KR100845688B1

KR100845688B1 - 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법

Info

Publication number: KR100845688B1
Application number: KR1020040096833A
Authority: KR
Inventors: 윤선미; 최재영; 이용균; 이현철
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2008-07-11
Also published as: CN100493779C; US20090122464A1; US7527752B2; CN1778497A; JP2006152439A; KR20060057781A; TW200616734A; TWI271240B; US20060289838A1

Abstract

본 발명은 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1) 니켈 나노 입자를 환원성 유기 용매에 분산시키는 단계; 2) 상기 니켈 나노 입자의 분산액을 가열하는 단계; 및 3) 상기 가열된 분산액을 분리, 세척 및 건조하는 단계를 포함하는 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법에 관한 것으로 본 발명의 방법에 의해 처리된 니켈 나노 입자는 입자 표면의 불순물이 제거되어 표면이 매끄러우면서 탭 밀도가 상승되어 이를 이용하면 효율적인 MLCC(multi-layer ceramic capacitor)의 제조가 가능하다.

니켈 나노 입자, 표면 처리, 환원성 유기용매, 분산액, MLCC

Description

유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법{Method for Surface treatment of Ni nano particle with Organic solution}

도 1은 본 발명의 액상 환원법에 의해 얻어진 니켈 나노 입자 표면의 SEM 사진,

도 2는 본 발명에 따른 유기 용액을 이용한 표면처리 방법의 공정개략도,

도 3는 본 발명에 따른 MLCC의 한 구현예를 나타낸 모식도,

도 4는 본 발명의 실시예 1에서 수득된 표면 처리된 니켈 나노 입자의 SEM 사진,

도 5는 본 발명의 실시예 1 및 3에서 수득된 표면 처리된 니켈 나노 입자에 대한 XPS 분석 결과를 나타낸 그래프,

도 6은 본 발명의 실시예 2에서 수득된 표면 처리된 니켈 나노 입자의 SEM 사진,

도 7은 본 발명의 실시예 3에서 수득된 표면 처리된 니켈 나노 입자의 SEM 사진,

도 8은 본 발명의 실시예 4에서 수득된 표면 처리된 니켈 나노 입자의 SEM 사진,

도 9는 본 발명의 비교예 1에서 수득된 표면 처리된 니켈 나노 입자의 SEM 사진,

도 10은 본 발명의 비교예 2에서 수득된 표면 처리된 니켈 나노 입자의 SEM 사진, 및

도 11은 본 발명의 비교예 3에서 수득된 표면 처리된 니켈 나노 입자의 SEM 사진이다.

본 발명은 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법에 관한 것으로, 1) 니켈 나노 입자를 환원성 유기 용매에 분산시키는 단계; 2) 상기 니켈 나노 입자의 분산액을 가열하는 단계; 및 3) 상기 가열된 분산액을 분리, 세척 및 건조하는 단계를 포함하는 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법에 관한 것이다.

MLCC(multi-layer ceramic capacitor)는 다수의 유전체 박막층 및 다수의 내부전극을 적층함으로써 제조된다. 이러한 구조의 MLCC는 작은 부피로도 큰 용량(capacitance)을 발휘하기 때문에, 예를 들면, 컴퓨터, 이동통신기기 등의 전자기기에 널리 사용되고 있다.

MLCC의 내부전극의 재료로서는 Ag-Pd 합금이 사용되어 왔다. Ag-Pd 합금은 공기 중에서 소결될 수 있으므로 MLCC 제조에 용이하게 적용될 수 있지만 값이 비싸다는 단점이 있다. 따라서 1990년대 후반부터 MLCC의 가격을 낮추기 위해 내부전극 재료를 값이 상대적으로 싼 니켈로 대체하고자 하는 노력이 있어 왔다. MLCC의 내부 니켈 전극은 니켈 금속 입자를 포함하는 전도성 페이스트로부터 형성된다.

니켈 금속 입자를 제조하는 방법에는 기상법과 액상법이 있다. 기상법은 니켈 금속 입자의 형상 및 불순물의 제어가 비교적 용이하여 널리 사용되고 있지만 입자의 미세화와 대량생산 측면에서는 불리하다. 이와 달리, 액상법은 대량생산에 유리하며 초기 투자비 및 공정 비용이 저렴하다는 장점을 가지고 있다.

액상법은 다시 2가지로 분류된다. 첫째 방법은 니켈 금속 입자로 전환되는 출발물질로서 수산화니켈을 사용하는 것이고, 둘째 방법은 니켈 금속 입자로 전환되는 출발물질로서 수산화니켈 이외의 니켈 전구물질, 예를 들면, 니켈염 또는 니켈 산화물을 사용하는 것이다.

첫째 방법은 그 공정이 비교적 간단하다는 장점을 가지고 있으나, 출발물질인 수산화니켈이 고가이며 니켈 금속 입자의 입도 제어가 용이하지 않은 약점을 가지고 있다.

둘째 방법은 그 공정이 비교적 복잡하다는 장점을 가지고 있으나, 출발물질로서 황산 니켈, 염화 니켈, 니켈 아세트산과 같은 저렴한 니켈 전구물질을 사용할 수 있으며, 수십 내지 수백 나노미터의 범위에 걸쳐서 입도의 제어가 비교적 용이하다는 장점을 가지고 있다.

액상법과 관련된 특허로서 예를 들면, 미국특허 제 4,539,041호, 제 6,120,576호 등이 있다.

미국특허 제 4,539,041호는 금, 팔라듐, 백금, 이리듐, 오스뮴, 구리, 은, 니켈, 코발트, 납, 카드뮴 등의 산화물, 수산화물 또는 염을, 환원제인 액상의 폴리올 중에 분산시킨 후 가열함으로써, 상기 금속의 분말을 얻는 방법을 제시하고 있다.

미국특허 제 6,120,576호는 수산화나트륨 수용액을 니켈설페이트(nickel sulfate) 수용액과 혼합하여 수산화니켈을 생성시키는 단계; 생성된 수산화니켈을 히드라진(hydrazine)으로 환원하여 니켈을 생성시키는 단계; 및 생성된 니켈을 회수하는 단계를 포함하는 니켈 금속 분말의 제조방법을 제시하고 있다.

이러한 방법에 있어서, 니켈 전구 화합물의 수산화니켈로의 전환을 위해서 알칼리가 첨가된다. 상기 알칼리로서는 통상적으로 수산화나트륨, 수산화칼륨 등을 사용한다. 미분의 니켈을 합성하기 위해서는 조건에 따라 강염기에서 반응을 해야 하며 이러한 환경은 니켈 표면을 Ni(OH)₂를 형성하게끔 하고 반응 조건에 따라 이렇게 형성된 표면 Ni(OH)₂는 판상이나 침상같은 입자들로 성장하게 된다.

고용량 MLCC를 위해서는 팩킹(packing) 밀도가 높아야 하는데 MLCC 공정 중 이러한 2차 입자는 팩킹시 낮은 밀도를 갖게 하는 원인이 되고, 쇼트(short)를 발생시키는 원인이 되므로 입자의 표면은 매끈해야 한다.

일본 특개평4-235201호에서는 분말의 탭 밀도를 제어하기 위해 유기용매에 용해시킨 스테아린산에 금속 분말을 첨가하여 혼합물로부터 유기용매를 증발 제거 하는 방법이 개시되어 있다. 일본 특개평12-345202호에서는 탭 밀도가 높고 페이스트 중에서의 니켈 미분말의 충전 밀도가 높은 동시에, 특히 소정 두께로의 적층 세라믹 콘덴서의 내부전극을 얻기 위한 페이스트의 도포 두께를 얇게 할 수 있도록 니켈 미립자 표면을 데칸산, 카푸릴산, 팔미틸산, 리놀산, 오노렌산, 올레인산, 스테아린산 등으로 처리하고 있다. 일본 특개평15-129105호에서는 니켈 분말 표면을 수용성 지방산염을 포함한 수용액으로 1차 처리 후, 가열하여 용매를 휘발시키는 방법 등이 개시되어 있으나 각각 가열시 입자간 응집이 발생할 가능성이 있기 때문에 단순한 공정으로 니켈 입자의 표면 처리를 할 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 니켈 나노 입자를 환원성 용매로 처리함으로써 기존 형상은 유지하면서 니켈 입자 표면의 이상 입자로서 존재하는 불순물이 제거되어 매끄러운 표면을 가지면서 동시에 탭 밀도(tap density)가 증가된 니켈 입자를 제공하는 것이다.

즉, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면은 1) 니켈 나노 입자를 환원성 유기 용매에 분산시키는 단계; 2) 상기 니켈 나노 입자의 분산액을 가열하는 단계; 및 3) 상기 가열된 분산액을 분리, 세척 및 건조하는 단계를 포함하는 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 측면은 상기 방법에 의해 표 면 처리된 니켈 나노 입자에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 한 측면은 상기 니켈 나노 입자를 포함하는 전도성 페이스트에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 한 측면은 상기 니켈 나노 입자를 니켈 내부전극에 포함하는 MLCC에 관한 것이다.

이하에서, 본 발명을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 방법에 의해 제조된 니켈 나노 입자의 SEM 사진이다. 액상 환원법에 의해 얻어진 니켈 나노 입자는 도 1에 나타나는 바와 같이 그 표면에 Ni(OH)₂ 또는 Ni₂O₃가 성장 또는 생성되어 있는 바, 이를 도 2에 나타난 본 발명에 따른 일련의 표면처리 과정을 통해 제거하고자 하는 것이다.

본 발명의 니켈 나노 입자의 표면처리 방법의 첫 번째 단계는 니켈 나노 입자를 환원성 유기 용매에 분산시키는 단계이다.

본 발명에서 사용되는 "환원성 유기 용매"란 그 자체가 산화되면서 다른 화합물을 환원시킬 수 있는 용매를 의미한다. 따라서 산화 가능한 유기 용매는 어느 것이나 사용 가능하나, 바람직하게는 1차 또는 2차 알코올 용매, 또는 글리콜계 용매를 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 탄소수 3 ~ 8의 1차 또는 2차 알코올, 탄소수 2 ~ 6의 글리콜을 사용할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 프로판디올, 부탄디올, 펜탄디올, 옥탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 부틸렌글리콜 등을 사용할 수 있다.

상기 환원성 유기 용매의 사용량은 특별히 제한되지는 않으나 바람직하게는 환원성 유기 용매와 니켈 나노 입자의 비율은 유기용매를 기준으로 5~10 중량%의 양으로 사용하는 것이 효과적이다.

상기 유기 용매의 종류에 따라서는 니켈 금속에 대한 반응 속도의 차이가 나며 끓는점이 200℃ 이상인 경우 속도가 빨라서 입자간 응집을 유발할 수 있다. 즉, 본 발명에서 환원성 유기용매는 환원제일 뿐만 아니라 니켈전구 화합물에 대한 용매이므로, 응집이 없도록 하기 위해서는 반응속도의 제어가 필요하다. 그런데 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 또는 옥탄올과 같은 끓는점이 200℃ 이하인 용매는 적당한 반응 속도를 가지지만, 예를 들어 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 또는 1,4-부탄디올과 같은 용매는 끓는점이 200℃ 이상인 경우로서 반응이 아주 빠르다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 후자의 경우에는 필수적으로 염기성 용액을 첨가하여야 하고, 전자의 경우는 선택적으로 염기성 용액을 첨가할 수 있다. 상기 염기 용액은 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 NaOH, KOH 등을 예로 들 수 있다.

상기 반응 속도의 문제점을 효과적으로 해결하기 위해서 바람직한 염기성 용액의 첨가량은 유기 용매의 0.1 중량% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.2 ~ 1중량%이다. 염기를 많이 넣으면 더 효과적으로 응집을 제어할 수 있으나 반응 중에 점 도가 상승하여 분리 및 세척에 어려움이 있다.

본 발명에 따른 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법의 두 번째 단계는 니켈 나노 입자의 분산 용액을 가열하는 단계이다. 가열 온도는 사용하는 용매에 따라 달라지지만, 그 온도가 용매의 끓는 점 근처이어야만 한다. 즉, 니켈 금속의 분산 용액 내에서 니켈 금속 표면의 환원 반응이 충분히 일어날 수 있는 온도가 바람직하다. 통상적으로 가열단계의 온도를 상승시킬수록, 상기 환원반응의 촉진 정도는 향상된다. 그러나 어느 정도 이상의 온도에서는, 상기 환원반응 촉진 정도의 향상은 포화되며 더욱이 반응물질의 변질이 발생할 수도 있다. 이러한 점을 고려할 때 상기 가열 단계의 온도는 끓는점보다 10 ~ 50℃ 낮은 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 방법은 개방된 반응용기 또는 밀폐된 반응용기를 이용하여 실시될 수 있으나. 상기 가열단계의 온도를 끓는 점 부근으로 상승시키는 경우에 밀폐된 반응용기를 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 실시를 위해 이용되는 개방되거나 밀폐된 반응용기는 응축기 또는 환류 응축기를 구비할 수도 있다.

상기 가열 단계에서, 상기 혼합물의 조성은 시간 경과에 따라 변화한다. 초기에 상기 분산 용액은 Ni(OH)₂ 또는 Ni₂O₃와 같은 미립자들과 함께 존재하는 니켈 입자 및 환원성 유기 용매를 포함한다. 표면의 Ni(OH)₂ 또는 Ni₂O₃과 같은 미립자들 이 니켈금속으로의 환원이 진행되면서, 니켈 금속 입자가 공존할 수 있다. 일정 시간이 경과하면, 실질적으로 니켈 표면의 존재하는 이차입자가 니켈 금속 입자로 환원된다. 상기 가열 단계를 유지하는 시간은 가열 단계의 온도에 따라 달라질 수 있으며, 당업자라면 필요에 따라 용이하게 적절한 시간으로 조절할 수 있다.

본 발명의 방법의 세 번째 단계는 상기 가열된 분산 용액을 분리, 세척 및 건조하는 것이다.

상기 세척에 사용되는 용매는 통상 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않는데, 예를 들면 아세톤 또는 에탄올 등을 사용할 수 있다.

상기 건조는 일반적인 분위기에서 수행할 수 있으나, 바람직하게는 진공 분위기에서 상온으로 건조시킬 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서, 본 발명은 상기 방법을 이용하여 표면 불순물이 제거된 니켈 나노 입자를 제공한다. 입자 크기는 특별히 제한되지 않으나, 100 ~1000nm 범위일 수 있다. 본 발명의 니켈 나노 입자는 전자회로의 내부배선 재료, 촉매 등과 같은 여러 용도로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 니켈 나노 입자는 표면 불순물이 제거되고 탭 밀도가 높아 MLCC의 내부전극용 재료로서 매우 적합하다.

본 발명의 또 다른 측면으로서, 상기 표면 처리된 니켈 나노 입자, 유기 바 인더 및 유기 용매를 포함하는 전도성 페이스트를 제공한다. 상기 유기 바인더로서는 예를 들면 에틸셀룰로오스 등이 사용될 수 있다. 상기 유기용매로서는 터피네올, 디히드록시 터피네올, 1-옥타놀 케로센 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 전도성 페이스트에 있어서, 예를 들면, 상기 니켈 나노 입자의 함량은 40 ~ 60 중량%, 상기 유기 바인더의 함량은 0.8 ~ 4 중량%, 상기 유기 용매의 함량은 40 ~ 60 중량% 정도일 수 있다. 그러나 이러한 조성에 한정되지 않으며, 용도에 따라 다양한 조성으로 변형하여 사용할 수 있다. 또한 본 발명의 전도성 페이스트는 예를 들면, 가소제, 증점 방지제, 분산제 등의 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 본 발명의 전도성 페이스트를 제조하는 방법은 공지된 다양한 방법이 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 한 측면으로서, 본 발명은 상기 니켈 나노 입자를 내부전극에 포함하는 MLCC(multi-layer ceramic capacitor)를 제공한다.

본 발명의 MLCC의 일구현예를 도 3에 나타내었다. 도 3의 MLCC는 내부전극(10) 및 유전층(20)으로 이루어진 적층체(30) 및 단자전극(40)으로 구성된다. 상기 내부전극(10)은 어느 한 쪽의 단자전극에 접촉하도록 하기 위하여, 그 첨단부가 적층체(30)의 한쪽 면에 노출되도록 형성된다.

본 발명의 MLCC를 제조하는 방법의 한 예는 다음과 같다. 유전재로를 포함하는 유전층 형성용 페이스트와 본 발명의 전도성 페이스트를 번갈아 인쇄한 후, 이렇게 얻어진 적층물을 소성한다. 소성된 적층체(30)의 단면에 노출된 내부전극(10)의 첨단부와 전기적 및 기계적으로 접합되도록 전도성 페이스트를 적층체(30) 의 단면에 도포한 후 소성함으로써 단자 전극(40)을 형성한다. 본 발명의 MLCC는 도 3의 구현예에 한정되지 않으며, 다양한 형상, 디멘젼, 적층수 및 회로구성 등을 가질 수 있다.

이하에서, 본 발명을 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1

액상법으로 제조한 Ni 40g을 에틸렌글리콜 500g에 분산시킨 분산액을 제조하였다. 상부에 응축기를 구비한 플라스크에 투입하여 교반하였다. 상기 플라스크에 담긴 혼합물을 자석교반기가 장착된 히팅 맨틀로 190℃의 온도에서 2시간 동안 가열하여 표면이 매끈한 니켈 금속 분말을 생성시켰다. 생성된 니켈금속 분말을 여과하여 분리한 후 아세톤과 에탄올로 세척하였다. 이렇게 얻어진 니켈 금속 분말을 진공 내에서 25℃의 온도로 밤샘 건조하였다. 수득한 니켈 입자의 SEM 사진을 촬영하여 도 4에 나타내었다. 탭 밀도는 50ml 실린더에 일정양의 분말을 넣고 약 2000번 탭핑한 후 부피를 읽는 방법으로 측정하였다. 표면 처리 전의 입자의 탭 밀도가 1.42g/ml로 나타났던 반면, 표면 처리 후 입자의 탭 밀도는 1.77g/ml로 측정되었다. 수득한 Ni 입자에 대하여 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)로 분석한 결과를 도 5에 나타내었다. XPS 결과로부터 표면의 Ni(OH)₂가 많이 제거되 고 상대적으로 Ni의 함량이 증가하였음을 확인할 수 있었다.

실시예 2

액상법으로 제조한 Ni 40g을 옥탄올 500g에 분산시킨 분산액을 제조하였다. 상부에 응축기를 구비한 플라스크에 투입하여 교반하였다. 상기 플라스크에 담긴 혼합물을 자석교반기가 장착된 히팅맨틀로 190℃의 온도에서 2시간 동안 가열하여 표면이 매끈한 니켈 금속 분말을 생성시켰다. 생성된 니켈금속 분말을 여과하여 분리한 후 아세톤과 에탄올로 세척하였다. 이렇게 얻어진 니켈 금속 분말을 진공 내에서 25℃의 온도로 밤샘 건조하였다. 수득한 니켈 입자의 SEM 사진을 촬영하여 도 6에 나타내었다. 표면 처리 전의 입자의 탭 밀도가 1.42g/ml로 나타났던 반면, 표면 처리 후 입자의 탭 밀도는 1.78g/ml로 측정되어 약 25% 상승하는 것으로 나타났다.

실시예 3

테트라에틸렌글리콜 500g과 NaOH 1g을 혼합하여 제 1용액을 제조하고, 액상법으로 제조한 Ni 40g을 제 1용액에 분산시켜 제 2 용액을 제조하였다. 제 2용액을 상부에 응축기를 구비한 플라스크에 투입하여 교반하였다. 상기 플라스크에 담긴 혼합물을 자석교반기가 장착된 히팅 맨틀로 190℃의 온도에서 2시간 동안 가열하여 표면이 매끈한 니켈 금속 분말을 생성시켰다. 생성된 니켈금속 분말을 여과하여 분리한 후 아세톤과 에탄올로 세척하였다. 이렇게 얻어진 니켈 금속 분말을 진공 내에서 25℃의 온도로 밤샘 건조하였다. 수득한 니켈 입자의 SEM 사진을 촬영하여 도 7에 나타내었다. 표면 처리 전의 입자의 탭 밀도가 1.42g/ml로 나타났던 반면, 표면 처리 후 입자의 탭 밀도는 1.98g/ml로 측정되었다. 수득한 Ni 입자에 대하여 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)로 분석한 결과를 도 5에 나타내었다. XPS 결과로부터 표면의 Ni(OH)₂가 많이 제거되고 상대적으로 Ni의 함량이 증가하였음을 확인할 수 있었다.

실시예 4

1,3-프로판디올 500g과 NaOH 1g을 혼합하여 제 1용액을 제조하고, 액상법으로 제조한 Ni 40g을 제 1용액에 분산시켜 제 2용액을 제조하였다. 제 2용액을 상부에 응축기를 구비한 플라스크에 투입하여 교반하였다. 상기 플라스크에 담긴 혼합물을 자석교반기가 장착된 히팅 맨틀로 190℃의 온도에서 2시간 동안 가열하여 표면이 매끈한 니켈 금속 분말을 생성시켰다. 생성된 니켈금속 분말을 여과하여 분리한 후 아세톤과 에탄올로 세척하였다. 이렇게 얻어진 니켈 금속 분말을 진공 내에서 25℃의 온도로 밤샘 건조하였다. 수득한 니켈 입자의 SEM 사진을 촬영하여 도 8에 나타내었다. 표면 처리 전의 입자의 탭 밀도가 1.42g/ml로 나타났던 반면, 표면 처리 후 입자의 탭 밀도는 1.99g/ml로 측정되어 약 40%가 증가한 것으로 나타났다.

비교예 1

액상법으로 제조한 Ni 40g을 터피네올(terpineol) 500g에 분산시켜서 분산액을 제조하였다. 상부에 응축기를 구비한 플라스크에 투입하여 교반하였다. 상기 플라스크에 담긴 혼합물을 자석 교반기가 장착된 히팅맨틀로 200℃ 온도에서 12시 간 동안 가열하여 표면이 매끈한 니켈금속분말을 생성시켰다. 생성된 니켈 금속 분말을 여과하여 분리한 후 아세톤과 에탄올로 세척하였다. 이렇게 얻은 니켈 금속 분말을 진공오븐 내에서 25℃의 온도로 밤샘 건조하였다. 수득한 니켈 입자의 SEM 사진을 촬영하여 도 9에 나타내었다.

비교예 2

액상법으로 제조한 Ni 40g을 테트라데칸(tetradecane) 500g에 분산시켜서 분산액을 제조하였다. 상부에 응축기를 구비한 플라스크에 투입하여 교반하였다. 상기 플라스크에 담긴 혼합물을 자석 교반기가 장착된 히팅 맨틀로 200℃ 온도에서 12시간 동안 가열하여 표면이 매끈한 니켈금속분말을 생성시켰다. 생성된 니켈 금속 분말을 여과하여 분리한 후 아세톤과 에탄올로 세척하였다. 이렇게 얻은 니켈 금속 분말을 진공오븐 내에서 25℃의 온도로 밤샘 건조하였다. 수득한 니켈 입자의 SEM 사진을 촬영하여 도 10에 나타내었다.

비교예 3

액상법으로 제조한 Ni 40g을 테트라에틸렌글리콜(tetraethyleneglycol) 500g에 분산시켜서 분산액을 제조하였다. 분산액을 상부에 응축기를 구비한 플라스크에 투입하여 교반하였다. 상기 플라스크에 담긴 혼합물을 자석 교반기가 장착된 히팅맨틀로 200℃ 온도에서 12시간 동안 가열하여 표면이 매끈한 니켈금속분말을 생성시켰다. 생성된 니켈 금속 분말을 여과하여 분리한 후 아세톤과 에탄올로 세척하였다. 이렇게 얻은 니켈 금속 분말을 진공오븐 내에서 25℃의 온도로 밤샘 건조하였다. 수득한 니켈 입자의 SEM 사진을 촬영하여 도 11에 나타내었다.

본 발명의 방법을 이용하여 니켈 나노 입자를 표면 처리하면 표면에 잔존하던 불순물이 제거되어 표면이 매끄럽고 탭 밀도가 증가된 니켈 나노 입자를 수득할 수 있다.

Claims

1) 니켈 나노 입자를 환원성 유기용매에 분산시키는 단계로서 상기 단계는 상기 니켈 나노 입자를 상기 유기용매 기준으로 5~10 중량%의 비율로 분산시키는 단계;

2) 상기 니켈 나노 입자의 분산액을 가열하는 단계; 및

3) 상기 가열된 분산액을 분리, 세척 및 건조하는 단계를 포함하는 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법.

제 1항에 있어서, 상기 환원성 유기 용매는 1차 알코올, 2차 알코올 또는 글리콜계 용매인 것을 특징으로 하는 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법.

제 2항에 있어서, 상기 환원성 유기 용매는 탄소수 3~8의 1차 또는 2차 알코올, 또는 탄소수 2~6의 글리콜인 것을 특징으로 하는 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법.

삭제

제 1항에 있어서, 상기 1)단계의 환원성 유기용매에 염기 용액을 추가하는 것을 특징으로 하는 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법.

제 5항에 있어서, 상기 염기 용액은 환원성 유기 용매에 대하여 0.2~1 중량%로 추가하는 것을 특징으로 하는 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법.

제 1항에 있어서, 상기 2)단계의 가열 온도는 1)단계에서 사용된 상기 환원성 유기 용매의 끓는점 보다 10~50℃ 낮은 것을 특징으로 하는 유기 용액을 이용한 니켈 나노 입자의 표면 처리 방법.

삭제

제 1항 내지 제 3항, 제 5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법에 따라 표면 처리된 니켈 나노 입자를 포함하는 전도성 페이스트.

제 1항 내지 제 3항, 제 5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법에 따라 표면 처리된 니켈 나노 입자를 내부전극으로 포함하는 MLCC(multi-layer ceramic capacitor).