TW200426243A - A method of coating the surface of an inorganic powder and a coated inorganic powder manufactured using the same - Google Patents

Description

200426243 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種無機粉末的表面塗佈方法及使用該方 法所形成之無機粉末，特別是一種將一金屬氧化物均勻地沉積 於一無機粉末的方法，並且該無機粉末係應用於積層型陶瓷電 容器（Multi Layer Ceramic Capacitor, MLCC)内或是 用來作為經電池的活性物質。 【先前技術】 積層型陶瓷電容器通常包含有兩片金屬電極（例如鎳或銅） 以及一介於該等金屬電極之間的介電陶瓷層（例如鈦酸鋇）。 此外，由於積層型陶瓷電容器的體積小且電容量大，所以積層 型陶瓷電容器係廣泛地應用於電腦、手機以及其他電子產品 上0 由於銀纪合金可以在空氣中燒結，所以銀I巴合金係已被用 來作為金屬電極。不過，因為銀鈀合金電極的製造成本相當高 昂，所以鎳金屬已逐漸地取代銀把合金，不過鎳金屬通常必須 在低壓下燒結，以避免氧化。 圖一係為鈦酸鋇介電層100與鎳電極圖案200的製造示 意圖。 接下來將解釋習知鎳-積層型陶曼電容器的製造方法。如 圖一所示，首先，將鈦酸鋇粉末分散系塗佈於一基板（例如PET) 表面，以形成一鈦酸鋇粉末介電層（BaTi〇3 powder 7 200426243 dielectric layer)100。接著，利用網印的方式，將鎳粉 分散系塗佈於鈦酸鋇介電層100表面，以形成複數個鎳粉末 電極圖案（财 powder electrode layer pattern)2〇〇。 重複前述步驟數次，以形成多層的鈦酸鋇粉末介電層1〇〇及 鎳粉末電極圖案200。最後，沿著切割線3〇〇將前述之多層 結構切割分離，並利用燒結的方式，將鈦酸鋇粉末介電層1〇〇 及錄粉末電極圖案200燒結成鈦酸鋇介電層（BaTi〇3 mono-layer dielectric layer)及鎳電極圖案⑺土 mono layer electrode layer pattern)，如此便完成 鎳-積層型陶瓷電容器的製作。 由於在燒結之前，鎳粉末電極圖案200内具有大量的有機 媒介’所以燒結前之鎳粉末電極圖案2〇0的排列密度 (packing density)較低。因此，當鈦酸鋇粉末介電層ι〇〇 及錄粉末電極圖案200經過燒結之後，鎳粉末電極圖案2〇〇 的收縮程度會大於鈦酸鋇粉末介電層100。 此外，鎳金屬粉末的燒結溫度大約是6〇0°c，而鈦酸鋇粉 末的燒結溫度大約是125〇〜13〇〇艽，所以鎳金屬粉末在 400〜500°C之間便會開始收縮，然而鈦酸鋇粉末則必須在 1100C以上才會開始收縮。因此，在鈦酸鋇粉末介電層1〇〇 及鎳粉末電極圖案200的燒結過程中，當溫度到達400〜5 00 C時’鎳金屬粉末已經開始在收縮，然而鈦酸鋇粉末卻沒有任 何收縮的跡象。 由於鈦酸鋇粉末介電層100及鎳粉末電極圖案200的燒 結溫度以及收縮率（shrinkage rate)均不相同，所以燒結 後之欽酸鋇粉末介電層1〇〇及鎳粉末電極圖案2〇〇之間會有 很強的收縮應力（c〇ntracti〇n s t r e s s )存在’該收縮應力 ’4提升冑歡間的接觸 酉夂鋇粉末來填_粉之_ 5案心離。例如’利用鈦 的收縮率，然而由於鈦酸鋇於東沛降低鎳粉末電極圖案200 所-粉末電極圖案；縮率 此外，另一個方法是利用表面且 成錦粉末電_案2⑽，由於表氧化物之錄粉來形 縮起始溫㈣接近滅_//的=氧化物之錄粉的收 粉表面的金屬氧化*二；\^而言，用來覆蓋於錄 Γΐ盖=化鈦（Ti〇2)、鈦酸鋇以及驗土金屬氧化物二 th 、’利6268054所揭露，喷麗式熱分解法（Spray thermal decompositi〇n)與溶膠凝膠法（s〇i_gu =tlng process)等方法均可用來將金屬氧化物塗佈於錄 粉表面。 在喷灑式熱分解法中，鎳粉係先與熱分解化合物形成一溶 液，然後將該溶液喷灑入一加熱管中，此時該熱分解化合物便 會於該加熱官中產生分解，並於鎳粉表面形成金屬氧化物。然 而，此法不僅會在鎳粉表面形成金屬氧化物，也會在鎳粉内部 形成金屬氧化物，因而造成原料浪費，益提高製程成本。 另一方面，溶膠凝膠法係先將一欲鍍物質溶解於水而形成 一水溶液，然後再將鎳粉加入該水溶液中，隨後經由溶膠凝膠 反應，便可利用物理與化學的方式而將該欲鍍物質形成於鎳粉 200426243 表面。之後，鍍好之鎳粉會經過過濾、乾燥以及加熱等步驟， 以使鎳粉表面之物質轉變成結晶態。一般而言，此法不僅可製 作一結構穩定之鎳粉，更可有效地大量生產。 請參考圖二，圖二係為利用溶膠凝膠法來將二氧化鈦塗佈 於鎳物表面之方法流程圖。如圖二所示，在步驟（1)中，先將 鎳粉加入水中，並使鎳粉分散於水中而形成一鎳的膠態溶液 (aqueous Ni p〇wder slurry)，然後再將一四氣化鈦 jTxci4)水溶液與一氫氧化氨（NH〇H4)水溶液加入該鎳的膠 態溶液中並攪拌之，其中，四氯化鈦係會與氫氧根離子反應而 產生氫氧化鈦（Ti (〇H) x)沉澱物，而氫氧根離子係經由以下的 酸驗反應所產生： nh4oh — NH4+ + 〇Η· 隨後，氫氧化鈦係沉積並覆蓋於鎳粉的表面（步驟（3))。 之後，利用醇溶液來清洗表面具有氫氧化鈦之鎳粉（步驟 (5))，以移除不純物並將氫氧化鈦的氫氧基團（hydr〇xy group)轉變成烧氧基團（alk〇Xy gr〇up)，以避免氫氧化鈦 的氫氧基團在後續的乾燥過程中產生縮合反應 (condensation reaction)，而導致鎳粉產生團塊化現象 (agglomeration)。然後，對清洗後之鎳粉進行一乾燥製程 (步驟（7))。最後，當乾燥製程進行完成之後，便進行一熱處 理製程於乾燥後之鎳粉上，並且該熱處理製程係於一氧化環境 (exudative atmosphere)下，利用 4〇(Γ(>5〇〇0(：之高溫 來加熱乾燥後之_，在該熱處理製程中，氫氧化鈦係轉換成 二氧化鈦’如此-來便可使二氧化鈦塗佈於錄粉表面。 10 200426243 ⑴由於鎳粉表面具有氫氧化鈇，所以不同鎳顆粒表面上 的氫氧化鈦便可能產生縮合反應，而產生Ti_〇_Ti鍵結，進 而使部分的鎳顆粒之間產生團塊化現象。 (2)由於習知的溶膠凝膠法係利用水作為分散介質，水經 過酸驗反應會在短__產生大量的氫氧根離子，並且當四 氯化鈦與大量的氫氧根離子反應之後，便會於短時間内產生大 1的氫氧化鈦沉澱物，如此一來，部 水溶液中聚集成塊（Cluster)而、/欽儿物便在 ,^ φ )而 >又有沉積在鎳顆粒的表面 外’進而使某二鎳顆粒的表面因為沒有鑛有氫氧化鈦而裸露於 而且部分錄顆粒的表面因為沒有 &〆 使氫氧化鈦結晶成二氧化鈦結晶化鈦而裸露於外，此外，在 仍然存在，而且當麟處理進^理触巾，氫氧化鈦的凝結塊 更會隨著增加。 細的越久，氫氧化鈦的凝結塊的凝聚力

1PG 、 谷膠凝膠法所制+ ^ 陶瓷電容器所需之鎳電極， 斤I成之鎳粉來製作積層型 肘印面臨下列問題·· U)由於溶膠凝膠法所製 化之鎳粉係具有較大的表面 螺粉會有團塊化現象，團塊 來製作鎳電極，將會降低鎳極::因此若利用團塊化之鎳粉 電極在積層型陶瓷電容器之妗妙制厚度平整度，進而會增加鎳 凡、、、口襄程中產生斷線的情形。 (2)由於在溶膠凝膠法中， 刀鎳顆粒的表面因為沒有鍍 11 200426243 有氫氧化鈦而裸露於外，所以鈦酸鋇粉末與溶膠凝膠法所製成 之鎳粉的收縮溫度的差距仍然很大，因而容易造成鈦酸鋇介電 層及鎳電極圖案的分離。 由上可知，利用習知溶膠凝膠法所製成之鎳粉來製作鎳 電極，將會降低積層型陶瓷電容器的品質並提高失效率 (failure rate )，因此，如何將金屬氧化物均勻地沉積於 鎳粉表面而且不會產生團塊化現象，以提升積層型陶瓷電容器 的品質，便是一相當重要之課題。相同地，對於高效能之鋰電 池而言，如何將金屬氧化物均勻地沉積於鎳粉表面而且不會產 生團塊化現象，也是一相當重要之課題。 【發明内容】 因此，本發明的目的之一是提供一種無機粉末的表面塗佈 方法，以避免無機粉末產生團塊化現象以及避免金屬氧化物凝 聚成塊。 此外，本發明的另一目的是提供一種表面具有金屬氧化物 之無機粉末，其中該無機粉末表面之金屬氧化物係具有一均勻 之厚度，並且該無機粉末係不會產生團塊化現象，而且該金屬 氧化物亦不會凝聚成塊。 依據本發明之目的，本發明的較佳實施例係提供一種無機 粉末的表面塗佈方法，該方法包含有： 提供一醇溶性金屬鹽之醇類溶液與一胺類化合物之醇類 溶液；以及 將一無機粉末與水加入該醇溶性金屬鹽之醇類溶液與該 12 200426243 胺類化合物之醇類溶液之内並 形成之一金屬氯氧化物塗饰“二將^ 依據本發明之另一目的， 表面鑛有金屬氧化物之無^明的另-實施例係提供一種 粒均係分離而且沒絲結成^ 且該無機粉末内之各個顆 鍍在該無機粉末内之各個顆粒b外’該金屬氧化物係均勻地 或其=末本發明之無機粉末係包含有金屬粉末、金屬氧化物 團塊化現象，而屬氧化物的無機粉末係不會產生 =明:製成之嶋製作錄電極，不僅可提升=陶二 為的口Π質’更可增加積層型陶£電容器的良率。 Μ電合 :實施方式】 β月參考圖四，W四係為本發明之製造—表面具有金屬氧化物之無機, 粉末的方法流程圖。如圖四所示，以下將說明本發明之無機粉末^表 面塗佈方法及使用該方法所形成之無機粉末。 η 夂Μ (1)無機粉末膠態溶液（inorganic powder Slurry)的準備程 序（步驟1) ^ 在習知的溶膠-凝膠塗佈方法中，水係用來作為無機粉末膠態溶 液的分散介質（dispersion medium)，不過在本發明中，醇類溶液 (alcohol)係用來作為無機粉末膠態溶液的分散介質。此外，本發明 13 200426243 所使用之無機粉末可以是粉末狀 態 態 /或散於醇類溶液之膠體狀 並且，本發明所使用之無機粉末係選自於鎳▼、’ 一"八之族群，此外，本發明 太/介，〜、‘…穴跟岍 (响）、氧化錯™、鈦氧化欽 (ΑΙ·2〇3 ) 氧化二銘 二氧化矽（Si〇2)、氧化釔（γ2〇） 三猛(Μη3〇4)、二氧化 乳化f_)、四氧化 組成之族群。 乳化鎳_)、與氧化鋅（Zn〇)所 (2)無機粉末的塗佈方法（步驟3) ίί水=無=末的膠態醇溶液與—醇溶性金屬鹽的醇類溶液、微 _化合物的醇類溶液相混合並_之。並且，前述之 二；mi自於醇溶性金屬鹽的醇類溶液或是由外加人疏 狀化較赋，醇雜金屬雜可與氫氧根 離子反應而沉澱為金屬氫氧化物。 • compound + h20 ^ Amine compound ~H+ + 〇h~ 、因此，金屬氫氧化物便可沉積於無機粉末之表面（步驟y。當醇 類浴液觀來作為無機粉末、金屬鹽與胺類化合物的分散介質（或溶劑) 時’由於醇類溶液之氫氧根離子的生成量較少，因而可減少無機粉末 在下，之乾燥製程中發生團塊化現象。其中，醇類溶液的種類並不限 定’最好是具有1至5個氫氧基團之醇類化合物，並且在室溫下是液 悲為佳，例如，C1~C7脂肪單醇化合物（cl〜c7 aliphatic㈣⑽一心 compound)、C6〜C9方香單醇化合物（eg〜c9 aromatic mono-ol compound)、C4〜C7 脂環單醇化合物（c4〜c7 alicyclic mono-〇l compound)、C3〜C7 雜環單醇化合物（c3〜c7 heterocyclic m〇no-ol compound)、C2〜C7 脂肪雙醇化合物（C2〜C7 aliphatic di-ol compound)、或 C2〜C7 脂肪三醇化合物（C2-C7 aliphatic tri-ol compound) ° 14 200426243 在本發明中，當醇類溶液的pH值增加，金屬氣氧化 屬鹽沉澱出的速率便合降伋。^ 知攸Sti谷性金 《錢日降低。—般而目，紐反應射分為均質成核 (―咖s nucleati〇n)與非均質成核加〜。卿貝: 騰叫兩種，當醇類溶液的邱值快速增加，金屬氫氧化物的 kΘ lx生在/合液中而不是在無機粉末的表面，因此，金屬氫氧化 物會在溶液巾軸大雛，而織粉柄表關沒有塗佈雜何物質。 相反地’當醇類溶液的pH值緩慢地增加，金屬氣氧化物的沉殿反· 應便會傾向於非均質成核，在此種情形下，金屬氫氧化物的成核作用參 通常會發生在無機粉末的表面，如此一來，便可將金屬氫氧化物沉積 於無機粉末的表面。同時，由於胺類化合物會與水產生酸鹼反應，並 且由於該酸鹼反應係進行於醇類溶液中，所以氫氧根離子會被緩慢地 釋放出來，以使溶液内的pH值可以緩慢地增加。如此一來，由於溶液 内的pH值係緩慢地增加，經由非均質成核反應所生成的金屬氫氧化物 大多會沉積在無機粉末的表面，如此便可將金屬氫氧化物塗佈於無機 粉末的表面。 本發明所使用之胺類化合物可以是一級胺（primary amine,脅 RNH2)、二級胺（secondary amine, R2NH)、或三級胺（tertiary amine, R3NH)。此外，本發明所使用之胺類化合物亦可以單胺化合 、 物（mono amine compound)或雙胺4匕合物（diamine compound)。 另外，本發明所使用之胺類化合物也可以是脂肪胺化合物 (aliphatic amine compound)或芳香胺化合物（aromatic amine compound)。舉例而言，本發明之胺類化合物可以是曱基胺 (methyl amine)、二曱基胺（di-methyl amine)、三曱基胺 (tri-methyl amine)、乙基胺（ethyl amine)、二乙胺（di-ethyl amine)、三乙胺（tri-ethyl amine)、正丙胺（n-propyl 15 200426243 amine)、異丙胺(is〇一 propyl amine )、正 丁胺(n 一 butyl amine)、第二丁胺（sec-butyl amine)、異丁胺 (iso-butylamine)、第二丁胺（tert-butylamine)、環己胺 (cyclohexylamine)、苯甲胺（benzylamine) 、α-苯基乙月安 (α-phenylethylamine) 、 β-苯 基乙胺 (β-phenylethylamine)、乙二胺（ethylenediamine)、丁二胺 (tetramethylenediamine) 、 己二胺 (hexamethylenediamine)、笨胺(aniline)、甲苯胺 (methylaniline)、二甲基苯胺（dimethylaniline)、二笨胺 (diphenylamine)、三苯基胺（triphenylamine)、鄰-曱苯胺· (〇-t〇luidine)、間-甲苯胺（m-toluidine)、對-曱苯胺_ (p-toluidine)、鄰-甲氧苯胺（〇-anisidine)、間-甲氧苯胺 (m-anisidine)、對-甲氧苯胺（p-anisidine)、鄰-氯苯胺 (〇-chl〇r〇aniline)、間-氣苯胺（m-chloroaniline)、對-氯苯 胺（p-chl〇r〇aniline)、鄰-漠苯胺（〇-bromoaniline)、間-淳 苯胺（m-bromoaniline)、對-漠苯胺（p-bromoaniline)、鄰-硝 基苯胺（◦-nitroaniline)、間-硝基苯胺（m-nitr〇aniline)、對 -硝基苯胺（p-nitroaniline) 、2,4,5-三石肖基苯胺 (2,4,5-trinitroaniline) 、 2,4,6-三硝基苯胺

(2,4,6-trinitroaniline) 、 鄰- 苯二胺 (〇-phenylenediamine)、間-苯二胺（m-phenylenediamine)、 對-苯二胺（p-phenylenediamine)、聯苯胺（benzidine)、對氨 基苯曱酸（P-aminobenzoic acid)、或胺基苯磺酸（suifaniiic acid) 〇 此外，本發明所使用之醇溶性金屬鹽包含有鈦（Ti)、锆（Zr)、铪 (Hf)、石夕（Si)、叙（V)、鉻（Cr)、猛（Μη)、鐵（Fe〉、結（Co)、辞 (Zn)、錯（Pb)或别述金屬之混合物的氣化物（chl〇rides )、硫酸鹽 類（sulfates)、亞硝酸鹽（nitrates)、醋酸鹽（acetates)、或 16 粒的表面’其中金屬氫氧化物係包含雜（Ti)、！#(Zr)、給(=顆 矽（Sl)、鈒⑺、鉻（Cr)、錳（_、鐵㈣）、録（Co)、鋅（、 船（Pb)或前述金屬之混合物的氫氧化物（hyd取i扣）。 、 在本發明之無機粉末佈方法巾，無機粉末挪齡液中 糸’ί於0 · 1M與1 · 5M之間，該醇溶性金屬鹽在醇類溶液中的濃度二 於◦ · 1Μ與1 · 之間，該胺類化合物在醇類溶液中的濃度係介於又〇 ·、二 與3·〇Μ之間，而水在醇類溶液中的濃度係介於以〇.咖與◦•汹 間0 、 · < 當無機粉末的濃度小於Q · 1Μ時，製造成本便會增加，但是卷益 機私末的’辰度大於1·5Μ時’無機粉柄之各個顆粒之間便會產生團塊 化現象。 Α ，當该醇溶性金屬鹽的濃度小於〇 · 1Μ時，製造成本便會增加，但是 當該醇溶性金屬鹽献度大於：L ·⑽時，無機粉柄之各侧間 會產生團塊化現象。 更 當該胺類化合物的濃度小於0 · 2M時，其係無法產生足夠的氯氧根 離子，但是當該胺類化合物的濃度大於3 · 0M時，過剩的胺便报難 ， 掉。 、 當水的濃度小於〇·_時’不僅會造成金屬氫氧化物的生成速度 慢，更是會導致氫氧轉子不足L但是當水的濃度大於3·〇M 時，便會發生均質成核反應而不是非均質成核反應。 17 200426243 此外，上述混合溶液的攙拌時間大約是介於U到Μ小 較佳的勝時間是24到48小時，假續拌時間低於12 ㈣， 上述反應則無法有效地進行，但是當攪拌時間大於72小時時，製造 木僧舍增Act。 (3)利用醇類溶液清洗（步驟5) 這個步驟係顧_溶絲清洗麵具有金屬氫氧化物之 末，用以移除不純物，同時並將金屬氫氧化物表面之未反應的礼^ 團（hydroxy group)轉變成烷氧基團（alk〇xy羾〇刚，以 = 氧基團產生縮合反應（c〇ndensatiQn reaction)。此外，這ς 所使用之_雜最好是具有！到5個碳軒的倾脂轉（1〇赃 ahphatic alcohol)，例如：甲醇、乙醇或異丙醇等。 (4)乾燥製程（步驟7) 將。表面具有金屬氧化物之無機粉末放置於一烘箱中，並於 的溫度下烘烤1〜5小時。此外，假如此步驟之乾燥溫度低於 ’溶_無法完全被蒸發或是需錄長的_才可使溶劑完全地 純’但是若乾燥溫度高於的話，則會浪詩多不必要的能量。 (5)熱處理製程（步驟9) 右*當乾燥製程進行完成之後，便進行一熱處理製程於表面肩 有金屬氫氧化物之無機粉末上，並且賴處理製程係於—氧化環讀 用3〇〇t〜5〇〇ΐ之高溫來加熱表面具有金屬氫氧化物之無機救 、1 4小時，以將該金屬氫氧化物轉化成一金屬氧化物，如此一 二f機粉末的表面便财金屬氧化物。-般而言，該熱處理製程的 視材料而定，本發明之較佳溫度是在3QQ°C到45Q°c之間，最 的1疋在300 [到400 C之間。但是，如果熱處理的溫度低於300°c 、 更不^產生金屬氧化物的結晶，如此一來，在積層型陶竞電容 18 200426243 另一方面，如 器的燒^製財，便容易產生水分散失或是大量收縮 果溫度1¾於5GG°C的話，則會導致能量的浪費。 粉末爾她1紐峨咖抛她物之無機 依據本^明之方法所製成之無機粉末，該無機粉末係包含有複 由並且各該顆粒之表面均係塗佈有—具有均勻厚度之金屬氧 兮:、中轉顆粒均係彼此分離而且沒有產生團塊化現象，並且各 以金屬祕物均僅形成於各該雌之表面，而 顆粒之間的空間。 Λ仰州心成寻 、本U所使用之無機粉末係為金屬粉末，例如：鎳、銅、纪㈣） 或銀—，外’本發騎使狀無機粉末亦可以是金屬氧化物粉末，例 士一氧化鈦（Τι〇2)、氧化錯（Zr〇2)、鈦錯氧化物（TiZr〇4)、三氧 化:銘(=12〇3)、二氧化们叫）、氧化紀（⑽）、氧化鎮（μ抑、 四一化一猛（Mn3〇4)、一氧化龜（Mn〇2)、氧化錄（Ni〇）、氧化鋅 (Zn〇）、或疋上述氧化物的混合物。此外，本發明之金屬氧化物係為 鈦（Ti)、鍅（Zr)、铪（Hf)、石夕（si)、釩⑺、鉻（cr)、錳_)、 鐵（Fe) M(Co〉、鋅（zn)、錯（¾)或前述金屬之混合物的氧化物。擎 在本舍明中’無機粉末内之各個顆粒的平均粒徑係介於丄〇nm與 100/zru之間，並且當平均粒徑小於1〇1^時，無機粉末便容易產生嚴 重的團塊化縣，g]此金屬氧化物便無法均句地沉積在無機粉末的表 面。此外，若平均粒徑大於· _時，則無機粉末便容易在溶液中形 成沉殿物。另-方面，金屬氧化物之厚度大約是介於〇 ·工與5〇〇舰之 間’並且如果金屬氧化物之厚度小於〇.lnm或大於5〇〇⑽時，則金 屬氧化物便不能均句地沉積在無機粉末表面。 19 200426243 接下來所述之各實施例均是關於將二氧化鈦塗佈於鎳粉表面之方 法0 差一實施例 將5·41Μ的四氯化鈦（TiCl4)水溶液與丁醇（butan〇1)混合，以 製成108毫升（ml)的〇·ιΜ四氣化鈦丁醇溶液。此外，將二乙胺 (diethylamine)與丁醇混合，以製成”6:毫升的〇.冰二乙胺丁 · 醇溶液丨其中二乙胺係用來作為一沉澱劑…^以^七杜土加叫的七）。， 將6 · 857克且平均粒徑為35Onm的鎳粉加入〇 · 2m的二乙胺丁醇 命液中並擾拌之’然後再加入〇·1Μ四氣化鈦丁醇溶液並連續授摔24 小時，以進行沉積反應（c〇ating reaction)。 60°Γ^Ϊ反應進攸之後，再利用丁醇來清洗鎳粉，然後將銻粉先 絲^ 以進行乾燥'約24小時。接著，進行—SEM分析，以; I 面情形’她察絲w知，每—_顆粒剛

刀離^有團塊化現象產生’並且氨氧化 U

㈣伽娜的絲，w曝錦咖 片係施例所製造之表面具有氳氧化鈦之鎳粉的 其中虱乳化鈦在錄粉中的重量百分比大約是W。 而 且每瞻現象產生， 面以外的地方積在各個_粒的表面，而沒有沉積在錄顆粒表 20 200426243 錄二3。。。。的溫度加熱之， 曰曰 SEMH=本!^第—實施騎製造之表面具有二氧化鈦之鎳粉的 產;^ '，而日/圖'、所不’每—個鎳顆粒均彼此分離而沒有團塊化現象 =—_顆粒之表面均係塗佈有-具有均勻厚度之二氧化 第二實施Μ 一將· 857克且平均粒徑為35〇nm的鎳粉力口入$毫升、〇冰 ίΐΓ:醇溶液中並攪拌之，然後並加人G. im四氯化鈦丁醇溶液， tr生^賺t水。姐依據下舰學反應式，二乙胺係與水反 (c2h5)2nh + H2〇 (C2H5)2NH2+ + OH- 之後’進彳了前述第-實補所述之清洗、錄、熱處理與分 析等步驟，並且由㈣分析結果可得知，每一個錄顆粒均彼此分離而 沒有團塊化現象產生’並且二氧化鈦係均勻地沉積在各個鎳顆粒的表 面’而沒有沉積在錄顆粒表面以外的地方。 第三實施例 第三實施例之步驟係與第一實施例大致相同，唯一不同之處在於二 乙胺丁醇溶液的濃度係介於Q · 2M與Q. 4M之間，吨化鈦$醇溶= 的農度則疋介於〇 · 1M與〇 · 2M之間。 21 200426243 並且 ，由分析結果可得知，每—_ 團塊化現象產生，並且二鈦係均勻地沉積在各===有 而沒有沉積在鎳顆粒表面以外的地方。 杲顆拉的表面 第四實施例 唯一不同之處在於二 而四氣化鈦丁醇溶液 第四實施例之步驟係與第一實施例大致相同， 乙胺丁醇溶液的濃度係介於〇 · 2M與〇 · 8M之間， 的濃度則是介於0.1M與0·4Μ之間。 並且’由SEM分析結果可得知，每一個舞顆 „ α ^ 可似螺顆叔均彼此分離而沒有 團塊化現象產生，並且二桃鈦係均勻地_在各塊顆粒的表面， 而沒有沉積在鎳顆粒表面以外的地方。 第五實施例 第五實施例之步驟雜第-實施紙致相同，唯―不同之處在於第 五實施例係利用環己胺（cyclQhexylamine)當作沉 而不是利 用二乙胺當作沉澱劑。 並且’由SEM分析結果可得知，每-__瑪彼此分離而沒有 團塊化現象產生，並且二氧化鈦係均勻地沉積在各個_粒的表面， 而沒有沉積在鎳顆粒表面以外的地方。 篱六實施例 第六實關之步義與第-實_大_同’唯—不同之處在於第 六實施例係利用丙胺（propylamine)當作沉礙劑，而不是利用二乙胺 當作沉澱劑。 並且，由SEM分析結果可得知’每輸均彼此分離而沒有 22 200426243 團塊化現象產生，並且二氧化鈦係均勻地沉積在各個綱粒的表面， 而沒有沉積在鎳顆粒表面以外的地方。 第七實施例 當作沉殿劑 —第七實施例之步驟係與第—實施例大致相同，唯—不同之處在於第 七實施例係_ 丁胺⑴utylamine) #作沉糊，而不是糊二乙胺 圖換=2^分析結f可得知，每一個錄顆粒均彼此分離而沒有 ’並且—氧化鈦係均自地沉積在各個細粒的表面， 而>又有 >儿積在鎳顆粒表面以外的地方。 第八實施例 第八實施例之步與第—實施紙致姉，唯 隨2 果可得知’每一個錄顆粒均彼此分離而沒有 而Hi伽Γ ί—減1鈦係均自地沉積在各倾麵的表面， 而》又有》儿積在鎳顆粒表面以外的地方。 第九實施例 第九實施狀步騎、鄕—魏紙致綱 九實，係利用乙醇（ethanol)當作分散她或溶劑），而 丁醇當作分散介質（或溶劑）。 疋利用 並且 23 200426243 而沒有沉積在鎮顆粒表面以外的地方。 弟十實施例 —第十實施例之步驟係與第一實施例大致相同，唯一不同之處在於第 十實施例係利用甲醇(methanol)當作分散介質（或溶劑），而不是利 用丁醇當作分散介質（或溶劑）。 並且’由SEM分析結果可得知，每—個鎳縣均彼此分離而沒有 團塊化現象產生，並紅氧化鈦係均勻地沉積在各個鎳顆粒的表面， 而沒有沉積在鎳顆粒表面以外的地方。 差一貫施例對照組（Comparative Example Ί ) 卜將5 · 41M的四氯化鈦TiCL水溶液稀釋成丄〇 8毫升、〇 · 1M的四 氯化鈦水溶液，並_重量百分比為2_%之氨水來作為_沉殿劑。 、將6 · 857克且平均粒徑為35〇nm的鎳粉加入576 · 2毫升的水中 並攪拌之，然後再利用一滴定器（burette)來將1〇8毫升、〇·ιμ四 氣化鈦水驗加人前述之着水驗，驗織的ρΗ值轉在1〇左 右，當四氯化鈦水溶液被加入鎳粉水溶液時，通常會再利用一滴定器 來將29wt%之氨水加入鎳粉水溶液中。 然後’連續授拌上述混合液約工小時，以將氫氧化鈦沉積於錄的 表面上，卩过後再利用乙醇來清洗鎳粉，並將鎳粉放入6〇艽的烘箱中以 進行乾燥約24小時。 ’、 接著，進行一 SEM分析，以觀察乾燥後之鎳粉的表面情形，由觀 果可得知，着_各_雜健生嚴4的團塊化現象，而且 氫氧化鈦不僅％積在各彳畴顆粒的表面，同時也沉積在錄顆粒表面以 24 200426243 外的地方。 〇31°Γ：；Γ"5 係為依據第—實施例之對照_製造二面具有:化^辞= :=，。如圖ίΓ，有—些氫氧化鈦係凝結成塊而沒有沉積於鎳 夕I，二，表面因為沒有鍍有氫氧化鈦而裸露於 ，使職化鈦結晶成二氧化鈦結晶的熱處理過程中，氫氧 士=ΐ3=ΐ在，而且當該熱處理進行的越久，氫氧化鈦的凝 結塊的/旋聚力更會隨著增加。 之均r::本發：本 【圖式簡單說明】 圖式之簡單說明 圖一係為鈦酸齡電層1⑼與錄電極圖案的製造示音圖。 圖二係為利贿賴膠絲將二氧化鈦塗佈於祕表面之方法流程 圖。 圖三係為利用圖二之方法所製成之鎳粉的sem照片。 圖四係為本發明之製造-具有金魏錄之織粉末的方法流程圖。 圖五係為本發明第-實施綱製造之表面具有氫氧化鈦之齡的識 照片。 圖六係為本發明第-實施例所製造之表面具有二氧化欽之錦粉的麗 照片。 25 200426243 圖式之符號說明 1 ' 3 > 5、7、9 步驟 100 鈦酸鋇粉末介電 200 鎳粉末電極 層 圖案 300 切割線 26

Claims (1)

1. 200426243 拾、申請專利範圍： 1· s種無機粉末的表面塗佈方法，該方法包含有： ^•)以7 —醇溶性金4鹽之軸雜與—麵化合物之醇類溶 H人^無>機粉末與水加人該醇溶性金屬鹽之醇類溶液與該胺 之-類溶液之内並攪拌之，以將賴溶性金屬鹽所形成 面。、’屬風氧化物（metal hydroxide)塗佈於該無機粉末之表 2·如申請專利範圍第工項之方法，其中該方法另包含有： 進仃一乾燥製程，以乾燥該無機粉末；以及 進行一熱處理製程，以於一氧化環境（〇xidative ^osphere)下，利用3〇(rc〜5〇〇t之高溫加熱該無機 叔末，以將該金屬氫氧化物轉換成一金屬氧化物。 i·理製;第：項之方法，其中於該乾燥她 脂肪ϋ 方法另包含有一清洗製程，以則一低級 氫氧化物:::llllphatlc alcohol)來清洗表面具有該金屬 子乳化物之销機粉末，並且該低級脂肪醇係具有丄到4個碳原 1·約二申請專1範圍第1項之方法，其中步驟⑴)之攪拌時間 之Η疋上2小時，並且該無機粉末的濃度係介於0·1Μ與1.5M -二丄鱗溶性金屬鹽的濃度係介於。^與l5M之間、，該胺 以的/〇度3係介於〇』與3肩之間，而水的漢度係介於 A U · 05M 與 〇 · 3M 之間。 5 如申請專利範圍第1項之方法，其中於步 (b )中，該無 27 200426243 鎂粘末可以疋粉末狀或是分散於醇類溶液（dcohd)之内。 6 . 如申請專利範圍第工項之方法，其中該醇類溶液係為一種 1到5個氫氧（〇H)基團之醇類化合物，並且該醇類溶液在 室溫下係為液態。 1 ·如申請專利範圍第6項之方法，其中該醇類溶液係為 C1〜C7脂肪單醇化合物（cl〜c7Qi c〇mp〇und)、C6~C9芳香單醇化合物（c6〜c9 μ⑽Μ。 mono-〇l comp〇iand)、C4〜C7脂環單醇化合物卜c7 · alicycllc mono —〇1 c〇mp〇und)、c3〜c7 雜環單醇化合物 _ (C3 C7 heterocyclic mono-〇1 compound)、C2〜C7 脂肪 雙醇化合物（C2-C7 aliphatic di-〇1 c〇mp〇und)、或㈡〜口 脂肪二醇化合物（C2〜C7 aliphatic tri-〇1 。 8· 如申請專利範圍第1項之方法，其中該無機粉末係選自於 鎳、銅、鈀（Pd)與銀所組成之一族群。 、 9· 如申請專利範圍第1項之方法，其中該無機粉末係選自於 二氧化鈦（Ti〇2)、氧化鍅（Zr〇2)、鈦錯氧化物（TiZr〇4)、三氧 化二鋁（ai2o3)、二氧化矽（si〇2)、氧化釔（Y2〇3)、氧化鎂， (Mg〇）、四氧化二猛（jy[n3〇4)、二氧化猛（Μη〇2)、氧化锦 (NiO)、與氧化鋅（ζηΟ)所組成之一族群。 · 1〇·如申請專利範圍第1項之方法，其中該胺類化合物係選自 於甲基胺（methyl amine)、二甲基胺（di-methyl amine)、 三甲基胺（tri-methyl amine)、乙基胺（ethyl amine)、二 乙胺（di-ethyl amine)、三乙胺（tri-ethyl amine)、正 丙月女（n-propyl amine )、異丙胺（iso-propyl amine )、正 28 200426243 丁胺（η-butyl amine〉、第二丁胺（sec-butyl amine)、呉 丁胺（is〇-butylamine)、第二丁胺（tert-butylamine )、 環己胺（cyclohexylamine )、苯甲胺（benzylamine ) 、α—苯 基乙胺 （α-phenylethylamine) 、 β-苯基乙胺 (β-phenylethylamine)、乙二胺（ethylenediamine)、丁 二胺 (tetramethylenediamine) 、 己二胺

   (hexamethylenediamine )、苯胺(aniline )、甲苯胺 (methylaniline)、二甲基苯胺（dimethylaniline)、二苯 胺（diphenylamine)、三苯基胺（triphenylamine)、鄰-甲 苯胺（〇一toluidine)、間一甲苯胺（m—toluidine)、對一曱苯 胺（p-t〇luidine)、鄰一甲氧苯胺（〇一anisidine)、間一曱氧 苯胺（m-anisidine)、對-甲氧苯胺（p-anisidine)、鄰-氯 苯月安 (o-chloroaniline) 、 fal 一 氣 | 胺 (m 一 chlorosniline)、對一氣苯胺(p 一 chloroaniline)、鄰一 漠 苯 胺（〇-bromoaniline) 、 間-溴苯胺

   (m一bromoaniline)、對一臭苯胺(p — bromoaniline)、鄰一石肖 基苯胺 （o-nitroaniline)、 間-石貞基苯胺 (m-nitroaniline )、對-石肖基苯胺（p-nitroaniline )、 2,4,5-三石肖基苯胺（2,4,5-七3：:111：11：1：〇311：11:1]^)、2,4,6-三 石肖基苯胺（2,4,6-trinitroaniline)、鄰-苯二胺 (o-phenylenediamine) 、 間- 苯二胺 (m-phenylenediamine) 、 對- 苯二胺 (p-phenylenediamine)、聯苯胺（benzidine)、對氨基苯甲 酸（p-amin〇benzoic acid)、與胺基苯磺酸（sulf anilic a c i d)所組成之一族群。 11 · 如申請專利範圍第1項之方法，其中該醇溶性金屬鹽係包 含有鈦（Ti)、鍅（Zr)、铪（Hf)、矽（Si)、飢（V)、鉻（Cr)、 錳（Μη)、鐵（Fe)、鈷（c〇)、鋅（Zn)、鉛（Pb)或前述金屬之混 29 200426243 合物的氣化物（chlorides )、硫酸鹽類（sui fat es〉、亞確酸鹽 (nitrates)、醋酸鹽（acetates)、或醇鹽（alkoxides)。 12·如申請專利範圍第2項之方法，其中該金屬氫氧化物係包 含有鈦（Ti)、鍅（zr)、铪（Hf)、矽（si)、鈒（V)、鉻（Cr)、 錳（Μη)、鐵（Fe)、鈷（c〇)、鋅（Zn)、鉛（Pb)或前述金屬之混 合物的氣氧化物（hydroxide)。 13· 一種表面塗佈有一金屬氧化物之無機粉末，並且該無機粉 末係依據申請專利範圍第i項至第12項所述之方法製作而成。 14 * 種無機粉末，該無機粉末係包含有複數個顆粒，並且各 該顆粒之表面均係塗佈有一具有均勻厚度之金屬氧化物，其中該 等顆粒均係彼此分離而且沒有產生團塊化現象，並且各該金屬氧 化物均僅形成於各該顆粒之表面，而沒有形成於相鄰之該等顆粒 之間的空間。 15占如申請專利範圍第14項之無機粉末，其中該無機粉末係 k自於鎳、銅、鈀（Pd)與銀所組成之一族群。 S白專利範圍第Μ項之無機粉末，其Μ無機粉末係 選自於—乳化鈦（心2)、氧化錯（zr〇2)、鈦錯氧化物 l Zr04^三氧化二紹（AW、二氧化石夕Μ%)、氧化紀 2禮)、氧化鎮（Mg〇)、四氧化三猛（Mn3〇4)、二氧化猛（細2)、 乳化鎳（Nl0)、與氧化辞（Zn〇)所組成之一族群。 17.如申請專利範圍第14項之無機粉末，龙中 係為二氧化鈦ίΊΜη、卜· ，、肀忒金屬乳化物 鎖d ^氧傾（MgG)、二氧化们吨）、鈦酸 、（aTl〇3)、或稀土金屬氧化物（rar卜ea^h 30 200426243 oxide)0 18 . 如申請專利範圍第14項之無機粉末，其中該無機粉末之 各該顆粒之平均粒徑係介於10nm與100//m之間，而該金屬氧 化物之厚度係介於0 · 1與500nm之間。 31