[发明专利]镍纳米粒子及其制备方法以及多层陶瓷电容器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年6月5日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0060186的优先权，该申请的全部内容引入本申请中以作参考。

技术领域

本发明涉及一种镍纳米粒子，一种制备该镍纳米粒子的方法，以及使用该镍纳米粒子制备的多层陶瓷电容器。

背景技术

可以提供的电容器、感应器、压电原件、变阻器、热敏电阻等等使用陶瓷材料作为电子部件。

其中，多层陶瓷电容器（MLCC）是一种片型电容器，安装在电子产品的宽频段（wide range）的电路板上，起着阻塞直流电流而使交流电流通过，以及充电或放电的重要作用。

除此之外，多层陶瓷电容器应用在例如信号旁路（signal bypass）、频率谐振（frequency resonance）等等功能中。多层陶瓷电容器可能具有的优势在于：介电常数随温度的变化小，具有小尺寸以及高电容，并且易于安装。

最近，作为电子产品例如计算机、掌上电脑（PDA）、手机或类似物已经在尺寸上减小，也需要应用在这种电子产品上的多层陶瓷电容器重量轻、具有超小尺寸，以及具有超高电容。

为了使多层陶瓷电容器具有超小尺寸以及超高电容，用于超薄和高分散的介电层以及组成多层陶瓷电容器的内电极的技术需要领先。

另外，由于用于超薄和高分散、作为内电极原材料的金属属性的这些技术是重要的。因而，通过布努诺-艾米特-特勒（Brunauer-Emmett-Teller）（BET）方法来制备具有优良颗粒尺寸分布的金属纳米颗粒是重要的。

同时，在现有技术中，使用具有优良导电性的贵金属例如银、铂、钯等等作为原金属，但考虑到降低生产成本最近已经用镍替代这种金属。

然而，由于在粉末冶金术方面镍比模铸阀体（molded body）具有更低的堆积密度，以及与介电层相比，由于在焙烧时烧结，内电极的收缩量大，所以在内电极之间可能会容易产生夹层短路或断路。

为了防止上述问题发生，需要具有均匀的颗粒尺寸分布以及优良的可分散性且没有团聚的镍粉末。

然而，在分散过程中各个镍纳米颗粒可能团聚。

为了解决这种缺陷，通过干法或湿法制备几十至成百上千个纳米颗粒，通过简单的热处理在纳米颗粒上形成人造的氧化膜，导致纳米颗粒处于非活化状态，从而部分改善了由于活化而引起的颗粒之间的团聚。

然而，由于不均匀的氧化，这种热处理可能在分散特性上引起大的改变。进一步，热处理后，NiO、Ni(OH)₂或CO等等是非活化的，相反NiO、Ni(OH)₂或CO等等也是共同存在的，所以，由于表面不均匀性，分散度可能会进一步下降或者颗粒之间的团聚可能会进一步提高，因而，解决镍颗粒的团聚缺陷具有局限性。

尤其是，在Ni-OH结构中，由于镍的酸性下降，在与分散剂的化学吸附方面产生困难。在本发明中，即使与分散剂发生化学吸附时，很有可能水分子结合脱水。如果将水分子离解，则树脂以及分散剂的极性部分吸收水分子，这样可能会降低分散剂的功能且树脂可能会团聚，导致膏状物的可分散性下降。

专利文献1，下述现有技术文献，没有公开10-20重量%的羧酸与镍纳米粒子相混合。

（专利文献1）日本专利公开特许公报No.2006-152439。

发明内容

在本发明中，已申请了一种制备镍纳米粒子的新方法，通过在镍纳米粒子上进行表面处理以抑制镍纳米粒子之间的团聚，以及使分散剂官能团粘附在镍纳米粒子表面上。

根据本发明的一方面，提供了一种制备镍纳米粒子的方法，该方法包括：通过将水与含有氢氧基团的溶液混合形成水溶液；通过将相对于所述含有氢氧基团的溶液的比率为10-20重量%的羧酸添加到所述水溶液中形成混合液体；以及将镍盐添加到所述混合液体中且搅拌所述混合液体。

所述方法可以进一步包括在将所述混合液体搅拌之后，干燥且热处理所述混合液体。

在本发明中，在形成所述水溶液的过程中，以相对于水为10-100重量%的比率混合所述含有氢氧基团的溶液。

在本发明中，在形成所述水溶液的过程中，过氧化氢（H₂O₂）和二氧化氯（ClO₂）可以用于含有氢氧基团的溶液中。

所述混合液体的干燥可以在温度为80℃至100℃下在氮气气氛中进行。

所述热处理可以在温度为180℃至250℃下在空气气氛中进行。