一文了解MLCC内电极用超细镍粉的制备

MLCC是由Ni和Pt等金属内电极与介质材料交替叠层而成，然后经高温烧结，最后在两端封上金属端电极的具有独居石结构的器件。

MLCC内部结构及电路简图a) 结构示意图；b)电路简图

传统MLCC内电极一般采用Ag/Pd电极和Pd电极，成本较高。所以，内电极的贱金属化对MLCC的进一步发展有至关重要的作用。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并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，作为MLCC内电极的超细镍粉具有以下几个主要特点：（１）镍内电极成本低，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Ag/Pd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，与内电极可同时烧成，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Ag/Pd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Ag/Pd系电极，可以降低MLCC的等效串联电阻，提高阻抗频率。

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MLCC用超细镍粉的制备方法

MLCC电极用超细镍粉的制备方法按反应体系的状态大体上可分为固相法、气相法和液相法。

1 气相法
1.1蒸发－冷凝法

蒸发－冷凝法生产超细镍粉的过程为：将金属镍加热到1425℃汽化，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，如在1.3Ｐa压力下加热到700℃即得到镍蒸气。

蒸发－冷凝法在理论上可以制备任何材料，其特点是所制取的超细粉末表面清洁，粒径可调，结晶形状一般为球形，特别适合于金属超细粉末的制备，它是制备MLCC用超细镍粉的有效方法。

1.2羰基镍热分解法

主要分两步进行：第一步是制备羰基镍Ni(CO)4；第二步是分解羰基镍获得镍粉。该法比较实用，生产的镍粉（粒径一般在１μｍ到几十纳米之间）纯度非常高，用途比较广泛。不过该方法制备的镍粉形状不规则，要用于MLCC内电极材料，需要经过球化处理。

该方法适合于工业化生产，但主要存在两个缺点：一是热解塔内分解温度较高，镍粉易烧结，故粒径较大；二是羰基镍是一种剧毒物质，对人的身体健康有害，会对环境造成极大污染。

1.3化学气相沉淀法

化学气相沉积法又称气相氢还原法，是制备MLCC用镍粉的常用方法。该方法是在高温下使氯化镍挥发，然后在氢气气氛下还原为金属镍原子，通过形核、生长、碰撞等过程，得到球形超细镍粉。化学气相沉积法由于其结晶温度高，因而所生产的镍粉结晶性好，纯度高，颗粒粒度可控。

该法能够以较低的生产成本生产粒径均匀的球形超细镍粉，适合于MLCC中代替金属钯的电极材料，其价格可与传统的电容器电极材料相竞争，但是所需设备比较昂贵，而且设备腐蚀严重。

1.4电爆炸丝法

电爆炸丝法是在充满惰性气体的反应室中，对镍丝施加直流高压电，在镍丝内部形成很高的电流密度（107Ａ／cm３），使镍丝爆炸获得超细镍粉。镍丝可通过一个供丝系统自动进入反应室中，从而使上述过程可重复进行。

2 液相法