镍粉的制备与应用

发布日期:2020/2/3 10:17:36

背景及概述^[1]

镍粉作为用于制作厚膜导电体的导电糊剂的材料而被使用。前述厚膜导电体可以用于电气电路的形成、层叠陶瓷电容器和多层陶瓷基板等层叠陶瓷部件的电极等。特别是，层叠陶瓷电容器中，出于小型/高容量化的要求，高层叠化推进，用于其的导电糊剂的用量也大幅增加。因此，作为导电糊剂中使用的金属粉末，避免使用昂贵的贵金属而廉价的镍等贱金属变成主流。

制备^[1]

在6000L的反应釜内加入700L纯水，加入碳酸氢铵固体10kg，并加热到30℃，搅拌速率为150r/min，配制得到底液。待碳酸氢铵全部溶解后，用计量泵按60L/h的流量向底液中加入氯化镍溶液，其中，氯化镍溶液中镍浓度为80g/L，并按150L/h的初始流量向底液中加入草酸铵的浓度为60g/L的草酸铵溶液，镍盐溶液中的镍与草酸铵溶液中的草酸铵的摩尔比为1:1.1，保持温度为30℃，搅拌速率为150r/min。通过调节草酸铵流量，使pH值不断降低到1.5，待草酸钴D50粒径长到20μm时，停止加料，继续搅拌30分钟，离心过滤，洗涤干燥，并过80目筛分，得到草酸镍粉末，草酸镍松装密度为0.96g/cm3。草酸镍粉末在氢气气氛下 400℃还原2h，得到镍粉粗品，将镍粉粗品破碎。取破碎后的镍粉粗品2kg，浸泡在醋酸镍浓度为120g/L的醋酸镍溶液中，搅拌10分钟后，离心脱水，50℃干燥3h，控制吸附后的镍粉粗品中水分的质量含量为2％，吸附后的镍粉粗品中的镍的质量增加0.1％。吸附后的镍粉粗品在300℃还原2h，得到镍粉，镍粉破碎过300目筛分，最终得到镍粉成品。

应用^[2-3]

1、导电油漆在国外的发展速度很快，已进入实用化阶段，而我国在导电油漆方面的研究开发起步较晚。而近几年随着我国电子工业的迅速发展，对防静电、消除静电产品的需求已十分迫切，也要求用导电油漆代替部分金属制品进行电磁波屏蔽，这一切为导电油漆的研究和开发带来了良好的社会环境。一般来说，对电磁屏蔽材料的屏蔽性能越高越好，在油漆中加入导电纤维，虽然可以制备出导电油漆，但是当的含量过高时，导电油漆成本高且成膜的使用寿命短；若加入炭黑，虽然炭黑成本不高，但是导电性不能充分发挥，为了克服这一问题，发明CN201611172815.3通过在油漆中添加铜粉和导电炭黑制备出一种新型铜粉-炭黑导电油漆，该方法制备出的导电漆导电性能强。

本发明提供如下技术方案：一种新型镍粉-炭黑导电油漆及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：

⑴将适量丙烯酸树脂、325氨基酸树脂、氧化苯甲酰、苯乙烯和乙醛依次投入到一容器中，并不停地搅拌；

⑵往上述溶液中加入聚乙烯蜡粉，使其混合均匀得初级油漆混合物，备用；

⑶取适量炭黑和镍粉，用研磨罐一起混合磨细；

⑷在备用混合物中加入质量为15-30％的所述的镍粉-炭黑粉末；

⑸在常温密闭条件下，超声振荡1-2h，得镍粉-炭黑导电油漆。

本发明具有下列优点和特性；(1)导电性能强，稳定性强；(2)这种油漆的制备工艺要求不高，流程简单；(3)本油漆制造成本较低、具有广泛的应用前景。

2、微细镍粉作为导电填料广泛应用于电路保护的正温度系数热敏器件，其具有明显降低电阻率的优点。但是由于微细镍粉具有比较大的比表面积，表面缺陷比较，具有热力学不稳定性，从而使正热敏系数热敏器件的耐候性降低。因此对微细镍粉进行合适的表面改性，如包覆钴，铜等，可以克服微细镍粉易氧化，易团聚等缺点，从而有效改善和提高微细镍粉的抗氧化等物理化学性能，扩大镍粉的应用范围。因为在镍粉表面包覆适量的银能够提高避免微细镍粉与空气的接触，提高微细镍粉的抗氧化能力，将改性后的微细镍粉作为导电填料加入到聚合物中，可以有效提高正温度系数热敏器件的耐候性。