高端算力设备大量采用超薄多层微型MLCC，其介质层正向0.5μm乃至更低厚度极限演进。当介质层逼近0.3–0.5μm时，内电极镍粉粒径需稳定控制在80nm甚至50nm以下，同时对粒径分布宽度、氧含量、球形度、表面形貌提出了严苛要求。在此趋势下，物理气相沉积（PVD）法以纯物理制备、不引入化学杂质、粉体性能可控、绿色安全等特点，成为我国高端纳米镍粉制备的核心突破路线之一，为高端高精密MLCC量产提供关键材料支撑。

PVD法如何制备纳米镍粉？

PVD法是在高真空或惰性气氛中，通过等离子体加热、电弧放电、激光加热、电阻加热等高能加热方式，将固态高纯镍原料快速加热至气化状态，形成均匀的镍原子蒸气。高温下，镍原子蒸气在惰性气体氛围中快速扩散、降温，发生均匀形核与生长，通过精准调控腔体气压、温度梯度、气体流量、加热功率等核心工艺参数，即可控制镍原子的形核速率与晶粒生长尺寸，最终凝结形成粒径均匀、球形度优异的纳米级镍颗粒。

PVD法制备纳米镍粉原理（来源：网络）

相较于传统制备工艺，PVD法适配高端MLCC用纳米镍粉的优势极为突出：

（1）纯度高：PVD法制备的纳米镍粉纯度可达99.99%以上，全程无化学药剂参与，彻底规避液相法溶剂残留、CVD法卤素杂质残留的问题。

（2）粒径小、球形度高： PVD法目前已可实现80nm粒径镍粉的量产，同时，粉体球形度饱满、表面光洁、粒度分布极窄，完美适配超薄介质层MLCC的叠层烧结工艺，能有效提升MLCC的容值稳定性与使用寿命。此外，粉体结晶性能优异，抗氧化能力远优于传统工艺产品，可满足电子元器件长期高可靠服役要求。

（3）工艺绿色环保：PVD整个生产过程属于物理变化，在密闭惰性气体系统中进行，惰性气体和冷却水可循环利用，不产生有害或腐蚀性废气。

我国纳米镍粉技术进展

虽然PVD法原理清晰，但从实验室验证到工业化量产之间存在极高的工程化壁垒，能掌握这项技术的企业极少，其难点在于：

（1）精密设备系统壁垒高：PVD设备集成了高能等离子加热系统、真空精密控压系统、梯度冷却系统、粉体分级收集系统等多模块精密装置，设备结构复杂、精密零部件精度要求极高。同时由于不同原材料的蒸发温度与物性参数存在差异，对应产线的工艺控制参数和设备运行条件需针对性设置，因此设备需要实现全流程的自主研发与定制化制造。

（2）工艺控制难度大：镍粉颗粒形核过程对工艺参数敏感度极高。生产过程中需精准平衡金属气化速率、原子形核速率与冷却速率，若参数调控偏差，易出现粉体粒径不均、球形度下降、局部团聚等问题，无法满足高端MLCC的使用标准。

（2）超细颗粒的团聚与分散控制：当镍粉粒径降至100nm以下时，颗粒比表面积急剧增大，表面能升高，极易发生团聚。控制超细小粒径镍粉的比表面积变化在合理范围内，并解决其在电子浆料中的分散性问题，是产业化的核心技术门槛之一。

（3）防氧化钝化处理： 纳米镍粉表面活性极高，遇空气后极易氧化为氧化镍，因此制得后需在处理室内进行钝化处理，可包覆碳或其他物质，处理后密封保存。如何在保持粉体表面洁净的同时实现有效钝化，且不引入影响MLCC烧结行为的杂质，是工艺设计中的关键平衡点。

（4）分级难题：80nm颗粒质量极小，传统重力沉降几乎不起作用，而工业上常用的气流分级机或离心分级机，在100nm以下超细分领域精度受限，难以实现精准分级。同时，纳米颗粒在分级时，还会重新团聚，破坏粉体的原始分散状态，极易导致分级后粒径分布失真。

 当前，放眼全球，具备MLCC用纳米镍粉量产能力的企业也极少，且绝大多数为日本企业，如日本昭荣化学。而我国纳米镍粉产业起步较晚，不过，随着近年来技术研发与产业化进程加速突破，以博迁新材为代表的国内龙头，已逐步打破海外数十年的技术垄断，成为全球唯二、国内唯一掌握PVD法镍粉工艺的企业，成功切入三星电机、国巨等全球顶级MLCC供应商的供应链，使我国国产高端镍粉的市占率稳步提升。

小结

在MLCC微型化、高精密化的产业趋势下，纳米镍粉作为核心内电极材料，其性能升级直接决定高端MLCC的产品品质与迭代上限。PVD法凭借高纯、高稳、绿色安全的独特优势，突破了传统制备工艺的性能瓶颈，是当前高端器件级纳米镍粉最具发展潜力的技术路线。我国目前正通过持续技术攻坚与产业化落地，打破海外技术垄断，实现PVD纳米镍粉的自主规模化生产。

粉体圈Corange整理