JPH1171601A - 粉体材料とその製造方法 - Google Patents
粉体材料とその製造方法Info
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- JPH1171601A JPH1171601A JP9247608A JP24760897A JPH1171601A JP H1171601 A JPH1171601 A JP H1171601A JP 9247608 A JP9247608 A JP 9247608A JP 24760897 A JP24760897 A JP 24760897A JP H1171601 A JPH1171601 A JP H1171601A
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- Japan
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- particles
- grain
- silicon oxide
- powder material
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｐｄ粒子に代えＭＬＣＣの構造欠陥を引き起
こし難い内部電極用ペーストの構成材料に適用できる粉
体材料とその製造方法を提供する。 【解決手段】 この粉体材料は結晶性Ｐｄ粒子を芯材と
しこの外表面を一様に被覆する非晶質酸化ケイ素の表面
層とで構成されることを特徴とし、またこの製造方法は
噴霧熱分解製造法により一段階で粉体材料を製造するこ
とを特徴とする。そして、この粉体材料は芯材である結
晶性Ｐｄ粒子の外表面が非晶質酸化ケイ素の表面層で覆
われていることから、結晶性Ｐｄ粒子が酸化され難くな
り、かつ、非晶質酸化ケイ素の表面層の作用により結晶
性Ｐｄ粒子が表面改質されてその分散性も改善される。
従って、ＭＬＣＣの構成層である内部電極と誘電体層の
膨張と収縮挙動を略一致させることが可能になることか
ら上記目的を達成できる。
こし難い内部電極用ペーストの構成材料に適用できる粉
体材料とその製造方法を提供する。 【解決手段】 この粉体材料は結晶性Ｐｄ粒子を芯材と
しこの外表面を一様に被覆する非晶質酸化ケイ素の表面
層とで構成されることを特徴とし、またこの製造方法は
噴霧熱分解製造法により一段階で粉体材料を製造するこ
とを特徴とする。そして、この粉体材料は芯材である結
晶性Ｐｄ粒子の外表面が非晶質酸化ケイ素の表面層で覆
われていることから、結晶性Ｐｄ粒子が酸化され難くな
り、かつ、非晶質酸化ケイ素の表面層の作用により結晶
性Ｐｄ粒子が表面改質されてその分散性も改善される。
従って、ＭＬＣＣの構成層である内部電極と誘電体層の
膨張と収縮挙動を略一致させることが可能になることか
ら上記目的を達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体材料とその製
造方法に係り、特に、積層セラミックコンデンサにおけ
る内部電極用ペーストの構成材料として有用な粉体材料
とその製造方法に関するものである。
造方法に係り、特に、積層セラミックコンデンサにおけ
る内部電極用ペーストの構成材料として有用な粉体材料
とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子部品の軽薄短小化が進み、チ
ップ部品である積層セラミックコンデンサ（以下、ＭＬ
ＣＣと略称する）に関しても小型化、高容量化の要求が
ますます高まりつつある。そして、ＭＬＣＣの小型化と
高容量化を図る最も効果的な手法は誘電体層と内部電極
を薄くして多層化を図ることである。
ップ部品である積層セラミックコンデンサ（以下、ＭＬ
ＣＣと略称する）に関しても小型化、高容量化の要求が
ますます高まりつつある。そして、ＭＬＣＣの小型化と
高容量化を図る最も効果的な手法は誘電体層と内部電極
を薄くして多層化を図ることである。
【０００３】ところで、この種のＭＬＣＣとして、例え
ば、図２（Ａ）〜（Ｂ）に示すような構造のものが従来
知られている。すなわち、このＭＬＣＣ（積層セラミッ
クコンデンサ）ａは、複数の誘電体層ｂと内部電極ｃが
交互に積層されたコンデンサ本体ｄと、このコンデンサ
本体ｄの外側に設けられその一方が奇数番目の内部電極
c1群に接続され他方が偶数番目の内部電極c2群に接続さ
れた一対の外部電極e1、e2とでその主要部が構成されて
いるものである。
ば、図２（Ａ）〜（Ｂ）に示すような構造のものが従来
知られている。すなわち、このＭＬＣＣ（積層セラミッ
クコンデンサ）ａは、複数の誘電体層ｂと内部電極ｃが
交互に積層されたコンデンサ本体ｄと、このコンデンサ
本体ｄの外側に設けられその一方が奇数番目の内部電極
c1群に接続され他方が偶数番目の内部電極c2群に接続さ
れた一対の外部電極e1、e2とでその主要部が構成されて
いるものである。
【０００４】そして、このＭＬＣＣは、従来、以下のよ
うにして製造されている。まず、粉末化されたチタン酸
バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）、鉛を含むペロブスカイト型
酸化物等の誘電体と、ポリビニルブチラール樹脂あるい
はブチルメタクリレートやメチルメタクリレート等のア
クリル系樹脂から成る有機バインダーを含む誘電体シー
ト（一般に、誘電体グリーンシートと称される）表面に
内部電極用ペーストをスクリーン印刷法にて製膜しかつ
乾燥させる。
うにして製造されている。まず、粉末化されたチタン酸
バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）、鉛を含むペロブスカイト型
酸化物等の誘電体と、ポリビニルブチラール樹脂あるい
はブチルメタクリレートやメチルメタクリレート等のア
クリル系樹脂から成る有機バインダーを含む誘電体シー
ト（一般に、誘電体グリーンシートと称される）表面に
内部電極用ペーストをスクリーン印刷法にて製膜しかつ
乾燥させる。
【０００５】次に、上記内部電極用ペーストが製膜され
た誘電体シートを所定の枚数重ね合せると共にこれ等を
熱圧着させた後、この熱圧着体を目的の大きさに切断す
る。続いて、上記誘電体シート内の有機バインダーや内
部電極用ペースト内の有機ビヒクル等のバーンアウト
（完全燃焼）と内部電極及び誘電体の同時焼結を目的と
して１３００℃程度の条件で上記熱圧着体を焼成する。
た誘電体シートを所定の枚数重ね合せると共にこれ等を
熱圧着させた後、この熱圧着体を目的の大きさに切断す
る。続いて、上記誘電体シート内の有機バインダーや内
部電極用ペースト内の有機ビヒクル等のバーンアウト
（完全燃焼）と内部電極及び誘電体の同時焼結を目的と
して１３００℃程度の条件で上記熱圧着体を焼成する。
【０００６】次に、この様にして得られた複数の誘電体
層と内部電極が交互に積層されかつ焼成された積層体
（コンデンサ本体）の両端を磨き、その一端側では奇数
番目の内部電極群の端面をまた他端側では偶数番目の内
部電極群の端面をそれぞれ露出させた後、その磨かれた
両端面にＭＬＣＣと外部のデバイスを結合させるための
一対の外部電極を取り付けて上記積層セラミックコンデ
ンサ（ＭＬＣＣ）が完成される。
層と内部電極が交互に積層されかつ焼成された積層体
（コンデンサ本体）の両端を磨き、その一端側では奇数
番目の内部電極群の端面をまた他端側では偶数番目の内
部電極群の端面をそれぞれ露出させた後、その磨かれた
両端面にＭＬＣＣと外部のデバイスを結合させるための
一対の外部電極を取り付けて上記積層セラミックコンデ
ンサ（ＭＬＣＣ）が完成される。
【０００７】ところで、上記誘電体シート表面上に製膜
される内部電極用ペーストとしては、従来、金属粉末と
有機ビヒクルを主成分とし必要に応じて粘度調整用の希
釈溶剤等が配合された組成物が適用されている。
される内部電極用ペーストとしては、従来、金属粉末と
有機ビヒクルを主成分とし必要に応じて粘度調整用の希
釈溶剤等が配合された組成物が適用されている。
【０００８】そして、ＭＬＣＣの内部電極に要求される
上記金属粉末の性質として、セラミック誘電体と反応し
ないこと、粉末自体が溶融しないこと、焼結時のセラミ
ック誘電体への拡散が少ないこと、及び、電気抵抗が小
さいこと等が挙げられる。
上記金属粉末の性質として、セラミック誘電体と反応し
ないこと、粉末自体が溶融しないこと、焼結時のセラミ
ック誘電体への拡散が少ないこと、及び、電気抵抗が小
さいこと等が挙げられる。
【０００９】この様な観点から、上記金属粉末として、
Ｐｄ粉末等の貴金属粉末が従来適用されている。
Ｐｄ粉末等の貴金属粉末が従来適用されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＭＬＣ
Ｃの同時焼成（Cofiring）プロセスにおいて、Ｐｄ粒子
に起因した構造欠陥を生じ易い問題点があった。すなわ
ち、上記Ｐｄ粒子が金属粉末として適用された場合、焼
成中、Ｐｄ粒子は溶融せずかつセラミック誘電体との反
応も少ない特性を有するが、空気中で加熱されると酸化
して黒色の酸化物（ＰｄＯ）になり、生成したＰｄＯは
８００℃付近で分解してＰｄに戻り、これ等一連の酸化
・還元反応により体積の膨張と収縮が起こる。
Ｃの同時焼成（Cofiring）プロセスにおいて、Ｐｄ粒子
に起因した構造欠陥を生じ易い問題点があった。すなわ
ち、上記Ｐｄ粒子が金属粉末として適用された場合、焼
成中、Ｐｄ粒子は溶融せずかつセラミック誘電体との反
応も少ない特性を有するが、空気中で加熱されると酸化
して黒色の酸化物（ＰｄＯ）になり、生成したＰｄＯは
８００℃付近で分解してＰｄに戻り、これ等一連の酸化
・還元反応により体積の膨張と収縮が起こる。
【００１１】すなわち、内部電極と誘電体の同時焼結
中、内部電極用ペーストの方では５００〜８００℃の間
にＰｄの酸化による約６８％の体積膨張または約１９％
の線膨張が起こり、そしてＰｄＯの還元による同量の収
縮が発生すると共に、更に、９００℃前後においてＰｄ
の焼結による急激な収縮を引き起こす。
中、内部電極用ペーストの方では５００〜８００℃の間
にＰｄの酸化による約６８％の体積膨張または約１９％
の線膨張が起こり、そしてＰｄＯの還元による同量の収
縮が発生すると共に、更に、９００℃前後においてＰｄ
の焼結による急激な収縮を引き起こす。
【００１２】他方、誘電体層の膨張・収縮現象は、１２
００〜１３００℃付近の焼結による収縮のみである。
００〜１３００℃付近の焼結による収縮のみである。
【００１３】従って、内部電極とセラミック誘電体の膨
張と収縮挙動が異なるため、セラミック誘電体と内部電
極の層間に引っ張り応力や圧縮応力が発生し、完成され
たＭＬＣＣにデラミネーション（Delamination，層間剥
離現象）やクラック等の構造欠陥が誘発され易い問題点
を有していた。
張と収縮挙動が異なるため、セラミック誘電体と内部電
極の層間に引っ張り応力や圧縮応力が発生し、完成され
たＭＬＣＣにデラミネーション（Delamination，層間剥
離現象）やクラック等の構造欠陥が誘発され易い問題点
を有していた。
【００１４】尚、ＭＬＣＣのこの様な構造欠陥を防止す
るため、セラミック誘電体と同質の誘電体微粒子や粘土
鉱物、有機ペントナイト等を内部電極用ペースト内に添
加してＰｄ粒子の過焼結を抑制する等の工夫も従来なさ
れているが、セラミック誘電体の特性や電極膜の連続性
に悪影響を及ぼす恐れがあるため未だ有効な防止方法と
はなり得ていない。
るため、セラミック誘電体と同質の誘電体微粒子や粘土
鉱物、有機ペントナイト等を内部電極用ペースト内に添
加してＰｄ粒子の過焼結を抑制する等の工夫も従来なさ
れているが、セラミック誘電体の特性や電極膜の連続性
に悪影響を及ぼす恐れがあるため未だ有効な防止方法と
はなり得ていない。
【００１５】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、金属粉末としての
上記Ｐｄ粒子に代えて、ＭＬＣＣの上述した構造欠陥を
引き起こし難い内部電極用ペーストの構成材料に適用で
きる粉体材料とその製造方法を提供することにある。
たもので、その課題とするところは、金属粉末としての
上記Ｐｄ粒子に代えて、ＭＬＣＣの上述した構造欠陥を
引き起こし難い内部電極用ペーストの構成材料に適用で
きる粉体材料とその製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る粉体材料は、結晶性Ｐｄ粒子を芯材としこの外表面を
一様に被覆する非晶質酸化ケイ素の表面層とで構成され
ることを特徴とし、また、請求項２に係る粉体材料は、
酸化ケイ素微粒子のマトリックス中に複数の結晶性Ｐｄ
微粒子が均一に分散された複合粒子にて構成されること
を特徴とするものである。
る粉体材料は、結晶性Ｐｄ粒子を芯材としこの外表面を
一様に被覆する非晶質酸化ケイ素の表面層とで構成され
ることを特徴とし、また、請求項２に係る粉体材料は、
酸化ケイ素微粒子のマトリックス中に複数の結晶性Ｐｄ
微粒子が均一に分散された複合粒子にて構成されること
を特徴とするものである。
【００１７】そして、請求項１記載の粉体材料は、芯材
である結晶性Ｐｄ粒子の外表面が非晶質酸化ケイ素の表
面層で覆われており、また、請求項２記載の粉体材料
は、複数の結晶性Ｐｄ微粒子が酸化ケイ素微粒子のマト
リックス中に均一に分散された複合粒子で構成されてい
ることから、上記結晶性Ｐｄ粒子若しくは結晶性Ｐｄ微
粒子が酸化され難くなり、かつ、非晶質酸化ケイ素の表
面層並びに酸化ケイ素微粒子のマトリックスの作用によ
り結晶性Ｐｄ粒子若しくは結晶性Ｐｄ微粒子が表面改質
されてその分散性も改善される。
である結晶性Ｐｄ粒子の外表面が非晶質酸化ケイ素の表
面層で覆われており、また、請求項２記載の粉体材料
は、複数の結晶性Ｐｄ微粒子が酸化ケイ素微粒子のマト
リックス中に均一に分散された複合粒子で構成されてい
ることから、上記結晶性Ｐｄ粒子若しくは結晶性Ｐｄ微
粒子が酸化され難くなり、かつ、非晶質酸化ケイ素の表
面層並びに酸化ケイ素微粒子のマトリックスの作用によ
り結晶性Ｐｄ粒子若しくは結晶性Ｐｄ微粒子が表面改質
されてその分散性も改善される。
【００１８】そして、請求項１または請求項２記載の粉
体材料が内部電極用ペーストの金属粉末として適用され
た場合、その結晶性Ｐｄ粒子若しくは結晶性Ｐｄ微粒子
表面の酸化が上記表面層若しくはマトリックスの作用で
防止されることに伴い、Ｐｄの酸化反応、ＰｄＯの還元
反応が起こる９００℃未満における内部電極用ペースト
の膨張・収縮現象が抑制されるため、ＭＬＣＣの構成層
である内部電極と誘電体層の膨張と収縮挙動を略一致さ
せることが可能となる。
体材料が内部電極用ペーストの金属粉末として適用され
た場合、その結晶性Ｐｄ粒子若しくは結晶性Ｐｄ微粒子
表面の酸化が上記表面層若しくはマトリックスの作用で
防止されることに伴い、Ｐｄの酸化反応、ＰｄＯの還元
反応が起こる９００℃未満における内部電極用ペースト
の膨張・収縮現象が抑制されるため、ＭＬＣＣの構成層
である内部電極と誘電体層の膨張と収縮挙動を略一致さ
せることが可能となる。
【００１９】ところで、請求項１記載の粉体材料等を製
造する場合、これ等粉体材料と類似の構造を有する粉体
材料の製造方法として、従来、以下のような手法が知ら
れている。例えば、事前に調製されたＡｇ粒子の表面に
ＣＶＤ法によりＳｉＯ2 層を製膜したり、あるいは、事
前に調製されたコア粒子の表面に界面反応法やゾルゲル
法、機械混合法等によりコーティング層を形成する方法
等が報告されている。しかし、これ等の従来法はコア粒
子の調製とコーティング層の形成とを二段階に分けて行
う必要があり、その分、製造効率は余り良好でない方法
であった。そこで、請求項３と請求項４に係る発明は、
請求項１及び請求項２に係る粉体材料を噴霧熱分解法に
より一段階で製造してその効率を改善させた発明に関す
る。
造する場合、これ等粉体材料と類似の構造を有する粉体
材料の製造方法として、従来、以下のような手法が知ら
れている。例えば、事前に調製されたＡｇ粒子の表面に
ＣＶＤ法によりＳｉＯ2 層を製膜したり、あるいは、事
前に調製されたコア粒子の表面に界面反応法やゾルゲル
法、機械混合法等によりコーティング層を形成する方法
等が報告されている。しかし、これ等の従来法はコア粒
子の調製とコーティング層の形成とを二段階に分けて行
う必要があり、その分、製造効率は余り良好でない方法
であった。そこで、請求項３と請求項４に係る発明は、
請求項１及び請求項２に係る粉体材料を噴霧熱分解法に
より一段階で製造してその効率を改善させた発明に関す
る。
【００２０】すなわち、請求項３に係る発明は、酸化ケ
イ素の超微粒子をＰｄ塩の水溶液中に分散させて原料溶
液を調製し、かつ、この原料溶液を噴霧して液滴とした
後、低温、中温及び高温の３つの温度領域を有する反応
管内に上記液滴を搬入し、この反応管内において乾燥、
熱分解及び結晶化処理して請求項１又は２記載の粉体材
料を製造することを特徴とし、また、請求項４に係る発
明は、請求項３記載の発明に係る請求項１の粉体材料の
製造方法を前提とし、上記酸化ケイ素超微粒子のＰｄに
対する割合が１０mass％、上記Ｐｄ塩の水溶液が０．５
mol/dm3 のＰｄ（ＮＯ3 ）2 水溶液、及び、上記低温、
中温及び高温の３つの温度領域が３００℃、６００℃及
び１４００℃であることを特徴とするものである。
イ素の超微粒子をＰｄ塩の水溶液中に分散させて原料溶
液を調製し、かつ、この原料溶液を噴霧して液滴とした
後、低温、中温及び高温の３つの温度領域を有する反応
管内に上記液滴を搬入し、この反応管内において乾燥、
熱分解及び結晶化処理して請求項１又は２記載の粉体材
料を製造することを特徴とし、また、請求項４に係る発
明は、請求項３記載の発明に係る請求項１の粉体材料の
製造方法を前提とし、上記酸化ケイ素超微粒子のＰｄに
対する割合が１０mass％、上記Ｐｄ塩の水溶液が０．５
mol/dm3 のＰｄ（ＮＯ3 ）2 水溶液、及び、上記低温、
中温及び高温の３つの温度領域が３００℃、６００℃及
び１４００℃であることを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】図１は、本発明に係る粉体材料を噴霧熱分
解法により製造する際に適用される噴霧熱分解製造装置
の概略構成を示す説明図である。
解法により製造する際に適用される噴霧熱分解製造装置
の概略構成を示す説明図である。
【００２３】すなわち、この噴霧熱分解製造装置１は、
ミスト発生部（超音波噴霧器、二流体ノズル、静電噴霧
器等）１０と、空気、窒素等キャリアガス混合・供給系
１１と、反応管１２と、この反応管１２の長さ方向に亘
り配置された低温加熱炉１３、中温加熱炉１４、高温加
熱炉１５と、これ等加熱炉の温度制御・記録系（図示せ
ず）と、粉体材料の回収部（サイクロン、フィルタ、静
電集塵器等）１６と、排気ガス処理部１７とでその主要
部が構成されている。
ミスト発生部（超音波噴霧器、二流体ノズル、静電噴霧
器等）１０と、空気、窒素等キャリアガス混合・供給系
１１と、反応管１２と、この反応管１２の長さ方向に亘
り配置された低温加熱炉１３、中温加熱炉１４、高温加
熱炉１５と、これ等加熱炉の温度制御・記録系（図示せ
ず）と、粉体材料の回収部（サイクロン、フィルタ、静
電集塵器等）１６と、排気ガス処理部１７とでその主要
部が構成されている。
【００２４】以下、酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）の超微粒子
をＰｄ塩であるＰｄ（ＮＯ3 ）2 水溶液に分散させた原
料溶液から、請求項１及び請求項２に係る粉体材料を合
成する場合を例としてこれ等材料の生成機構を説明す
る。
をＰｄ塩であるＰｄ（ＮＯ3 ）2 水溶液に分散させた原
料溶液から、請求項１及び請求項２に係る粉体材料を合
成する場合を例としてこれ等材料の生成機構を説明す
る。
【００２５】まず、ミスト発生部１０によって発生した
液滴は加熱された反応管１２内にキャリアガスによって
導入されると、低温加熱炉１３に位置された反応管１２
内において乾燥しかつＰｄ（ＮＯ3 ）2 の加水分解や生
成されたＰｄ（ＯＨ）2 等の熱分解等により各成分の原
料の乾燥混合物（ＰｄＯ・ｘＨ2Ｏ＋ＳｉＯ2）の固体粒
子を作る。この固体粒子の中ではＰｄＯ・ｘＨ2ＯとＳ
ｉＯ2が均一に混合している。
液滴は加熱された反応管１２内にキャリアガスによって
導入されると、低温加熱炉１３に位置された反応管１２
内において乾燥しかつＰｄ（ＮＯ3 ）2 の加水分解や生
成されたＰｄ（ＯＨ）2 等の熱分解等により各成分の原
料の乾燥混合物（ＰｄＯ・ｘＨ2Ｏ＋ＳｉＯ2）の固体粒
子を作る。この固体粒子の中ではＰｄＯ・ｘＨ2ＯとＳ
ｉＯ2が均一に混合している。
【００２６】次に、中温加熱炉１４に位置された反応管
１２内において更に加熱されると、温度の上昇に従って
粒子中のＰｄＯの一部は分解されて金属（Ｐｄ）とな
る。
１２内において更に加熱されると、温度の上昇に従って
粒子中のＰｄＯの一部は分解されて金属（Ｐｄ）とな
る。
【００２７】次に、高温加熱炉１５に位置された反応管
１２内において更に高温（７００℃以上）で加熱される
とＰｄＯが分解し、生成したナノオーダーのＰｄ超微粒
結晶粒子がＳｉＯ2 の超微粒子から成るマトリックス中
に均一に分散した構造の複合粒子である粉体材料（請求
項２に係る材料）が得られる。この温度はＰｄの焼結温
度（約３００℃）よりかなり高いので、生成したＰｄ超
微粒結晶粒子が合体しながら成長し、粒子の中央に集ま
ることによってＰｄだけのコア（芯材）を形成する。一
方、ＳｉＯ2 は焼結しないので粒子のマトリックスはほ
とんど収縮せず、複合粒子の粒径は変化しない。そし
て、上記高温加熱炉１５の温度が請求項２に係る粉体材
料を得る温度条件より高く設定されあるいは高温加熱炉
１５に位置された反応管１２内に上記複合粒子が長時間
浮遊して存在するとＰｄの焼結が更に進み、複合粒子内
部での再配列によって中心部にあったＳｉＯ2 も粒子表
面に押し出され、Ｐｄが粒子の真ん中に集まり、中実で
単結晶に近いコア粒子すなわち結晶性Ｐｄ粒子を芯材と
しこの外表面を一様に被覆する非晶質酸化ケイ素の表面
層とで構成された請求項１に係る粉体材料が得られる。
１２内において更に高温（７００℃以上）で加熱される
とＰｄＯが分解し、生成したナノオーダーのＰｄ超微粒
結晶粒子がＳｉＯ2 の超微粒子から成るマトリックス中
に均一に分散した構造の複合粒子である粉体材料（請求
項２に係る材料）が得られる。この温度はＰｄの焼結温
度（約３００℃）よりかなり高いので、生成したＰｄ超
微粒結晶粒子が合体しながら成長し、粒子の中央に集ま
ることによってＰｄだけのコア（芯材）を形成する。一
方、ＳｉＯ2 は焼結しないので粒子のマトリックスはほ
とんど収縮せず、複合粒子の粒径は変化しない。そし
て、上記高温加熱炉１５の温度が請求項２に係る粉体材
料を得る温度条件より高く設定されあるいは高温加熱炉
１５に位置された反応管１２内に上記複合粒子が長時間
浮遊して存在するとＰｄの焼結が更に進み、複合粒子内
部での再配列によって中心部にあったＳｉＯ2 も粒子表
面に押し出され、Ｐｄが粒子の真ん中に集まり、中実で
単結晶に近いコア粒子すなわち結晶性Ｐｄ粒子を芯材と
しこの外表面を一様に被覆する非晶質酸化ケイ素の表面
層とで構成された請求項１に係る粉体材料が得られる。
【００２８】尚、この製造プロセスでは、生成されるＰ
ｄ粒子の構造や結晶性は液滴／粒子の加熱条件（加熱温
度、加熱時間、加熱速度等）に影響されるので、目的と
する粉体材料に合わせた上記加熱条件の設定が重要であ
る。
ｄ粒子の構造や結晶性は液滴／粒子の加熱条件（加熱温
度、加熱時間、加熱速度等）に影響されるので、目的と
する粉体材料に合わせた上記加熱条件の設定が重要であ
る。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００３０】［実施例１］Ｐｄの原料はＰｄ（ＮＯ3 ）
2 （東洋化学工業製）を用い、ＳｉＯ2 の原料は火炎中
加水分解法で合成したＳｉＯ2 超微粒子（純度９９．９
％、和光純薬工業製）を用いた。
2 （東洋化学工業製）を用い、ＳｉＯ2 の原料は火炎中
加水分解法で合成したＳｉＯ2 超微粒子（純度９９．９
％、和光純薬工業製）を用いた。
【００３１】そして、ＳｉＯ2 超微粒子をＰｄに対して
１０mass％（質量％）の割合で０．５mol/dm3 のＰｄ
（ＮＯ3 ）2 水溶液中に混合し、超音波で分散させて出
発溶液（原料溶液）を調製した。
１０mass％（質量％）の割合で０．５mol/dm3 のＰｄ
（ＮＯ3 ）2 水溶液中に混合し、超音波で分散させて出
発溶液（原料溶液）を調製した。
【００３２】尚、原料に用いたＳｉＯ2 粒子は粒径２０
ｎｍ前後の球状であり、実測した比表面積は１８４．７
ｍ2 ／ｇである。ＸＲＤ分析によりＳｉＯ2 粒子は非晶
質であり、ＴＧ−ＤＴＡ測定より空気中１２００℃まで
熱の出入りと重量変化はほとんどないことが分かった。
ｎｍ前後の球状であり、実測した比表面積は１８４．７
ｍ2 ／ｇである。ＸＲＤ分析によりＳｉＯ2 粒子は非晶
質であり、ＴＧ−ＤＴＡ測定より空気中１２００℃まで
熱の出入りと重量変化はほとんどないことが分かった。
【００３３】次に、図１に示した噴霧熱分解製造装置に
上記出発溶液（原料溶液）を導入して、結晶性Ｐｄ粒子
を芯材としこの外表面を一様に被覆する非晶質酸化ケイ
素の表面層とで構成された粉体材料すなわちＳｉＯ2 被
覆Ｐｄ粒子を合成した。
上記出発溶液（原料溶液）を導入して、結晶性Ｐｄ粒子
を芯材としこの外表面を一様に被覆する非晶質酸化ケイ
素の表面層とで構成された粉体材料すなわちＳｉＯ2 被
覆Ｐｄ粒子を合成した。
【００３４】尚、上記噴霧熱分解製造装置において低温
加熱炉１３である乾燥炉の温度は３００℃、中温加熱炉
１４である熱分解炉の温度は６００℃、及び、高温加熱
炉１５である結晶化炉の温度は１４００℃にそれぞれ設
定されている。
加熱炉１３である乾燥炉の温度は３００℃、中温加熱炉
１４である熱分解炉の温度は６００℃、及び、高温加熱
炉１５である結晶化炉の温度は１４００℃にそれぞれ設
定されている。
【００３５】また、合成した粒子の形態は、電界放射型
走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ；日立製作所製，Ｓ−
８００）で観察した。また、粒子をエポキシ樹脂に包理
してミクロトーム（Reichert-Nissei製，Ultracut Ｎ）
で５０〜８０ｎｍの厚さの薄片に切り、透過型電子顕微
鏡（ＴＥＭ；日本電子製，JEM-200CX）で粒子の内部構
造を観察し、付属のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（Ｅ
ＤＳ；Philips製，EDAX-PV9900）で組成分析を行った。
これ等の観察結果を以下の『結果』の欄において実施例
２並びに比較例の結果と共に詳細に説明する。
走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ；日立製作所製，Ｓ−
８００）で観察した。また、粒子をエポキシ樹脂に包理
してミクロトーム（Reichert-Nissei製，Ultracut Ｎ）
で５０〜８０ｎｍの厚さの薄片に切り、透過型電子顕微
鏡（ＴＥＭ；日本電子製，JEM-200CX）で粒子の内部構
造を観察し、付属のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（Ｅ
ＤＳ；Philips製，EDAX-PV9900）で組成分析を行った。
これ等の観察結果を以下の『結果』の欄において実施例
２並びに比較例の結果と共に詳細に説明する。
【００３６】次に、粒子の比表面積はＢＥＴ法（Microm
eritics製，Flowsorb II）で測定し、また、粒子の熱分
析（ＴＧ−ＤＴＡ；理学電気製，TAS-200）は窒素中で
２０Ｋ・min-1の加速速度で行った。
eritics製，Flowsorb II）で測定し、また、粒子の熱分
析（ＴＧ−ＤＴＡ；理学電気製，TAS-200）は窒素中で
２０Ｋ・min-1の加速速度で行った。
【００３７】［実施例２］ＳｉＯ2 超微粒子をＰｄに対
し１mass％（質量％）の割合で０．５mol/dm3 のＰｄ
（ＮＯ3 ）2 水溶液中に混合して出発溶液（原料溶液）
を調製している点を除き実施例１と略同一の条件でＳｉ
Ｏ2 被覆Ｐｄ粒子を合成した。
し１mass％（質量％）の割合で０．５mol/dm3 のＰｄ
（ＮＯ3 ）2 水溶液中に混合して出発溶液（原料溶液）
を調製している点を除き実施例１と略同一の条件でＳｉ
Ｏ2 被覆Ｐｄ粒子を合成した。
【００３８】［比較例］ＳｉＯ2 超微粒子が無添加の
０．５mol/dm3 のＰｄ（ＮＯ3 ）2 水溶液を出発溶液
（原料溶液）としている点を除き実施例１と略同一の条
件でＰｄ粒子を合成した。
０．５mol/dm3 のＰｄ（ＮＯ3 ）2 水溶液を出発溶液
（原料溶液）としている点を除き実施例１と略同一の条
件でＰｄ粒子を合成した。
【００３９】『結果』合成された粒子のＳＥＭ写真と粒
子の薄片のＴＥＭ写真から以下のことが確認された。
子の薄片のＴＥＭ写真から以下のことが確認された。
【００４０】すなわち、ＳｉＯ2 超微粒子が無添加の比
較例に係るＰｄ粒子では表面は非常に平滑であるのと比
較すると、ＳＥＭ写真から合成された実施例１に係る粒
子の表面に凹凸があり、ＳｉＯ2 超微粒子で覆われてい
ることが分かる。粒子の薄片のＴＥＭ写真にはコントラ
ストの著しく異なる二相が観察された。
較例に係るＰｄ粒子では表面は非常に平滑であるのと比
較すると、ＳＥＭ写真から合成された実施例１に係る粒
子の表面に凹凸があり、ＳｉＯ2 超微粒子で覆われてい
ることが分かる。粒子の薄片のＴＥＭ写真にはコントラ
ストの著しく異なる二相が観察された。
【００４１】そして、ＴＥＭ−ＥＤＳ分析より、透明に
見える表面部にはＳｉ元素が、粒子内部の不透明な部分
にはＰｄが検出された。また、電子線回折により表面部
は非晶質を示すブロードなリングパターンが、Ｐｄの部
分は立方晶を示す回折パターンが認められた。試料のＸ
ＲＤパターンには立方晶Ｐｄの鋭いピークのみが認めら
れ、ＳｉＯ2 に帰属されるピークは現れなかった。
見える表面部にはＳｉ元素が、粒子内部の不透明な部分
にはＰｄが検出された。また、電子線回折により表面部
は非晶質を示すブロードなリングパターンが、Ｐｄの部
分は立方晶を示す回折パターンが認められた。試料のＸ
ＲＤパターンには立方晶Ｐｄの鋭いピークのみが認めら
れ、ＳｉＯ2 に帰属されるピークは現れなかった。
【００４２】これ等の結果から、ＳｉＯ2 超微粒子が１
０mass％添加された実施例１の場合、結晶性の高いＰｄ
粒子のコア（芯材）と、厚さがほぼ均一なＳｉＯ2 の表
面層からなるマイクロカプセル粒子（粉体材料）が得ら
れることが確認された。
０mass％添加された実施例１の場合、結晶性の高いＰｄ
粒子のコア（芯材）と、厚さがほぼ均一なＳｉＯ2 の表
面層からなるマイクロカプセル粒子（粉体材料）が得ら
れることが確認された。
【００４３】計算では、添加量が１０mass％の実施例１
と添加量が１mass％の実施例２の場合、ＳｉＯ2 の体積
分率はそれぞれ約３５％と５．２％で、０．５μｍの球
状Ｐｄ粒子表面にはそれぞれ４６ｎｍと４．６ｎｍの被
覆層が形成される。
と添加量が１mass％の実施例２の場合、ＳｉＯ2 の体積
分率はそれぞれ約３５％と５．２％で、０．５μｍの球
状Ｐｄ粒子表面にはそれぞれ４６ｎｍと４．６ｎｍの被
覆層が形成される。
【００４４】粒子内部構造の観察ではＳｉＯ2 層がポー
ラスなので少し厚めに見えるが、添加量が１mass％の実
施例２の場合、ＳｉＯ2 による被覆は若干不完全でＰｄ
粒子の一部が露出していることが観察された。
ラスなので少し厚めに見えるが、添加量が１mass％の実
施例２の場合、ＳｉＯ2 による被覆は若干不完全でＰｄ
粒子の一部が露出していることが観察された。
【００４５】また、ＥＤＳ分析と電子線回折により、Ｓ
ｉＯ2 超微粒子の集まった表面層の中に少量の細かい球
状Ｐｄ超微粒子が混入することもあったが、逆にＳｉＯ
2 が内部のＰｄ粒子中に存在することはなかった。
ｉＯ2 超微粒子の集まった表面層の中に少量の細かい球
状Ｐｄ超微粒子が混入することもあったが、逆にＳｉＯ
2 が内部のＰｄ粒子中に存在することはなかった。
【００４６】そして、実施例１及び実施例２に係る粉体
材料（ＳｉＯ2 被覆Ｐｄ粒子）を適用して内部電極用ペ
ーストを調製し、かつ、この内部電極用ペーストを用い
てＭＬＣＣを製造したところ、比較例のＰｄ粒子が適用
された内部電極用ペーストを用いた場合に較べてデラミ
ネーションやクラック等の構造欠陥が少なかった。
材料（ＳｉＯ2 被覆Ｐｄ粒子）を適用して内部電極用ペ
ーストを調製し、かつ、この内部電極用ペーストを用い
てＭＬＣＣを製造したところ、比較例のＰｄ粒子が適用
された内部電極用ペーストを用いた場合に較べてデラミ
ネーションやクラック等の構造欠陥が少なかった。
【００４７】
【発明の効果】請求項１記載の発明に係る粉体材料は、
芯材である結晶性Ｐｄ粒子の外表面が非晶質酸化ケイ素
の表面層で覆われており、また、請求項２記載の発明に
係る粉体材料は、複数の結晶性Ｐｄ微粒子が酸化ケイ素
微粒子のマトリックス中に均一に分散された複合粒子で
構成されていることから、上記結晶性Ｐｄ粒子若しくは
結晶性Ｐｄ微粒子が酸化され難くなり、かつ、非晶質酸
化ケイ素の表面層並びに酸化ケイ素微粒子のマトリック
スの作用により結晶性Ｐｄ粒子若しくは結晶性Ｐｄ微粒
子が表面改質されてその分散性も改善される。
芯材である結晶性Ｐｄ粒子の外表面が非晶質酸化ケイ素
の表面層で覆われており、また、請求項２記載の発明に
係る粉体材料は、複数の結晶性Ｐｄ微粒子が酸化ケイ素
微粒子のマトリックス中に均一に分散された複合粒子で
構成されていることから、上記結晶性Ｐｄ粒子若しくは
結晶性Ｐｄ微粒子が酸化され難くなり、かつ、非晶質酸
化ケイ素の表面層並びに酸化ケイ素微粒子のマトリック
スの作用により結晶性Ｐｄ粒子若しくは結晶性Ｐｄ微粒
子が表面改質されてその分散性も改善される。
【００４８】従って、これ等粉体材料が内部電極用ペー
ストの金属粉末として適用された場合、その結晶性Ｐｄ
粒子若しくは結晶性Ｐｄ微粒子表面の酸化が上記表面層
若しくはマトリックスの作用で防止されることに伴い、
Ｐｄの酸化反応、ＰｄＯの還元反応が起こる９００℃未
満における内部電極用ペーストの膨張・収縮現象が抑制
されるため、ＭＬＣＣの構成層である内部電極と誘電体
層の膨張と収縮挙動を略一致させることが可能となる効
果を有する。
ストの金属粉末として適用された場合、その結晶性Ｐｄ
粒子若しくは結晶性Ｐｄ微粒子表面の酸化が上記表面層
若しくはマトリックスの作用で防止されることに伴い、
Ｐｄの酸化反応、ＰｄＯの還元反応が起こる９００℃未
満における内部電極用ペーストの膨張・収縮現象が抑制
されるため、ＭＬＣＣの構成層である内部電極と誘電体
層の膨張と収縮挙動を略一致させることが可能となる効
果を有する。
【００４９】また、請求項３及び請求項４記載の発明に
係る粉体材料の製造方法によれば、一段階で請求項１及
び請求項２に係る粉体材料を製造できるためその効率の
改善が図れる効果を有している。
係る粉体材料の製造方法によれば、一段階で請求項１及
び請求項２に係る粉体材料を製造できるためその効率の
改善が図れる効果を有している。
【図１】本発明に係る粉体材料を製造するための噴霧熱
分解製造装置の概略構成を示す説明図。
分解製造装置の概略構成を示す説明図。
【図２】図２（Ａ）は積層セラミックコンデンサの概略
斜視図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の一部切欠断面
図である。
斜視図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の一部切欠断面
図である。
１ 噴霧熱分解製造装置 １０ ミスト発生部 １１ キャリアガス混合・供給系 １２ 反応管 １３ 低温加熱炉 １４ 中温加熱炉 １５ 高温加熱炉 １６ 回収部 １７ 排気ガス処理部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｇ 4/12 ３６１ Ｈ０１Ｇ 1/01 (72)発明者 篠崎 和夫 東京都稲城市大丸13−６ (72)発明者 水谷 惟恭 東京都品川区荏原７−16−12
Claims (4)
- 【請求項１】結晶性Ｐｄ粒子を芯材としこの外表面を一
様に被覆する非晶質酸化ケイ素の表面層とで構成される
ことを特徴とする粉体材料。 - 【請求項２】酸化ケイ素微粒子のマトリックス中に複数
の結晶性Ｐｄ微粒子が均一に分散された複合粒子にて構
成されることを特徴とする粉体材料。 - 【請求項３】酸化ケイ素の超微粒子をＰｄ塩の水溶液中
に分散させて原料溶液を調製し、かつ、この原料溶液を
噴霧して液滴とした後、低温、中温及び高温の３つの温
度領域を有する反応管内に上記液滴を搬入し、この反応
管内において乾燥、熱分解及び結晶化処理して請求項１
又は２記載の粉体材料を製造することを特徴とする粉体
材料の製造方法。 - 【請求項４】上記酸化ケイ素超微粒子のＰｄに対する割
合が１０mass％、上記Ｐｄ塩の水溶液が０．５mol/dm3
のＰｄ（ＮＯ3 ）2 水溶液、及び、上記低温、中温及び
高温の３つの温度領域が３００℃、６００℃及び１４０
０℃であることを特徴とする請求項１記載の粉体材料を
製造する請求項３記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9247608A JPH1171601A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 粉体材料とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9247608A JPH1171601A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 粉体材料とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1171601A true JPH1171601A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=17166045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9247608A Pending JPH1171601A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 粉体材料とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1171601A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100658113B1 (ko) | 2005-04-27 | 2006-12-14 | 한국기계연구원 | 화학기상응축법에 의한 실리카 코팅 나노철분말 합성공정 |
| KR100925150B1 (ko) | 2008-05-29 | 2009-11-05 | 한국세라믹기술원 | 초음파 분무 열분해 장치 |
| US7615939B2 (en) | 2003-03-17 | 2009-11-10 | C&D Zodiac, Inc. | Spectrally calibratable multi-element RGB LED light source |
| JP2010018466A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Japan Fine Ceramics Center | 噴霧熱分解装置の反応室及び噴霧熱分解装置 |
| WO2018092664A1 (ja) * | 2016-11-16 | 2018-05-24 | 昭栄化学工業株式会社 | 金属粉末の製造方法 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP9247608A patent/JPH1171601A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7615939B2 (en) | 2003-03-17 | 2009-11-10 | C&D Zodiac, Inc. | Spectrally calibratable multi-element RGB LED light source |
| KR100658113B1 (ko) | 2005-04-27 | 2006-12-14 | 한국기계연구원 | 화학기상응축법에 의한 실리카 코팅 나노철분말 합성공정 |
| KR100925150B1 (ko) | 2008-05-29 | 2009-11-05 | 한국세라믹기술원 | 초음파 분무 열분해 장치 |
| JP2010018466A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Japan Fine Ceramics Center | 噴霧熱分解装置の反応室及び噴霧熱分解装置 |
| CN109952168A (zh) * | 2016-11-16 | 2019-06-28 | 昭荣化学工业株式会社 | 金属粉末的在制造方法 |
| WO2018092665A1 (ja) * | 2016-11-16 | 2018-05-24 | 昭栄化学工業株式会社 | 金属粉末の製造方法 |
| WO2018092664A1 (ja) * | 2016-11-16 | 2018-05-24 | 昭栄化学工業株式会社 | 金属粉末の製造方法 |
| CN109982798A (zh) * | 2016-11-16 | 2019-07-05 | 昭荣化学工业株式会社 | 金属粉末的在制造方法 |
| JPWO2018092664A1 (ja) * | 2016-11-16 | 2019-10-17 | 昭栄化学工業株式会社 | 金属粉末の製造方法 |
| JPWO2018092665A1 (ja) * | 2016-11-16 | 2019-10-17 | 昭栄化学工業株式会社 | 金属粉末の製造方法 |
| CN109952168B (zh) * | 2016-11-16 | 2022-05-10 | 昭荣化学工业株式会社 | 金属粉末的在制造方法 |
| US11426791B2 (en) | 2016-11-16 | 2022-08-30 | Shoei Chemical Inc. | Method for producing metal powder |
| US11458536B2 (en) | 2016-11-16 | 2022-10-04 | Shoei Chemical Inc. | Method for producing metal powder |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040622 |