JPH07207307A

JPH07207307A - ニッケル粉末の製造方法

Info

Publication number: JPH07207307A
Application number: JP172794A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Miki; 寿三木
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-01-12
Filing date: 1994-01-12
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】１次粒径が０．３〜１．２μｍの範囲内にあ
り、かつ、ペーストとしたときに分散性のよいニッケル
粉末を製造する方法を提供する。【構成】アルカリ金属水酸化物により生じるヒドロキ
シルイオンとアンモニア化合物により生じるアンモニウ
ムイオンを含む水溶液に、水溶性ニッケル(II)塩の水溶
液を混合してアンモニア・ニッケル錯体を生成させた
後、還元剤を添加してアンモニア・ニッケル錯体を還元
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はニッケル粉末の製造方
法、特に積層セラミックコンデンサの内部電極材料とし
て有用なニッケル粉末の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、積層セラミックコンデンサの小型
化かつ大容量化が急速に進み、そのコスト低減を図るべ
く、内部電極材料としてＰｔ、Ｐｄ等の貴金属に代わり
Ｎｉなどの卑金属を用い、かつ、誘電体材料として非還
元性誘電体磁器を用いることが行なわれている。他方、
この種の内部電極材料として用いるニッケル粉末の製造
方法としては、例えば、酢酸ニッケルや炭酸ニッケル等
の水に難溶性のニッケルの弱酸塩を水に分散させた後、
ヒドラジン等の還元剤を添加して還元・生成させてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ニッケル粉末の製造方法においては、得られるニッケル
粉末の特性は原材料のニッケル塩の特性に大きく依存
し、１次粒径は０．８〜１．２μｍ程度のものしか得ら
れず、また粉末が強く凝集しておりペーストとしたとき
の分散性が悪かった。したがって、積層セラミックコン
デンサの内部電極材料として使用した場合、内部欠陥や
電気特性の劣化を招くという問題点を有していた。

【０００４】そこで、本発明の目的は、１次粒径が０．
３〜１．２μｍの範囲内にあり、かつ、ペーストとした
ときに分散性のよいニッケル粉末の製造方法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のニッケル粉末の製造方法は、アルカリ金属
水酸化物により生じるヒドロキシルイオンとアンモニア
化合物により生じるアンモニウムイオンを含む水溶液
に、水溶性ニッケル(II)塩の水溶液を混合してアンモニ
ア・ニッケル錯体を生成させた後、還元剤を添加して該
アンモニア・ニッケル錯体を還元することを特徴とす
る。

【０００６】また、アルカリ金属水酸化物により生じる
ヒドロキシルイオンを含む水溶液とアンモニア化合物に
より生じるアンモニウムイオンを含む水溶液および水溶
性ニッケル(II)塩の水溶液を混合してアンモニア・ニッ
ケル錯体を生成させた後、還元剤を添加して該アンモニ
ア・ニッケル錯体を還元することを特徴とする。

【０００７】そして、還元剤としては、ヒドラジンまた
はヒドラジン水化物が最適である。また、ヒドロキシル
イオン量は０．２〜６モル／ニッケルイオン、アンモニ
ウムイオン量は０．４〜１８モル／ニッケルイオン、ニ
ッケルイオン濃度は０．１〜３モル／リットル、還元剤
量は５〜１５モル／ニッケルイオンの範囲内が好まし
い。

【０００８】また、ヒドロキシルイオンとアンモニウム
イオンを含む水溶液、および水溶性ニッケル(II)塩の水
溶液、または、これらの混合物の温度は、３０〜８０℃
の範囲内にあり、かつ、還元剤の温度は０〜８０℃の範
囲内にあることが好ましい。

【０００９】

【作用】本発明のニッケル粉末の製造方法は、遊離のニ
ッケルイオン（Ｎｉ²⁺）をアルカリ金属水酸化物を水に
溶解して生じるヒドロキシルイオン（ＯＨ^-）、および
アンモニア化合物を水に溶解して生じるアンモニウムイ
オン（ＮＨ₄ ⁺）と反応させて、［Ｎｉ（ＮＨ₃）₆］
²⁺（ＯＨ^-）₂あるいは［Ｎｉ（ＮＨ₃）₄］²⁺（ＯＨ
^-）₂で表されるアンモニア・ニッケル錯体にした後、
例えばヒドラジン等の還元剤と反応させ還元させてニッ
ケル金属を析出させるものである。

【００１０】この還元反応により生成されるニッケル粉
末の１次粒子の粒子径およびその粒度分布は、一般に、
各成分濃度と反応速度に依存するが、アルカリ金属水酸
化物を水に溶解して生じるＯＨ^-の量を０．２〜６モル
／ニッケルイオン、アンモニウム化合物を水に溶解して
生じるＮＨ₄ ⁺の量を０．４〜１８モル／ニッケルイオ
ン、Ｎｉ²⁺濃度を０．１〜３モル／リットルとして３０
〜８０℃の範囲内でアンモニア・ニッケル錯体を生成さ
せた後、０〜８０℃のヒドラジン５〜１５モル／ニッケ
ルイオンを添加して還元させることにより、１次粒子径
が０．３〜１．２μｍの範囲内にあり、かつ、粒度分布
幅が極めて狭いニッケル粉末を得ることができる。

【００１１】このニッケル粉末を生成させる反応におい
て、ＯＨ^-が０．２モル／ニッケルイオン未満、あるい
はＮＨ₄ ⁺が０．４モル／ニッケルイオン未満の場合
は、上記アンモニア・ニッケル錯体の形成が不十分とな
り、凝集したニッケル粉末となりやすく好ましくない。
また、ＯＨ^-が６モル／ニッケルイオンを超えるか、あ
るいはＮＨ₄ ⁺が１８モル／ニッケルイオンを超える場
合も、同様に凝集したニッケル粉末となりやすく好まし
くない。

【００１２】また、Ｎｉ²⁺が０．１モル／リットル未満
の場合は粒度分布幅の広いニッケル粉末となり、Ｎｉ²⁺
が３モル／リットルを超える場合は、凝集したニッケル
粉末となり好ましくない。

【００１３】さらに、還元剤が５モル／ニッケルイオン
未満、あるいは１５モル／ニッケルイオンを超える場合
においては、凝集したニッケル粉末となりやすく好まし
くない。

【００１４】また、ＯＨ^-、ＮＨ₄ ⁺あるいはＮｉ²⁺の
水溶液の温度が、３０℃未満あるいは８０℃を超える場
合は、ともに凝集したニッケル粉末となりやすく好まし
くない。また、還元剤の温度が０℃未満、あるいは８０
℃を超える場合においても、同様に凝集したニッケル粉
末となりやすく好ましくない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明のニッケル粉末の製造方法につ
いて、その実施例を説明する。ニッケル粉末は、表１に
示す試料Ｎｏ．１〜６の６種類の反応条件下で作製し
た。即ち、まず、反応槽にアルカリ金属水酸化物である
水酸化ナトリウム水溶液とアンモニア水を投入して混合
溶液とし加温した。この混合溶液を攪拌しながら、水溶
性ニッケル(II)塩である塩化ニッケルの水溶液を２０ｍ
ｌ／分の定量速度で添加・混合してアンモニア・ニッケ
ル錯体を生成させた。その後、還元剤としてヒドラジン
を添加し、アンモニア・ニッケル錯体を還元してニッケ
ル粉末を得た。

【００１６】

【表１】

【００１７】また、比較のために、従来例として、ニッ
ケルの弱酸塩である酢酸ニッケルを水に分散させた後、
ヒドラジンを添加して還元させてニッケル粉末を得た。

【００１８】その後、得られたニッケル粉末について、
粒度分布および１次粒子径（平均粒径）を求めた。粒度
分布としては、確率分布１０％（Ｄ１０）、確率分布５
０％（Ｄ５０）、確率分布９０％（Ｄ９０）をそれぞれ
求めた。また、１次粒子の平均径は２次電子像写真から
求めた。表２にこれらの結果を示す。

【００１９】次に、試料Ｎｏ．１、３、５、６および従
来例のニッケル粉末それぞれを、エチルセルロース樹脂
をテルピネオール溶剤に溶解した有機ビヒクル中に分散
させてニッケルペーストを調整した後、３０μｍ厚のセ
ラミックグリーンシート上に印刷・乾燥させてニッケル
ペースト膜を形成した。その後、これらのニッケルペー
スト膜について、膜厚と表面粗さを求めた。即ち、膜厚
は、ニッケルペースト膜にＸ線を照射したときに発生す
る蛍光Ｘ線の強度によりニッケルペースト膜中のニッケ
ルの金属厚として、また、触針式粗さ計によりニッケル
金属および有機成分を含むニッケルペースト膜全体の厚
み（物理厚）として測定し、この金属厚を物理厚で除し
た値を１００倍したものを充填率として算出した。ま
た、表面粗さは、触針式粗さ計によりニッケルペースト
膜の表面粗さをＪＩＳＢ０６０１に定める中心線平
均粗さ（Ｒａ）と十点平均粗さ（Ｒｚ）として測定し
た。表２にニッケル粉末の特性とともにその結果を示
す。

【００２０】

【表２】

【００２１】表２より明らかな通り、本発明の製造方法
により得られたニッケル粉末の１次粒子径（平均粒径）
は０．３〜１．２μｍの範囲にわたっており、製造条件
によって従来の１μｍ程度と比較してより細かいニッケ
ル粉末を得ることができることを示している。また、得
られたニッケル粉末の粒度分布も従来と同等以上のシャ
ープさを有するものが得られている。さらに、本発明の
製造方法により得られたニッケル粉末を用いたニッケル
ペースト膜は、その充填率が３０．２〜３６．８％を示
し、従来例の充填率３０．１％と比較して、同等以上の
緻密なニッケルペースト膜を得ることができることを示
している。また、ニッケルペースト膜の表面粗さは中心
線平均粗さ（Ｒａ）で０．２４〜０．３２μｍ、十点平
均粗さ（Ｒｚ）で１．３０〜２．２８μｍを示し、従来
例の中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．４４μｍ、十点平均
粗さ（Ｒｚ）で３．１６μｍと比較して、より平坦な薄
いニッケルペースト膜を得ることができることを示して
いる。

【００２２】なお、上記実施例においては、アルカリ金
属水酸化物である水酸化ナトリウムとアンモニア化合物
であるアンモニア水を含む混合溶液をまず作製し、その
混合溶液に水溶性ニッケル(II)塩である塩化ニッケルの
水溶液を添加し混合した後、還元剤を添加して還元させ
ているが、本発明のニッケル粉末の製造方法はこれのみ
に限定されるものではない。即ち、アルカリ金属水酸化
物水溶液とアンモニア化合物水溶液と水溶性ニッケル(I
I)塩の水溶液とを一度に混合した後、還元剤を添加して
還元させても同様の結果が得られた。

【００２３】また、使用材料としては、上記実施例に限
定されるものではない。即ち，ＯＨ^-を生じるアルカリ
金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム以外に、水酸
化カリウム等の強アルカリを用いることができる。アン
モニウムイオンを生じるアンモニア化合物としては、ア
ンモニア水以外に、塩化アンモニウム等のアンモニウム
の強酸塩を適宜用いることができる。また、水溶性ニッ
ケル(II)塩としては、塩化ニッケル以外に、硫酸ニッケ
ル、硝酸ニッケル等のニッケルの強酸塩を適宜用いるこ
とができる。そして、還元剤としては、ヒドラジン以外
にヒドラジン水化物等のヒドラジン化合物を適宜用いる
ことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
アンモニア・ニッケル錯体を還元してニッケル粉末を得
る製造方法により、１次粒径が０．３〜１．２μｍの範
囲内にあり、かつ、ペーストとしたときに分散性のよい
ニッケル粉末を得ることができる。したがって、本発明
のニッケル粉末を用いたニッケルペーストを内部電極材
料として使用することにより、内部欠陥や電気特性の劣
化が抑えられた、低価格で小型大容量の積層セラミック
コンデンサを製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ金属水酸化物により生じるヒド
ロキシルイオンとアンモニア化合物により生じるアンモ
ニウムイオンを含む水溶液に、水溶性ニッケル(II)塩の
水溶液を混合してアンモニア・ニッケル錯体を生成させ
た後、還元剤を添加して該アンモニア・ニッケル錯体を
還元することを特徴とするニッケル粉末の製造方法。
【請求項２】アルカリ金属水酸化物により生じるヒド
ロキシルイオンを含む水溶液とアンモニア化合物により
生じるアンモニウムイオンを含む水溶液および水溶性ニ
ッケル(II)塩の水溶液を混合してアンモニア・ニッケル
錯体を生成させた後、還元剤を添加して該アンモニア・
ニッケル錯体を還元することを特徴とするニッケル粉末
の製造方法。
【請求項３】還元剤はヒドラジンまたはヒドラジン水
化物であることを特徴とする請求項１または２記載のニ
ッケル粉末の製造方法。
【請求項４】ヒドロキシルイオン量は０．２〜６モル
／ニッケルイオン、アンモニウムイオン量は０．４〜１
８モル／ニッケルイオン、ニッケルイオン濃度は０．１
〜３モル／リットル、還元剤量は５〜１５モル／ニッケ
ルイオンであることを特徴とする請求項１〜３のうちの
いずれかに記載のニッケル粉末の製造方法。
【請求項５】ヒドロキシルイオンとアンモニウムイオ
ンを含む水溶液、および水溶性ニッケル(II)塩の水溶液
の温度は、３０〜８０℃の範囲内にあり、かつ、還元剤
の温度は０〜８０℃の範囲内にあることを特徴とする請
求項１、３、４のうちのいずれかに記載のニッケル粉末
の製造方法。
【請求項６】ヒドロキシルイオンを含む水溶液とアン
モニウムイオンを含む水溶液および水溶性ニッケル(II)
塩の水溶液の温度は、３０〜８０℃の範囲内にあり、か
つ、還元剤の温度は０〜８０℃の範囲内にあることを特
徴とする請求項２、３、４のうちのいずれかに記載のニ
ッケル粉末の製造方法。