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高结晶度镍纳米粉体制备技术突破:碳酸钠隔离相抑制高温烧结实现超薄多层陶瓷电容器应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月04日 来源:Advanced Engineering Materials 3.3
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为解决多层陶瓷电容器(MLCCs)向超薄化发展过程中镍纳米粉体高温结晶与抗烧结难以兼顾的难题,研究人员创新性地采用碳酸钠(Na2CO3)复合溶液共沉淀法,成功制备出粒径均一(35 nm)、分散性优异且抗氧化温度达330℃的高性能镍纳米粉体。该技术成本低廉且易于放大生产,为MLCCs产业链提供了关键材料解决方案。
在电子元器件微型化浪潮中,多层陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitors, MLCCs)作为核心被动元件,其介质层厚度突破纳米级的关键在于高性能镍(Ni)纳米粉体的制备。传统工艺面临两难困境:600℃以上高温才能获得高结晶度,却会引发纳米颗粒烧结和晶粒粗化。
研究团队独辟蹊径,开发出盐相复合溶液沉淀技术——将碳酸钠(Na2CO3)与镍前驱体共沉淀,利用Na2CO3在纳米尺度形成隔离网络,犹如为每个镍前驱体穿上"防粘连盔甲"。这种巧妙的物理阻隔使材料在高温处理时既完成结晶转化,又避免颗粒团聚。
最终获得的镍纳米颗粒展现三大突破性特征:直径精准控制在35纳米级,分散性媲美单分散体系,抗氧化起始温度跃升至330℃——比常规产品提高约100℃。更令人振奋的是,该工艺仅采用廉价碳酸钠作为隔离剂,通过溶液法即可实现,具备工业化放大的先天优势。这项研究为超薄MLCCs的国产化替代提供了材料学新范式。
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