．－ ＝ Ａ－４４＋Ａ＃，Ｉｋ一一—４１－钦合金热变形时的动态回复和再结晶 对于ａ＋１３及亚稳ａ钦合金，传统的轧制或锻造等热变形加工通常在ａ＋／３两相区和ａ单相区进行，在热变形过程中发生动态回复和动态再结晶。对１３和ａ＋／３相区热变形组织的研究表明，变形早期动态回复形成的Ｒ亚晶界（小角度晶界），在进一步变形后变成大角度晶界。经过连续动态再结晶，晶界结构发生变化。但钦合金热变形过程中动态回复组织需要根据动态再结晶机制进行检验。 研究所用合金为Ｔｉ－１５Ｖ－３Ｃｒ－３Ｓｎ－３Ａ１（Ｔｉ－１５－３），Ｔｉ－ｌＯＶ－２Ｆｅ－３Ａ１（Ｔｉ－１０２３）和Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ忆－６４），其相变点分别为７５０， ７８０， １０００℃。经６０％〕冷轧变形后，Ｔｉ－１５－３和Ｔｉ－１０２３合金分别在９００℃和８５０℃进行１ｈ的固溶处理，获得平均晶粒尺寸分别为１２６，１４１ ｝Ｌ，ｍ的等轴Ｒ晶；Ｔｉ－６４合金在１ ０５０℃固溶处理０．５ ｈ， ／３晶粒尺寸为３８４ ＦＬｍ，然后炉冷或空冷得到片层ａ＋Ｒ组织、水淬得到马氏体组织。所有试样在ａ相区或ａ＋（３相区不同温度下保温０．５ ｈ，随后进行５５％和７５％变形量的压缩试验，应变速率在４．２ ｘ １０－１ ｓ－‘和４．２ ｘ １０－１ ｓ－‘之间。压缩后，试样直接水淬。经７５０℃和８００℃保温后，Ｔｉ －１５－３合金的组织为等轴ａ晶，Ｔｉ－１０２３合金则有少量ａ相沿Ｒ晶界析出；６８０℃保温后，Ｔｉ－１０２３合金除晶界有ａ相外，Ｒ晶内还有细小的板条状ａ相。在８００℃，初始应变速率为４． ２ ｘ１０－３ ｓ＇，经５５％压缩变形后，Ｔｉ－１５－３合金中原始的０晶沿垂直于压缩轴向拉长，晶内出现许多小角度晶界，０晶界变成波纹状，说明在这种变形条件下，主要是动态回复。另外，还可看到沿原始月晶界形成了一些新的等轴０晶以及亚晶。０晶是由连续动态再结晶形成的，再结晶０晶的体积分数随变形温度升高或应变速率的降低而增加。在７５０９ ０，初始应变速率为４．２ ｘ１０１ ｓ＇，经５５％压缩变形后，Ｔｉ－１０２３试样的组织中虽能看到万方数据某些波纹状晶界，但拉长的原始ａ晶已表现出完全回复的形貌，只是很难看到等轴晶。可以认为，在此变形温度下，原始ａ晶界迁移受到晶界。相的抑制，主要还是回复起作用，没有发生连续动态再结晶。在６８０℃，在应变速率４．２ ｘ １０＇ ｓ－，下，压缩变形５５％后，原始０晶粒仍处于拉长状态，但形成了细小、弥散的ａ析出相，月基体晶粒尺寸在１ ＶＬｍ左右，晶粒之间大多是大角度晶界。这说明变形早期阶段，小角度晶界通过动态回复在原始０晶粒中形成，在变形过程中晶界错配逐渐增加，变形后形成了由大角度晶界组成的ａ＋ａ双相组织。可见，６８０℃下组织的变化是典型的连续动态再结晶的结果。原因可能是ａ析出相比０相的硬度高，会促进０相的动态再结晶。动态再结晶的０晶粒和亚晶的尺寸与Ｚｅ ｎｅｒ－Ｈｏｌｏｍｏｎ参数Ｚ的关系表明，Ｚ值增高对０晶粒细化有利。但由于完成动态再结晶所需的临界应变随Ｚ值的增加而增加，故高Ｚ值条件下再结晶月相的体积分数较小。Ｔｉ －６４合金在变形温度（９００＇℃和７５０℃）下保温后为ａ ＋ｐ组织。随着冷却速度的增加，ａ片的厚度以及片层间距变得更小，但其热变形组织都相当不均匀。压缩变形５５％的试样由垂直于压缩轴的拉长的细晶ａ片、不规则弯曲的ａ片和等轴ａ片３种形态组成。虽然也出现了一些大角度晶界连结的动态再结晶ａ晶粒，但ａ片中大量小角度晶界说明动态回复是主要过程。变形量增大，ａ相的晶界错配逐渐增加，大角度晶界形成和ａ晶粒发生球化。７５％压缩变形后，多数晶界变为大角度晶界，ａ晶粒球化过程也接近完成。等轴ａ晶的尺寸为１－２ Ｒ，ｍ，与初始ａ片的厚度接近。在变形过程中，由于ａ相几乎不长大，故这种组织变化应该是连续动态再结晶的结果。更高的变形温度、更慢的应变速度以及变形前更细的初始晶粒，都有利于ａ相的球化。一八４２一国外工艺技术集锦金及其它双相合金来说，动态再结晶理论在降低流变应力、改进合金的超塑性、获得超细晶组织方面有非常重要的意义。 由此可见，钦合金的热变形过程，单相ａ合金以动态回复为主，动态再结晶沿ｐ晶界部分发生；ａ十ａ两相合金在达到一定变形量时，发生连续动态再结晶，形成含有大角度晶界的ａ＋０相。对钦合韩明臣摘译自（ ＫＪ０Ｍ）电子材料的发展万方数据硅芯片是电子材料的典型代表。２０世纪６０年 代初开始产业化的集成电路（ＩＣ）只用少量的晶体管，到２００７年，标准处理器芯片大约有相当于４亿只晶体管，增加了８个数量级（见图１）。这一期间，硅芯片的销售量和销售额急剧增加，到２００６年，全球销售额超过２０００亿美元。芯片的终端应用远不止计算机，例如２００６年芯片在汽车工业的销售额约为２５０亿美元。１０１，￣一 ￣一，－一‘－－－－．一户一－－－－，训公１ Ｅｑ ‘ｓｏＩｔｎａｉｕｍ ｉ口七ｄ，．１ＪＰｅｎｔ ｉｕｍ臼甲ｑ８０４８６［厂０ ８０７８６日，ｎ１扩Ｐｅｎｔｉｕｍ ＰｒｏＮ巴０‘１几扩５『田ｕ曰声，．．了声」８０８０‘扩４００４．卫１９７２ １９７６ １９８０ １９８４ １９８８ １９９２ １９９６ ２０００ ２００４ ２００８Ｙｅａｒｓ 图１硅集成电路中每块芯片的晶体管数目的增加速度 芯片的发展对经济有巨大的影响，其产品的性能有很大的提高。由各种化合物半导体例如ＧａＡｓ ，ＩｎＰ， ＧａＮ制造的特种集成电路，通常在超高速或极端场合下有相应重要应用。目前这些特种集成电路每年有几十亿美元市场。晶体管的特殊能力取决于ｎ型或Ｐ型导电的电 活性元素对一种半导体进行可控掺杂的能力。然而，正是绝缘体Ｓｉ０：的优良绝缘性能才使硅集成电路具有优异的使用性能。实际上Ｓｉ０２是Ｓｉ的天然氧化物，通过一种氧化方法可在Ｓｉ上生长一层质量很高的绝缘层。绝缘层与Ｓｉ之间的界面上很少留下悬挂化学键和陷阱俘获电荷。这种理想界面意味着在场效应晶体管隧道里，在绝缘栅之下能够精确而快速控制电场。尽管电子和空穴穿过硅晶体管隧道区的速度较化合物半导体的理论速度慢，但它兼有优异的介电性能和近于理想的Ｓｉ／Ｓｉ０２界面，这使Ｓｉ材成为集成电路中的首选材料。然而，为了在晶体管里传导电子，需要多层金属互连。这样，集成电路实际上是一种复合材料体系，把半导的、绝缘的金属化合物集成在一起，执行复杂任务。增大集成电路的规模比简单地把特征尺寸减小 要牵涉到更多的方面。每一代新集成电路都提出一系列必须应对的新挑战，特别是申于目前集成电路的特征尺寸远小于１００ ｎｍ。这些问题中有许多有待于通过材料的替代来解决。在过去几年里，高性能芯片中的铝连线用铜代替。在某些集成电路里开始出现了硅与锗的合金，出于寻找介电常数高于５１０２的栅极绝缘层的需要，人们正在对错氧化物和各种硅酸盐进行研究。特征尺寸不断缩小的另一种结果是隔离不同材料的总界面面积在显著增加。因此，材料的化学兼容性和互扩散问题就更加严重，对材料的性能需要有更成熟的了解。在巨大经济利益的刺激下，硅集成电路的规模 不断扩大。电子产业界在积极探索可能出现的新现象和新材料。基于碳纳米管的电路是最近一项重要开发项目，碳纳米管要么是金属的，要么是半导体的，视碳纳米管碳链的空间螺旋特性而定。金属的碳纳米管在室温下具有迄今最高的电导率。半导体的碳纳米管已用来制造电性能良好的晶体管。然而，在这一阶段，主要问题是如何按要求的特殊性能合成纳米管，然后再加工制造成电路。在基于碳纳米管得到实际应用之前，很可能需要１０年的时间。孙译自《 Ｊ０Ｍ））
