JPH11236606A - Production of fine nickel powder by vapor phase reducing method, and fine nickel powder obtained thereby - Google Patents
Production of fine nickel powder by vapor phase reducing method, and fine nickel powder obtained therebyInfo
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- JPH11236606A JPH11236606A JP5744798A JP5744798A JPH11236606A JP H11236606 A JPH11236606 A JP H11236606A JP 5744798 A JP5744798 A JP 5744798A JP 5744798 A JP5744798 A JP 5744798A JP H11236606 A JPH11236606 A JP H11236606A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば積層セラミ
ックコンデンサーの内部電極のような電子部品材料用の
微細ニッケル金属粉末を気相還元法により製造する方法
および該方法により得られた微細ニッケル粉末に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a fine nickel metal powder for an electronic component material such as an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor by a gas phase reduction method and a fine nickel powder obtained by the method. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の微細ニッケル粉末の製造方法は、
還元雰囲気下で実施する乾式法と還元剤を用いた湿式法
に大別される。乾式法によるニッケル粉末は、結晶性が
高く、比較的高温での焼結に適しており焼結時での収縮
が少ないという特徴を有し、また湿式法によるニッケル
粉末は、比較的低温で焼結を開始し、焼結時での収縮が
比較的大きいという特徴が挙げられる。そして微細ニッ
ケル粉末は微細な電子材料部品、例えば積層セラミック
コンデンサー用の内部電極材料などの製造に使用されて
いる。2. Description of the Related Art A conventional method for producing fine nickel powder is as follows.
The method is roughly classified into a dry method performed in a reducing atmosphere and a wet method using a reducing agent. Nickel powder produced by the dry method has characteristics of high crystallinity, suitable for sintering at a relatively high temperature and little shrinkage during sintering, and nickel powder produced by the wet method is sintered at a relatively low temperature. This is characterized in that the sintering starts and the shrinkage during sintering is relatively large. Fine nickel powder is used in the production of fine electronic material components, for example, internal electrode materials for multilayer ceramic capacitors.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような積層セラミ
ックコンデンサーのような小型電子部品の小型化と高積
層化においては、内部電極材料としてのニッケル粉末の
要求特性が近年益々厳しくなっており、例えば前記積層
セラミックコンデンサーの製造過程において、誘電体と
電極材料であるニッケル粉末含有ペーストを積層して焼
結する際に、粒形、粒径、粒度分布、分散性、充填性、
結晶性が焼結特性に影響を与え、該積層コンデンサーの
製品歩留まりを大きく左右することが明らかになりつつ
ある。In the miniaturization and high lamination of small electronic components such as multilayer ceramic capacitors, the required characteristics of nickel powder as an internal electrode material have become increasingly severe in recent years. In the production process of the multilayer ceramic capacitor, when laminating and sintering a dielectric and a nickel powder-containing paste as an electrode material, the particle shape, particle size, particle size distribution, dispersibility, filling,
It is becoming clear that crystallinity affects the sintering characteristics and greatly affects the product yield of the multilayer capacitor.
【０００４】これらの特性を満足するニッケル粉末とし
ては、高温で生成することにより、粒子の結晶性が良い
ので耐酸化性があり、密度も大きく、粉末の単分散性も
良いという理由で乾式法により製造されたニッケル粉末
の優位性が明確になりつつあり、例えば前記した積層セ
ラミックコンデンサーの内部電極の製造では微細ニッケ
ル粉末をペースト状にし、グリーンシート上に多層積層
し、不活性雰囲気、あるいは弱還元性雰囲気下で高温度
で焼結される。しかしながらこの焼結時の挙動として、
微細ニッケル粉末の表面の酸素品位や粒形、粒径あるい
は結晶性、充填性などにより、焼結開始温度や収縮速度
が変動し、デラミネーションやクラックなどの欠陥が発
生し易いため、歩留まりが低下するという問題点があっ
た。A nickel powder which satisfies these characteristics is produced by a dry process because it is produced at a high temperature, has good crystallinity of the particles, has oxidation resistance, has a high density, and has good monodispersibility of the powder. The superiority of the nickel powder produced by the method is becoming clearer.For example, in the production of the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor described above, the fine nickel powder is made into a paste, and a multilayer is laminated on a green sheet, an inert atmosphere, or a weak atmosphere. Sintered at high temperature under reducing atmosphere. However, the behavior during sintering is
The sintering start temperature and shrinkage rate fluctuate due to the oxygen grade, grain shape, grain size, crystallinity, and filling properties of the surface of the fine nickel powder, and defects such as delamination and cracks are likely to occur. There was a problem of doing.
【０００５】したがって本発明の目的は気相還元法によ
って、球形で充填性も良好で、かつ流動性を有し、結晶
性に優れた微細ニッケル粉末の製造方法および該方法に
より得られた微細ニッケル粉末を提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a fine nickel powder which is spherical, has good filling properties, has fluidity and is excellent in crystallinity by a gas phase reduction method, and a fine nickel powder obtained by the method. Is to provide a powder.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の実施態様は、塩化ニッケル蒸気を、カ
リウム、ナトリウムあるいはリチウムのアルカリ金属ま
たはマグネシウム、カルシウムあるいはバリウムのアル
カリ土類金属からなる還元剤蒸気で気相還元することを
特徴とするものであり、前記気相還元する際にその温度
を８００℃以上で１２００℃以下とし、かつ前記塩化ニ
ッケル蒸気濃度を不活性ガスとしてアルゴンガスあるい
はヘリウムガスを用いて、０．１ｇ／リットルから５ｇ
／リットルに制御したり、また高純度のアルゴンガスあ
るいはヘリウムガスを用いて前記還元剤蒸気を還元部に
移送したり、さらに前記塩化ニッケル蒸気を前記還元剤
蒸気で気相還元することにより生ずる発熱反応によって
ニッケルの融点の０．７倍以上、融点以下に加熱するも
のである。In order to achieve the above object, a first embodiment of the present invention is to provide a method for converting nickel chloride vapor into an alkali metal such as potassium, sodium or lithium or an alkaline earth metal such as magnesium, calcium or barium. Wherein the gas phase reduction is performed at a temperature of 800 ° C. or more and 1200 ° C. or less, and the nickel chloride vapor concentration is set as an inert gas by argon gas. 0.1g / L to 5g using gas or helium gas
/ L, transfer of the reducing agent vapor to the reducing section using high-purity argon gas or helium gas, and heat generated by gas-phase reduction of the nickel chloride vapor with the reducing agent vapor. The reaction is heated to 0.7 times or more the melting point of nickel and lower than the melting point.
【０００７】また本発明の第１の実施態様においては前
記気相還元により生じた還元生成物を水洗した後、塩
酸、硫酸、硝酸あるいは酢酸により還元時に副生したア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物を酸洗除去
し、ついで固液分離することを特徴とし、さらに前記固
液分離されたスラリーあるいはケーキ状の湿潤な微細ニ
ッケル粉末を真空、あるいは気流中にて解砕しながら乾
燥する際に、前記微細ニッケル粉末の酸素品位を制御す
るため該微細ニッケル粉末を急速に乾燥する微細ニッケ
ル粉末の製造方法を特徴とするものである。In a first embodiment of the present invention, after the reduction product produced by the above-mentioned gas phase reduction is washed with water, an alkali metal or alkaline earth metal by-produced during the reduction with hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or acetic acid is used. It is characterized in that chloride is removed by pickling and then solid-liquid separation is performed. Further, when the solid-liquid separated slurry or cake-like wet fine nickel powder is dried while being crushed in a vacuum or an air stream, In addition, the present invention is characterized by a method for producing a fine nickel powder by rapidly drying the fine nickel powder in order to control the oxygen quality of the fine nickel powder.
【０００８】そして本発明の第２の実施態様は、塩化ニ
ッケル蒸気を、カリウム、ナトリウムあるいはリチウム
のアルカリ金属またはマグネシウム、カルシウムあるい
はバリウムのアルカリ土類金属からなる還元剤蒸気で気
相還元することにより得られた球形で、０．１μｍ以上
で５μｍ以下の粒径を有し、かつ酸素品位が１％以下で
ある微細ニッケル粉末を特徴とするものである。In a second embodiment of the present invention, the nickel chloride vapor is reduced in the gas phase with a reducing agent vapor comprising an alkali metal such as potassium, sodium or lithium or an alkaline earth metal such as magnesium, calcium or barium. It is characterized by a fine nickel powder having a spherical shape, a particle size of 0.1 μm or more and 5 μm or less, and an oxygen quality of 1% or less.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明すると、
本発明者らは粒形が球形で、粒径が０．１μｍ以上で５
μｍ以下の分散性、充填性、結晶性が良好で酸素品位が
１％以下と低い微細ニッケル粉末が得られる方法を見出
した。すなわちこの方法は縦型管状炉内に配設した塩化
ニッケル粉末が蒸発して発生した塩化ニッケル蒸気を、
該縦型管状炉上部より底部に向けて導入した還元剤とし
てのカリウム、ナトリウムあるいはリチウムのアルカリ
金属蒸気またはマグネシウム、カルシウムあるいはバリ
ウムのアルカリ土類金属蒸気で気相中においてメタルテ
ルミット還元するものであり、この際前記縦型管状炉内
部の温度を８００℃以上で１２００℃以下とし、また前
記塩化ニッケル蒸気濃度を、フローメーターにより流量
制御された不活性ガスとして、好ましくは高純度のアル
ゴンガスあるいはヘリウムガスを用いて、０．１ｇ／リ
ットルから５ｇ／リットルに制御して、これにより球形
で、結晶性がよく、単分散性に優れた粒径０．１μｍ以
上で５μｍ以下の微細ニッケル粉末を製造することが可
能となった。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present inventors have found that the particle shape is spherical and the particle size is 0.1 μm or more and 5 μm.
The present inventors have found a method for obtaining a fine nickel powder having good dispersibility, filling property and crystallinity of not more than μm and low oxygen grade of not more than 1%. In other words, this method uses nickel chloride vapor generated by evaporation of nickel chloride powder placed in a vertical tubular furnace,
Metal thermite reduction in the gas phase with potassium, sodium or lithium alkali metal vapor or magnesium, calcium or barium alkaline earth metal vapor as a reducing agent introduced from the top to the bottom of the vertical tubular furnace. At this time, the temperature inside the vertical tubular furnace is set to 800 ° C. or more and 1200 ° C. or less, and the nickel chloride vapor concentration is controlled as an inert gas whose flow rate is controlled by a flow meter, preferably high purity argon gas or helium. Using a gas, control from 0.1 g / L to 5 g / L, thereby producing a fine nickel powder having a particle diameter of 0.1 μm or more and 5 μm or less, which is spherical, has good crystallinity, and is excellent in monodispersity. It became possible to do.
【００１０】なおアルカリ金属蒸気またはアルカリ土類
金属蒸気で気相還元する際に、その温度を８００℃以上
で１２００℃以下とした理由は、８００℃未満であると
反応速度が遅く、反応率が低く、よって収率が悪く、一
方１２００℃を超えると還元反応で生成する熱による昇
温で還元部の温度がニッケルの融点を越え、反応容器の
破損の原因となるからである。また塩化ニッケル蒸気濃
度を０．１ｇ／リットルから５ｇ／リットルに制御した
理由は、０．１ｇ／リットル未満の濃度では粒径が０．
１μｍ以下の超微粒子が生成し自化磁性によって、粒子
同志の付着が起こり、粒子の分散性が悪くなる。一方５
ｇ／リットルを超えると粒径が５μｍ以上の粗大粒子が
生成し易いからである。[0010] The reason for setting the temperature in the vapor phase reduction with alkali metal vapor or alkaline earth metal vapor to 800 ° C or higher and 1200 ° C or lower is that if the temperature is lower than 800 ° C, the reaction rate is slow and the reaction rate is low. If the temperature is higher than 1200 ° C., the temperature of the reducing portion exceeds the melting point of nickel due to the temperature rise due to the heat generated by the reduction reaction, which may cause damage to the reaction vessel. Also, the reason why the nickel chloride vapor concentration was controlled from 0.1 g / liter to 5 g / liter is that the particle size is less than 0.1 g / liter when the concentration is less than 0.1 g / liter.
Ultrafine particles of 1 μm or less are generated and self-assisted magnetism causes particles to adhere to each other, resulting in poor dispersibility of the particles. 5
If the amount exceeds g / liter, coarse particles having a particle size of 5 μm or more are likely to be generated.
【００１１】さらに好ましくは高純度のアルゴンガスあ
るいはヘリウムガスを用いて、還元剤としてのカリウ
ム、ナトリウムあるいはリチウムのアルカリ金属蒸気ま
たはマグネシウム、カルシウムあるいはバリウムのアル
カリ土類金属蒸気を前記縦型管状炉内部にある還元部に
移送して塩化ニッケル蒸気を気相還元することによって
大きな発熱反応が起こって、ニッケルの融点の０．７倍
から１．０倍の温度に加熱されることにより、球形性お
よび結晶性がよい微細なニッケル粉末を製造でき、また
前記気相還元により生じた還元生成物を水洗した後、塩
酸、硫酸、硝酸あるいは酢酸により還元時に副生したア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物を酸洗除去
し、再度水洗して残留塩素などを除去し、ついで固液分
離する。さらに固液分離された微細ニッケル粉末を含む
スラリーあるいはケーキ状の湿潤な微細ニッケル粉末を
真空あるいはガス処理された気流中にて解砕しながら乾
燥することにより、単分散性の良好な微細ニッケル粉末
を製造できるようになった。そして得られた微細ニッケ
ル粉末を急速に乾燥することにより、該微細ニッケル粉
末の酸素品位を１．０％以下、好ましくは０．１％から
１．０％に制御可能となった。More preferably, high-purity argon gas or helium gas is used to introduce potassium, sodium or lithium alkali metal vapor or magnesium, calcium or barium alkaline earth metal vapor as the reducing agent into the vertical tubular furnace. A large exothermic reaction takes place by transferring to the reducing section in the gas phase to reduce the nickel chloride vapor in the gas phase, and is heated to a temperature of 0.7 to 1.0 times the melting point of nickel, so that the sphericity and Fine nickel powder having good crystallinity can be produced.Also, after washing the reduction product generated by the gas phase reduction with water, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or acetic acid is used to convert alkali metal or alkaline earth metal by-produced during reduction. The substance is removed by pickling, washed again with water to remove residual chlorine and the like, and then subjected to solid-liquid separation. Further, the slurry containing the finely divided nickel powder solid-liquid separated or the wet fine nickel powder in the form of a cake is dried while being crushed in a vacuum or in a gas-treated gas stream, whereby the fine nickel powder having good monodispersibility is obtained. Can now be manufactured. Then, by rapidly drying the obtained fine nickel powder, the oxygen quality of the fine nickel powder can be controlled to 1.0% or less, preferably from 0.1% to 1.0%.
【００１２】次に本発明を図１のフローチャート図に基
づいて説明すると、前記縦型管状炉内に純ニッケル製バ
ットに入れた無水ＮｉＣｌ２粉末を蒸発させることによ
り生じたＮｉＣｌ２蒸気と、別途ＭｇまたはＣａのよう
な還元剤を蒸発させて生じた還元剤蒸気とを前記縦型管
状炉内部において気相中メタルテルミット還元して粉末
状の還元生成物を回収部で回収する。ついでこの還元生
成物を水洗した後、塩酸、硫酸、硝酸あるいは酢酸によ
り副生したアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化
物を酸洗し、水洗した後残留塩素を除去後、固液分離
し、さらに固液分離された微細ニッケル粉末を含むスラ
リーあるいはケーキ状の湿潤な微細ニッケル粉末を真空
または気流中で解砕しながら乾燥することにより、単分
散性の良好な微細ニッケル粉末を製造できた。Next, the present invention will be described with reference to the flow chart shown in FIG. 1. NiCl 2 vapor generated by evaporating anhydrous NiCl 2 powder placed in a pure nickel vat in the vertical tubular furnace will be described separately. A reducing agent vapor generated by evaporating a reducing agent such as Mg or Ca is subjected to metal thermite reduction in a gas phase in the vertical tubular furnace, and a powdery reduction product is recovered in a recovery section. Next, after washing the reduced product with water, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or acetic acid is used to wash the alkali metal or alkaline earth metal chloride as a by-product, and after washing with water to remove residual chlorine, solid-liquid separation is performed. Further, the slurry containing the fine nickel powder solid-liquid separated or the wet fine nickel powder in the form of a cake was dried while being crushed in a vacuum or a gas stream, whereby a fine nickel powder having good monodispersibility could be produced.
【００１３】縦型管状炉内におけるＮｉＣｌ２蒸気と、
Ｍｇ蒸気またはＣａ蒸気との基本的反応を以下の式に示
す。 （１）ＮｉＣｌ２（ｇ）＋Ｍｇ（ｇ）＝Ｎｉ（ｌ、ｓ）
＋ＭｇＣｌ２（ｌ、ｓ） （２）ＮｉＣｌ２（ｇ）＋Ｃａ（ｇ）＝Ｎｉ（ｌ、ｓ）
＋ＣａＣｌ２（ｌ、ｓ） また生成された生成物の基本物性を表１に示す。NiCl 2 vapor in a vertical tube furnace;
The following formula shows the basic reaction with Mg vapor or Ca vapor. (1) NiCl 2 (g) + Mg (g) = Ni (l, s)
+ MgCl 2 (l, s) (2) NiCl 2 (g) + Ca (g) = Ni (l, s)
+ CaCl 2 (l, s) Table 1 shows the basic physical properties of the produced product.
【００１４】[0014]
【表１】 [Table 1]
【００１５】[0015]
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１ 無水塩化ニッケル粉末を純ニッケル製のバットに入れ、
１０００℃で昇華させ、塩化ニッケル蒸気濃度を１．０
ｇ／リットルになるように、キャリヤーガスとしてアル
ゴンガスを用いて、塩化ニッケル蒸気を反応容器に移送
した。また、還元剤としてのマグネシウム金属蒸気濃度
を０．５６ｇ／リットル（理論量の３倍、すなわち３当
量）になるようにして前記反応容器に移送して塩化ニッ
ケル蒸気を１０００℃において還元した後、還元生成物
をバグフィルターにて回収した。回収された還元生成物
は、副生した塩化マグネシウムを水洗した後、１／１０
規定の塩酸溶液で酸洗した後、水洗し、残留塩素を完全
に除去し、ついで固液分離を行った。固液分離されたケ
ーキ状の湿潤な微細ニッケル粉末を気流中にて解砕しな
がら、１５０℃にて急速乾燥した。得られた微細なニッ
ケル粉末をＳＥＭ観察すると単分散性の良好な球形で、
粒径が０．５μｍから２μｍの微細ニッケル粉末であっ
た。この粉末をＸ線回折で結晶性を調べてみると結晶性
も良好であり、また化学分析で塩素品位およびマグネシ
ウム品位を定量するとそれぞれ、５ｐｐｍと５０ｐｐｍ
であり、さらにＲＥＣＯ法により酸素品位を定量すると
０．３５％であった。Embodiments of the present invention will be described below. Example 1 Anhydrous nickel chloride powder was placed in a pure nickel vat,
Sublimation at 1000 ° C, nickel chloride vapor concentration of 1.0
Using an argon gas as a carrier gas, nickel chloride vapor was transferred to the reaction vessel so as to be g / liter. Further, the magnesium chloride vapor as a reducing agent was transferred to the reaction vessel so as to have a concentration of 0.56 g / liter (three times the theoretical amount, that is, three equivalents), and nickel chloride vapor was reduced at 1000 ° C. The reduced product was collected with a bag filter. The recovered reduction product was washed with water by-product magnesium chloride,
After pickling with a specified hydrochloric acid solution, washing with water was performed to completely remove residual chlorine, followed by solid-liquid separation. The cake-shaped wet fine nickel powder solid-liquid separated was rapidly dried at 150 ° C. while being crushed in an air stream. Observation by SEM of the obtained fine nickel powder shows a spherical shape with good monodispersity,
It was a fine nickel powder having a particle size of 0.5 μm to 2 μm. When the crystallinity of this powder was examined by X-ray diffraction, the crystallinity was good, and when the chlorine and magnesium grades were quantified by chemical analysis, they were 5 ppm and 50 ppm, respectively.
The oxygen quality determined by the RECO method was 0.35%.
【００１６】実施例２ 実施例１において塩化ニッケル蒸気濃度を０．５ｇ／リ
ットルになるようにキャリヤーガスとしてアルゴンガス
を用いて、塩化ニッケル蒸気を反応部に移送した。ま
た、還元剤としてのマグネシウム金属蒸気は、純チタン
製の容器中で１１０７℃に加熱し、高純度アルゴンガス
によりマグネシウム金属蒸気濃度を０．２８ｇ／リット
ル（理論量の３倍、すなわち３当量）になるようにして
反応部に移送し、塩化ニッケル蒸気を１０００℃にて還
元した後、還元生成物をバグフィルターにて回収した。
以下実施例１と同様な操作を行い微細ニッケル粉の物性
や品位について調べた。得られた微細なニッケル粉末を
ＳＥＭ観察すると単分散性の良好な球形で、粒径が０．
２μｍから１μｍの微細ニッケル粉末であった。この粉
末をＸ線回折で結晶性を調べてみると、結晶性も良好で
あり、また化学分析で塩素品位およびマグネシウム品位
を定量するとそれぞれ１０ｐｐｍと１００ｐｐｍであ
り、さらにＲＥＣＯ法により酸素品位を定量すると０．
７５％であった。Example 2 In Example 1, nickel chloride vapor was transferred to the reaction section using argon gas as a carrier gas so that the nickel chloride vapor concentration was 0.5 g / liter. In addition, magnesium metal vapor as a reducing agent is heated to 1107 ° C. in a container made of pure titanium, and the magnesium metal vapor concentration is increased to 0.28 g / liter (three times the theoretical amount, that is, three equivalents) with high-purity argon gas. And the nickel chloride vapor was reduced at 1000 ° C., and the reduced product was collected by a bag filter.
Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to examine the physical properties and quality of the fine nickel powder. Observation by SEM of the obtained fine nickel powder shows a spherical shape with good monodispersity and a particle size of 0.1.
It was a fine nickel powder of 2 μm to 1 μm. When the crystallinity of this powder was examined by X-ray diffraction, the crystallinity was good, and the chlorine and magnesium grades were determined by chemical analysis to be 10 ppm and 100 ppm, respectively. 0.
75%.
【００１７】実施例３ 塩化ニッケル蒸気濃度を１．０ｇ／リットルとし還元剤
としてマグネシウムの替わりにカルシウムを用いたた
め、純チタン製の反応容器中で１２００℃に加熱し、カ
ルシウム金属蒸気濃度を０．９３ｇ／リットルにした以
外は、実施例１と同様な操作を行った。得られた微細な
ニッケル粉末をＳＥＭ観察すると単分散性の良好な球形
で、粒径が０．５μｍから２μｍの微細ニッケル粉末で
あった。この粉末をＸ線回折で結晶性を調べてみると、
結晶性も良好であり、また化学分析で塩素品位とカルシ
ウム品位を定量すると５ｐｐｍと２００ｐｐｍであり、
さらにＲＥＣＯ法により酸素品位を定量すると０．３５
％であった。Example 3 Since the vapor concentration of nickel chloride was 1.0 g / l and calcium was used instead of magnesium as a reducing agent, the mixture was heated to 1200 ° C. in a reaction vessel made of pure titanium to reduce the vapor concentration of calcium metal to 0.1. The same operation as in Example 1 was performed except that the amount was 93 g / liter. Observation by SEM of the obtained fine nickel powder showed a fine nickel powder having a spherical shape with good monodispersibility and a particle size of 0.5 μm to 2 μm. Examining the crystallinity of this powder by X-ray diffraction,
The crystallinity is also good, and the chlorine and calcium grades determined by chemical analysis are 5 ppm and 200 ppm,
Furthermore, when the oxygen quality was determined by the RECO method, it was 0.35
%Met.
【００１８】実施例４ 塩化ニッケル蒸気濃度を０．５ｇ／リットルとし、カル
シウム金属蒸気濃度を０．４７ｇ／リットルとした以外
は実施例１と同様な操作を行なった。得られた微細なニ
ッケル粉末をＳＥＭ観察すると単分散性の良好な球形
で、粒径が０．２μｍから１μｍの微細ニッケル粉末で
あった。この粉末をＸ線回析で結晶性を調べてみると、
結晶性も良好であり、また化学分析で塩素品位とカルシ
ウム品位を定量すると５ｐｐｍと４００ｐｐｍであり、
さらにＲＥＣＯ法により酸素品位を定量すると０．８０
％であった。Example 4 The same operation as in Example 1 was performed except that the nickel chloride vapor concentration was 0.5 g / l and the calcium metal vapor concentration was 0.47 g / l. Observation by SEM of the obtained fine nickel powder showed a fine nickel powder having a spherical shape with good monodispersity and a particle size of 0.2 μm to 1 μm. Examining the crystallinity of this powder by X-ray diffraction,
The crystallinity is also good, and the chlorine and calcium grades determined by chemical analysis are 5 ppm and 400 ppm,
Furthermore, when the oxygen grade is determined by the RECO method, it is 0.80
%Met.
【００１９】実施例５ 還元剤としてナトリウムを用いた以外は実施例１と同様
な操作を行なった。得られた微細なニッケル粉末をＳＥ
Ｍ観察すると単分散性の良好な球形で、粒径が０．５μ
ｍから２μｍの微細ニッケル粉末であった。この粉末を
Ｘ線回析で結晶性を調べてみると、結晶性も良好であ
り、また化学分析で塩素品位とナトリウム品位を定量す
ると５ｐｐｍと２５ｐｐｍであり、さらにＲＥＣＯ法に
より酸素品位を定量すると０．３０％であった。Example 5 The same operation as in Example 1 was carried out except that sodium was used as a reducing agent. The obtained fine nickel powder is SE
M shows a spherical shape with good monodispersity when observed, and a particle size of 0.5 μm.
m to 2 μm. When the crystallinity of this powder was examined by X-ray diffraction, the crystallinity was good. The chlorine and sodium grades were determined by chemical analysis to be 5 ppm and 25 ppm, and the oxygen grade was determined by the RECO method. 0.30%.
【００２０】なお上記各実施例において還元剤として価
格、入手のし易さ、取り扱いの容易さから総合的に判断
してマグネシウム、カルシウムあるいはナトリウムを用
いたものを説明したが、マグネシウムとカルシウム以外
のバリウムのようなアルカリ土類金属またはナトリウム
以外のカリウムあるいはリチウムのようなアルカリ金属
を還元剤として使用しても同様な効果を奏することが可
能である。In each of the above embodiments, magnesium, calcium, or sodium was used as the reducing agent in consideration of the price, availability, and ease of handling. The same effect can be obtained by using an alkaline earth metal such as barium or an alkali metal other than sodium or potassium such as lithium as a reducing agent.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、塩化ニ
ッケル蒸気を、カリウム、ナトリウムあるいはリチウム
のアルカリ金属またはマグネシウム、カルシウムあるい
はバリウムのアルカリ土類金属からなる還元剤蒸気で気
相還元することにより、粒形が球形で、結晶性が良く、
単分散性に優れ、酸素品位や不純物品位の低い粒径０．
１μｍ以上で５μｍ以下の微細ニッケル粉末の製造が可
能となった。これにより電子部品材料用に微細で、結晶
性、充填性、流動性もよく、さらに焼結性に優れた微細
ニッケル粉末が供給できるようになり、高積層化、薄層
化などの電子部品の高度化が可能となった。As described above, according to the present invention, the gas phase reduction of nickel chloride vapor with a reducing agent vapor comprising an alkali metal such as potassium, sodium or lithium or an alkaline earth metal such as magnesium, calcium or barium. Due to the spherical shape, good crystallinity,
Excellent monodispersibility and low particle size of oxygen grade and impurity grade.
It has become possible to produce fine nickel powder of 1 μm or more and 5 μm or less. This makes it possible to supply fine nickel powder that is fine for electronic component materials, has good crystallinity, filling properties, and fluidity, and is also excellent in sinterability. Sophistication has become possible.
【図１】本発明の方法を実施するための工程を示すフロ
ーチャート図である。FIG. 1 is a flow chart illustrating the steps for performing the method of the present invention.
Claims (9)
ウムあるいはリチウムのアルカリ金属またはマグネシウ
ム、カルシウムあるいはバリウムのアルカリ土類金属か
らなる還元剤蒸気で気相還元することを特徴とする微細
ニッケル粉末製造方法。1. A method for producing fine nickel powder, comprising subjecting nickel chloride vapor to gas phase reduction with a reducing agent vapor comprising an alkali metal such as potassium, sodium or lithium or an alkaline earth metal such as magnesium, calcium or barium.
温度を８００℃以上で１２００℃以下とすることを特徴
とする請求項１記載の微細ニッケル粉末の製造方法。2. The method for producing fine nickel powder according to claim 1, wherein the temperature during the gas phase reduction with the reducing agent vapor is set to 800 ° C. or more and 1200 ° C. or less.
としてアルゴンガスあるいはヘリウムガスを用いて、
０．１ｇ／リットルから５ｇ／リットルに制御すること
を特徴とする請求項１または２記載の微細ニッケル粉末
の製造方法。3. An argon gas or a helium gas as an inert gas using the nickel chloride vapor concentration as an inert gas.
3. The method for producing fine nickel powder according to claim 1, wherein the control is performed from 0.1 g / liter to 5 g / liter.
ガスを用いて前記還元剤蒸気を還元部に移送することを
特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の微細ニッ
ケル粉末の製造方法。4. The method for producing fine nickel powder according to claim 1, wherein the reducing agent vapor is transferred to the reducing section using a high-purity argon gas or helium gas.
で気相還元することにより生ずる発熱反応によってニッ
ケルの融点の０．７倍以上、融点以下に加熱することを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の微細ニッ
ケル粉末の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the nickel chloride vapor is heated to a temperature not less than 0.7 times the melting point and not more than the melting point of nickel by an exothermic reaction caused by gas phase reduction with the reducing agent vapor. The method for producing a fine nickel powder according to any one of the above items.
水洗した後、塩酸、硫酸、硝酸あるいは酢酸により副生
したアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物を酸
洗除去し、ついで固液分離することを特徴とする請求項
１〜５のいずれか１項記載の微細ニッケル粉末の製造方
法。6. After washing the reduction product produced by the gas phase reduction with water, the alkali metal or alkaline earth metal chloride by-produced with hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or acetic acid is removed by acid washing, and then solid-liquid The method for producing a fine nickel powder according to any one of claims 1 to 5, wherein the fine nickel powder is separated.
ーキ状の湿潤な微細ニッケル粉末を真空、あるいは気流
中にて解砕しながら乾燥することを特徴とする請求項１
〜６のいずれか１項記載の微細ニッケル粉末の製造方
法。7. The method according to claim 1, wherein the solid or liquid separated slurry or cake-like wet fine nickel powder is dried while being crushed in a vacuum or an air stream.
7. The method for producing a fine nickel powder according to any one of claims 1 to 6.
するため該微細ニッケル粉末を急速に乾燥することを特
徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の微細ニッケ
ル粉末の製造方法。8. The method for producing a fine nickel powder according to claim 1, wherein the fine nickel powder is rapidly dried to control the oxygen quality of the fine nickel powder.
ウムあるいはリチウムのアルカリ金属またはマグネシウ
ム、カルシウムあるいはバリウムのアルカリ土類金属か
らなる還元剤蒸気で気相還元することにより得られた球
形で、０．１μｍ以上で５μｍ以下の粒径を有し、かつ
酸素品位が１％以下であることを特徴とする微細ニッケ
ル粉末。9. A spherical shape obtained by gas-phase reduction of nickel chloride vapor with a reducing agent vapor comprising an alkali metal such as potassium, sodium or lithium or an alkaline earth metal such as magnesium, calcium or barium. Fine nickel powder having a particle size of 5 μm or less and an oxygen grade of 1% or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5744798A JPH11236606A (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Production of fine nickel powder by vapor phase reducing method, and fine nickel powder obtained thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5744798A JPH11236606A (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Production of fine nickel powder by vapor phase reducing method, and fine nickel powder obtained thereby |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11236606A true JPH11236606A (en) | 1999-08-31 |
Family
ID=13055929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5744798A Pending JPH11236606A (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Production of fine nickel powder by vapor phase reducing method, and fine nickel powder obtained thereby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11236606A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100682884B1 (en) * | 2003-04-08 | 2007-02-15 | 삼성전자주식회사 | Metallic nickel powder and preparing method thereof |
| JP2007197836A (en) * | 2007-03-06 | 2007-08-09 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Nickel powder |
-
1998
- 1998-02-23 JP JP5744798A patent/JPH11236606A/en active Pending
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| KR100682884B1 (en) * | 2003-04-08 | 2007-02-15 | 삼성전자주식회사 | Metallic nickel powder and preparing method thereof |
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