일반기술

니켈 나노분말의 합성방법

*원리 및 구성본 발명은 니켈 나노분말의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수용성 니켈염, 핵생성제 및 분산제가 함께 용해된 니켈 수용액을 제조하고, 여기에 계면활성제와 사이클로헥사느이 혼합용액을 가하여 마이크로에멀젼 상태화한 후 가온하여 암모니아수와 환원제로 환원반응시키고, 이를 급냉한 다음 안정화제와 에탄올을 가하여 층 분리시킨 후 원심분리하여 니켈 나노입자를 회수하여 건조시키는 단계를 포함하여 구성된다. *배경니켈 금속 분말은 적층세라믹콘덴서(MLCC)의 내부전극이나 전지의 다공성 전극, 연료전지의 중공 다공성 전극 및 다양한 전자부품의 전극을 형성하는 재료로 이용되고 있다. 니켈은 페이스트 성상이 양호하고, 도체 부분의 미세한 패턴화나 박층화가 가능한 것으로, 전자회로의 도체 형성용으로서 수요가 급격히 높아지고 있다. 종래의 적층세라믹콘덴서의 내부 전극용 재료로는 팔라듐(Pd), 백금(Pt) 등의 구금속류가 주로 사용되었다. 그러나 콘덴서의 고용량화를 위해 적층수가 증가하고 있으나 귀금속은 원료가 고가이어서 최근에는 비용절감을 위해서 내부전극용 재료로서 니켈 분말이 많이 사용되고 있다. 한편, 콘덴서의 적층수를 증가시키기 위한 관점에서는니켈 금속 분말의 입자크기가 작고 고른 입도분포와 구형에 가까운 형상을 가져야 하며, 금속 입자표면의 산화를 방지시키고 응집을 억제하고 분산성을 높이기 위해서 분말의 입자표면이 안정화될 필요성이 있다.*제조방법 상의 특징본 발명은 마이크로에멀젼을 이용한 액상반응으로 니켈 나노분말을 제조함에 있어서,1) 수용성 니켈염을 증류수에 용해시키고 핵생성제로 질산은 및 분산제를 첨가하여 니켈 수용액을 제조하는 단계.2) 계면활성제와 사이클로헥산의 혼합용액을 상기 니켈 수용액과 섞어 시킴으로써 마이크로에멀젼 상태의 용액을 제조하는 단계. 3) 상기 마이크로에멀젼을 가온하고 암모니아수와 환원제인 하이드라진을 가하여 환원 반응시켜 니켈 나노입자를 생성시키는 단계. 4) 다음 급냉시키고 안정화제를 투입하고, 에탄올을 첨가하여 층 분리가 일어나게 하여 원심분리와 침강시키는 단계를 포함하는 니켈 나노분말의 제조방법을 그 특징으로 한다.*특징 및 장점1)핵성장제로 질산은과 분산제로 PVP 그리고 안정화제로 PAA를 첨가함으로써, 기존의 니켈 분말의 제조방법과 비교하여 입자표면이 결정성 하이드라진염으로 둘러싸여 더욱 안정화된 나노입자로 제조됨.2)액상반응으로서는 드물게 니켈 나노분말을 대량 생산할 수 있음.3)다양한 전자부품, 특히 적층 세라믹 콘덴서에서 그 기초 원료 분말로서 널리 활용.