超细纳米镍粉制备方法及发展趋势

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1、修改稿MLCC用超细镍粉的制备方法及发展趋势郭顺，王东新，李军义（国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心宁夏石嘴山753000）摘要：用超细镍粉代替多层陶瓷电容器内电极用贵金属，是一种发展趋势。本文主要介绍了镍粉用作MLCC内电极的主要特点，详细介绍了生产超细镍粉的方法和工艺，并讨论了每种方法的优缺点。最后展望了MLCC内电极用超细镍粉的发展趋势。关键词：MLCC；超细镍粉；内电极中图分类号：TB332文献标识码：APreparationMethodsandDevelopmentTendencyofUltrafineNickelPowderUsedinMLC

2、CGUOShun郭顺（1973-），男，硕士，主要从事粉体制备技术研究。Email：gshun2006@163.com,WANGDongxin,LIJunyi(NationalEngineeringResearchCenterforSpecialMetalMaterialsofTantalumandNiobium,ShiZuiShan753000,China)Abstract:Ultrafinenickelpowderinsteadofpreciousmetalusedinmulti-layerceramiccapacitorisadevelopmentt

3、endency.ThisarticlemainlyintroducesthemaincharacteristicsofnickelpowderusedasinsideelectrodeofMLCC.Thesynthesistechnologyofultrafinenickelpowderisdescribed.Thedifferencesofsynthesismethodsareevaluated.Intheend,theprospectofultrafinenickelpowderusedasinsideelectrodeofMLCCispointedo

4、ut.Keywords:Multi-LayerCeramicCapacitor;ultrafinenickelpowder;insideelectrode1前言多层陶瓷电容器(Multi-1ayerCeramicCapacitor,MLCC)是表面贴装技术(SMT)中最重要的一种电子元器件。它与钽、铝电解电容器相比，具有等效电阻低、噪音吸收优异、耐脉冲电流性能好、尺寸小、绝缘电阻高、阻抗温度特性和频率特性较好以及自密封特性良好等特点[1,2]，已成为手机、个人计算机、个人数字助理、数码相机与摄像机、家用游戏机等新一代通信与信息终端、数字视听产品的最基本构成

5、元件。它对于进一步实现电子系统与整机的小型化、数字化、多功能化、高性能化等具有决定性作用。传统的片式多层陶瓷电容器的内部电极最早是由背钯(Pd)的银浆制成，钯是一种稀有金属，价格非常昂贵，于是许多生产厂家就设法降低钯在银浆中的含量，以求降低成本。降低生产成本的另一种方法就是用镍浆来代替银钯浆作为内电极材料[3,4,5]。自从1996年用贱金属镍代替贵金属制成的片式多层陶瓷电容器研制成功，投入产业化生产以后，超细镍粉在多层陶瓷电容器上的应用在日本发展极其迅猛。研究表明[6,7]，作为MLCC内电极的超细镍粉具有以下几个主要特点：7修改稿（1）镍内电极成本低，

6、仅为常规的Pd30-Ag70电极的5％左右，经济效益可观；（2）镍原子或原子团的电迁移速度较Ag或Pd-Ag小，因而具有良好的电化学稳定性，可以提高MLCC的可靠性；（3）对于Ni-MLCC，其外电极也是Ni金属，和内电极可同时烧成，同一种金属在联接时没有空隙，电极联接的可靠性较高；（4）机械强度高，Ni作电极时其抗折强度比Pd-Ag电极大；（5）镍电极对焊料的耐腐蚀性和耐热性好，工艺稳定性好；（6）镍电极电阻率小，电导率优于Pd-Ag系电极，可以降低MLCC的等效串联电阻，提高阻抗频率特性。2MLCC用超细镍粉的制备方法2.1气相法2.1.1蒸发—冷凝法

7、1984年，Gleiter[8]首次用蒸发—冷凝法制备了超细镍粉。该方法是通过蒸发源（电弧、高频电场或等离子体等）的加热，使得待制备的物质（金属、合金或化合物）在超高真空(101Pa)或低压惰性气体气氛氩(Ar)或氦(He)中(50Pa～1KPa)气化、升华，然后冷凝形成超细粉末。蒸发—冷凝法生产超细镍粉的过程如下：金属镍加热到1425℃即气化，蒸气急速冷凝即可制得镍粉，采用真空环境蒸发可以降低蒸发温度，例如在1.33Pa压力下加热到700℃即得到镍蒸气。蒸发—冷凝法按照加热蒸发源的不同，可分为：电阻加热法、等离子体加热法、高频感应加热法、激光加热法、电子

8、束加热法、太阳能反应炉法等。其中等离子体法由于等离子体温度可高达3