[发明专利]一种镍电极组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种镍电极组合物及其制备方法和应用，所述镍电极组合物的制备原料包括：镍、陶瓷、非镍金属，所述非镍金属在所述镍电极组合物中的质量百分比为1％～3％。本发明通过在镍基础上加入特定含量的其他金属，在镍电极组合物与陶瓷介质层共烧过程中，所添加的非镍金属更容易与弱氧化条件下的氧结合，并在Ni与陶瓷界面上产生Ni‑M‑O(M表示非镍金属)晶相结构，一方面阻止了Ni在烧结过程中的氧化，另一方面在Ni与陶瓷界面上形成结合力更强的二次相，该二次相有效增加了Ni电极与介质层之间的结合力，可以明显改善Ⅰ类MLCC产品的层间结合力，降低产品层裂风险，尤其是高容量、多层数产品。

技术领域

本发明涉及电子复合粉体以及片式多层陶瓷电容器电极材料技术领域，尤其涉及一种镍电极组合物及其制备方法和应用。

背景技术

片式多层陶瓷电容器(MLCC)含有陶瓷介质层和内电极，其中内电极一般是将内电极浆料印刷在两片陶瓷介质层之间，然后与陶瓷介质层共烧而得。MLCC产品主要采用Ni，Cu等贱金属作为内电极材料，这些内电极材料熔点较低，烧结过程中，内电极印刷图案边缘部分更容易被氧化，导致电极材料导电性下降，损耗偏高。目前通常采用银包镍材料作为电子浆料的粉体材料，以此提高MLCC电极材料的抗氧化性，但该种方法制备电子粉体成本高，而且存在一定的污染，制备工艺不易控制；并且在制备高容量、多层数MLCC产品时，Ni电极占比较多，与介质层之间烧结收缩差异更大，造成层间结合力下降，积累应力变大，结合力更差，更容易产生分层开裂等问题。目前大多数厂家对MLCC产品层裂的微观机理研究不足，不能从根本上解决MLCC产品的开裂问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种镍电极组合物，能够避免在烧结过程中Ni被氧化，且不容易发生层裂。

同时，本发明还提供该镍电极组合物的制备方法和应用。

具体地，为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

本发明第一方面是提供一种镍电极组合物，所述镍电极组合物的制备原料包括：镍、陶瓷、非镍金属，所述非镍金属在所述镍电极组合物中的质量百分比为1％～3％。

根据本发明第一方面的镍电极组合物，至少具有如下有益效果：

本发明的镍电极组合物作为一种陶瓷电容器的内电极浆料，在镍粉基础上加入特定含量的其他金属，在镍电极组合物与陶瓷介质层共烧过程中，所添加的非镍金属更容易与弱氧化条件下的氧结合，并在Ni与陶瓷界面上产生Ni-M-O(M表示非镍金属)晶相结构，一方面阻止了Ni在烧结过程中的氧化，另一方面在Ni与陶瓷界面上形成结合力更强的二次相，该二次相有效增加了Ni电极与介质层之间的结合力，可以明显改善Ⅰ类MLCC产品的层间结合力，降低产品层裂风险，尤其是高容量、多层数产品。同时，若非镍金属在其中的质量占比＜1wt％，则无法在MLCC产品共烧后产生明显有效的二次相，无法起到增强层间结合力的作用；若非镍金属的质量占比大于3wt％，则在镍电极中产生太多的二次相，导致二次相聚集，造成镍电极空间连续性变差，产品的电性能恶化。

在本发明的一些实施方式中，所述非镍金属包括锰、镁、铝、钒、钴、稀土金属中的任意一种或多种。非镍金属选择易于与氧反应，生成二次相的金属元素，以及多价、变价金属，同时优选价格相较便宜的贱金属。

在本发明的一些实施方式中，所述镍电极组合物的制备原料还包括粘合剂、增粘剂、溶剂、分散剂中的任意一种或多种组合，优选包括粘合剂、增粘剂、溶剂、分散剂的组合。

在本发明的一些实施方式中，所述镍电极组合物包括如下质量百分比的制备原料：

镍45％～50％

陶瓷10％～15％

非镍金属1％～3％

粘合剂2％～3％

增粘剂1％～3％