KR102589697B1 - nickel powder - Google Patents

nickel powder Download PDF

Info

Publication number
KR102589697B1
KR102589697B1 KR1020187023021A KR20187023021A KR102589697B1 KR 102589697 B1 KR102589697 B1 KR 102589697B1 KR 1020187023021 A KR1020187023021 A KR 1020187023021A KR 20187023021 A KR20187023021 A KR 20187023021A KR 102589697 B1 KR102589697 B1 KR 102589697B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nickel
nickel powder
powder
spectrum
ni2p
Prior art date
Application number
KR1020187023021A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180101504A (en
Inventor
마사토 오구리
쓰요시 아사이
미쓰구 요시다
Original Assignee
도호 티타늄 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도호 티타늄 가부시키가이샤 filed Critical 도호 티타늄 가부시키가이샤
Publication of KR20180101504A publication Critical patent/KR20180101504A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102589697B1 publication Critical patent/KR102589697B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16Metallic particles coated with a non-metal
    • B22F1/0003
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2301/00Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/15Nickel or cobalt
    • B22F2301/155Rare Earth - Co or -Ni intermetallic alloys

Abstract

[과제]뛰어난 소결 거동과 분산성을 나타내며, 결과적으로 디라미네이션을 방지할 수 있는 도전 페이스트용으로 적합한 니켈 분말을 제공한다.
[해결 수단]산화니켈 및 수산화니켈을 포함하는 피막을 가지며, 평균 입경이 250㎚ 이하인 니켈 분말로서, X선 광전자 분광법(XPS)에 따른 니켈 분말 표면층의 니켈의 화학 결합 상태의 해석에 있어서, 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 55.0~80.0%, 금속 니켈의 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 5.0~15.0%, 니켈과 수산기의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 5.0~40.0%이며, 상기 피막의 두께의 평균이 3.0~5.0㎚이다.
[Project] Provide nickel powder suitable for conductive paste that exhibits excellent sintering behavior and dispersibility, and consequently prevents delamination.
[Solution] Nickel powder has a film containing nickel oxide and nickel hydroxide and has an average particle diameter of 250 nm or less. In the analysis of the chemical bonding state of nickel in the surface layer of the nickel powder according to X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), nickel The area ratio of the peak attributable to the bonded state of peroxygen to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 55.0 to 80.0%, and the area ratio of the peak of metallic nickel to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 5.0 to 15.0%, the bond between nickel and hydroxyl group. The area ratio of the peak attributable to the state to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 5.0 to 40.0%, and the average thickness of the film is 3.0 to 5.0 nm.

Figure 112018078885458-pct00003
Figure 112018078885458-pct00003

Description

니켈 분말nickel powder

본 발명은, 도전 페이스트용으로 이용하기에 적합한 니켈 분말에 관한 것이며, 특히, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극에 이용되는 소결 특성 및 분산성이 뛰어난 니켈 분말에 관한 것이다.The present invention relates to nickel powder suitable for use as a conductive paste, and in particular, to nickel powder excellent in sintering properties and dispersibility used in the internal electrode of a multilayer ceramic capacitor.

종래, 은, 팔라듐, 백금, 금 등의 귀금속 분말, 혹은 니켈, 코발트, 철, 몰리브덴, 텅스텐 등의 비금속 분말은, 전자재료용으로서 도전 페이스트, 특히 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극용으로서 이용되고 있다. 일반적으로 적층 세라믹 콘덴서는, 유전체 세라믹층과, 내부 전극으로서 사용되는 금속층이 교대로 포개지고, 유전체 세라믹층의 양단에, 내부 전극의 금속층에 접속되는 외부 전극이 접속된 구성으로 되어 있다. 여기서, 유전체를 구성하는 재료로서는, 티탄산 바륨, 티탄산 스트론튬, 산화 이트륨 등의 유전율이 높은 재료를 주성분으로 하는 것이 이용되고 있다. 한편, 내부 전극을 구성하는 금속으로서는, 상술한 귀금속 분말 혹은 비금속 분말이 이용되지만, 최근에는 보다 염가의 전자재료가 요구되고 있기 때문에, 후자의 비금속 분말을 이용한 적층 세라믹 콘덴서의 개발이 활발히 행해지고 있고, 특히 금속 니켈 분말이 대표적이다.Conventionally, precious metal powders such as silver, palladium, platinum, and gold, or non-metal powders such as nickel, cobalt, iron, molybdenum, and tungsten have been used as conductive pastes for electronic materials, especially for internal electrodes of multilayer ceramic capacitors. In general, a multilayer ceramic capacitor has a structure in which dielectric ceramic layers and metal layers used as internal electrodes are alternately superimposed, and external electrodes connected to the metal layers of the internal electrodes are connected to both ends of the dielectric ceramic layers. Here, as the material constituting the dielectric, a material containing a high dielectric constant such as barium titanate, strontium titanate, and yttrium oxide as the main component is used. On the other hand, as the metal constituting the internal electrode, the above-mentioned noble metal powder or base metal powder is used, but in recent years, as cheaper electronic materials have been demanded, the development of multilayer ceramic capacitors using the latter base metal powder is being actively conducted. In particular, metallic nickel powder is a representative example.

그런데, 금속 니켈 분말을 내부 전극으로서 이용한 적층 세라믹 콘덴서는, 일반적으로 다음과 같은 방법으로 제조되고 있다. 즉, 티탄산 바륨 등의 유전체 분말을 유기 바인더와 혼합하여 현탁시키고, 이것을 닥터 블레이드법에 의해 시트 형상으로 성형하여 유전체 그린 시트를 작성한다. 한편, 내부 전극용의 금속 니켈 분말을 유기용제, 가소제, 유기 바인더 등의 유기 화합물과 혼합하여 금속 니켈 분말 페이스트를 형성하고, 이것을 상기 그린 시트 상에 스크린 인쇄법으로 인쇄한다. 다음에, 건조, 적층 및 압착하고, 가열 처리로 유기 성분을 제거하고 나서, 수소 가스의 환원성 분위기에 있어서 더 승온하여 1000~1300℃ 또는 그 이상의 온도로 소성하고, 이후, 유전체 세라믹층의 양단에 외부 전극을 소부하여 적층 세라믹 콘덴서를 얻는다.However, multilayer ceramic capacitors using metallic nickel powder as internal electrodes are generally manufactured by the following method. That is, dielectric powder such as barium titanate is mixed with an organic binder and suspended, and this is molded into a sheet shape by a doctor blade method to create a dielectric green sheet. Meanwhile, metal nickel powder for internal electrodes is mixed with organic compounds such as organic solvents, plasticizers, and organic binders to form metal nickel powder paste, and this is printed on the green sheet using a screen printing method. Next, drying, lamination and compression are performed, the organic components are removed by heat treatment, the temperature is further raised in a reducing atmosphere of hydrogen gas and fired to a temperature of 1000 to 1300°C or higher, and then the dielectric ceramic layer is applied to both ends. A multilayer ceramic capacitor is obtained by baking the external electrode.

상기와 같은 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 유전체 그린 시트에 금속 페이스트를 인쇄하고, 적층 및 압착한 후, 가열 처리로 유기 성분을 증발 제거하는 가열 처리는, 통상 대기 중에서 250~400℃에서 행해진다. 이와 같이 산화 분위기 중에서 가열 처리를 행하기 때문에, 금속 니켈 분말은 산화되고, 그것에 의해 체적의 팽창이 일어난다. 동시에 금속 니켈 분말은 소결을 개시하고 체적의 수축이 일어나기 시작한다.In the method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor as described above, a metal paste is printed on a dielectric green sheet, laminated and pressed, and then heat treatment to evaporate and remove organic components is usually performed at 250 to 400° C. in the air. all. Since the heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere in this way, the metallic nickel powder is oxidized, thereby causing volume expansion. At the same time, the metallic nickel powder begins to sinter and shrink in volume.

이와 같이, 적층 세라믹 콘덴서를 제조하는 공정에 있어서, 300℃ 부근의 저온 영역으로부터 산화 환원·소결 반응에 의해 금속 니켈 분말에 팽창·수축에 의한 체적 변화가 생긴다. 이때 저온 단계에서 금속 니켈 분말의 산화 거동 또한 소결 거동이 불안정하면, 유전체층과 전극층에 왜곡이 발생하기 쉽고, 결과적으로 크랙 또는 박리 등의 디라미네이션이라고 하는 층상 구조의 파괴가 일어난다는 문제가 있었다.In this way, in the process of manufacturing a multilayer ceramic capacitor, a volume change due to expansion and contraction occurs in the metallic nickel powder due to oxidation-reduction and sintering reactions in a low temperature region around 300°C. At this time, if the oxidation behavior and sintering behavior of the metal nickel powder are unstable at the low temperature stage, distortion is likely to occur in the dielectric layer and electrode layer, and as a result, there is a problem that destruction of the layered structure, called delamination, such as cracking or peeling, occurs.

상기와 같은 디라미네이션의 문제를 해결하는 수단으로서 여러 가지의 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에서는, 특정의 입경에 대한 탭 밀도가 어느 한계치 이상을 갖는 금속 니켈 분말을 개시하고, 이러한 금속 니켈 분말을 이용함으로써, 페이스트에 분산된 니켈 분말과 유전체를 소성하여 콘덴서로 했을 때에, 디라미네이션이 일어나기 어려운 것이 기재되어 있다.Various methods have been proposed as a means of solving the above delamination problem. For example, Patent Document 1 discloses a metal nickel powder having a tap density greater than a certain limit for a specific particle size, and by using this metal nickel powder, the nickel powder dispersed in the paste and the dielectric are fired to form a condenser. When this is done, it is described that delamination is difficult to occur.

그러나, 특허 문헌 1에서는 소결 거동을 개선하는 목적으로서는 그런대로의 효과를 올리고 있지만, 반드시 디라미네이션을 방지하는 방법으로서는 충분하지 않고, 한층 더한 개선이 요망되고 있다.However, although Patent Document 1 has a moderate effect for the purpose of improving sintering behavior, it is not necessarily sufficient as a method for preventing delamination, and further improvement is desired.

또, 특허 문헌 2, 특허 문헌 3, 특허 문헌 4에서는, 디라미네이션을 방지할 수 있는 니켈 분말이 개시되어 있다. 구체적으로는, 산화성 분위기하 200~400℃, 가열 처리 시간은 1분~10시간으로 열처리를 행함으로써 얻어지는 니켈 분말이다.Additionally, Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4 disclose nickel powder that can prevent delamination. Specifically, it is a nickel powder obtained by performing heat treatment in an oxidizing atmosphere at 200 to 400°C for a heat treatment time of 1 minute to 10 hours.

그러나, 이 방법에서는, 250㎚보다 미세한 입경에 있어서는 급격한 산화가 발생하고, 산소 함유량이 증대, 니켈 분말의 응집이 증가한다. 이 때문에, 환원 분위기 중에서 소성할 때, 니켈 분말 산화물의 환원에 의한 가스 발생과 체적 변화가 커지기 때문에, 치밀한 전극막을 얻을 수 없게 됨과 더불어, 적층 전자 부품의 크랙이나 디라미네이션을 일으키는 문제나 응집한 니켈 분말에 의해 공재와의 혼합이 불충분해지고, 디라미네이션을 일으키는 문제가 발생한다.However, in this method, rapid oxidation occurs at particle sizes smaller than 250 nm, the oxygen content increases, and agglomeration of nickel powder increases. For this reason, when firing in a reducing atmosphere, gas generation and volume change due to reduction of nickel powder oxide increase, making it impossible to obtain a dense electrode film, as well as problems causing cracks and delamination of multilayer electronic components and agglomerated nickel. The powder causes insufficient mixing with the co-material, causing the problem of delamination.

일본국 특허공개 평8-246001호 공보Japanese Patent Publication No. 8-246001 일본국 특허공개 2000-045001호 공보Japanese Patent Publication No. 2000-045001 일본국 특허공개 2000-045002호 공보Japanese Patent Publication No. 2000-045002 국제 공개 WO2004/020128호 공보International Publication No. WO2004/020128

따라서, 본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 공정에서 이용되는 평균 입경 250㎚ 이하의 니켈 분말에 있어서, 뛰어난 소결 거동과 분산성을 나타내고, 결과적으로 디라미네이션을 방지할 수 있는 도전 페이스트용으로 적합한 니켈 분말을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 보다 구체적으로는, 가열 처리했을 때에, 산화 환원 반응에 의한 체적 변화 혹은 중량 변화가 적고, 또한, 소결 개시 온도가 종래의 니켈 분말에 비해 보다 높고, 적층 세라믹 콘덴서를 제조할 때에 이용하는 유전체의 소결 개시 온도에 보다 가깝고, 그 결과, 디라미네이션을 방지할 수 있는 도전 페이스트용 니켈 분말을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.Therefore, in consideration of the problems of the prior art, the present invention exhibits excellent sintering behavior and dispersibility in nickel powder with an average particle diameter of 250 nm or less used in the manufacturing process of a multilayer ceramic capacitor, and consequently prevents delamination. The purpose is to provide nickel powder suitable for use as a conductive paste. More specifically, when heat treated, there is little volume change or weight change due to redox reaction, and the sintering start temperature is higher than that of conventional nickel powder, and sintering start of the dielectric used when manufacturing multilayer ceramic capacitors. The purpose is to provide nickel powder for electrically conductive paste that is closer to the temperature and, as a result, can prevent delamination.

상술한 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서를 제조하는 공정에 있어서, 산화 환원 반응에 의해 니켈 분말에 팽창, 수축에 의한 체적 변화가 발생하고, 이로 인해, 디라미네이션이 발생한다. 따라서, 니켈 분말의 표면에 치밀하고 두꺼운 산화 피막이 형성되어 있으면, 니켈 분말 표면으로부터 내부에의 산화의 진행이 억제된다.As described above, in the process of manufacturing a multilayer ceramic capacitor, a volume change occurs in nickel powder due to expansion and contraction due to an oxidation-reduction reaction, resulting in delamination. Therefore, if a dense and thick oxide film is formed on the surface of the nickel powder, the progress of oxidation from the surface of the nickel powder to the inside is suppressed.

그래서, 본 발명자들은, 금속 니켈 분말에 대해 예의 연구를 거듭한 결과, X선 광전자 분광법(XPS)에 따른 니켈 분말 표면층의 니켈의 화학 결합 상태의 해석 에 있어서, 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 피크 전체에 대한 면적비에 의해 소결 거동이 바뀌고, 특정의 방법에 의해 제조되고, 특정의 산화 피막을 갖는 금속 니켈 분말이 소결 특성이 뛰어난 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Therefore, the present inventors conducted extensive research on metallic nickel powder and found that, in the analysis of the chemical bonding state of nickel in the surface layer of nickel powder using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the bonding state of nickel and oxygen was attributed to It was found that the sintering behavior changes depending on the area ratio of the peak to the entire Ni2p 3/2 spectrum peak, and that metal nickel powder produced by a specific method and having a specific oxide film has excellent sintering characteristics, and completed the present invention. reached.

즉, 본 발명의 니켈 분말은, 산화니켈 및 수산화니켈을 포함하는 피막을 가지며, 평균 입경이 250㎚ 이하, X선 광전자 분광법(XPS)에 따른 니켈 분말 표면층의 니켈의 화학 결합 상태의 해석에 있어서, 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 55.0~80.0%, 금속 니켈의 피크의 Ni2p3/2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 5.0~15.0%, 니켈과 수산기의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 5.0~40.0%이며, 상기 피막의 두께의 평균이 3.0~5.0㎚인 것을 특징으로 한다.That is, the nickel powder of the present invention has a film containing nickel oxide and nickel hydroxide, has an average particle diameter of 250 nm or less, and is used in the analysis of the chemical bond state of nickel in the surface layer of the nickel powder according to X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). , the area ratio of the peak attributable to the bonded state of nickel and oxygen to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 55.0 to 80.0%, the area ratio of the peak of metallic nickel to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 5.0 to 15.0%, nickel and hydroxyl groups The area ratio of the peak attributable to the bonding state to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 5.0 to 40.0%, and the average thickness of the film is 3.0 to 5.0 nm.

본 발명의 니켈 분말에 의하면, 뛰어난 소결 거동과 분산성을 나타내고, 결과적으로 디라미네이션을 방지할 수 있는 도전 페이스트용으로 적합한 니켈 분말을 제공할 수 있다.According to the nickel powder of the present invention, it is possible to provide a nickel powder suitable for a conductive paste that exhibits excellent sintering behavior and dispersibility and, as a result, can prevent delamination.

도 1은, 본 발명의 실시예 1, 비교예 1, 비교예 2 및 비교예 3에서 얻어진 니켈 분말의 소결 거동을 나타내는 그래프이다.Figure 1 is a graph showing the sintering behavior of nickel powder obtained in Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 of the present invention.

본 발명의 니켈 분말의 개수 평균 입경은 250㎚ 이하이다. 또한, 30~250㎚인 것이 바람직하고, 50~250㎚의 범위의 미립자이면 더 바람직하고, 140~250㎚의 범위의 미립자이면, 보다 적합하다. 또한, 본 발명의 니켈 분말의 평균 입경은, 주사 전자현미경에 의해 니켈 분말의 일차 입자의 사진을 촬영하고, 그 사진으로부터 화상 해석 소프트를 사용하여, 입자 500개 이상의 입경을 측정하고, 얻어진 니켈 분말의 입도 분포로부터, 그 개수 평균 입경을 산출한 것이다. 이때, 입경은 입자를 감싸는 최소 원의 직경이다.The average particle size of the nickel powder of the present invention is 250 nm or less. Additionally, it is preferable that it is 30 to 250 nm, more preferably fine particles in the range of 50 to 250 nm, and more suitable if it is fine particles in the range of 140 to 250 nm. In addition, the average particle size of the nickel powder of the present invention is determined by taking a photo of the primary particles of the nickel powder using a scanning electron microscope and measuring the particle size of 500 or more particles from the photo using image analysis software. From the particle size distribution, the number average particle size was calculated. At this time, the particle diameter is the diameter of the smallest circle surrounding the particle.

또, 본 발명의 니켈 분말의 개수 평균 입경(D)과 비표면적 지름(d)의 비(d/D)는 0.7 이상이 바람직하다. 본 발명의 비표면적 지름이란, 입자를 진구(眞球)로 가정하여 니켈 미분의 비표면적으로부터 계산한 것이다. d/D가 0.7 이상이면, 양호한 페이스트를 얻기 쉽고, 페이스트를 도포함으로써 얻어지는 막의 막밀도가 좋아지고, MLCC의 제조 공정에 있어서, 양호한 소결성이 된다.Moreover, the ratio (d/D) between the number average particle diameter (D) and the specific surface area diameter (d) of the nickel powder of the present invention is preferably 0.7 or more. The specific surface area diameter of the present invention is calculated from the specific surface area of nickel fine powder assuming that the particles are true spheres. When d/D is 0.7 or more, it is easy to obtain a good paste, the film density of the film obtained by applying the paste improves, and good sinterability is achieved in the MLCC manufacturing process.

또, 니켈 분말의 BET에 의한 비표면적은, 2~30㎡/g인 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable that the specific surface area of the nickel powder by BET is 2 to 30 m2/g.

또한, 본 발명의 니켈 분말의 입자 형상은, 구 형상인 것이 소결 특성 또한 분산성을 향상시키기 위해서 바람직하다. 본 발명의 구 형상이란, 애스펙트비가 1.2 이하, 원형도 계수가 0.675 이상인 것을 말한다. 애스펙트비는, 입자를 감싸는 최소 타원의 장경과 단경의 비이다. 또, 원형도 계수란, 입자를 둘러싸는 최소 타원의 면적을 S, 주위 길이를 L로 했을 때, 4πS/(L×L)로 정의되는 값이다. 또, 니켈 분말의 형상이 구 형상임으로써, MLCC의 내부 전극에 가공했을 때에 충전율이 높아짐과 더불어 평탄성이 양호해지고, 크랙과 디라미네이션을 억제할 수 있다.Additionally, the particle shape of the nickel powder of the present invention is preferably spherical in order to improve sintering properties and dispersibility. The spherical shape of the present invention means that the aspect ratio is 1.2 or less and the circularity coefficient is 0.675 or more. The aspect ratio is the ratio of the major axis and minor axis of the minimum ellipse surrounding the particle. Additionally, the circularity coefficient is a value defined as 4πS/(L×L), where S is the area of the minimum ellipse surrounding the particle and L is the peripheral length. In addition, because the nickel powder has a spherical shape, when processed into the internal electrode of an MLCC, the filling rate is increased, flatness is improved, and cracks and delamination can be suppressed.

본 발명의 니켈 분말은, X선 광전자 분광법(XPS)에 따른 니켈 분말 표면층의 니켈의 화학 결합 상태의 해석에 있어서, 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 55.0~80.0%, 금속 니켈의 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 5.0~15.0%, 니켈과 수산기의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 5.0~40.0%이다. 환언하면, 본 발명의 니켈 분말의 표면에 형성된 산화니켈 및 수산화니켈을 포함하는 피막을 갖는다. 이 피막의 두께의 평균은 3.0~5.0㎚이다.The nickel powder of the present invention is the area of the entire Ni2p 3/2 spectrum of the peak attributable to the bonding state of nickel and oxygen in the analysis of the chemical bonding state of nickel in the surface layer of nickel powder according to X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The ratio is 55.0 to 80.0%, the area ratio of the peak of metallic nickel to the entire Ni2p 3 /2 spectrum is 5.0 to 15.0%, and the area ratio of the peak attributable to the bonded state of nickel and hydroxyl group to the entire Ni2p 3 /2 spectrum is 5.0 to 40.0. %am. In other words, the nickel powder of the present invention has a film containing nickel oxide and nickel hydroxide formed on the surface. The average thickness of this film is 3.0 to 5.0 nm.

또한, 본 발명의 니켈 분말은, 적외선 흡수 스펙트럼 분석을 행하면, 금속 니켈에 화학적으로 결합하는 OH기에 기인하는 파수가 3600~3700cm-1인 흡수 피크를 갖는 것이다.In addition, when the nickel powder of the present invention is subjected to infrared absorption spectrum analysis, it has an absorption peak with a wave number of 3600 to 3700 cm -1 due to the OH group chemically bonded to metallic nickel.

이와 같이 특정한 두께의 치밀한 산화니켈 및 수산화니켈 피막을 형성하고 있음으로써, 가열 처리했을 때에, 특히, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 공정에서 유기 성분 제거를 위한 300~400℃의 온도역으로 가열되었을 때에, 니켈의 산화 환원에 의한 체적 및 중량의 변화를 적게 억제하는 것이 가능해진다.By forming a dense nickel oxide and nickel hydroxide film of a specific thickness in this way, when heat treated, especially when heated to a temperature range of 300 to 400°C to remove organic components in the manufacturing process of a multilayer ceramic capacitor, nickel It becomes possible to minimize changes in volume and weight due to oxidation and reduction.

본 발명의 니켈 분말은, 표면에 강고한 산화니켈 및 수산화니켈 피막을 갖고 있으므로, 소결 개시 온도가 종래의 니켈 분말에 비해 보다 높고, 적층 세라믹 콘덴서를 제조할 때에 이용하는 유전체의 소결 개시 온도에 보다 가깝다. 따라서, 본 발명의 니켈 분말에서는, 가열시의 산화 거동 또한 소결 거동이 종래의 니켈 분말에 비해 뛰어나므로, 디라미네이션을 유효하게 방지할 수 있다.Since the nickel powder of the present invention has a strong nickel oxide and nickel hydroxide film on the surface, the sintering start temperature is higher than that of conventional nickel powder and is closer to the sintering start temperature of the dielectric used when manufacturing a multilayer ceramic capacitor. . Therefore, the nickel powder of the present invention has superior oxidation behavior during heating and sintering behavior compared to conventional nickel powder, so delamination can be effectively prevented.

또, 본 발명의 니켈 분말은, 순수 등의 용매에서의 분산성이 좋다.Additionally, the nickel powder of the present invention has good dispersibility in solvents such as pure water.

본 발명의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체란, X선 광전자 분광법(XPS)에 따른 니켈 분말 표면층의 니켈의 화학 결합 상태의 해석에 있어서, 금속 니켈에 귀속되는 피크, 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크 및 니켈과 수산기의 결합 상태에 귀속되는 피크에 기인하는 스펙트럼이다. 각 스펙트럼의 면적비는, 얻어진 Ni2p3 /2 스펙트럼을 피크 분리하여, 각 스펙트럼의 면적을 산출하고, 그 총합에 대한 각 스펙트럼의 면적 비율을 구한다.The entire Ni2p 3 /2 spectrum of the present invention refers to the peaks attributed to metallic nickel and the bonded state of nickel and oxygen in the analysis of the chemical bonding state of nickel in the surface layer of nickel powder according to X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It is a spectrum resulting from peaks and peaks attributed to the bonded state of nickel and hydroxyl groups. For the area ratio of each spectrum, the obtained Ni2p 3/2 spectrum is peak separated, the area of each spectrum is calculated, and the area ratio of each spectrum to the total is determined.

본 발명의 피막의 두께는, 투과형 전자현미경으로, 니켈 분말 시료의 격자상을 관찰하고, 니켈 분말 표면의 피막 두께를 6점 측정하여, 그 평균을 구한 것이다.The thickness of the film of the present invention is obtained by observing the grid image of a nickel powder sample using a transmission electron microscope, measuring the film thickness at 6 points on the surface of the nickel powder, and calculating the average.

보다 바람직하게는, X선 광전자 분광법(XPS)에 따른 니켈 분말 표면층의 니켈의 화학 결합 상태의 해석에 있어서, 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 60.0~75.0%, 금속 니켈의 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 7.0~13.0%, 니켈과 수산기의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 12.0~33.0%이며, 산화니켈 및 수산화니켈의 피막의 두께의 평균이 3.5~4.5㎚이다.More preferably, in the analysis of the chemical bonding state of nickel in the surface layer of nickel powder according to X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the area ratio of the peak attributed to the bonding state of nickel and oxygen to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 60.0. ~75.0%, the area ratio of the peak of metallic nickel to the entire Ni2p 3 /2 spectrum is 7.0 to 13.0%, and the area ratio of the peak attributable to the bonded state of nickel and hydroxyl group to the entire Ni2p 3 /2 spectrum is 12.0 to 33.0%. , the average thickness of the nickel oxide and nickel hydroxide films is 3.5 to 4.5 nm.

[니켈 분말의 제조 방법][Method for producing nickel powder]

본 발명의 니켈 분말은, 예를 들면, 기상법이나 액상법 등 기존의 방법으로 제조할 수 있다. 특히 염화니켈 가스와 환원성 가스를 접촉시킴으로써 니켈 분말을 생성하는 기상 환원법, 혹은 열분해성의 니켈 화합물을 분무하여 열분해하는 분무 열분해법은, 생성하는 금속 미분말의 입경을 용이하게 제어할 수 있고, 또한 구 형상의 입자를 효율적으로 제조할 수 있다는 점에 있어서 바람직하다. 특히, 염화니켈 가스를 환원성 가스와 접촉시킴에 따른 기상 환원법은, 생성하는 니켈 분말의 입경을 정밀하게 제어할 수 있고, 또한 조대 입자의 발생을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.The nickel powder of the present invention can be manufactured by conventional methods such as, for example, a vapor phase method or a liquid phase method. In particular, the gas phase reduction method, which generates nickel powder by contacting nickel chloride gas with a reducing gas, or the spray pyrolysis method, which thermally decomposes by spraying a thermally decomposable nickel compound, can easily control the particle size of the produced metal fine powder and has a spherical shape. It is desirable in that particles of can be produced efficiently. In particular, the gas phase reduction method by bringing nickel chloride gas into contact with a reducing gas is preferable because the particle size of the produced nickel powder can be precisely controlled and the generation of coarse particles can be prevented.

기상 환원법에 있어서는, 기화시킨 염화니켈의 가스와 수소 등의 환원성 가스를 반응시킨다. 이 경우에 고체의 염화니켈을 가열하고 증발시켜 염화니켈 가스를 생성해도 된다. 그러나, 염화니켈의 산화 또는 흡습 방지, 및 에너지 효율을 고려하면, 금속 니켈에 염소 가스를 접촉시켜 염화니켈 가스를 연속적으로 발생시키고, 이 염화니켈 가스를 환원 공정에 직접 공급하고, 다음에 환원성 가스와 접촉시켜 염화니켈 가스를 연속적으로 환원하여 니켈 미분말을 제조하는 방법이 유리하다. 기상 환원법은, 개수 평균 입경(D)과 비표면적 지름(d)의 비(d/D)가 0.40 이상인 니켈 분말을 높은 수율로 얻을 수 있다.In the gas phase reduction method, vaporized nickel chloride gas is reacted with a reducing gas such as hydrogen. In this case, solid nickel chloride may be heated and evaporated to generate nickel chloride gas. However, considering prevention of oxidation or moisture absorption of nickel chloride and energy efficiency, nickel chloride gas is continuously generated by contacting metal nickel with chlorine gas, this nickel chloride gas is directly supplied to the reduction process, and then the reducing gas is supplied. It is advantageous to produce nickel fine powder by continuously reducing nickel chloride gas by contacting it with . The vapor phase reduction method can obtain nickel powder with a ratio (d/D) of number average particle size (D) to specific surface area diameter (d) of 0.40 or more in high yield.

니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 제조 방법에 사용되는 경우의 염화니켈 가스 이외의 금속 염화물 가스는, 삼염화규소(III) 가스, 사염화규소(IV) 가스, 모노실란 가스, 염화구리(I) 가스, 염화구리(II) 가스, 염화은 가스, 염화몰리브덴 (III) 가스, 염화몰리브덴(V) 가스, 염화철(II) 가스, 염화철(III) 가스, 염화크롬(III) 가스, 염화크롬(VI) 가스, 염화텅스텐(II) 가스, 염화텅스텐(III) 가스, 염화텅스텐(IV) 가스, 염화텅스텐(V) 가스, 염화텅스텐(VI) 가스, 염화탄탈(III) 가스, 염화탄탈(V) 가스, 염화코발트 가스, 염화레늄(III) 가스, 염화레늄(IV) 가스, 염화레늄(V) 가스, 다이보레인 가스, 포스핀 가스 등 및 이들의 혼합 가스를 들 수 있다.Metal chloride gases other than nickel chloride gas when used in the production method of alloy powder containing nickel as a main component include silicon (III) trichloride gas, silicon (IV) tetrachloride gas, monosilane gas, copper (I) chloride gas, Copper (II) chloride gas, silver chloride gas, molybdenum (III) chloride gas, molybdenum (V) chloride gas, iron (II) chloride gas, iron (III) chloride gas, chromium (III) chloride gas, chromium (VI) chloride gas, Tungsten(II) chloride gas, Tungsten(III) chloride gas, Tungsten(IV) chloride gas, Tungsten(V) chloride gas, Tungsten(VI) chloride gas, Tantalum(III) chloride gas, Tantalum(V) chloride gas, Chloride Examples include cobalt gas, rhenium (III) chloride gas, rhenium (IV) chloride gas, rhenium (V) chloride gas, diborane gas, phosphine gas, and mixed gases thereof.

또 환원성 가스에는, 수소 가스, 황화수소 가스, 암모니아 가스, 일산화탄소 가스, 메탄가스 및 이들의 혼합 가스를 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 수소 가스, 황화수소 가스, 암모니아 가스, 및 이들의 혼합 가스이다. Additionally, the reducing gas includes hydrogen gas, hydrogen sulfide gas, ammonia gas, carbon monoxide gas, methane gas, and mixed gases thereof. Particularly preferred are hydrogen gas, hydrogen sulfide gas, ammonia gas, and mixed gases thereof.

기상 환원 반응에 의한 니켈 분말의 제조 과정에서는, 염화니켈 가스와 환원성 가스가 접촉한 순간에 니켈 원자가 생성되고, 니켈 원자들이 충돌, 응집함으로써 니켈 입자가 생성되고, 성장한다. 그리고, 환원 공정에서의 염화니켈 가스의 분압이나 온도 등의 조건에 따라, 생성되는 니켈 분말의 입경이 정해진다. 상기와 같은 니켈 분말의 제조 방법에 의하면, 염소 가스의 공급량에 따른 양의 염화니켈 가스가 발생하기 때문에, 염소 가스의 공급량을 제어함으로써 환원 공정에 공급하는 염화니켈 가스의 양을 조정할 수 있고, 이것에 의해 생성되는 니켈 분말의 입경을 제어할 수 있다.In the process of producing nickel powder by a gas phase reduction reaction, nickel atoms are generated at the moment of contact between nickel chloride gas and a reducing gas, and the nickel atoms collide and aggregate to generate nickel particles and grow. And, the particle size of the generated nickel powder is determined depending on conditions such as the partial pressure and temperature of the nickel chloride gas in the reduction process. According to the method for producing nickel powder as described above, since an amount of nickel chloride gas is generated depending on the supply amount of chlorine gas, the amount of nickel chloride gas supplied to the reduction process can be adjusted by controlling the supply amount of chlorine gas. The particle size of the nickel powder produced can be controlled.

또한, 염화니켈 가스는, 염소 가스와 금속의 반응에서 발생하기 때문에, 고체 염화니켈의 가열 증발에 의해 염화니켈 가스를 발생시키는 방법과는 달리, 캐리어 가스의 사용을 적게 할 수 있을 뿐만 아니라, 제조 조건에 따라서는 사용하지 않는 것도 가능하다. 따라서, 기상 환원 반응의 쪽이, 캐리어 가스의 사용량 저감과 그에 따른 가열 에너지의 저감에 의해, 제조 코스트의 삭감을 도모할 수 있다. In addition, since nickel chloride gas is generated from the reaction of chlorine gas and metal, unlike the method of generating nickel chloride gas by heating and evaporating solid nickel chloride, not only can the use of carrier gas be reduced, but it can also be manufactured. Depending on conditions, it may be possible not to use it. Therefore, the gas phase reduction reaction can reduce manufacturing costs by reducing the amount of carrier gas used and the resulting heating energy.

또, 염화 공정에서 발생한 염화니켈 가스에 불활성 가스를 혼합함으로써, 환원 공정에 있어서의 염화니켈 가스의 분압을 제어할 수 있다. 이와 같이, 염소 가스의 공급량 혹은 환원 공정에 공급하는 염화니켈 가스의 분압을 제어함으로써, 니켈 분말의 입경을 제어할 수 있고, 입경의 편차를 억제할 수 있음과 더불어, 입경을 임의로 설정할 수 있다.Additionally, by mixing an inert gas with the nickel chloride gas generated in the chlorination process, the partial pressure of the nickel chloride gas in the reduction process can be controlled. In this way, by controlling the supply amount of chlorine gas or the partial pressure of nickel chloride gas supplied to the reduction process, the particle size of the nickel powder can be controlled, variation in particle size can be suppressed, and the particle size can be arbitrarily set.

예를 들면, 출발 원료인 염화니켈은, 순도는 99.5% 이상의 입자 형상, 덩어리 형상, 판 형상 등의 금속 니켈을, 우선 염소 가스와 반응시켜 염화니켈 가스를 생성시킨다. 그때의 온도는, 반응을 충분히 진행시키기 위해서 800℃ 이상으로 하고, 또한 니켈의 융점인 1453℃ 이하로 한다. 반응속도와 염화로의 내구성을 고려하면, 실용적으로는 900℃~1100℃의 범위가 바람직하다.For example, nickel chloride as a starting material is first reacted with chlorine gas to generate nickel chloride gas by first reacting metal nickel in the form of particles, lumps, or plates with a purity of 99.5% or more. The temperature at that time is set to 800°C or higher to sufficiently proceed the reaction, and is set to 1453°C or lower, which is the melting point of nickel. Considering the reaction rate and durability of the chlorination furnace, the range of 900°C to 1100°C is practically preferable.

다음에, 이 염화니켈 가스를 환원 공정에 직접 공급하고, 수소 가스 등의 환원성 가스와 접촉반응시킨다. 그때에, 염화니켈 가스를 적절히 아르곤, 질소 등의 불활성 가스로 희석하여 염화니켈 가스의 분압을 제어할 수 있다. 염화니켈 가스의 분압을 제어함으로써, 환원부에서 생성하는 금속 분말의 입도 분포 등의 품질을 제어할 수 있다. 이로 인해 생성하는 금속 분말의 품질을 임의로 설정할 수 있음과 더불어, 품질을 안정시킬 수 있다. 환원 반응의 온도는 반응 완결에 충분한 온도 이상이면 되고, 니켈의 융점 이하가 바람직하고, 경제성을 고려하면 900℃~1100℃가 실용적이다.Next, this nickel chloride gas is directly supplied to the reduction process and made to contact and react with a reducing gas such as hydrogen gas. At that time, the partial pressure of the nickel chloride gas can be controlled by appropriately diluting the nickel chloride gas with an inert gas such as argon or nitrogen. By controlling the partial pressure of nickel chloride gas, the quality, such as particle size distribution, of the metal powder produced in the reduction section can be controlled. As a result, the quality of the produced metal powder can be arbitrarily set and the quality can be stabilized. The temperature of the reduction reaction can be just above the temperature sufficient to complete the reaction, preferably below the melting point of nickel, and considering economic efficiency, 900°C to 1100°C is practical.

이와 같이 환원 반응을 행한 니켈 분말을 생성하면, 생성한 니켈 분말을 냉각한다. 냉각시, 생성한 니켈의 일차 입자들의 응집에 따른 2차 입자의 생성을 방지하여 원하는 입경의 니켈 분말을 얻기 위해서, 질소 가스 등의 불활성 가스를 불어 넣음으로써, 환원 반응을 마친 1000℃ 부근의 가스류를 400~800℃ 정도까지로 급속 냉각하는 것이 바람직하다. 그 후, 생성한 니켈 분말을, 예를 들면 백 필터 등에 의해 분리, 회수한다.When the nickel powder that has undergone the reduction reaction in this way is produced, the produced nickel powder is cooled. During cooling, in order to prevent the creation of secondary particles due to agglomeration of the generated nickel primary particles and obtain nickel powder of the desired particle size, an inert gas such as nitrogen gas is blown into the gas at around 1000°C where the reduction reaction has been completed. It is desirable to rapidly cool the liquid to about 400~800℃. Thereafter, the produced nickel powder is separated and recovered using, for example, a bag filter.

분무 열분해법에 따른 니켈 분말의 제조 방법에서는, 열분해성의 니켈 화합물을 원료로 한다. 구체적으로는, 질산염, 황산염, 옥시질산염, 옥시황산염, 염화물, 암모늄착체, 인산염, 카르본산염, 알콕시 화합물 등의 1종 또는 2종 이상이 포함된다. 이 니켈 화합물을 포함하는 용액을 분무하여, 미세한 액적을 만든다. 이때의 용매로서는, 물, 알코올, 아세톤, 에테르 등이 이용된다. 또, 분무의 방법은, 초음파 또는 이중 제트 노즐 등의 분무 방법에 의해 행한다. 이와 같이 하여 미세한 액적으로 하고, 고온으로 가열하여 금속 화합물을 열분해하고, 니켈 분말을 생성한다. 이때의 가열 온도는, 사용되는 특정의 니켈 화합물이 열분해하는 온도 이상이며, 바람직하게는 금속의 융점 부근이다.In the method for producing nickel powder by spray pyrolysis, a pyrolytic nickel compound is used as a raw material. Specifically, one or two or more types of nitrate, sulfate, oxynitrate, oxysulfate, chloride, ammonium complex, phosphate, carboxylate, and alkoxy compound are included. A solution containing this nickel compound is sprayed to create fine droplets. As solvents at this time, water, alcohol, acetone, ether, etc. are used. In addition, the spraying method is performed by a spraying method such as ultrasonic waves or a double jet nozzle. In this way, it is formed into fine droplets and heated to a high temperature to thermally decompose the metal compound and produce nickel powder. The heating temperature at this time is above the temperature at which the specific nickel compound used thermally decomposes, and is preferably around the melting point of the metal.

액상법에 따른 니켈 분말의 제조 방법에서는, 황산니켈, 염화니켈 혹은 니켈 착체를 포함하는 니켈 수용액을, 수산화나트륨 등의 알칼리 금속 수산화물 중에 첨가하는 등 하여 접촉시켜 니켈 수산화물을 생성하고, 다음에 히드라진 등의 환원제로 니켈 수산화물을 환원하고 금속 니켈 분말을 얻는다. 이와 같이 하여 생성한 금속 니켈 분말은, 균일한 입자를 얻기 위해 필요에 따라 해쇄 처리를 행한다.In the method for producing nickel powder according to the liquid phase method, nickel hydroxide is produced by adding a nickel aqueous solution containing nickel sulfate, nickel chloride, or a nickel complex into an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide, and then bringing it into contact with hydrazine or the like. Reduce nickel hydroxide with a reducing agent and obtain metallic nickel powder. The metallic nickel powder produced in this way is pulverized as needed to obtain uniform particles.

이상의 방법으로 얻어진 니켈 분말은, 잔류하는 원료를 제거하기 위해, 액상 중에 분산시키고, 세정을 행하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이상의 방법으로 얻어진 니켈 분말을, pH나 온도를 제어한 특정의 조건으로 탄산수 용액 중에 현탁시켜 처리를 행한다. 탄산수 용액으로 처리함으로써, 니켈 분말의 표면에 부착되어 있는 염소 등의 불순물이 충분히 제거됨과 더불어, 니켈 분말의 표면에 존재하는 산화니켈 등의 산화물, 수산화니켈 등의 수산화물이나 입자들의 마찰 등에 의해 표면으로부터 이격하여 형성된 미립자가 제거되고, 수중의 용존 산소에 의해 산화니켈과 수산화니켈로 이루어지는 얇고 균일한 피막을 재형성할 수 있다. 탄산수 용액에서의 처리 방법으로서는, 니켈 분말과 탄산수 용액을 혼합하는 방법, 혹은 니켈 분말을 순수로 일단 세정한 후의 물 슬러리 중에 탄산 가스를 불어넣거나, 혹은 니켈 분말을 순수로 일단 세정한 후의 물 슬러리 중에 탄산수 용액을 첨가하여 처리할 수도 있다.The nickel powder obtained by the above method is preferably dispersed in a liquid phase and washed in order to remove remaining raw materials. For example, the nickel powder obtained by the above method is treated by suspending it in a carbonated water solution under specific conditions controlling the pH and temperature. By treating with a carbonated water solution, impurities such as chlorine attached to the surface of the nickel powder are sufficiently removed, and oxides such as nickel oxide and hydroxides such as nickel hydroxide existing on the surface of the nickel powder are separated from the surface by friction of particles. Fine particles formed separately are removed, and a thin, uniform film made of nickel oxide and nickel hydroxide can be re-formed by dissolved oxygen in water. As a treatment method in a carbonated water solution, a method of mixing nickel powder and a carbonated water solution, blowing carbon dioxide gas into the water slurry after the nickel powder was once washed with pure water, or blowing carbon dioxide gas into the water slurry after the nickel powder was once washed with pure water. It can also be treated by adding a carbonated water solution.

본 발명의 니켈 분말에 유황을 함유시키는 방법은, 특별히 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 이하의 방법을 채용할 수 있다.The method of adding sulfur to the nickel powder of the present invention is not particularly limited, and for example, the following method can be adopted.

(1)상기 환원 반응 중에 유황 함유 가스를 첨가하는 방법(1) Method of adding sulfur-containing gas during the reduction reaction

(2)니켈 분말을 유황 함유 가스와 접촉 처리하는 방법(2) Method of contact treatment of nickel powder with sulfur-containing gas

(3)니켈 분말과 고체의 유황 함유 화합물을 건식으로 혼합하는 방법(3) Method of dry mixing nickel powder and solid sulfur-containing compound

(4)니켈 분말을 액상 중에 분산시킨 슬러리 중에 유황 함유 화합물 용액을 첨가하는 방법(4) A method of adding a solution of a sulfur-containing compound to a slurry in which nickel powder is dispersed in a liquid phase.

(5)니켈 분말을 액상 중에 분산시킨 슬러리 중에 유황 함유 가스를 버블링하는 방법(5) A method of bubbling sulfur-containing gas into a slurry in which nickel powder is dispersed in a liquid phase.

특히, 유황 함유량을 정밀하게 제어할 수 있는 점이나 유황을 균일하게 첨가할 수 있는 관점에서 (1) 및 (4)의 방법이 바람직하다. (1), (2), (5)의 방법에 있어서 사용되는 유황 함유 가스는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 유황 증기, 이산화유황 가스, 황화수소 가스 등, 환원 공정의 온도하에 있어서 기체인 가스를 그대로, 혹은 희석하여 사용할 수 있다. 이 중에서도 상온에서 기체이며 유량의 제어가 용이한 점이나 불순물의 혼입의 우려가 낮은 점에서 이산화유황 가스, 및 황화수소 가스가 유리하다.In particular, methods (1) and (4) are preferable from the viewpoint of being able to precisely control the sulfur content and uniformly adding sulfur. The sulfur-containing gas used in the methods (1), (2), and (5) is not particularly limited, and is a gas that is a gas under the temperature of the reduction process, such as sulfur vapor, sulfur dioxide gas, and hydrogen sulfide gas. , or it can be used diluted. Among these, sulfur dioxide gas and hydrogen sulfide gas are advantageous because they are gases at room temperature and the flow rate is easy to control and the risk of contamination by impurities is low.

상술의 세정 공정 및 유황 첨가 공정 후, 니켈 분말 슬러리를 건조한다. 건조 방법은 특별히 한정되는 것이 아니라, 기존의 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로는 고온의 가스와 접촉시켜 건조하는 기류 건조, 가열 건조, 진공 건조 등을 들 수 있다. 이 중, 기류 건조는 입자들의 충돌에 의한 유황 함유층의 파괴가 없기 때문에 바람직하다.After the above-described cleaning process and sulfur addition process, the nickel powder slurry is dried. The drying method is not particularly limited, and existing methods can be used. Specifically, airflow drying, heat drying, vacuum drying, etc., which are dried by contact with a high temperature gas, are included. Among these, airflow drying is preferable because there is no destruction of the sulfur-containing layer due to particle collision.

상기와 같이 하여 얻어진 니켈 분말에 대해서, 특정의 조건에서 산화 처리를 실시한다. 산화 처리의 구체적인 방법으로서는, 산화성 가스(예를 들면, 산소 가스나 오존 가스)를 포함하는 분위기하(예를 들면, 공기 중, 산소 가스의 분위기 중, 산소 가스를 포함하는 불활성 가스(질소, 아르곤 등)의 분위기하 등)에 있어서, 가열 처리를 행하는 방법을 들 수 있다. 이때의 최적의 가열 처리 온도는, 입경에 따라 다르지만, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 공정에서 이용되는 평균 입경 250㎚ 이하에서는, 140~180℃가 바람직하고, 특히 평균 입경 140~250㎚에서는, 공기 중에 있어서, 160~180℃에서 1분~4시간 유지하는 것이 바람직하다. X선 광전자 분광법(XPS)에 따른 니켈 분말 표면층의 니켈의 화학 결합 상태의 해석에 있어서, 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 55.0~80.0%, 금속 니켈의 피크의 Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 5.0~15.0%가 되도록, 상기 열처리 조건(온도, 시간)을 조정하고, 적절히 행해진다. 이와 같이, 니켈 분말을 산화 처리함으로써, 더 강고한 산화니켈의 피막이 형성된다.The nickel powder obtained as described above is subjected to oxidation treatment under specific conditions. As a specific method of oxidation treatment, an inert gas (nitrogen, argon A method of performing heat treatment in an atmosphere of (e.g., etc.) can be mentioned. The optimal heat treatment temperature at this time varies depending on the particle size, but for the average particle size of 250 nm or less used in the manufacturing process of the multilayer ceramic capacitor, 140 to 180 ° C is preferable, and especially for the average particle size of 140 to 250 nm, in the air. , it is desirable to keep it at 160~180℃ for 1 minute~4 hours. In the analysis of the chemical bonding state of nickel in the surface layer of nickel powder according to The heat treatment conditions (temperature, time) are adjusted so that the area ratio of the nickel peak to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 5.0 to 15.0%, and the heat treatment is performed appropriately. In this way, by oxidizing the nickel powder, a stronger nickel oxide film is formed.

본 발명의 니켈 분말은, 페이스트 원료로서 이용할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 니켈 분말과, 유기용매를 포함하는 니켈 페이스트이다. 또, 필요에 따라서, 에틸셀룰로오스 등의 유기 바인더, 분산제, 및 도포하고자 하는 세라믹스의 미소성분을 포함하고 있어도 된다.The nickel powder of the present invention can be used as a paste raw material. More preferably, it is a nickel paste containing the nickel powder and an organic solvent. Additionally, if necessary, it may contain an organic binder such as ethylcellulose, a dispersant, and microelements of the ceramics to be applied.

이 니켈 페이스트는, 상기 니켈 분말과, 예를 들면, 테르피네올 등의 유기용매, 필요에 따라서, 에틸셀룰로오스 등의 유기 바인더, 분산제, 및 도포하고자 하는 세라믹스의 미소성분을 더해, 3개 롤로 혼련한다하는 공지의 방법으로, 용이하게, 바람직한 특성의 니켈 페이스트를 제조할 수 있다. 유기용매로서는, 알코올, 아세톤, 프로판올, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 에테르, 석유 에테르, 미네랄 스피릿, 그 외의 파라핀계 탄화수소 용제, 혹은, 부틸 카르비톨, 테르피네올, 디히드로테르피네올, 부틸카르비톨아세테이트, 디히드로테르피네올아세테이트, 디히드로카르빌아세테이트, 카르빌아세테이트, 테르피닐아세테이트, 리날릴아세테이트 등의 아세테이트계나, 디히드로테르피닐프로피오네이트, 디히드로카르빌프로피오네이트, 이소보닐프로피오네이트 등의 프로피오네이트계 용제, 에틸셀로솔브나 부틸셀로솔브 등의 셀로솔브류, 방향족류, 디에틸프탈레이트 등을 들 수 있다.This nickel paste is made by adding the nickel powder, an organic solvent such as terpineol, if necessary, an organic binder such as ethylcellulose, a dispersant, and microelements of the ceramics to be applied, and kneading them with three rolls. A nickel paste with desirable properties can be easily produced using a known method. Organic solvents include alcohol, acetone, propanol, ethyl acetate, butyl acetate, ether, petroleum ether, mineral spirits, and other paraffinic hydrocarbon solvents, or butyl carbitol, terpineol, dihydroterpineol, and butylcarbitol. Acetates such as acetate, dihydroterpineol acetate, dihydrocarbyl acetate, carbyl acetate, terpinyl acetate, and linalyl acetate, dihydroterpinel propionate, dihydrocarbyl propionate, and isobornyl propionate. Propionate-based solvents such as pionate, cellosolves such as ethyl cellosolve and butyl cellosolve, aromatics, diethyl phthalate, etc. are included.

또, 유기 바인더로서는, 수지 결합제가 바람직하고, 예를 들면 에틸셀룰로오스, 폴리비닐아세탈, 아크릴 수지, 알키드 수지 등을 들 수 있다.Moreover, as the organic binder, a resin binder is preferable, and examples include ethyl cellulose, polyvinyl acetal, acrylic resin, and alkyd resin.

분산제로서는, 주지의 적절한 것을 이용할 수 있지만, 예를 들면, 비닐계 폴리머, 폴리카르본산 아민염, 폴리카르본산계 등을 이용할 수 있다.As a dispersant, any suitable known dispersant can be used. For example, vinyl polymer, polycarboxylic acid amine salt, polycarboxylic acid type, etc. can be used.

상기와 같이 하여 얻어진 본 발명의 니켈 분말은, 그 표면에, 어느 정도의 두께와 치밀도를 가진 산화니켈 및 수산화니켈을 포함하는 피막을 갖고 있으므로, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 공정에 있어서 뛰어난 소결 거동을 나타내고, 디라미네이션의 발생을 방지할 수 있다. 보다 구체적으로는, 가열 처리했을 때, 산화 환원 반응에 의한 체적 변화 혹은 중량 변화가 적은 것은 물론, 소결 개시 온도가 종래의 니켈 분말에 비해 보다 높기 때문에, 적층 세라믹 콘덴서를 제조할 때에 이용하는 유전체의 소결 개시 온도에 보다 가까워지고, 그 결과, 디라미네이션의 발생을 유효하게 방지할 수 있다.The nickel powder of the present invention obtained as described above has a film containing nickel oxide and nickel hydroxide with a certain thickness and density on its surface, and therefore exhibits excellent sintering behavior in the manufacturing process of a multilayer ceramic capacitor. and can prevent the occurrence of delamination. More specifically, not only is there little volume change or weight change due to redox reaction when heat treated, but also the sintering start temperature is higher than that of conventional nickel powder, so sintering of the dielectric used when manufacturing multilayer ceramic capacitors is possible. It becomes closer to the starting temperature, and as a result, the occurrence of delamination can be effectively prevented.

실시예Example

다음에, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 이것은 단지 예시로서, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.Next, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples, but these are merely examples and do not limit the present invention.

[실시예 1][Example 1]

염화니켈과 수소를 반응시키는 기상 반응법의 후, 순수 중 및 탄산수용액 중에서 세정을 행하고, 니켈 분말을 액상 중에 분산시킨 슬러리 중에 유황 함유 화합물 용액을 첨가하고, 건조시켜, 니켈 분말을 준비했다. 얻어진 니켈 분말의 개수 평균 입경은 191㎚, 평균 애스펙트비는 1.2, 평균 원형도 계수는 0.68의 구 형상 니켈 분말인 것이 확인되었다. 또, 비표면적은 4.0㎡/g이며, 비표면적 지름은 168㎚였다. 또한, 개수 평균 입경(D)과 비표면적 지름(d)의 비(d/D)는 0.88이었다.After the gas phase reaction method of reacting nickel chloride with hydrogen, washing was performed in pure water and an aqueous carbonate solution, and a solution of a sulfur-containing compound was added to the slurry in which the nickel powder was dispersed in the liquid phase and dried to prepare nickel powder. It was confirmed that the obtained nickel powder was a spherical nickel powder with an average particle diameter of 191 nm, an average aspect ratio of 1.2, and an average circularity coefficient of 0.68. Additionally, the specific surface area was 4.0 m2/g, and the specific surface diameter was 168 nm. Additionally, the ratio (d/D) between the number average particle diameter (D) and the specific surface area diameter (d) was 0.88.

상기 니켈 분말을 산화성 분위기하에 있어서 175℃에서 4시간의 산화 처리를 행하고, 니켈 분말을 얻었다. 산소 함유율, 평균 입경, X선 광전자 분광 분석(XPS) 측정, 분산성 평가, 산화니켈 및 수산화니켈의 피막의 두께, 2% 열수축 온도, 비표면적 지름, 개수 평균 입경과 비표면적 지름의 비의 측정 결과를 표 1, 소결 거동의 결과를 도 1에 나타냈다.The nickel powder was subjected to oxidation treatment at 175°C for 4 hours in an oxidizing atmosphere to obtain nickel powder. Measurement of oxygen content, average particle size, The results are shown in Table 1, and the results of sintering behavior are shown in Figure 1.

또, 실시예 1의 니켈 분말은, 적외선 흡수 스펙트럼 분석을 행하면, 금속 니켈에 화학적으로 결합하는 OH기에 기인하는 파수가 3600~3700cm-1의 흡수 피크가 관찰되었다.In addition, when the nickel powder of Example 1 was subjected to infrared absorption spectrum analysis, an absorption peak with a wave number of 3600 to 3700 cm -1 due to the OH group chemically bonded to metallic nickel was observed.

[비교예 1][Comparative Example 1]

산화성 분위기하에 있어서 155℃에서 2시간의 산화 처리를 행한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 시료를 제작하고, 니켈 분말을 얻었다. 산소 함유율, 평균 입경, X선 광전자 분광 분석(XPS) 측정, 분산성 평가, 산화니켈 및 수산화니켈의 피막의 두께, 2% 열수축 온도, 비표면적 지름, 개수 평균 입경과 비표면적 지름의 비의 측정 결과를 표 1, 소결 거동의 결과를 도 1에 나타냈다.A sample was prepared in the same manner as in Example 1, except that oxidation treatment was performed at 155°C for 2 hours in an oxidizing atmosphere, and nickel powder was obtained. Measurement of oxygen content, average particle size, The results are shown in Table 1, and the results of sintering behavior are shown in Figure 1.

[비교예 2][Comparative Example 2]

산화 처리를 행하지 않은 이외는 실시예 1과 마찬가지로 시료를 제작하고, 니켈 분말을 얻었다. 산소 함유율, 평균 입경, X선 광전자 분광 분석(XPS) 측정, 분산성 평가, 산화니켈 및 수산화니켈의 피막의 두께, 2% 열수축 온도, 비표면적 지름, 개수 평균 입경과 비표면적 지름의 비의 측정 결과를 표 1, 소결 거동의 결과를 도 1에 나타냈다.A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that oxidation treatment was not performed, and nickel powder was obtained. Measurement of oxygen content, average particle size, The results are shown in Table 1, and the results of sintering behavior are shown in Figure 1.

[비교예 3][Comparative Example 3]

산화성 분위기하에 있어서 230℃에서 2시간의 산화 처리를 행한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 시료를 제작하고, 니켈 분말을 얻었다. 산소 함유율, 평균 입경, X선 광전자 분광 분석(XPS) 측정, 분산성 평가, 산화니켈 및 수산화니켈의 피막의 두께, 2% 열수축 온도, 비표면적 지름, 개수 평균 입경과 비표면적 지름의 비의 측정 결과를 표 1, 소결 거동의 결과를 도 1에 나타냈다.A sample was prepared in the same manner as in Example 1, except that oxidation treatment was performed at 230°C for 2 hours in an oxidizing atmosphere, and nickel powder was obtained. Measurement of oxygen content, average particle size, The results are shown in Table 1, and the results of sintering behavior are shown in Figure 1.

측정measurement

상기 각 실시예 및 비교예의 니켈 분말의 산소 함유율, 평균 입경, X선 광전자 분광 분석(XPS)에 의한 금속 니켈과 표면 산화물, 표면 수산화물의 면적의 비율, 분산성 평가, 산화니켈 및 수산화니켈의 피막의 두께, 2% 열수축 온도의 측정 방법을 하기에 나타낸다.Oxygen content, average particle size, area ratio of metallic nickel, surface oxide, and surface hydroxide by The method of measuring the thickness and 2% heat shrinkage temperature is shown below.

1) 산소 함유율1) Oxygen content

시료의 니켈 분말을 니켈제의 캅셀에 충전하고, 이것을 흑연 도가니에 넣고, 아르곤 분위기 중에서 500℃로 가열하고, 이때 발생한 일산화탄소를 푸리에 변환형 적외 분광 광도계에 의해 정량하고, 니켈 분말 중의 산소 함유율을 구했다.The sample nickel powder was filled into a nickel capsule, placed in a graphite crucible, and heated to 500°C in an argon atmosphere. The carbon monoxide generated at this time was quantified using a Fourier transform type infrared spectrophotometer, and the oxygen content in the nickel powder was determined. .

2) 평균 입경2) Average particle size

전자현미경에 의해 시료의 사진을 촬영하고, 그 사진으로부터 화상 해석 소프트를 사용하여, 분말 900개의 입경을 측정하여 그 개수 평균 입경을 산출했다. 이때, 입경은 입자를 감싸는 최소 원의 직경이다.A photograph of the sample was taken using an electron microscope, and the particle diameters of 900 powders were measured from the photographs using image analysis software to calculate the average particle diameter. At this time, the particle diameter is the diameter of the smallest circle surrounding the particle.

3) X선 광전자 분광 분석(XPS) 측정3) X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement

X선 광전자 분광 분석 장치(서모 피셔 사이언티픽 주식회사제, K-ALPHA)를 이용하고, 분말 표면의 Ni2p3 /2 스펙트럼을 측정하고, 분석 장치에 부속되는 해석 소프트 「Avantage Ver.5.951」을 이용하고, 그 스펙트럼을 피크 분리하여, Ni2p3 /2 스펙트럼 전체에 대한 금속 니켈의 피크, 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크, 니켈과 수산화물의 결합 상태에 귀속되는 피크의 면적비를 산출했다.Measure the Ni2p 3/2 spectrum on the powder surface using an Then, the spectrum was peak separated, and the area ratios of the peak of metallic nickel, the peak attributable to the bonded state of nickel and oxygen, and the peak attributable to the bonded state of nickel and hydroxide relative to the entire Ni2p3 /2 spectrum were calculated.

4) 분산성 평가4) Dispersibility evaluation

니켈 분말 0.05g을 순수 100g에 넣고, 초음파 분산기(주식회사 소닉 테크놀로지, GSD600AT)에서 1분간 분산을 행했다. 시료의 분산 처리 후, 3㎛의 멤브레인 필터를 이용하여 감압 여과를 행하고, 멤브레인 필터를 전량 슬러리가 통과하는데 걸린 시간이 30초 이내이면 양호(○), 30초보다 시간이 걸린 경우는 불량(×)으로 했다.0.05 g of nickel powder was added to 100 g of pure water, and dispersed for 1 minute in an ultrasonic disperser (GSD600AT, Sonic Technology Co., Ltd.). After dispersion treatment of the sample, reduced-pressure filtration is performed using a 3㎛ membrane filter. If the time taken for the entire slurry to pass through the membrane filter is less than 30 seconds, it is considered good (○), and if it takes more than 30 seconds, it is considered bad (× ) was done.

5) 산화니켈 및 수산화니켈의 피막의 두께5) Thickness of nickel oxide and nickel hydroxide film

니켈 분말을, 콜로디온막을 깐 동제 시트 메쉬 상에 직접 뿌리고, 그 후 카본을 증착시키고 측정 시료를 작성했다. 다음에, 투과형 전자현미경(일본 전자 주식회사제, JEM-2100F)을 이용하고, 가속 전압 200kV의 조건으로 측정 시료의 격자상을 관찰하고, 니켈 분말 표면의 산화니켈 및 수산화니켈의 피막 두께를 6점 측정하고, 그 평균을 산출했다.Nickel powder was sprinkled directly on a copper sheet mesh covered with a collodion film, and then carbon was deposited to create a measurement sample. Next, using a transmission electron microscope (JEM-2100F, manufactured by Japan Electronics Co., Ltd.), the grid image of the measurement sample was observed under the condition of an acceleration voltage of 200 kV, and the film thickness of nickel oxide and nickel hydroxide on the surface of the nickel powder was measured at 6 points. Measurements were made and the average was calculated.

6) 2% 열수축 온도 및 소결 거동6) 2% heat shrinkage temperature and sintering behavior

니켈 분말 1g, 장뇌 3중량% 및 아세톤 3중량%를 혼합하고, 내경 5㎜, 길이 10㎜의 원기둥 형상의 금형에 충전하고, 그 후 면압 1톤의 하중을 걸고 시험 피스를 작성했다. 이 시험 피스를, 열팽창 수축 거동(diratometry) 측정 장치(TMA, 8310, 주식회사 리가크사제)를 이용하고, 질소 가스(수소 가스 2% 함유)의 분위기하에서 승온 속도 10℃/분의 조건으로 측정을 행했다. 또, 열팽창 수축 거동 측정 장치(TMA)에 의해 측정되는 2% 열수축의 온도를 2% 열수축 온도로 했다.1 g of nickel powder, 3% by weight of camphor, and 3% by weight of acetone were mixed and filled into a cylindrical mold with an inner diameter of 5 mm and a length of 10 mm, and then a test piece was created by applying a load of 1 ton of surface pressure. This test piece was measured using a thermal expansion and contraction behavior (diratometry) measuring device (TMA, 8310, manufactured by Rigac Co., Ltd.) under the condition of a temperature increase rate of 10°C/min in an atmosphere of nitrogen gas (containing 2% hydrogen gas). did it In addition, the temperature of 2% heat contraction measured by a thermal expansion and contraction behavior measuring device (TMA) was set as the 2% heat contraction temperature.

7) 비표면적7) Specific surface area

BET 비표면적 측정 장치(주식회사 마운텍크사제)를 이용하여, 질소 기류하에서 160℃, 1시간의 사전 처리 후, 비표면적 측정을 행하고, 그 비표면적 S로부터, 하기 식(식 1)을 이용하여 비표면적 지름(d)을 산출했다. 여기서, ρ는 니켈의 진밀도이다. 또한, 개수 평균 입경(D)과 비표면적 지름(d)의 비를 산출했다.Using a BET specific surface area measuring device (manufactured by Mountec Co., Ltd.), the specific surface area was measured after pretreatment at 160°C for 1 hour under a nitrogen stream, and from the specific surface area S, the ratio was calculated using the following equation (Equation 1): The surface area diameter (d) was calculated. Here, ρ is the true density of nickel. Additionally, the ratio between the number average particle size (D) and the specific surface area diameter (d) was calculated.

Figure 112018078885458-pct00001
Figure 112018078885458-pct00001

Figure 112018078885458-pct00002
Figure 112018078885458-pct00002

표 1로부터 분명하듯이, 비교예 1, 2의 니켈 분말보다 표면 산화물의 비율이 높은 실시예 1의 니켈 분말에서는, 마찬가지로 표면 산화물의 비율이 높은 비교예 3의 니켈 분말보다 분산성 평가가 뛰어났다. 이로부터, 실시예 1의 니켈 분말은 분산성이 뛰어나기 때문에, 적층 세라믹 콘덴서를 제조할 때에 니켈 분말과 공재의 혼합이 충분해지고, 디라미네이션의 방지가 도모되는 것이 추정된다.As is clear from Table 1, the nickel powder of Example 1, which had a higher ratio of surface oxides than the nickel powder of Comparative Examples 1 and 2, had a dispersibility evaluation that was superior to that of the nickel powder of Comparative Example 3, which had a similarly high ratio of surface oxides. . From this, it is assumed that since the nickel powder of Example 1 has excellent dispersibility, mixing of the nickel powder and the co-material is sufficient when manufacturing a multilayer ceramic capacitor, and delamination is prevented.

또, 실시예 1의 니켈 분말의 피막의 두께는 비교예 1, 2의 니켈 분말보다 큰 것을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the thickness of the film of the nickel powder of Example 1 is greater than that of the nickel powder of Comparative Examples 1 and 2.

또한 2% 열수축 온도에 있어서, 실시예 1의 니켈 분말은 비교예 1, 2의 니켈 분말보다 높고, 또, 도 1의 소결 거동에 있어서, 300~400℃의 저온 영역에서의 체적 변화가 전혀 없고 소결 거동이 안정되어 있다.In addition, in terms of 2% heat shrinkage temperature, the nickel powder of Example 1 is higher than that of the nickel powder of Comparative Examples 1 and 2, and in the sintering behavior of Figure 1, there is no change in volume at all in the low temperature range of 300 to 400 ° C. The sintering behavior is stable.

이상의 결과로부터, 본 발명의 니켈 분말은, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 공정에 있어서 뛰어난 소결 거동을 나타내고, 또 분산성이 뛰어나기 때문에, 결과적으로, 디라미네이션의 방지가 도모되는 것이 추정된다.From the above results, it is presumed that the nickel powder of the present invention exhibits excellent sintering behavior in the manufacturing process of a multilayer ceramic capacitor and has excellent dispersibility, resulting in preventing delamination.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 니켈 분말에 의하면, 평균 입경 250㎚ 이하에 있어서, 소결 거동이 종래의 니켈 분말에 비해 매우 안정되어 있고, 저온 영역에서의 니켈 분말의 수축 및 팽창이 없고, 또 분산성이 뛰어나고, 따라서, 본 발명의 니켈 분말을 사용한 페이스트는, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 과정에 있어서 디라미네이션의 발생을 방지할 수 있다는 효과를 나타낸다. As explained above, according to the nickel powder of the present invention, at an average particle size of 250 nm or less, the sintering behavior is very stable compared to conventional nickel powder, there is no shrinkage or expansion of the nickel powder in the low temperature region, and It has excellent acidity, and therefore, the paste using the nickel powder of the present invention has the effect of preventing delamination from occurring during the manufacturing process of the multilayer ceramic capacitor.

산업상 이용가능성Industrial applicability

본 발명에 의하면, 소결 거동이 종래의 니켈 분말에 비해 매우 안정되어 있고, 저온 영역에서의 니켈 분말의 수축 및 팽창이 없고, 또, 분산성이 뛰어나고, MLCC의 제조에 적합한 니켈 분말을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a nickel powder that has a very stable sintering behavior compared to conventional nickel powder, has no shrinkage or expansion of nickel powder in a low temperature region, has excellent dispersibility, and is suitable for manufacturing MLCC. there is.

Claims (8)

기상법 또는 액상법에 의해 니켈 분말을 제작하고,
상기 니켈 분말을 액상 중에 분산시켜 세정하고,
상기 니켈 분말을 건조하고,
상기 니켈 분말을 산화성 분위기하에서 160~180℃, 1분~4시간 유지하여 산화시키는 것에 의해 제조되고,
산화니켈 및 수산화니켈을 포함하는 피막을 가지며, 개수 평균 입경이 250㎚ 이하이며, X선 광전자 분광법(XPS)에 따른 니켈 분말 표면층의 니켈의 화학 결합 상태의 해석에 있어서, 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3/2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 55.0~80.0%, 금속 니켈의 피크의 Ni2p3/2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 5.0~15.0%, 니켈과 수산기의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3/2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 5.0~40.0%이며, 상기 피막의 두께의 평균이 3.0~5.0㎚인 것을 특징으로 하는 니켈 분말.
Producing nickel powder by a vapor phase method or a liquid method,
The nickel powder is dispersed in a liquid phase and cleaned,
Drying the nickel powder,
It is manufactured by oxidizing the nickel powder by maintaining it in an oxidizing atmosphere at 160 to 180°C for 1 minute to 4 hours,
It has a film containing nickel oxide and nickel hydroxide, has a number average particle diameter of 250 nm or less, and in the analysis of the chemical bonding state of nickel in the surface layer of nickel powder according to X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the bonding state of nickel and oxygen The area ratio of the peak attributable to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 55.0 to 80.0%, the area ratio of the peak of metallic nickel to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 5.0 to 15.0%, and the peak is attributable to the bonded state of nickel and hydroxyl group. Nickel powder, characterized in that the area ratio of the entire Ni2p 3/2 spectrum is 5.0 to 40.0%, and the average thickness of the film is 3.0 to 5.0 nm.
청구항 1에 있어서,
상기 개수 평균 입경이 140~250㎚인 것을 특징으로 하는 니켈 분말.
In claim 1,
Nickel powder, characterized in that the number average particle diameter is 140 to 250 nm.
청구항 1에 있어서,
개수 평균 입경(D)과 비표면적 지름(d)의 비(d/D)가 0.7 이상인 것을 특징으로 하는 니켈 분말.
In claim 1,
Nickel powder, characterized in that the ratio (d/D) of the number average particle diameter (D) and the specific surface area diameter (d) is 0.7 or more.
청구항 1에 있어서,
BET에 의한 비표면적이 2~30㎡/g인 것을 특징으로 하는 니켈 분말.
In claim 1,
Nickel powder, characterized in that the specific surface area according to BET is 2 to 30 m2/g.
청구항 1에 있어서,
애스펙트비가 1.2 이하, 원형도 계수가 0.675 이상인 것을 특징으로 하는 니켈 분말.
In claim 1,
Nickel powder characterized by an aspect ratio of 1.2 or less and a circularity coefficient of 0.675 or more.
청구항 1에 있어서,
상기 니켈과 산소의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3/2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 60.0~75.0%, 상기 금속 니켈의 피크의 Ni2p3/2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 7.0~13.0%, 상기 니켈과 수산기의 결합 상태에 귀속되는 피크의 Ni2p3/2 스펙트럼 전체에 대한 면적비가 12.0~33.0%이며, 상기 산화니켈 및 수산화니켈의 피막의 두께의 평균이 3.5~4.5㎚인 것을 특징으로 하는 니켈 분말.
In claim 1,
The area ratio of the peak attributable to the bonding state of nickel and oxygen to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 60.0 to 75.0%, the area ratio of the peak of the metallic nickel to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 7.0 to 13.0%, and the nickel A nickel powder characterized in that the area ratio of the peak attributable to the bonded state of a hydroxyl group to the entire Ni2p 3/2 spectrum is 12.0 to 33.0%, and the average thickness of the nickel oxide and nickel hydroxide film is 3.5 to 4.5 nm. .
삭제delete 삭제delete
KR1020187023021A 2016-01-12 2017-01-11 nickel powder KR102589697B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-003879 2016-01-12
JP2016003879 2016-01-12
PCT/JP2017/000660 WO2017122689A1 (en) 2016-01-12 2017-01-11 Nickel powder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180101504A KR20180101504A (en) 2018-09-12
KR102589697B1 true KR102589697B1 (en) 2023-10-16

Family

ID=59310928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187023021A KR102589697B1 (en) 2016-01-12 2017-01-11 nickel powder

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6876001B2 (en)
KR (1) KR102589697B1 (en)
CN (1) CN108430673B (en)
TW (1) TWI716526B (en)
WO (1) WO2017122689A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102352835B1 (en) * 2018-03-29 2022-01-18 도호 티타늄 가부시키가이샤 Nickel powder and its manufacturing method
KR102484793B1 (en) * 2018-06-28 2023-01-05 도호 티타늄 가부시키가이샤 Metal powder, manufacturing method thereof, and method for predicting sintering temperature
JP7251068B2 (en) * 2018-07-31 2023-04-04 住友金属鉱山株式会社 Composition for thick film resistor, paste for thick film resistor, and thick film resistor
KR20220038023A (en) * 2019-07-31 2022-03-25 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 Nickel Powder, Nickel Powder Manufacturing Method
JP7341820B2 (en) 2019-09-25 2023-09-11 大陽日酸株式会社 Method for producing nickel fine particles
CN112872349A (en) * 2021-01-12 2021-06-01 杭州新川新材料有限公司 Nano nickel powder with core-shell structure
CN113270270B (en) * 2021-05-27 2022-04-05 广东省先进陶瓷材料科技有限公司 Anti-oxidation nickel slurry and preparation method and application thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004330247A (en) * 2003-05-08 2004-11-25 Murata Mfg Co Ltd Nickel powder, conductive paste, laminate ceramic electronic component
JP2011149080A (en) * 2010-01-25 2011-08-04 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Nickel powder and production method therefor
JP2014029014A (en) * 2012-04-04 2014-02-13 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd Complex nickel particle
JP2015086465A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. Nickel nanopowder and production method thereof

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3197454B2 (en) 1995-03-10 2001-08-13 川崎製鉄株式会社 Ultra fine nickel powder for multilayer ceramic capacitors
US6391084B1 (en) 1998-07-27 2002-05-21 Toho Titanium Co., Ltd. Metal nickel powder
JP3984712B2 (en) 1998-07-27 2007-10-03 東邦チタニウム株式会社 Nickel powder for conductive paste
US7261761B2 (en) 2002-08-28 2007-08-28 Toho Titanium Co., Ltd. Metallic nickel powder and process for production thereof
KR100682884B1 (en) * 2003-04-08 2007-02-15 삼성전자주식회사 Metallic nickel powder and preparing method thereof
EP1785207A4 (en) * 2004-06-16 2009-05-20 Toho Titanium Co Ltd Nickel powder and manufacturing method thereof
JP4697539B2 (en) * 2005-12-07 2011-06-08 昭栄化学工業株式会社 Nickel powder, conductor paste and laminated electronic component using the same
JP4807581B2 (en) * 2007-03-12 2011-11-02 昭栄化学工業株式会社 Nickel powder, method for producing the same, conductor paste, and multilayer ceramic electronic component using the same
CN102665969B (en) * 2009-09-24 2015-03-04 住友金属矿山株式会社 Nickel powder and production method thereof
JP5907169B2 (en) * 2011-08-06 2016-04-20 住友金属鉱山株式会社 Nickel oxide fine powder and method for producing the same
TWI597112B (en) * 2012-04-06 2017-09-01 東邦鈦股份有限公司 Nickel metal powder and process for production thereof
WO2014080600A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-30 Jfeミネラル株式会社 Nickel powder, conductive paste, and laminated ceramic electronic component
KR102292897B1 (en) * 2014-04-08 2021-08-24 도호 티타늄 가부시키가이샤 Nickel powder
JP6292014B2 (en) * 2014-05-12 2018-03-14 株式会社村田製作所 Conductive paste and ceramic electronic components

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004330247A (en) * 2003-05-08 2004-11-25 Murata Mfg Co Ltd Nickel powder, conductive paste, laminate ceramic electronic component
JP2011149080A (en) * 2010-01-25 2011-08-04 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Nickel powder and production method therefor
JP2014029014A (en) * 2012-04-04 2014-02-13 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd Complex nickel particle
JP2015086465A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. Nickel nanopowder and production method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP6876001B2 (en) 2021-05-26
WO2017122689A1 (en) 2017-07-20
TW201736617A (en) 2017-10-16
JPWO2017122689A1 (en) 2018-11-01
CN108430673A (en) 2018-08-21
TWI716526B (en) 2021-01-21
CN108430673B (en) 2021-09-03
KR20180101504A (en) 2018-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102589697B1 (en) nickel powder
JP4286220B2 (en) Metallic nickel powder and method for producing the same
JP4740839B2 (en) Nickel powder and method for producing the same
JP7042372B2 (en) Nickel powder and its manufacturing method, nickel paste
JP6559118B2 (en) Nickel powder
JP2014029013A (en) Composite nickel particles
JP6425367B1 (en) Nickel powder and nickel paste
JP3812359B2 (en) Method for producing metal powder
JP4540364B2 (en) Nickel powder, and conductive paste and multilayer ceramic capacitor using the same
JP6738460B1 (en) Method for producing copper powder
JP4394535B2 (en) Method for producing nickel powder
JP4276031B2 (en) Titanium compound-coated nickel powder and conductive paste using the same
JP2004263205A (en) Metallic impalpable powder, manufacturing method therefor, and conductive paste using the metallic impalpable powder
JP6284363B2 (en) Nickel particles
JP5060227B2 (en) Method for producing nickel powder
JP2013231229A (en) Nickel composite particle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant