JPH04323309A JP H04323309 A JPH04323309 A JP H04323309A JP 10888491 A JP10888491 A JP 10888491A JP 10888491 A JP10888491 A JP 10888491A JP H04323309 A JPH04323309 A JP H04323309A
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JP
Japan
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metal
metal powder
size distribution
fine metal
particle size
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Pending
Application number
JP10888491A
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English (en)
Inventor
Osamu Kato
理 加藤
Takasumi Shimizu
孝純 清水
Tamotsu Nishinakagawa
西中川 保
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は粒度分布が調整された金
属微粉末の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エレクトロニクス回路印刷の導電性ペー
スト、電磁波シールド塗料、電磁波シールド成形物射出
成形用のプラスチックペレット等には金属微粉末が混合
されている。このような分野で使用される金属微粉末に
あっては印刷適性、塗装適性、成形性等の面、あるいは
均一性の面からみて粒度が均一な金属微粉末の使用が望
ましい。また金属微粉末からなる成形体を焼結して焼結
成形体を得る粉末冶金の分野でも、焼結が成形体におい
て均一に行なわれるためには粒度が均一な金属微粉末を
用いることが望ましい。
【0003】従来から、この種の金属微粉末の製造方法
にあっては、金属または金属塩を酸性水性溶媒中に溶解
し、塩基で中和した上で還元剤で還元して金属微粉末を
析出させる湿式法が提供されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の湿式法にあっては、粒度分布を調整することが困難
であるとされていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、金属、合金および金属塩
からなる組から選ばれた一種または二種以上原料を酸を
含む水性溶媒中に溶解する工程1 得られる金属微粉末の粒度分布の調整を目的とし、該溶
液に上記金属または合金を構成する金属の錯体を形成し
得る塩基を添加して所定のpH値に調節する工程2pH
調節後所定温度に維持しつゝ還元剤を添加して金属微粉
末を析出させる工程3 以上の工程1,2,3からなることを特徴とする金属微
粉末の製造方法を提供するものである。本発明を以下に
詳細に説明する。
【0006】本発明に用いられる原料としての金属また
は合金を構成する金属としては、例えばAg,Pd,C
d,Co,Fe,Ni,Sn,Pb,Pt,Au,Cu
 等従来から導電性ペースト、電磁波シールド塗料、電
磁波シールド成形物、粉末冶金等の分野に使用されてい
た金属や合金あるいは化合物のすべてを包含する。また
本発明に用いられる原料としての金属塩としては、例え
ば上記例示した金属または合金あるいは化合物を構成す
る金属の塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩等の
無機酸あるいは有機酸の塩のすべてが包含される。本発
明においては、上記金属および/または合金と上記金属
塩とは併用されてもよく、また二種以上が混合されても
よい。
【0007】工程1においては、上記金属、合金および
金属塩からなる組から選ばれた一種または二種以上の原
料を酸を含む水性溶媒中に溶解する。上記酸を含む水性
溶媒とは塩酸、硫酸、酢酸等の無機酸あるいは有機酸を
含む水性溶媒であり、該水性溶媒としては水単独、ある
いは水に例えばメタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ア
セトン、テトラヒドロフラン等の水混和性有機溶媒を所
定量混合した混合溶媒を用いる。
【0008】上記工程1において溶液中の金属濃度は例
えば0.05〜100g/lと広い範囲が適用されるが
、金属濃度によって析出する金属微粉末の粒径を調節す
ることが出来る。即ち該溶液の金属濃度が高くなれば得
られる金属微粉末の粒径は大きくなる。また工程1を能
率良く行なうためには、金属、合金および金属塩からな
る組から選ばれた一種または二種以上の原料を最初に濃
厚な酸溶液に溶解し、ついで所定の濃度に希釈すること
が望ましい。濃厚溶液を用いれば、上記原料は速やかに
溶解する。
【0009】工程2においては、上記溶液に上記金属ま
たは合金を構成する金属の錯体を形成し得る塩基を添加
して所定のpH値に調節する。該塩基としては、アンモ
ニアあるいはジメチルアミン、トリエチルアミン、ジイ
ソプロピルアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロ
パノールアミン等のアミン類が例示される。
【0010】上記工程2において望ましいpH値範囲は
8〜11、更に望ましくは9〜11である。本発明では
上記pH値範囲において、pH値が低いと粒度分布が広
くなり、pH値が高いと粒度分布が狭くなることが解明
された。したがってpH値を調節することにより粒度分
布の広がりが調節可能となる。したがって粒度均一な金
属微粉末を得んとする場合には、工程2におけるpH値
を高くすればよい。しかしながらpH値が11以上にな
ると金属微粉末の形状が球状のもののみならずフレーク
状等の異形のものが生じるので、pH値は11以下に止
めることが望ましい。
【0011】工程3においては、上記所定のpH値に調
節された溶液に還元剤を添加する。この際用いられる還
元剤としてはヒドラジン、アスコルビン酸、ブドウ糖等
の有機還元剤やチオ硫酸ソーダ、次亜硫酸ソーダ等の無
機還元剤があるが、望ましくは金属元素を含まないヒド
ラジンのような還元剤が使用される。
【0012】上記還元工程では発熱をみるので、温度が
高くなると真球状の金属微粉末が得られにくゝなるので
、真球状微粉末が望まれる場合には、還元工程の温度は
40℃以下に制御することが望ましい。しかし10℃以
下になると還元反応が円滑に進まなくなる。したがって
上記還元工程は10〜40℃の範囲で行なうことが望ま
しい。工程3において、溶液中から金属が還元されて析
出する。この場合の金属は工程2におけるpH値により
所定の粒度分布を有する微粉末として得られる。得られ
た金属微粉末は濾別、遠心分離等により溶媒から分離し
、水洗、またメタノール、エタノール、イソプロパノー
ル等の水混和性溶媒で洗滌した後乾燥する。
【0013】
【作用】例えば金属がAg であり塩基がNH3 であ
る場合、工程2では下記の可逆反応が起こり錯体が生じ
る。 Ag+ +NH3 ⇔Ag+(NH3)       
     (1)更にNH3 が過剰に存在すると下記
の可逆反応が起こる。 Ag+(NH3)+NH3 ⇔Ag +(NH3)2 
 (2)式(1),式(2) についての解離恒数β1
,β2 は下記の通りである。 一方Ag+ イオンとAg +(NH3)2錯体の還元
電位は夫々0.7991V,0.373Vである。
【0014】工程3において、還元剤の添加によって解
離しているAg+ イオンが還元されて金属Ag とし
て析出する。Ag+ イオンが還元されて金属Ag と
して析出すると式(1),式(2) の反応が左に進行
してAg+ イオンが系に補給されることになる。した
がって還元反応を通じて系内のAg+ イオンの濃度〔
Ag+〕は略一定になる。そしてNH3 の濃度〔NH
3〕を多くすると式(1),式(2) の反応は右に進
行することになり、〔Ag+〕は減少する。即ち系内の
〔Ag+〕は〔NH3〕によって調節し得ることになる
【0015】そこで〔NH3〕を増大させて系のpHを
高くすると系内の〔Ag+〕が減少し、Ag+ イオン
は系内に偏らず略均一に存在するようになるから、還元
反応も系内において均一に起こり、粒度分布が狭くなり
粒度の均一な金属微粉末が得られる。一方〔NH3〕を
減少させて系のpHを低くすると系内の〔Ag+〕が増
大する。このために工程3における還元反応の時、Ag
+ イオンは系内で偏在するようになり、還元反応が系
内において不均一になり、粒度分布が広くなる。
【0016】
【実施例】
〔実施例1〕Ag :Pd =7:3重量比になるよう
にAg −Pd 合金を作製し、該合金を(2+1)硝
酸によって溶解する。この時の溶液の合金濃度はAg 
+Pd として400g/lになるように調節する。そ
の後水で該濃厚溶液を希釈してAg +Pdとして10
0g/lとなるように調節する(工程1)。上記溶液に
20重量%アンモニア水を添加して所定のpHに調節す
る(工程2)。 pHを調節した後は液温を30℃に維持してヒドラジン
をAg +Pd 100gあたり43cc添加して還元
を行なう(工程3)。この際のヒドラジンの添加速度は
1cc/分とする。かくしてAg :Pd =7:3重
量比のAg −Pd 共沈金属微粉末を得る。該Ag 
−Pd 微粉末は濾別後水洗し、次いでイソプロパノー
ルにて洗滌した後窒素気流中で乾燥する。得られたAg
 −Pd 微粉末の粒度分布と工程2におけるpH値と
の関係を図 1に示す。図1によればpH5,9,11
とpH値が高くなるにつれて粒度分布が狭くなることが
分かる。なお本実施例は本発明を限定するものではなく
、金属微粉末の洗浄はメタノール、エタノール等のイソ
プロパノール以外の水混和性溶媒が使用されてもよく、
また洗滌後の乾燥は窒素気流中でなくてもよく、減圧下
で乾燥してもよい。
【0017】〔実施例2〕実施例1において、溶液中の
Ag +Pd の濃度を種々に変更する。このようにし
て得られたAg −Pd 微粉末の粒子径とAg +P
d 濃度との関係を図2の○グラフに示す。なお工程2
におけるpHは9に固定した。更にAg NO3 単独
使用で実施例1と同様な工程で、溶液中のAg の濃度
を種々に変更してAg 微粉末を得た。このようにして
得られたAg 微粉末の粒子径とAg 濃度との関係を
図2の×グラフに示す。なお工程2におけるpHは9に
固定した。図2をみれば、金属濃度が高くなれば粒子径
は大きくなることが分かる。また図2には計算により得
られたAg 粒子数が点線グラフで示される。
【0018】このように本発明では工程2のpHを調節
することにより得られる金属微粉末の粒度分布が調整さ
れるが、金属濃度を調節することにより、同時に粒子径
も調整することが出来る。
【0019】
【発明の効果】したがって本発明では金属を含む溶液に
金属と錯体を形成し得る塩基を添加する際に、pHを調
節するだけの簡単な手段で、得られる金属微粉末の粒度
分布を任意に調節することが可能となる。
【0020】
【図面の簡単な説明】
【図1】工程2におけるpH値と得られた金属微粉末の
粒度分布との関係を示すグラフである。
【図2】金属微粉末の粒径および粒子数と、金属濃度と
の関係を示すグラフである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属、合金および金属塩からなる組から選
    ばれた一種または二種以上原料を酸を含む水性溶媒中に
    溶解する工程1 得られる金属微粉末の粒度分布の調整を目的とし、該溶
    液に上記金属または合金を構成する金属の錯体を形成し
    得る塩基を添加して所定のpH値に調節する工程2pH
    調節後所定温度に維持しつゝ還元剤を添加して金属微粉
    末を析出させる工程3 以上の工程1,2,3からなることを特徴とする金属微
    粉末の製造方法
  2. 【請求項2】工程2においてpHを8〜11の範囲にお
    いて所定の値に調節する請求項1に記載の金属微粉末の
    製造方法
  3. 【請求項3】工程3において溶液の温度を10〜40℃
    の範囲に維持する請求項1に記載の金属微粉末の製造方
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