고에너지 볼밀링 방법에 의해 얻어진 초미립 AlN 분말의 치밀화 및 미세구조
박해룡
a,b
·김영도b
·류성수a,
*a
한국세라믹기술원 엔지니어링세라믹센터,b
한양대학교 신소재공학부Densification and Microstructure of Ultrafine-sized AlN Powder Prepared by a High Energy Ball Milling Process
Hae-Ryong Park a,b , Young Do Kim b and Sung-Soo Ryu a,*
a
Engineering Ceramics Center, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology, Gyeonggi-do 153-801, Koreab
Division of Materials Science and Engineering, Hanyang University, Seoul 133-791, Korea(Received January 6, 2012; Revised January 26, 2012; Accepted February 3, 2012)
···
Abstract
In this study, a high energy ball milling process was employed in order to improve the densification of direct nitrided AlN powder. The densification behavior and the sintered microstructure of the milled AlN powder were investigated. Mixture of AlN powder doped with 5 wt.% Y2O3 as a sintering additive was pulverized and dispersed up to 50 min in a bead mill with very small ZrO2 beads. Ultrafine AlN powder with a particle size of 600 nm and a spe- cific surface area of 9.54 m2/g was prepared after milling for 50 min. The milled powders were pressureless-sintered at 1700oC-1800oC for 4 h under N2 atmosphere. This powder showed excellent sinterability leading to full densification after sintering at 1700oC for 4 h. However, the sintered microstructure revealed that the fraction of yitttium aluminate increased with milling time and sintering temperature and the newly-secondary phase of ZrN was observed due to the reaction of AlN with the ZrO2 impurity.Keywords:
AlN, Direct nitridation, A high energy ball milling, Liquid phase sintering···
1. 서 론
질화알루미늄 (Aluminum nitride) 은 우수한 열전도특성
으로 인해 LED 패키지용 방열기판 , 정전척 , 고집적반도체
기판 등의 적용에 주목을 받고 있다 [1-6]. 특히 , 최근 고출
력 LED 조명 모듈에는 AlN 소재가 열전도특성 이외에 낮
은 열팽창계수 및 유전손실 등의 물성으로 방열 패키지 및 기판으로 사용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있 다 [7, 8].
하지만 AlN 은 강한 공유 결합의 특성으로 소결성이 떨
어지기 때문에 완전히 치밀화된 소결체를 얻기 위해서는
1900
oC 이상의 고온과 , 가압소결이나 방전 플라즈마소결
같은 특수한 소결방법이 요구된다 . 또한 , AlN 의 치밀화를
위해서 희토류 (rare earth) 나 알카리토류 (alkaline earth) 산
화물을 첨가제로 사용하게 된다 [9, 10]. 일반적으로 완전히
치밀화된 AlN 소결체를 얻기 위해서 사용되는 여러 가지
첨가제 중에서 Y
2O
3가 가장 효과적인 것으로 보고되었다
[11]. Y
2O
3는 AlN 표면의 Al
2O
3층과의 반응으로 이차상 형태의 yttrium aluminates 액상을 형성하여 액상소결에 의
해 소결성을 향상시킬 뿐 아니라 , 소결 온도를 낮춤으로써
AlN 결정격자 내로 산소 원자의 용해를 줄이고 , AlN 입
자 내에 산소를 제거하여 열전도도를 향상시키는 것으로 알려져 있다 [11, 12].
또한 , AlN 의 소결성은 출발분말의 입자크기에 크게 의
존한다 [13]. Hashimoto 등 [14] 과 Panchula 등 [15] 에 따르면 ,
나노크기의 분말을 사용하여 1700
oC 에서 무가압소결에
*Corresponding Author : S. S. Ryu,
TEL:+82-31-645-1447,
FAX:+82-31-645-1491,
E-mail:[email protected]
26 박해룡·김영도·류성수
의해 이론밀도에 가까운 소결밀도를 얻을 수 있었다 . 이러
한 나노분말의 사용이외에도 Qiu 등 [13] 은 기계적 밀링방
법에 의해 조대 분말의 입자미립화로 소결성을 향상시킬 수 있다는 결과를 보고하였다 . 그러나 , 대부분 제조방법이
어렵고 제조비용이 큰 열탄소환원질화법 [16] 이나 기상합
성법 [17] 으로 제조된 AlN 분말과 관련된 연구로 제한되어
있다 . 최근 박해룡 등 [18] 은 상대적으로 소결성이 떨어지
지만 , 생산 단가적인 면에서 큰 장점이 있는 직접질화법 AlN 분말에 대해 고에너지밀링 공정을 적용하였을 때 , 밀
링시간을 조절함으로써 높은 소결밀도 및 열전도도를 얻 을 수 있었다 . 그러나 , 초미립입자를 갖는 AlN 밀링분말
의 소결거동에 대한 연구가 충분히 이루어지지 않았다 .
따라서 , 본 연구에서는 고에너지 볼밀링 방법에 의해 제
조된 초미립크기의 AlN 분말에 대한 소결특성을 조사하
고자 하였으며 , 이를 위해 소결체에 대한 상분석 및 미세
구조적 관점에서의 분석 , 특히 , 이차상에 대해 분석을 중
점적으로 진행하였다 .
2. 실험방법
본 연구에서는 평균입도 3.2 µ m 를 가지는 직접질화법 AlN 분말 (B grade, Fujian Huaqing Electonic Materials Technology Co., 중국 ) 을 사용하였고 , AlN 분말의 물성은
표 1 에 나타내었다 . 소결 조제로는 평균입도 200 nm 를 가
지는 Y
2O
3분말 (99.99%, 고순도화학 , 일본 ) 을 사용하였다 . AlN 분말에 5 wt% 의 Y
2O
3분말을 칭량한 후 , 250
CC의 날 젠병에 혼합물 200 g 과 이소프로필알콜 (Isopropyl alcohol)
용매 600 g 을 섞고 , phosphate ester 분산제를 분말대비 0.5 wt% 로 첨가하였다 . 터뷸러믹서 (Turbular mixer) 를 사
용하여 50 rpm 으로 2 시간동안 혼합하여 슬러리를 제조하
였다 . 제조된 슬러리는 수직타입의 비즈밀 (beads mill, UAM-015, KOTOBUKI, 일본 ) 을 사용하여 고에너지 볼밀
링을 진행하였다 . 이를 직경 0.2 mm 의 ZrO
2비드 (bead)
400 g 을 사용하여 수직타입의 고에너지밀링을 통해 4550
rpm 의 회전수와 120 ml/min 의 토출량으로 10 분 및 50 분
동안 진행하여 밀링분말을 제조하였다 . 비즈밀은 기존의
볼밀 (ball mill), 어트리션밀 (attrition mill), 유성밀 (planetary
mill) 등과 같은 기계적 밀링장비에 비해 작은 크기의 밀링
미디어를 사용하기 때문에 미세하고 분산된 최종분말을 얻을 수 있다고 알려져 있다 [19]. 밀링된 슬러리는 AlN 분
말표면의 산화를 막기 위해 80
oC 의 진공오븐에서 10 시간
동안 건조시켜 , 17 mm 몰드로 22 MPa 의 압력으로 예비
성형 후 , 다시 200 MPa 의 냉간등압성형을 하여 최종 성
형체를 제조하였다 . 밀링분말의 성형체는 BN 도가니에 넣
고 1700
oC, 1750
oC, 1800
oC 의 온도에서 4 시간동안 질소가
스 (1000 ml/min
)를 흘려주며 소결하였다 .
밀링분말의 특성은 전계방사 - 주사전자현미경 (FE-SEM, JSM-9701, JEOL, 일본 ) 을 통해 미세조직을 관찰하였고 ,
레이저회절 파티클 사이즈 분석기 (LA950-V2, HORIBA,
일본 ) 을 사용하여 혼합된 입자크기 및 입자크기 분포를 측
정하였으며 , X- 선 회절분석기 (D/max-2500, RIGAKU, 일
본 ) 를 사용하여 밀링에 따른 상변화를 관찰하였다 . 소결체
의 특성은 아르키메데스법으로 밀도를 측정하였고 , X- 선
회절분석기 (D/max-2500, RIGAKU, 일본 ) 를 통해 결정상
을 분석하였다 . 소결체의 미세조직은 전계방사 - 주사전자
현미경 (FE-SEM, JSM-9701, JEOL, 일본 ) 을 사용하여 관찰하
였고 , FE-SEM 에 부착된 X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS, 7421, Oxford Instruments, Bucks, England) 를 사용하
여 이차상을 분석하였으며 , 소프트웨어를 이용하여 단면
미세조직으로부터 이차상이 차지하는 분율을 측정하였다 .
3. 실험결과 및 고찰그림 1 은 AlN, Y
2O
3원료분말 및 AlN-5wt%Y
2O
3혼합 분말의 10 분과 50 분 밀링 후의 분말을 FE-SEM 으로 관찰
한 결과이다 . 그림에서 보여주는 바와 같이 그림 1(a) 는
AlN 원료분말로써 1 µ m 에서 6 µ m 사이의 균일하지 못한
입도와 불규칙한 다각형태를 나타낸다 . 이는 직접질화법
으로 제조된 AlN 분말의 전형적인 모습이다 . 그림 1(b) 의
첨가제인 Y
2O
3분말은 구형으로 200 nm 의 미세한 입자크기
를 가지는 것을 알 수 있다 . 10 분 동안 밀링한 분말 ( 그림 1(c)) 은 출발분말의 큰 입자들이 관찰되었지만 , 그림 1(d)
의 50 분 밀링 후에는 1 µ m 이하 크기로 미립화 되면서 균
일한 입도분포를 보이는 것을 알 수 있다 . 그림의 밝은 분
말이 200 nm 의 Y
2O
3이며 , 습식밀링을 통해 AlN 분말에
전체적으로 균일하게 혼합되어있는 것을 확인할 수 있다 .
이러한 밀링전후 AlN-5wt%Y
2O
3혼합분말의 특성을 표 1
에 정리하여 나타내었다 . 표에서 알 수 있듯이 10 분 밀링
후에는 평균입도는 2.15 µ m 로 원료분말과 비슷한 값을 보
였으나 , 50 분 밀링 후에 600 nm 로 크게 감소하는 값을
가졌다 . 입자미세화로 인해 비표면적은 50 분 밀링 후 , 밀
링전 1.54 m
2/g 에 비해 9.54 m
2/g 으로 크게 증가하였다 .
산소함량은 10 분 밀링 후 밀링 전에 비해 0.34 wt% 증가
Table 1. Properties of AlN-5 wt%Y2O3 mixtures used in this studySample Mean
particle size (
µ
m)Oxygen content
(wt.%)
Specific surface area
(m2/g) Before milling 3.24 2.16 1.54
10 min-milled 2.15 2.50 2.78
50 min-milled 0.61 4.40 9.53
한 것에 비해 50 분 밀링후에는 4.4 wt% 로 크게 증가하였
다 . AlN 은 습기 (humidity) 와 쉽게 반응하여 AlN 입자표면
에 주로 AlOOH 나 Al
2O
3형태의 비정질 산화물층을 형성
하는데 [15], 밀링시간이 증가함에 따라 입자가 미세화 될
수록 노출되는 비표면적도 그 만큼 증가하고 , 그와 비례하
여 표면에 형성되는 알루미늄 산화물층의 양도 많아져 , 결
과적으로 산소함량의 큰 증가로 이어진다 . 이와 더불어 밀
링용기와 볼에서 마모되어 혼입되는 ZrO
2도 증가한 것으 로 판단된다 .
그림 2 는 밀링전과 10 분 및 50 분 밀링한 AlN-5 wt%Y
2O
3분말 성형체의 온도에 따른 소결밀도를 나타낸 것이다 . 이
때 , 승온속도는 5
oC/min 으로 하고 , 각 온도에서 4 시간 동
안 유지하였다 . 그림에서 보여주는 바와 같이 밀링전 분말
은 모든 온도 구간에서 낮은 소결밀도를 보이며 , 1800
oC
이후에도 완전히 치밀화가 이루어지지 않았다 . 반면 , 10 분
밀링한 분말은 1700
oC 와 1750
oC 에서는 치밀화가 이루어
지지 않았지만 , 1800
oC 에서는 완전하게 치밀화가 이루어
졌다 . 또한 , 50 분 밀링한 초미립 AlN 분말은 1700
oC 의 비
교적 낮은 온도에서도 완전 치밀화된 소결체를 얻을 수 있었다 . 이는 기존에 보고된 소결온도에 비해 약 200
oC 낮
은 온도이다 . 일반적으로 AlN 표면에 존재하는 비정질의
산화층이 1200
oC 근처에서 α -Al
2O
3로 전이하고 이것이
AlN 과 반응하여 생성된 spinel 형태의 질산화물에 의해 치
밀화가 촉진된다고 한다 [20]. 온도가 더 상승하게 되면 소
결조제로 들어간 Y
2O
3와 반응하여 1760
oC 부근의 고온에
서 Y-Al-O 화합물의 이차상을 형성하고 소결온도가 이들
의 공융액상 형성온도에 도달함에 따라 액상소결기구에 의해 소결이 진행된다고 알려져 있다 [21]. 본 연구에서의 AlN 밀링분말의 소결성 증가는 밀링공정에 따른 입자미 Fig. 1. FE-SEM morphologies of (a) AlN raw powder, (b) Y
2O
3raw powder and AlN-5 wt.%Y
2O
3powder mixtures milled for (c) 10 min and (d) 50 min.
Fig. 2. Sintered density as a function of sintering temperatures
of AlN-5 wt.%Y
2O
3powder before and after milling.
28 박해룡·김영도·류성수
세화에 의해 표면에너지의 증가로 소결의 구동력을 향상 시키는 입자미세화 효과 [22] 와 산소함량의 증가에 기인된
다 . AlN 분말에서 산소함량이 많을수록 소결성은 증가하
게 되는데 [23], 입자미세화에 따른 비표면의 증가로 AlN
입자표면에 AlOOH 나 Al
2O
3형태 알루미늄 화합물 양이 증가하게 되면 형성되는 액상양이 많아지는 동시에 액상 형성온도도 낮아져 AlN 입자의 소결성을 향상시킬 수 있
다 . 입자미세화와 산소함량증가 영향 외에도 첨가제의 크
기와 혼합효과에 따라서도 소결성이 다르게 나타날 수 있 다 [15, 24]. Panchula 등은 [15] 나노결정의 AlN 에 응집된
나노결정의 Y
2O
3를 사용함으로써 1550
oC 에서 95% 이상의
높은 소결밀도를 얻을 수 있었고 , 응집된 입자를 잘 분산
시킬 수 있다면 소결성은 더욱더 향상될 것으로 보고하였 다 . 또한 , Kim 등은 [24] 첨가제를 AlN 표면에 코팅하는
방법을 통하여 혼합성을 극대화함으로써 소결성이 향상되 었다는 보고를 하였다 . 본 연구에서는 200 nm 의 초미립 AlN 분말을 사용함과 동시에 고에너지밀링을 통하여 첨가
제의 균질성을 높임으로써 소결성의 향상이 가능하였다 .
그림 3 은 AlN-5 wt%Y
2O
3의 50 분 밀링분말의 소결체에
대해 소결온도에 따른 X- 선 회절 패턴을 나타낸 것이다 .
비교를 위해 10 분 밀링분말을 1800
oC 에서 소결한 시편의 X- 선 회절패턴도 함께 나타내었다 . 소결온도에 따라 관찰
되는 상들은 모두 유사하였고 , 소결온도가 증가함에 따라 AlN 피크의 세기 (intensity) 가 변화하였다 . 1700
oC 의 소결
온도에서는 상대적으로 AlN 피크의 세기가 낮고 소결온
도가 증가할수록 그 세기는 증가하는 것을 알 수 있다 . 이
는 소결온도가 높아지면서 AlN 입자의 결정화도가 증가
하였음을 의미한다 . AlN 피크 이외에 이차상인 Y-Al-O 화 Fig. 3. XRD patterns for AlN sintered specimens with different milling times and sintering temperatures.
Fig. 4. (a) FE-SEM image and EDS mapping of (b) Al, (c) Y and (d) Zr elements for the surface of AlN specimen sintered at
1800
oC for 4 h. AlN powder was milled for 50 min.
도에서 동일하게 관찰되었다 . 반면 , 10 분 밀링한 경우에는 Y
4Al
2O
9(YAM) 상과 YAlO
3(YAP) 상이 이차상으로 관찰
되었다 . 일반적으로 Al
2O
3와 Y
2O
3가 서로 반응하여 형성 되는 Y-Al-O 화합물 (yittrium aluminate) 은 YAG, YAM, YAP 상들이 각각 아래 식 (1)-(3) 의 반응식에 의해 세 종류
의 이차상이 형성되게 되는데 , 이는 Al
2O
3와 Y
2O
3의 함량 비율에 따라 결정된다 . 고정된 양의 Y
2O
3분말에서 밀링
후 AlN 분말의 산소함유량이 증가한다면 , 상대적으로 2:1
비율의 YAM 상에서 산소함유량이 많은 3:5 비율의 YAG
상이 지배적으로 형성된다 .
3Y
2O
3+ 5Al
2O
3→ 2Y
3Al
5O
12(YAG) (1) 2Y
2O
3+ Al
2O
3→ Y
4Al
2O
9(YAM) (2) Y
2O
3+ Al
2O
3→ 2YAlO
3(YAP) (3)
한편 , 50 분 밀링분말의 경우 YAG 상이외의 ZrN 의 새로
운 이차상이 관찰되었다 . 이는 밀링공정 중 밀링미디어와
용기 등의 마모로부터 유입된 ZrO
2가 아래 반응식 (3) 에
서와 같이 AlN 과 반응하여 고온에서 ZrN 으로 바뀌었기
때문이다 [25].
6ZrO
2+ 8AlN → 6ZrN + 4Al
2O
3+ N
2(3)
그림 4 는 50 분 밀링분말의 초미립 AlN-5wt%Y
2O
3의
1800
oC 에서 소결한 시편단면에 대한 SEM-EDS 맵핑 결과
를 나타낸 것이다 . 그림에서 보여주는 바와 같이 그림 7(a)
는 소결체 단면의 SEM 미세구조 사진이고 , 그림 4(b)-(d)
는 각각 Al, Y, Zr 원소에 해당하는 것이다 . Al 은 미세구
조 사진에서 어두운 부분인 AlN 과 입계를 따라 생성된 이
차상 모두에 포함되어 있기 때문에 가장 많은 부분을 차 지하고 있다 . 단면 미세구조 사진에서 가장 밝게 나타난
하얀 영역에는 Al 이 전혀 검출되지 않았다 . Y-Al 화합물
이차상의 주성분인 Y 는 미세구조 사진에서와 같이 AlN 의
입계를 타고 형성되어 있으며 , Zr 원소가 검출되는 가장
밝게 나타난 부분은 ZrN 이차상으로 액상인 Y-Al 화합물
이차상 내에 유입되었기 때문으로 판단된다 .
그림 5 는 50 분 동안 밀링 후 초미립 AlN-5wt%Y
2O
3분 말을 1700
oC, 1750
oC, 1800
oC 에서 4 시간 동안 소결하여
얻어진 시편의 단면에 대한 FE-SEM 관찰 결과이다 . 그림
5(a) 의 1700
oC 소결체에서 보여주는 바와 같이 , AlN 입자
의 조대화가 크게 일어나지 않았으며 , 이차상 ( 밝은 영역 )
은 액상으로 입계를 따라 생성되지 못하였으며 , AlN 입자
를 주위로 분포되어 있다 . 완전 치밀화가 이루어진 것으로
확인되었던 그림 4 의 소결밀도와 같이 외부의 기공은 없
었지만 , 소결체 내부에는 채워지지 못한 미세한 폐기공이
관찰되었다 . 그림 5(b) 는 1750
oC 소결체의 미세구조로써
이차상의 일부분은 입계를 따라 생성 되었고 , AlN 입자의
삼중점에 크게 응집이 되어 고립되어 있는 구조를 나타내
고 있다 . 이는 AlN 입자들이 조대화 됨에 따라서 모세관
압력이 기공 쪽으로의 액상유동을 촉진시키기 때문이다
[26]. 그림 5(c) 는 1800
oC 소결체의 미세구조 결과이다 .
Fig. 5. FE-SEM microstructure for the surface of AlN specimens
sintered with different sintering temperatures for 4h; (a)
1700
oC, (b) 1750
oC and (c) 1800
oC.
30 박해룡·김영도·류성수
그림 5(b) 에서 국부적으로 응집되어있던 이차상이 AlN 의
입계를 따라 생성되었다 . 또한 AlN 입자들이 조대화가 크
게 나타났으며 , 불규칙하지만 구형의 상을 나타낸다 . 이는
상대적으로 높은 소결온도로 인한 효과로 판단된다 . 소결
체 단면사진으로부터 이차상이 차지하는 분율을 측정한 결과 1700
oC, 1750
oC, 1800
oC 의 소결온도에서 각각 11.5 vol%, 11.9 vol%, 12.7 vol% 로 온도가 증가함에 따라 약
간 증가하는 경향을 나타내었다 . 이는 반응하지 않고 남아
있던 Al
2O
3와 Y
2O
3액상반응이 고온에서 충분이 일어나고 , AlN 과 불순물인 ZrO
2가 반응하여 생성되는 ZrN 양이 소
결온도가 올라감에 따라 증가하였기 때문으로 생각된다 .
그림 6 은 10 분과 50 분 밀링한 분말을 1800
oC 에서 4 시간
동안 소결하여 얻어진 시편의 단면에 비교를 위해 FE-
SEM 관찰 결과이다 . 그림에서 보여주는 바와 같이 AlN 의
입자크기는 10 µ m 내외로 밀링시간과 관계없이 유사한
크기를 가졌으나 , 이차상이 차지하는 분율은 50 분 밀링한
경우가 12.7 vol% 로 10 분 밀링의 8.6 vol% 에 비해 크게
증가하는 값을 나타내었다 . ZrN 이차상 함량 역시 50 분
밀링 후에 크게 증가하는 것을 관찰할 수 있다 . 이는 앞에
서 언급한 바와 같이 밀링시간이 길어질수록 입자미세화
에 따른 비표면의 증가로 AlN 입자표면에 형성되는
AlOOH 나 Al
2O
3형태 알루미늄 화합물 양이 증가하게 되 면 소결 중 형성되는 액상양 ( 이차상 ) 이 많아지게 된다 . 이
와 더불어 , 밀링 중 도입되는 ZrO
2불순물의 함량이 많아
짐에 따라 ZrN 이차상도 함께 증가하게 된다 .
4. 결 론
본 연구에서는 소결성이 다른 제조방법에 비해 상대적 으로 떨어지는 직접질화법 AlN 분말의 소결성을 향상시
키기 위해 비드밀에서의 습식 고에너지볼밀링 공정을 적 용하고 , 밀링분말의 소결거동과 소결체 상분석 및 미세구
조를 조사하였다 . 입자미세화효과 및 산소함량의 증가로
인해 밀링 후 소결밀도는 향상되었으며 , 50 분 밀링한 초
미립 AlN 분말의 경우에는 1700
oC 의 낮은 온도에서도 무
가압소결에 의해 완전 치밀화된 소결체를 얻을 수 있었다 .
소결체에 대한 XRD 상분석 및 미세조직 관찰결과 , 밀링
시간에 따라 형성되는 Y-Al 화합물 이차상이 YAM, YAP
상에서 YAG 상으로 변하였다 . 이차상의 분율은 밀링시간
과 소결온도가 증가함에 따라 증가하였고 , 밀링중에 유입
된 ZrO
2로 인해 새로운 이차상인 ZrN 이 형성되었다 .
감사의 글본 연구는 2011 년 지식경제부 산학연공동연구기반구축
사업 및 2011 년 광역경제권 연계협력사업의 결과입니다 .
참고문헌
[1] W. Werdecker and F. Aldinger: IEEE Trans. Comp., Hybrids, Manuf. Technol.,
CHMT-7
(1984) 399.[2] Y. Kurokawa, Z. Utsumi, H. Takamizawa, T. Kamata and S. Noguchi: IEEE Trans. Comp., Hybrids, Manuf. Tech- nol.,
CHMT-8
(1985) 247.[3] F. Miyashiro, N. Iwase, A. Tsuge, F. Ueno, M Nakahashi and T. Takahashi: IEEE Trans. Comp., Hybrids, Manuf. Tech- nol.,
13
(1990) 313.[4] T. B. Jackson, A. V. Virkar K. L. More, R. B. Dinwiddie, Jr and R. A. Cultler: J. Am. Ceram. Soc.,
80
(1997) 1421- [5] A. F. Belyanin, L. L. Bouilov, V. V. Zhirnov, A. I. Kame-35.nev, K. A. Kovalskij and B. V. Spitsyn: Diam. Relat.
Mater.,
8
(1999) 369.[6] S. Kume, M. Yasuoka, N. Omura and K. Watari: J. Eur.
Fig. 6. FE-SEM microstructure for surfaces of AlN specimens
sintered at 1800
oC for 4 h with different milling times; (a) 10
min and (b) 50 min.
Ceram. Soc.,
26
(2006) 1831.[7] X. Du, M. Qin, Y. Sun, Z. Yuan, B. Yang and X. Qu: Adv.
Powder Technol.,
21
(2010) 431.[8] L. Yin, L. Yang, W. Yang, Y. Guo, K. Ma, S. Li and J.
Zhang: Solid-State Electron.,
52
(2010) 1520.[9] L. Qiao, H. Zhou, H. Xue and S. Wang: J. Eur. Ceram.
Soc.,
23
(2003) 61-7.[10] J. Y. Qiu, Y. Hotta and K. Watari: J. Am. Ceram. Soc.,
89
(2006) 377-80.
[11] A. V. Virkar, T. B. Jackson and R. A. Cutler: J. Am. Ceram.
Soc.,
72
(1989) 2031.[12] T. B. Jackson, A. V. Virkar, K. L. More, R. B. Dinwideie, and R. A. Cutier: J. Am. Ceram. Soc.,
80
(1997) 1421.[13] J. Y. Qiu, Y. Hotta, K. Sato and K. Watari: J. Am. Ceram.
Soc.,
88
(2005) 1676.[14] N. Hashimoto, H. Yoden and S. Deki: J. Am. Ceram.
Soc.,
75
(1992) 2098.[15] M. L. Panchula and J. Y. Ying: J. Am. Ceram. Soc.,
86
(2003) 1121.
[16] R. Fu, H. Zhou, L. Chen and Y. Wu: Mater. Sci. Eng., A
266
(1999) 44.[17] I. Kimura, N. Hotta, H. Nukui, N Saito and S. Yasukawa:
J. Mater. Sci. Letts.,
7
(1988) 66.[18] H. R. Park, H. T. Kim, S. M. Lee, Y. D. Kim and S. S.
Ryu: J. Kor. Ceram. Soc.,
48
(2011) 418 (Korean).[19] J. Y. Qiu, Y. Hotta, K. Sato and K. Watari: J. Am. Ceram.
Soc.,
88
(2005) 1676.[20] T. Sakai, et al: Yogyo-Kyokai-Shi,
86
(1978) 174.[21] K. Komeya, H. Inoue and A. Tsuge: Yogyo-Kyokai-Shi,
89
(1981) 330.
[22] R. M. German: Powder Metallurgy and Particlate Materi- als Procseeing, Metal Powder Industries Federation, New Jersey (2005) 72.
[23] T. Sakai and M. Iwata: J. Mater. Sci.,
12
(1977) 1659.[24] W. J. Kim: Ph. D. Dissertation, Effect of Dopant Distribu- tion on the Densification and Thermal Conductivity of Aluminum Nitride, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Taejon (1994) 101.
[25] J. Y. Qiu, Y. Hotta, K. Watari, K. Mitsuishi and M. Yamazaki:
J. Eur. Ceram. Soc.,
26
(2006) 385.[26] S. J. L. Kang, K. H. Kim and D. N. Yoon: J. Am. Ceram.
Soc.,