KR940009339B1 - Method of manufacturing nikel powder - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명의 실시에 매우 적합하게 이용할 수 있는 응용기의 개략도.1 is a schematic diagram of an applicator which can be used suitably for the practice of the present invention.
제2도는 실시예 1에 나타낸 본 발명 방법에 의해 제조된 니켈 미분말 입자 조직을 나타낸 현미경 사진을 나타내는 도면.FIG. 2 is a micrograph showing the fine nickel powder grain structure produced by the method of the present invention shown in Example 1. FIG.
제3도는 실시예 2에 나타낸 본 발명 방법에 의해 제조된 니켈 미분말 입자 조직을 나타낸 현미경 사진을 나타내는 도면.FIG. 3 is a micrograph showing the fine nickel powder grain structure produced by the method of the present invention shown in Example 2. FIG.
제4도는 비교예 1에 의해 제조된 니켈 미분말 입자의 조직을 나타낸 현미경 사진을 나타내는 도면.4 is a view showing a micrograph showing the structure of the nickel fine powder particles produced by Comparative Example 1.
제5도는 각 실시예에서의 염화 니켈 증기 농도와 반응온도 관계를 나타낸 그래프.5 is a graph showing the relationship between the nickel chloride vapor concentration and the reaction temperature in each example.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2 : 증발부 3 : 석영보드2: evaporator 3: quartz board
4 : 아르곤가스 6 : 반응중앙노즐4: argon gas 6: reaction central nozzle
8 : 열전대 9 : 냉각부8: thermocouple 9: cooling part
본 발명은 전자부품등에 이용되는 도전성 페이스트 필터에 적당한 고순도 및 초미분말 구 형상의 니켈 초미분말 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high purity and ultra fine powder spherical nickel fine powder suitable for an electrically conductive paste filter for use in electronic parts and the like and a method of manufacturing the same.
오차가 적고 평균 입자직경(이하 입자직경은 표면적의 평균직경으로 측정한 값을 나타낸다)이 0.1-수㎛의 범위이고 입자가 구 형상인 금속 초미분말은 페이스상 모양이 양호하고 또 전자회로의 도체 성형을 이용했을때, 도체부의 미세 패턴화 혹은 박층화가 가능하기 때문에 근래 이와 같은 분말이 강하게 요망되고 있다.The ultrafine metal powder having a small error, the average particle diameter (hereinafter, the particle diameter is measured by the average diameter of the surface area) in the range of 0.1 to several μm, and the particles are spherical has a good face shape and is a conductor of an electronic circuit. When molding is used, since fine patterning or thinning of a conductor part is possible, such powder is strongly desired in recent years.
예를들면 전자부품등에 사용되는 적층 세라믹 콘덴서는 세라믹 유도체와 내부 전극을 서로 번갈아서 층모양으로 겹쳐서 압착하고 이것을 소성하여 일체화 시켜서 제조된다.For example, multilayer ceramic capacitors used in electronic parts and the like are manufactured by alternately stacking ceramic derivatives and internal electrodes in a layered form, compressing them, and firing and integrating them.
이 경우 내부 전극의 재질로서, 유도체 세라믹이 소결하는 온도에서 용융되지 않고 또 유도체 세라믹을 분해 혹은 환원하지 않고 높은 산소분압의 분위기에서 소성하더라도 산화되지 않은 Pt,Pd등 고가의 귀금속을 이용할 필요가 있었다.In this case, it is necessary to use expensive precious metals such as Pt and Pd that are not oxidized even when the derivative ceramic is not melted at the sintering temperature and calcined in a high oxygen partial pressure without decomposing or reducing the derivative ceramic. .
이 때문에 대용량이면서 또한 저가격인 콘덴서를 얻는 것이 곤란하였다.For this reason, it is difficult to obtain a large capacity and low cost capacitor.
이 문제를 해결하기 위해서 니켈등 비금속을 내부 전극으로 이용해야만 하고 저 산소분압 혹은 환원 분위기에서 소성해도 반도체화 되지 않는 콘덴서용 유도체로서도 충분한 비저항과 우수한 도전 특성을 가진 세라믹이 개발되었다.In order to solve this problem, ceramics with sufficient resistivity and excellent conductive properties have been developed as a derivative for capacitors, which must use a nonmetal such as nickel as an internal electrode and cannot be semiconductorized even when fired in a low oxygen partial pressure or a reducing atmosphere.
그리고 또한 전자부품의 소형, 대용량화가 진행되어 내부 전극의 박층화, 저저항화 필요가 야기되어 왔다.In addition, the miniaturization and the large capacity of electronic components have been progressed, and the necessity of thinning and low resistance of internal electrodes has been caused.
내부 전극의 두께는 이용하는 페이스트중의 필러 입자직경에 의해 제한된다.The thickness of the internal electrode is limited by the filler particle diameter in the paste to be used.
즉 입자직경보다 얇게 할 수는 없다.In other words, it cannot be made thinner than the particle diameter.
따라서 입자직경이 작은 필러분말을 사용한다면 좋지만 너무 적어도 필러의 충진이 나쁘게 되기 때문에 한계가 있다.Therefore, it is good to use a filler powder having a small particle diameter, but there is a limit because the filling of the filler is at least bad.
이 필러로서 산화되기 어렵고 비교적 값이 싼 니켈 초미분말을 적용하는 것이 시험되어지고 있다.As the filler, the application of nickel ultrafine powder, which is difficult to oxidize and relatively inexpensive, has been tested.
종래의 니켈 초미분말의 제조방법으로서는 일본특공소 9-7765에 개시되어 있는 바와 같이 금속 활로겐화 가스 흐름과 환원가스 흐름에 속도차를 부여하는 동시에 가스간의 비중차를 이용하여 계면 불안정 영역에서 발생하는 핵의 성장에 의해 금속의 초미분말을 제조하는 방법이 알려져 있다.As a conventional method for producing an ultrafine nickel powder, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-7765, a velocity difference is applied to the metal halide gas stream and a reducing gas stream, and at the same time, it is generated in the interface unstable region by using the specific gravity difference between the gases. It is known to produce ultra fine powders of metals by the growth of nuclei.
이 경우 니켈 미분말은 입방체 모양(표 1의 비고란에 기재)등의 결정습성을 가진 입자로 생성되고 페이스트 필러로 했을때에 충진성의 문제가 발생한다.In this case, the fine nickel powder is formed into particles having a crystallographic habit such as a cube shape (described in the remarks column of Table 1), and a filling problem occurs when the paste filler is used.
또 “오쯔가 겐이찌”등에 의해서 발표된 논문「염화물 기상 수소환원에 의한 니켈, 코발트, 철의 초미분자의 제작」(일본 화학회지 1984. (6) P 869-878)에는 니켈 염화물의 기상의 수소환원 반응에 의해서 니켈의 초미분말을 얻는 방법이 개시되고 있다.In addition, published in the paper by Ken Otsuga, et al., "Preparation of Ultrafine Molecules of Nickel, Cobalt, and Iron by Chloride Vapor Hydrogen Reduction," Japanese Chemical Society 1984. (6) P 869-878) A method of obtaining ultrafine powder of nickel by hydrogen reduction reaction is disclosed.
본 발명은 반응온도를 750-960℃, 염화물의 증기온도를 0.02 이하(제12도)에서 반응시킴에 따라서 입자직경이 0.1㎛이하의 초미분말을 얻는 것이다.According to the present invention, an ultrafine powder having a particle diameter of 0.1 µm or less is obtained by reacting the reaction temperature at 750-960 ° C and the vapor temperature of chloride at 0.02 or less (FIG. 12).
이 경우도 입자직경이 너무 작아서 결정습성을 가진 입자가 생성된다고 하는 문제가 있다.Also in this case, there is a problem that the particle diameter is too small to produce particles having crystallographic habit.
일본특공평 02-49364에는 니켈 이온을 함유하는 수용액에 수산화 브롬 나트륨등의 환원제를 가하여 환원 석출시키는 방법이 개시되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 02-49364 discloses a method of reducing precipitation by adding a reducing agent such as sodium bromine hydroxide to an aqueous solution containing nickel ions.
이 경우 여러가지의 환원제가 필요하고 조업조건이 복잡해지고 또 고순도의 제품을 얻는데에는 높은 가격의 고순도 환원제가 요구된다고 하는 문제가 있다.In this case, various reducing agents are required, operation conditions are complicated, and high purity high purity reducing agents are required to obtain high purity products.
또 이 환원 석출법은 배치식이고 제조의 연속화가 곤란하다.Moreover, this reduction precipitation method is batch type, and it is difficult to serialize manufacture.
그밖에 니켈, 철 미분말의 제조방법으로서는 카르보닐법이 있지만 입자크기(grain size)가 크고 도체부의 미세 패턴화 혹은 박층화 요망을 만족할 수 없다.In addition, as a method for producing nickel and iron fine powder, there is a carbonyl method, but the grain size is large and the fine patterning or thinning of the conductor portion cannot be satisfied.
니켈 이외에 동분, 은분의 제조방법이 일본공개소 62-63604호 공보 및 일본특개소 62-188709호 공보에 나타나 있다.In addition to nickel, copper powder and silver powder production methods are shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-63604 and Japanese Patent Laid-Open No. 62-188709.
이 방법은 금속 할로겐화물을 기화시켜서 이것을 그들 자신의 증기압에 의하거나 또는 비활성 가스를 캐리어로 하여 반응부에 보내고 반응부에서 금속 할로겐화물 증기와 환원성 가스(수소등)를 접촉 혼합시키면 즉시 가스속에 금속 분말이 환원, 석출하고 그후 가스와 함께 출구로 방출된다.This method vaporizes metal halides and sends them to the reaction by their own vapor pressure or inert gas as carrier to the metals in the gas immediately after contacting and mixing the metal halide vapor and reducing gas (hydrogen etc.) in the reaction part. The powder is reduced, precipitated and then discharged with the gas to the outlet.
따라서 원료인 금속 할로겐화물을 연속적으로 공급하고 생성분말은 회수할 수 있다.Therefore, the metal halide which is a raw material can be continuously supplied, and a production powder can be collect | recovered.
그런데 일본특개소 62-63604호 공보에서의 동분과, 일본특개소 62-188709호 공보에서 은분의 경우에 비교해서 니켈 분말의 경우에는 입방체와 8면체등의 결정습성을 가진 입자가 생성되고 페이스트 필러로 했을 때에 충진성등에 문제가 있었다.However, in the case of nickel powder in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-63604 and silver powder in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-188709, particles having crystallization habits such as cubes and octahedrons are formed and paste fillers. When we did, there was problem in filling characteristics.
이상과 같이 종래의 니켈 미분말의 제조방법에서는 입자직경이 1㎛ 이하인 니켈 미분말에서도 결정습성을 가진 입자가 생성되기 때문에 내부 전극 페이스트 인쇄시 필러의 충진이 충분하지 않다.As described above, in the conventional method for preparing the fine nickel powder, particles with crystallization are generated even in the fine nickel powder having a particle diameter of 1 μm or less, so that filling of the filler is insufficient when printing the internal electrode paste.
이 때문에 밀도가 낮게 되어 소성후 공극(void)이 많고 전기 저항이 높게 된다고 하는 문제가 있고 또 소성시에 박리 현상이 발생하는 일이 많았다.For this reason, there is a problem that the density becomes low, there are many voids after firing and the electrical resistance is high, and peeling phenomenon often occurs during firing.
또 전술한 입자지경이 3㎛미만의 니켈 가루로는 순도가 좋지 않고 전극의 저저항화 혹은 유도체의 특성에 악영향을 끼치는 것을 방지한다던지 전자부품 재료로서의 고신뢰도를 얻기가 어렵다고 하는 문제가 있었다.In addition, nickel powder having a particle size of less than 3 µm described above has a problem that the purity is not good, and it is difficult to reduce the resistance of the electrode or adversely affect the properties of the derivative, or to obtain high reliability as an electronic component material.
이상의 것에서부터 본 발명의 목적은 고순도 또는 필러의 충진을 향상시키기 위해 입자가 구 형상이며 입자직경이 0.05-3㎛의 니켈 초미분말을 값싸게 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.In view of the above, it is an object of the present invention to provide a method for producing an ultrafine nickel powder having a spherical shape and a particle diameter of 0.05-3 μm in order to improve high purity or filler filling.
본 발명은 염화 니켈 증기 농도를 0.05-0.3으로 하고 또 염화 니켈 증기와 수소를 1004℃(1277K)-1453℃(1726K)의 온도에서 화학반응 시킴에 의해 니켈을 99.5중량% 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 구 형상의 니켈 초분말의 제조방법 및 입자가 구 형상이고 입자직경이 0.1-3㎛이며 니켈을 99.5중량% 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 구 형상의 니켈 초미분말에 관한 것이다.The present invention is characterized in that the nickel chloride vapor concentration is 0.05-0.3, and nickel chloride vapor and hydrogen are chemically reacted at a temperature of 1004 ° C (1277K) -1453 ° C (1726K) to contain 99.5% by weight or more of nickel. A method for producing a spherical nickel ultrafine powder, and a spherical nickel ultrafine powder, characterized in that the spherical shape, the particle diameter is 0.1-3 占 퐉, and contains 99.5% by weight or more of nickel.
본 발명은 또한 니켈의 염화물과 수소의 기상 화학반응에 의해 생성되는 구 형상의 니켈 초미분말 및 그 제조방법에 관한 것이다. 기상 화학반응에 의해 니켈 초미분말을 제조하는 데에는 반응기에 염화 니켈을 넣어서 증발시키고 아르곤 가스와 함께 반응부로 보내어 노즐에서 공급되는 수소와 접촉혼합시켜서 반응을 일으킨다.The present invention also relates to a spherical nickel ultrafine powder produced by a gas phase chemical reaction of a chloride of nickel and hydrogen and a method for producing the same. In order to prepare the ultrafine nickel powder by gas phase chemical reaction, nickel chloride is added to the reactor to evaporate, and the reaction mixture is brought into contact with the hydrogen supplied from the nozzle by sending it to the reaction part along with argon gas.
발생된 니켈 초미분말은 가스와 함께 냉각부를 통과한 후 회수된다.The generated ultra fine nickel powder is recovered after passing through the cooling unit together with the gas.
이 경우, 니켈의 입자 성장은 다음과 같이 생각되어진다.In this case, the grain growth of nickel is considered as follows.
금속 할로겐화물 증기와 환원가스가 접촉한 순간에 금속원자 또는 클러스터의 모노머가 생성되고 모너머의 충돌 응집에 의해서 초미립자가 생성된다.At the moment when the metal halide vapor is in contact with the reducing gas, monomers of metal atoms or clusters are generated, and ultra-fine particles are generated by collision aggregation of the monomers.
또한 충돌, 합체에 의해서 입자 성장이 일어난다. 동과 은등의 초미립자는 일반적으로 구 형상이지만 니켈의 경우는 다면체인 것이 많다.In addition, particle growth occurs due to collision and coalescence. Ultrafine particles of copper and silver are generally spherical, but nickel is often polyhedron.
특히 입자가 비교적 거칠은 영역이 되면 표면에너지의 비율도 감소하고 결정습성을 가진 입자로 되는 것이 많아지게 된다.In particular, when the particles become a relatively rough region, the ratio of surface energy is also reduced, and the particles become more crystalline.
특히 니켈에서는 입자직경이 0.1㎛정도 보다도 크게 되면 입방체, 8면체의 명료한 결정습성 입자로 되기 쉽다.Particularly, in nickel, when the particle diameter is larger than about 0.1 mu m, it becomes easy to be a cubic and octahedral crystal crystalline particles.
그리고 본 발명은 니켈 미분말의 반응생성을 상세하게 조사해 본 결과 염화 니켈 증기 농도(수소를 제거한 공급 가스중의 분압)를 0.05-0.3으로 하고 또 반응, 분말 생성 온도를 절대온도로 니켈의 융점(1726K)의 0.74배 이상, 즉 1004℃(1277K)이상에서 1453℃(1726K) 이하까지로 한다면 구 형상의 분말을 얻을 수 있다는 것을 발견하여 본 발명에 도달한 것이다.In the present invention, the reaction production of fine nickel powder was investigated in detail. As a result, the nickel chloride vapor concentration (partial pressure in the hydrogen-depleted feed gas) was set to 0.05-0.3, and the reaction and powder formation temperature were taken as the melting point of nickel (1726K). The present invention has been found that spherical powders can be obtained by 0.74 times or more, that is, from 1004 ° C (1277K) to 1453 ° C (1726K) or less.
여기서 염화 니켈 증기 농도를 0.05-0.3에 한정한 이유는 하기와 같다.The reason for limiting the nickel chloride vapor concentration to 0.05-0.3 is as follows.
농도가 0.05 미만인 경우, 결정습성이 발생하여 구 형상의 분말을 얻을 수 없다는 것이 실험에 의해 판명됐다.When the concentration was less than 0.05, it was proved by experiment that crystal habitability occurred and spherical powder could not be obtained.
이것은 비교적 느린 속도로 입자가 성장하기 때문이라고 생각된다. 또 0.3을 초과하면 입자직경이 조대화하고, 소정 직경의 분말을 얻을 수 없다.This is thought to be because the particles grow at a relatively slow rate. Moreover, when it exceeds 0.3, particle diameter will coarsen and powder of predetermined diameter will not be obtained.
또한 입자직경이 조대화하면 결정습성이 발생하기 쉽게 되기 때문이며, 농도는 0.06-0.15가 특히 바람직하다.This is because, when the particle diameter is coarsened, crystal habits tend to occur, and the concentration is preferably 0.06-0.15.
다음으로 반응온도를 1004℃-1453℃로 한정하는 이유를 기술한다.Next, the reason for limiting the reaction temperature to 1004 ° C-1453 ° C is described.
반응온도가 1004℃ 미만에서는 결정습성 분자가 혼입할 뿐만 아니라 반응율의 저하도 야기시킨다.If the reaction temperature is less than 1004 ° C., not only the crystallographic molecules are incorporated but also cause a decrease in the reaction rate.
반응온도의 상한은 니켈의 융점 1453℃(1726K) 이하가 바람직하다.As for the upper limit of reaction temperature, below melting | fusing point of nickel 1453 degreeC (1726K) is preferable.
이것은 융점 이상에서는 생성 입자가 액상으로 존재하기 때문에 지나치게 거대하게 성장된 입자를 발생하는 일이 있고 입자도 밀도가 넓어지고, 또 반응기 벽에 부착하는 일이 증대하기 때문이다.This is because the particles produced in the liquid phase above the melting point may generate excessively large grown particles, and the particles also become denser and more adhere to the reactor walls.
반응온도는 특히 1,010-1,100℃가 바람직하다.As for reaction temperature, 1,010-1,100 degreeC is especially preferable.
이런 입자형상의 온도 의존성은 반응속도, 즉 금속원자 또는 클러스터의 모노머 생성속도가 온도에 영향을 받는데 관련이 있다고 추측된다.The temperature dependence of the particle shape is assumed to be related to the reaction rate, that is, the rate of monomer generation of metal atoms or clusters.
바꾸어 말하면 입자의 성장 속도가 형상에 영향을 주고 있다고 생각된다.In other words, it is thought that the growth rate of the particles influences the shape.
또 온도가 높은 만큼 입자의 성장에 이방성이 없게 되기 때문에 입자는 구 형상으로 성장하기 쉽게 된다고 해석된다.The higher the temperature, the less anisotropic the growth of the particles, and therefore, the particles are likely to grow into a spherical shape.
형상의 농도 의존성은 균일한 핵 생성 속도가 농도에 영향을 받는 것과 관련이 있다고 생각된다.The concentration dependence of the shape is thought to be related to the uniform nucleation rate affected by the concentration.
이 경우도 온도와 같은 양상으로 입자의 성장 속도에 의존하고 있다고 이해된다.It is understood that this case also depends on the growth rate of the particles in the same manner as the temperature.
반응을 예를들면 전기로내에서 가열된 반응관에서 일으킬 경우, 이 반응은 발열 반응이기 때문에 그 전기로 설정온도는 상기 지정온도 보다도 낮더라도 발열 반응을 얻을 수 있는 범위라면 구형화의 목적을 달성할 수 있다.When the reaction occurs in a reaction tube heated in an electric furnace, for example, since the reaction is exothermic, the purpose of spheronization can be achieved as long as the temperature of the electric furnace can be exothermic even if the set temperature is lower than the specified temperature. Can be.
즉 기상 화학 반응법에서는 반응에 의한 금속 모노머의 형성, 충돌, 합체에 의한 입자 성장이 일어나는 온도를 제어하는 것이 중요하다는 것이 판명되었다.In other words, in the gas phase chemical reaction method, it has been found that it is important to control the temperature at which particle formation by collision, particle formation by coalescence, and coalescence occur.
본 발명은 또한 니켈 분말의 니켈 함유량을 99.5중량% 이상, 그 입자직경을 0.05㎛ 이상 3㎛ 미만인 구 형상으로 한정한다.This invention further limits the nickel content of nickel powder to spherical shape which is 99.5 weight% or more, and the particle diameter is 0.05 micrometer or more and less than 3 micrometers.
니켈 함유량이 99.5중량% 미만에서는 전극의 저자항화 혹은 유전체 특성의 열화로 전자부품 재료로서의 고신뢰화를 충분히 달성할 수 없기 때문에 니켈 함유량은 99.5중량% 이상으로 한다.If the nickel content is less than 99.5% by weight, the high reliability of the electronic component material cannot be sufficiently achieved due to the weakening of the electrode or the deterioration of the dielectric properties, so the nickel content is 99.5% by weight or more.
입자직경이 0.05㎛ 미만의 입자는 응집하기 쉽고 적층 세라믹 콘덴서등의 내부 전극으로서 페이스트 상태로 인쇄되었을 경우, 필러의 충진이 극단적으로 불충분하기 때문에 소성후 전극층은 다공성(porous)이어서 전기 저항이 높게 되고 또 유전체층과의 결합력이 나쁘게 되며 그 결과 박리 현상이 발생한다.Particles with a particle diameter of less than 0.05 μm are agglomerated easily, and when printed in a paste state as an internal electrode such as a multilayer ceramic capacitor, the filling of the filler is extremely insufficient, so that the electrode layer is porous after firing, and thus the electrical resistance becomes high. In addition, the bonding force with the dielectric layer becomes poor, and as a result, peeling phenomenon occurs.
3㎛ 이상의 분말에서는 전극층의 박층화가 물리적으로 불가능하다.In powder of 3 micrometers or more, thinning of an electrode layer is physically impossible.
또 구 형상이기 때문에 내부 전극 인쇄시 최밀 충진에 가까운 구조를 얻을 수 있고, 소성후 균일하게 공극이 적은 저저항의 전극을 얻을 수 있으며 그 결과 유전체층의 균열과 박리현상을 방지할 수 있다.In addition, because of the spherical shape, a structure close to the closest filling can be obtained at the time of internal electrode printing, and a low-resistance electrode with uniformly small voids can be obtained after firing, and as a result, cracking and peeling of the dielectric layer can be prevented.
[실시예 1]Example 1
제1도에 나타낸 바와 같이 반응기(1)를 이용하여 증발부(2)의 석영보드(3)에 원료인 염화 니켈을 10g을 얹고 2ℓ/분의 아르곤가스(4)속에 농도(분압)가 5.0×10-2이 되도록 증발시킨다.As shown in FIG. 1, 10 g of nickel chloride as a raw material was placed on the quartz board 3 of the evaporator 2 using the reactor 1, and the concentration (partial pressure) was 5.0 in 2 l / min of argon gas 4. is evaporated so that the × 10 -2.
이 원료 혼합가스를 1050℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.77배)로 설정한 반응부(5)로 이송하고 반응 중앙노즐(6)에서 1ℓ/분의 비율로 공급되는 수소와 접촉, 혼합시켜 반응을 일으켰다.This raw material mixed gas is transferred to the reaction part 5 set at 1050 ° C (0.77 times the nickel melting point in terms of absolute temperature) and contacted and mixed with hydrogen supplied at a rate of 1 l / min from the reaction central nozzle 6. To cause a reaction.
반응부의 온도를 석영관으로 보호된 열전대(8)에 의해서 측정한 결과 1090℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.79배)까지 상승했다.The temperature of the reaction portion was measured by a thermocouple 8 protected by a quartz tube, and as a result, the temperature rose to 1090 ° C (0.79 times the melting point of nickel in terms of absolute temperature).
발생된 니켈 분말은 가스와 함께 냉각부(9)를 통과한 후 원통 여과지에서 회수하였다.The generated nickel powder was recovered from the cylindrical filter paper after passing through the cooling unit 9 together with the gas.
이 생성분말의 비표면적은 3.5㎡/g이고 전자 현미경 관찰에 의하면 입자직경 0.2㎛의 구 형상이었다.The specific surface area of this powder was 3.5 m 2 / g, and the electron microscopic observation showed a spherical particle having a particle diameter of 0.2 μm.
제2도는 본 실시예에 의해 얻어진 니켈 가루의 전자 현미경 사진을 나타낸다.2 shows an electron micrograph of the nickel powder obtained by the present example.
니켈 가루의 형상이 완전에 가까운 구 형상이라는 것을 알았다.It was found that the shape of the nickel powder was a spherical shape close to perfection.
[실시예 2]Example 2
실시예 1에 있어서, 반응온도를 960℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.714배)로 한 이외에는 동일한 조건에서 니켈 분말을 제조했다.In Example 1, nickel powder was manufactured on the same conditions except having made reaction temperature 960 degreeC (0.714 times nickel melting point in the absolute temperature).
열전대(8)에 의해서 측정한 결과 1004℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.74배)까지 상승했다.As a result of measuring by the thermocouple 8, it rose to 1004 degreeC (0.74 times of nickel melting point in the absolute temperature).
발생된 니켈 분말의 비표면적은 3.7㎡/g이고 전자 현미경 관찰에 의하면 입자직경 0.18㎛의 구 형상의 분말이었다.The specific surface area of the generated nickel powder was 3.7 m 2 / g, and electron microscopic observation showed a spherical powder having a particle diameter of 0.18 mu m.
[실시예 3]Example 3
실시예 1에 있어서, 반응온도를 960℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.714배), 농도(분압)를 8.0×10-2로 한 이외에는 같은 조건에서 니켈 분말을 제조했다.In Example 1, nickel powder was manufactured on the same conditions except reaction temperature being 960 degreeC (0.714 times nickel melting point in the absolute temperature), and concentration (partial pressure) to 8.0x10 <-2> .
열전대(8)에 의해서 측정한 결과 1006℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.74배)까지 상승했다.As a result of measuring by the thermocouple 8, it rose to 1006 degreeC (0.74 times of nickel melting point in conversion at absolute temperature).
발생된 니켈 분말의 비표적은 3.0㎡/g이고 전자 현미경에 의하면 입자직경 0.22㎛의 구 형상의 분말이었다.The specific target of the produced nickel powder was 3.0 m <2> / g, and the electron microscope showed spherical powder with a particle diameter of 0.22 micrometer.
[실시예 4]Example 4
실시예 1에 있어서, 반응온도를 1000℃(절대온도로 니켈 융점의 0.74배), 농도(분압)를 8.5×10-2로 한 이외에는 같은 조건에서 니켈 분말을 제조했다.In Example 1, nickel powder was manufactured on the same conditions except reaction temperature being 1000 degreeC (0.74 times absolute melting point of nickel), and concentration (partial pressure) to 8.5x10 <-2> .
열전대(8)에 의해서 측정한 결과1053℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.77배)까지 상승했다.As a result of measuring by the thermocouple 8, it rose to 1053 degreeC (0.77 times the nickel melting point in conversion at absolute temperature).
발생된 니켈 가루의 비표적은 2.9㎡/g이고 전자 현미경 관찰에 의하면 입자직경 0.23㎛의 구 형상의 분말이었다.The specific target of the produced nickel powder was 2.9 m <2> / g, and the electron microscope observation showed spherical powder with a particle diameter of 0.23 micrometer.
[실시예 5]Example 5
실시예 1에 있어서, 반응온도를 1050℃(절대온도로 니켈 융점의 0.767배), 농도(분압)를 3.0×10-1로 한 이외에는 동일 조건으로 니켈 분말을 제조했다.In Example 1, nickel powder was manufactured on the same conditions except reaction temperature being 1050 degreeC (0.767 times of nickel melting point in absolute temperature), and concentration (partial pressure) to 3.0 * 10 <-1> .
열전대(8)에 의해서 측정한 결과 1120℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.81배)까지 상승했다.As a result of measuring by the thermocouple 8, it rose to 1120 degreeC (0.81 times the melting point of nickel at the time of conversion to absolute temperature).
발생된 니켈 가루의 비표면적은 0.9㎡/g이고 전자 현미경 관찰에 의하면 입자직경 0.8㎛의 구 형상의 분말이었다.The specific surface area of the produced nickel powder was 0.9 m <2> / g, and the electron microscope observation showed spherical powder with a particle diameter of 0.8 micrometer.
[비교예 1]Comparative Example 1
실시예 1에 있어서, 반응온도를 950℃(절대온도로 니켈 융점의 0.71배), 농도(분압)를 4.5×10-2로 한 이외에는 동일 조건으로 니켈 분말을 제조했다.In Example 1, nickel powder was manufactured on the same conditions except reaction temperature being 950 degreeC (0.71 times nickel melting point in absolute temperature), and concentration (partial pressure) to 4.5x10 <-2> .
열전대(8)에 의해서 측정한 결과 993℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.73배)까지 상승했다.As a result of measuring by the thermocouple 8, it rose to 993 degreeC (0.73 times the nickel melting point in conversion at absolute temperature).
발생된 니켈 가루의 비표면적은 3.6㎡/g이고, 제4도에 나타낸 바와 같이 전자 현미경 관찰에 의하면 입자직경 0.2㎛의 입방체, 8면체등의 결정습성을 가진 분말이었다.The specific surface area of the nickel powder generated was 3.6 m 2 / g, and as shown in FIG. 4, the electron microscopic observation showed that the powder had crystal habits such as a cube and an octahedron with a particle diameter of 0.2 µm.
[비교예 2]Comparative Example 2
실시예 1에 있어서, 반응온도를 950℃(절대온도로 니켈 융점의 0.71배), 농도(분압)를 8.0×10-2로 한 이외에는 같은 조건에서 니켈 분말을 제조했다.In Example 1, nickel powder was manufactured on the same conditions except reaction temperature being 950 degreeC (0.71 times nickel melting point in absolute temperature), and concentration (partial pressure) to 8.0x10 <-2> .
열전대(8)에 의해서 측정한 결과 998℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.73배)까지 상승했다.As a result of measuring by the thermocouple 8, it rose to 998 degreeC (0.73 times the nickel melting point in conversion at absolute temperature).
발생된 니켈 가루의 비표면적은 3.4㎡/g이고 전자 현미경 관찰에 의한다면 입자직경 0.2㎛의 입방체, 8면체등의 결정습성을 가진 분말이었다.The specific surface area of the generated nickel powder was 3.4 m 2 / g, and by electron microscopic observation, it was a powder having crystallization habits such as a cube and an octahedron with a particle diameter of 0.2 μm.
[비교예 3]Comparative Example 3
실시예 1에 있어서, 반응온도를 1000℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.74배), 농도(분압)를 4.5×10-2로 한 이외에는 동일 조건에서 니켈 분말을 제조했다.In Example 1, nickel powder was manufactured on the same conditions except having made reaction temperature 1000 degreeC (0.74 times of nickel melting point in absolute temperature), and concentration (partial pressure) to 4.5x10 <-2> .
열전대(8)에 의해서 측정한 결과 1042℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.76배)까지 상승했다.As a result of measuring by the thermocouple 8, it rose to 1042 degreeC (0.76 times the nickel melting point in conversion at absolute temperature).
발생된 니켈 분말의 비표면적은 3.4㎡/g이고 전자 현미경 관찰에 의하면 입자직경 0.2㎛의 입방체 8면체등의 결정습성을 가진 분말이었다.The specific surface area of the generated nickel powder was 3.4 m 2 / g, and electron microscopic observation revealed that the powder had a crystallographic habit such as a cube octahedron with a particle diameter of 0.2 μm.
[비교예 4][Comparative Example 4]
실시예 1에 있어서, 반응온도를 1100℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.795배), 농도(분압)를 3.6×10-1로 한 이외에는 동일 조건에서 니켈 분말을 제조했다.In Example 1, nickel powder was manufactured on the same conditions except reaction temperature being 1100 degreeC (0.795 times of nickel melting point in conversion to absolute temperature), and concentration (partial pressure) to 3.6x10 <-1> .
열전대(8)에 의해서 측정한 결과 1160℃(절대온도로 환산시 니켈 융점의 0.83배)까지 상승했다.As a result of measuring by the thermocouple 8, it rose to 1160 degreeC (0.83 times the nickel melting point in conversion at absolute temperature).
발생된 니켈 가루의 비표면적은 1.0㎡/g이고 전자 현미경 관찰에 의하면 입자직경 0.8㎛의 입방체 8면체등의 결정습성을 가진 분말이었다.The specific surface area of the nickel powder generated was 1.0 m 2 / g, and the electron microscopic observation showed that the powder had crystallographic properties such as a cube octahedron with a particle diameter of 0.8 μm.
이상 각 실시예 및 비교예에서의 염화 니켈 증기 농도와 반응온도의 관계를 결합한 결과를 제5도에 나타낸다.Fig. 5 shows the result of combining the relationship between the nickel chloride vapor concentration and the reaction temperature in each of the above Examples and Comparative Examples.
본 발명에 의해 도전성 페이스트 필러로 적합한 입자직경이 0.05-3㎛이고 구 형상이며 니켈 함유량이 99.5중량% 이상의 니켈 초미분말을 연속적으로 생성할 수 있기 때문에 제조가격도 싸게 된다.According to the present invention, an ultrafine nickel powder having a particle diameter of 0.05-3 占 퐉, a spherical shape, and a nickel content of 99.5% by weight or more can be continuously produced according to the present invention.
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