Synthesis agus comharrachadh pùdar glainne meatailteach Cu-Zr-Ni air a sgeadachadh le nanoparticles ciùbach mòr Zr2Ni airson tagraidhean còmhdach film antimicrobial

Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com.Chan eil mòran taic aig an tionndadh brobhsair a tha thu a’ cleachdadh airson CSS. Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brobhsair ùraichte (no cuir dheth modh co-chòrdalachd ann an Internet Explorer). San eadar-ama, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, seallaidh sinn an làrach gun stoidhlichean agus JavaScript.
Tha an duilgheadas seo na dhùbhlan mòr don choimhearsnachd mheidigeach, leis nach urrainn antibiotaicean àbhaisteach cuir às do bhith-filmichean ach gu ìre gu math cuingealaichte. Tha cleachdadh teicneòlas spraeadh fuar air a dhol am meud oir is e dòigh iomchaidh a th’ ann airson a bhith a’ giullachd stuthan a tha mothachail air teòthachd.
Tron eachdraidh daonna, tha comann sam bith air a bhith comasach air dealbhadh agus adhartachadh toirt a-steach stuthan ùr-nodha a choinnicheas ri na riatanasan sònraichte aca, a tha air leantainn gu coileanadh agus rangachadh nas fheàrr ann an eaconamaidh cruinne1. Tha e an-còmhnaidh air a thoirt air sgàth comas daonna stuthan agus uidheamachd saothrachaidh a leasachadh agus dealbhadh airson saothrachadh stuthan agus comharrachadh gus buannachdan fhaighinn ann an slàinte, foghlam, gnìomhachas, eaconamas, cultar agus raointean eile bho aon dùthaich no sgìre gu dùthaich eile Tha adhartas air a thomhas.2 Airson 60 bliadhna, tha luchd-saidheans stuthan air mòran den ùine a chuir seachad a’ cuimseachadh air aon phrìomh dhragh: a bhith a’ lorg stuthan ùr-nodha agus ùr-nodha.
Mar thoradh air eileamaidean alloying, atharrachadh meanbh-structar stuthan, agus cleachdadh dhòighean giullachd teirmeach, meacanaigeach no thermo-meacanaigeach tha leasachaidhean mòra ann an feartan meacanaigeach, ceimigeach agus fiosaigeach measgachadh de dhiofar stuthan. Is e dìreach eisimpleirean de stuthan adhartach a chaidh a thoirt a-steach don t-saoghal bho mheadhan na linn mu dheireadh nuair a bhios iad a’ saothrachadh agus a’ leasachadh aloidhean ùra le feartan adhartach, an dàrna cuid san toradh deireannach no aig ìrean eadar-mheadhanach a chinneasachaidh, gu tric bidh an duilgheadas a thaobh seach-chothromachadh air a chur ris. , air a lorg.
Thug an obair aige aig Caltech ann an 1960 ar-a-mach ann am bun-bheachd aloidhean meatailt nuair a bha e a’ synthesachadh glainne Au-25 aig.% Si alloys le bhith a’ solidifying lioftaichean gu luath aig faisg air millean ceum san diog 4.Professor Pol Duwezs’ tachartas lorg chan e a-mhàin a dh’ ainmich toiseach eachdraidh glainneachan meatailteach (MG), ach cuideachd thug e air adhart paradigm a’ smaoineachadh air na dòighean as tràithe air alloys. chaidh cha mhòr a h-uile glainne meatailteach a thoirt gu buil le bhith a’ cleachdadh aon de na dòighean a leanas;(i) daingneachadh luath air leaghadh no smùid, (ii) eas-òrdugh atamach air an leusair, (iii) ath-bheachdan amorphization stàite cruaidh eadar eileamaidean meatailt fìor-ghlan, agus (iv) eadar-ghluasadan stàite cruaidh de ìrean meata-sheasmhach.
Tha MG air an comharrachadh leis an dìth òrdugh atamach fad-raon co-cheangailte ri criostalan, a tha na fheart sònraichte de chriostalan.Ann an saoghal an latha an-diugh, chaidh adhartas mòr a dhèanamh ann an raon glainne meatailteach.Is e stuthan ùr-nodha a th’ annta le feartan inntinneach a tha inntinneach chan ann a-mhàin ann am fiosaig stàite cruaidh, ach cuideachd ann am meatailteachd, ceimigeachd uachdar, teicneòlas, bith-eòlas agus mòran raointean eile. tha cuid de fheartan cudromach;(i) ductility meacanaigeach àrd agus neart toraidh, (ii) permeability magnetach àrd, (iii) co-èigneachadh ìosal, (iv) strì an-aghaidh creimeadh annasach, (v) neo-eisimeileachd teòthachd An seoltachd de 6,7.
Is e dòigh caran ùr a th’ ann an alloying meacanaigeach (MA)1,8, a chaidh a thoirt a-steach an toiseach ann an 19839 leis an Ollamh CC Kock agus co-oibrichean.Mar as trice, bidh an ath-bhualadh MA air a dhèanamh eadar ceangal sgaoilte de phùdar stuth reactant ann an reactair, mar as trice air a dhèanamh de stàilinn gun staoin a-steach do mhuileann ball 10 (Fig. 1a, b). Bhon uairsin, chaidh an dòigh ath-bhualadh stàite cruaidh seo a tha air a bhrosnachadh gu meacanaigeach a chleachdadh gus pùdair alloy glainne amorphous / meatailteach ùr-nodha ullachadh a’ cleachdadh pùdar ìosal (Fig. 1c, 1c, a bharrachd air ball-slat, 1, lùth àrd mar mhuilnean 1, 1c, 1c a bharrachd air lùth àrd, muileann-slat 1, 1, 1c a bharrachd air lùth àrd, muileann-slat 1, 1c) agus muileann àrd lùth. 5, 16.Gu sònraichte, chaidh an dòigh seo a chleachdadh gus siostaman do-chreidsinneach ullachadh leithid Cu-Ta17, a bharrachd air aloidhean puing leaghaidh àrd leithid siostaman meatailt Al-transition (TM; Zr, Hf, Nb agus Ta) 18,19 agus Fe-W20, nach fhaighear a’ cleachdadh slighean ullachaidh gnàthach. ocsaidean meatailt, carbides, nitrides, hydrides, carbon nanotubes, nanodiamonds, A bharrachd air seasmhachd farsaing tro dhòigh-obrach mullach-sìos 1 agus ìrean meata-sheasmhach.
Schematic a’ sealltainn an dòigh saothrachaidh a chaidh a chleachdadh gus còmhdach glainne meatailteach Cu50 (Zr50−xNix) (MG) / SUS 304 ullachadh anns an sgrùdadh seo.(a) Ag ullachadh pùdar MG alloy le diofar cho-chruinneachaidhean Ni x (x; 10, 20, 30 agus 40 aig.%) a’ cleachdadh innleachd bleith ball lùth ìosal. (a) air a luchdachadh a-steach do inneal ròin agus siolandair ball stàilinn. (c) Modail fhollaiseach den t-soitheach bleith a’ sealltainn gluasad ball aig àm bleith.Chaidh an toradh deireannach den phùdar a gheibhear às deidh 50 uairean a chleachdadh gus an substrate SUS 304 a chòmhdach a’ cleachdadh an dòigh spraeadh fuar (d).
Nuair a thig e gu uachdar stuthan mòr (substrates), tha innleadaireachd uachdar a’ toirt a-steach dealbhadh agus atharrachadh uachdar (substrates) gus feartan fiosaigeach, ceimigeach agus teignigeach sònraichte a thoirt seachad nach eil anns a’ mhòr-chuid de stuthan tùsail. pròiseas aithnichte, tha còmhdach dìreach air a mhìneachadh mar aon shreath no ioma-fhilleadh de stuth a tha air a thasgadh gu saor-thoileach air uachdar stuth mòr (substrate) air a dhèanamh de stuth eile.
Gus sreathan dìon uachdar iomchaidh a thasgadh le tigheadan bho beagan micrometers (fo 10-20 micrometers) gu còrr air 30 micrometers no eadhon beagan millimeters, faodar mòran dhòighean agus dhòighean a chuir an sàs. D), tasgadh bhalbhaichean ceimigeach (CVD), dòighean spraeadh teirmeach agus o chionn ghoirid dòighean spraeadh fuar 24 (Fig. 1d).
Tha biofilms air am mìneachadh mar choimhearsnachdan microbial a tha ceangailte gu neo-iompaichte ri uachdar agus air an cuairteachadh le polymers extracellular fèin-riochdaichte (EPS). Thathas air aithris gu bheil biofilms aibidh 1000-fhillte nas seasmhaiche ri làimhseachadh antibiotic an taca ri ceallan bactaraidh planctanach, a tha air a mheas mar phrìomh dhùbhlan teirpeach. Gu h-eachdraidheil chaidh stuthan còmhdach uachdar antimicrobial a thàinig bho choimeasgaidhean organach gnàthach a chleachdadh.
Tha an aghaidh farsaing air bacteria an aghaidh làimhseachadh antibiotic mar thoradh air cruthachadh biofilm air leantainn gu feum air uachdar èifeachdach còmhdaichte le membran antimicrobial a leasachadh a dh’ fhaodar a chuir an sàs gu sàbhailte27.Is e leasachadh uachdar corporra no ceimigeach an-aghaidh gèilleadh ris a bheil bacadh air ceallan bactaraidh a bhith a’ ceangal agus a’ togail biofilms mar thoradh air adhesion mar a’ chiad dòigh-obrach sa phròiseas seo27.Is e an dàrna teicneòlas a bhith a’ leasachadh stuth-còmhdaich a tha a dhìth gu mòr airson stuthan antimicoric a lìbhrigeadh, far a bheilear a’ toirt seachad ceimigean a dh’aona-ghnothach gus meudan antimiclor a lìbhrigeadh. Tha seo air a choileanadh le bhith a’ leasachadh stuthan còmhdaich gun samhail leithid graphene/germanium28, daoimean dubh29 agus còmhdach gualain coltach ri daoimean ZnO30 a tha an aghaidh bacteria, teicneòlas a tha a’ meudachadh puinnseanta agus leasachadh strì mar thoradh air cruthachadh biofilm air a lughdachadh gu mòr. tha an seata chuingealachaidhean aca fhèin aig gach fear air am bu chòir beachdachadh nuair a thathar a’ leasachadh ro-innleachdan tagraidh.
Tha toraidhean a tha air a’ mhargaidh an-dràsta air am bacadh le ùine gu leòr airson còmhdach dìon a sgrùdadh agus fheuchainn airson grìtheidean a tha gnìomhach gu bith-eòlasach. Tha companaidhean ag agairt gun toir na toraidhean aca taobhan gnìomh ion-mhiannaichte do luchd-cleachdaidh;Tha na stuthan seo air an leasachadh gus luchd-cleachdaidh a dhìon bho bhuaidhean cunnartach meanbh-fhàs-bheairtean. Is e amas air a bheil iarrtas mòr a th’ ann a bhith a’ faighinn a-mach àidseant antimicrobial nach eil cho cronail do dhaoine agus a bhith a’ faighinn a-mach mar a thèid a thoirt a-steach do fho-stratan còmhdaich le beatha sgeilp nas fhaide38. le bhith a’ marbhadh bacteria le bhith a’ cur bacadh air a’ bhalla cealla.
Gu bunaiteach, is e còmhdach uachdar am pròiseas airson còmhdach eile a chuir air uachdar pàirt gus feartan co-cheangailte ri uachdar a neartachadh. Is e an t-amas aig còmhdach uachdar microstructure agus / no co-dhèanamh sgìre faisg air uachdar a’ cho-phàirt a dhealbhadh.
(a) Inset a’ sealltainn na prìomh dhòighean saothrachaidh a thathas a’ cleachdadh airson an uachdar, agus (b) buannachdan agus eas-bhuannachdan taghte an dòigh spraeadh fuar.
Tha teicneòlas spraeadh fuar fhathast na òige, ach tha àm ri teachd soilleir ann. Gu làidir, chan eil am pròiseas còmhdach traidiseanta seo freagarrach airson stuthan a tha gu math mothachail air teòthachd leithid nanocrystals, nanoparticles, glainneachan amorphous agus meatailteach40, 41, 42. A bharrachd air an sin, tha stuthan còmhdach spraeadh teirmeach an-còmhnaidh a’ nochdadh ìrean àrda de porosity agus oxides. neart ceangail àrd 1,39 (Fig.2b). A bharrachd air an sin, tha stuthan còmhdach spraeadh fuar àrd an aghaidh creimeadh, neart àrd agus cruas, seoltachd dealain àrd agus dùmhlachd àrd41. A dh’ aindeoin buannachdan a ’phròiseas spraeadh fuar, tha cuid de eas-bhuannachdan ann fhathast a thaobh a bhith a’ cleachdadh an dòigh seo, mar a chithear ann am Figear 2b. Nuair a bhios iad a’ còmhdach pùdair ceirmeag fìor-ghlan leithid Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, msaa, chan urrainnear an dòigh-làimhseachaidh pùdar ceirmeag / fuar a chleachdadh mar stuthan còmhdach fuar. Tha an aon rud a’ dol airson dòighean spraeadh teirmeach eile.Tha uachdar toinnte agus uachdar pìoban a-staigh fhathast duilich a spraeadh.
Leis gu bheil an obair làithreach ag amas air pùdar glainne meatailteach a chleachdadh mar stuthan còmhdaich amh, tha e soilleir nach urrainnear spraeadh teirmeach àbhaisteach a chleachdadh airson an adhbhair seo. Tha seo air sgàth gu bheil pùdar glainne meatailteach a’ criostal aig teòthachd àrd1.
Tha a' mhòr-chuid de na h-innealan a thathar a' cleachdadh anns na gnìomhachasan meidigeach agus bìdh air an dèanamh de aloidhean stàilinn stainless austenitic (SUS316 agus SUS304) le susbaint chromium eadar 12 agus 20 wt% airson a bhith a' dèanamh ionnstramaidean obair-lannsa. Às deidh seo, faodar ro-innse a dhèanamh air leasachadh galair agus sèid, a tha gu ìre mhòr air adhbhrachadh le greimeachadh bacterial agus tuineachadh air uachdar biomaterials stàilinn gun staoin. Dh’ fhaodadh duilgheadasan mòra èirigh mar thoradh air duilgheadasan mòra co-cheangailte ri greimeachadh bacteriach agus slighean cruthachadh biofilm, a dh’ fhaodadh crìonadh slàinte adhbhrachadh, a dh’ fhaodadh buaidh a thoirt air slàinte dhaoine gu dìreach no gu neo-dhìreach.
Is e an sgrùdadh seo a’ chiad ìre de phròiseact air a mhaoineachadh le Bunait Kuwait airson Adhartachadh Saidheans (KFAS), Cùmhnant Àir. an siostam gu mionaideach. Thèid deuchainnean meanbh-bhitheòlasach a dhèanamh airson diofar ghnèithean bacteriach.
Anns a’ phàipear seo, thathas a’ bruidhinn cuideachd air buaidh susbaint eileamaid alloying Zr air comas cruthachadh glainne (GFA) stèidhichte air feartan morphologach agus structarail. agus chaidh aloidhean glainne meatailteach Cu50Zr20Ni30 a chleachdadh san sgrùdadh seo.
Anns an earrainn seo, thathas a’ taisbeanadh na h-atharrachaidhean moirfeòlais de phùdar eileamaideach Cu, Zr agus Ni ann am bleith ball lùth ìosal.
Tha feartan metallographic de phùdar meacanaigeach (MA) a gheibhear às deidh diofar ìrean de ùine bleith ball.Field sgaoilidh a’ sganadh ìomhaighean microscopy dealanach (FE-SEM) de phùdar MA agus Cu50Zr40Ni10 a gheibhear às deidh amannan bleith ball lùth ìosal de 3, 12 agus 50 h air an sealltainn ann an (a), (c) agus (e) airson na h-ìomhaighean Cu530Zr, Co-fhreagairt M.A. Tha siostam 10 air a ghabhail às deidh ùine air a shealltainn ann an (b), (d) agus (f).
Rè bleith ball, tha buaidh aig a’ mheasgachadh de pharamadairean air an lùth cineatach èifeachdach a ghabhas gluasad gu pùdar meatailt, mar a chithear ann am Fig. 1a.Tha seo a’ toirt a-steach tubaistean eadar bàlaichean is pùdar, rùsgadh dlùth de phùdar a tha steigte eadar no eadar meadhanan bleith, buaidh bhàlaichean a’ tuiteam, rùsgadh agus caitheamh mar thoradh air slaodadh pùdar eadar meadhanan bleith ball gluasadach, agus tonn clisgeadh a’ dol tro luchdan tuiteam, bàlaichean cuagach.F. deformed mar thoradh air tàthadh fuar aig ìre thràth MA (3 h), agus mar thoradh air sin bidh mìrean mòra pùdar (> 1 mm ann an trast-thomhas). (nas lugha na 200 µm), mar a chithear ann am Fig.
Aig àirde a' phròiseas MA (às dèidh 50 h), cha robh am meatagrafaidheachd flaky ach gu math follaiseach (Fig. 3e,f), ach sheall uachdar snasta a' phùdar sgàthan metallography.Tha seo a' ciallachadh gu bheil am pròiseas MA air a chrìochnachadh agus gun deach aon ìre freagairt a chruthachadh. speactroscopaidh X-ray sgaoilte lùth (EDS) (IV).
Ann an Clàr 2, tha na co-chruinneachaidhean eileamaideach de eileamaidean alloying air an sealltainn mar àireamh sa cheud de chuideam iomlan gach sgìre a chaidh a thaghadh ann am Fig. Chan eil 3e,f a’ ciallachadh crìonadh no atharrachadh mòr ann an sgrìobhadh gach sampall bho aon sgìre gu sgìre eile. Tha seo ri fhaicinn leis nach eil atharrachadh ann an sgrìobhadh bho aon sgìre gu sgìre eile.
Fhuaireadh micrographan FE-SEM den toradh deireannach Cu50 (Zr50−xNix) pùdar às deidh amannan 50 MA, mar a chithear ann am Fig. 4a–d, far a bheil x 10, 20, 30 agus 40 aig.%, fa leth. 126 nm, mar a chithear ann am Figear 4.
Feartan morphologach de phùdar Cu50(Zr50−xNix) a gheibhear às deidh ùine MA de 50 h.
Mus deach na pùdar a luchdachadh a-steach do inneal-biadhaidh fuar, chaidh an sonicated an toiseach ann an ethanol ìre anailis airson 15 mionaidean agus an uairsin a thiormachadh aig 150 ° C airson 2 uair a thìde. Eileamaidean alloying Cu, Zr agus Ni den alloy Cu50Zr30Ni20 a gheibhear às deidh 50 h de ùine M, fa leth.
Morf-eòlas agus cuairteachadh eileamaideach ionadail de phùdar MG Cu50Zr30Ni20 a gheibhear às deidh amannan 50 MA le FE-SEM / speactroscopaidh X-ray lùth (EDS). (a) SEM agus mapadh X-ray EDS de (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα agus (d) ìomhaighean Ni-Kα.
Tha na pàtrain XRD de phùdar Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 agus Cu50Zr20Ni30 a fhuaireadh an dèidh ùine MA de 50 h air an sealltainn ann am Fig. 6a–d, fa leth.
Bha pàtrain XRD de (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30, agus (d) Cu50Zr20Ni30 pùdair an dèidh ùine MA de 50 h. Sheall a h-uile sampall gun eisgeachd pàtran eadar-sgaoilidh halo, a 'ciallachadh gun deach ìre amorphous a chruthachadh.
Chaidh miocroscopaidh dealanach tar-chuir àrd-rèiteachaidh achaidh (FE-HRTEM) a chleachdadh gus atharrachaidhean structarail a choimhead agus structar ionadail nam pùdar a thig bho bleith ball aig diofar amannan MA a thuigsinn. FI) den phùdar a chaidh a thoirt a-mach às deidh MA 6 h, tha am pùdar air a dhèanamh suas de ghràinean mòra le crìochan soilleir de na h-eileamaidean fcc-Cu, hcp-Zr agus fcc-Ni, agus chan eil sgeul air gu bheil an ìre freagairt air a chruthachadh, mar a chithear ann am Fig. 7a. lites agus às aonais ìre reactive.
Sònrachadh structarail ionadail de phùdar MA a gheibhear às deidh ìrean tràth (6 h) agus eadar-mheadhanach (18 h). (a) microscopy dealanach tar-chuir àrd-rèiteachaidh sgaoilidh achaidh (FE-HRTEM), agus (b) am pàtran sgaraidh sgìre taghte (SADP) de phùdar Cu50Zr30Ni20 às deidh làimhseachadh MA airson 6 h.
Mar a chithear ann am Fig. 7c, le bhith a' leudachadh fad MA gu 18 h mar thoradh air uireasbhaidhean mòra uachdaran còmhla ri deformation plastaig.Rè na h-ìre eadar-mheadhanach seo den phròiseas MA, tha am pùdar a' nochdadh diofar lochdan, a' gabhail a-steach sgàinidhean cruachadh, uireasbhaidhean leusair, agus lochdan puing (Figear 7). c).
Tha structar ionadail pùdar Cu50Z30Ni20 air a bhleith airson ùine 36 h MA air cruthachadh nanograin ultrafine freumhaichte ann am matrix mìn amorphous, mar a chithear ann am Fig. aig.% (sgìre bheairteach), a' comharrachadh cruthachadh stuthan eadar-dhealaichte.
Seachad air 36 h-Cu50Zr30Ni20 pùdar nanoscale feartan structarail ionadail. (a) Ìomhaigh achaidh soilleir (BFI) agus co-fhreagarrach (b) SADP de phùdar Cu50Zr30Ni20 a gheibhear às deidh bleith airson ùine 36 h MA.
Faisg air deireadh a 'phròiseas MA (50 h), Cu50 (Zr50 -xNix), X;Tha morphology ìre amorphous labyrinthine aig 10, 20, 30 agus 40 aig.% gu h-àbhaisteach mar a chithear ann am Fig. 9a–d . airson leasachadh ìrean amorphous anns an stuth toraidh deireannach.
Structar ionadail den toradh deireannach den t-siostam MG Cu50 (Zr50−xNix).FE-HRTEM agus pàtranan eadar-dhealachaidh nanobeam co-cheangailte (NBDP) de (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 agus (d) Cu50Zr20Ni30 agus (d) Cu50Zr40Ni10, (d) Cu50Zr40Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 agus (d) Cu50Ni40Zr fhaighinn às deidh MA.
Thathas air sgrùdadh a dhèanamh air seasmhachd teirmeach teòthachd gluasaid glainne (Tg), roinn lionn fo-fhuarachadh (ΔTx) agus teòthachd criostalachaidh (Tx) mar ghnìomh susbaint Ni (x) den t-siostam amorphous Cu50 (Zr50 -xNix) a’ cleachdadh calorimetry sganadh eadar-dhealaichte (DSC) de thogalaichean fo shruth gas He. Tha pùdar 0Ni40 amorphous alloy a gheibhear às dèidh ùine MA de 50 h air an sealltainn ann am Fig. 10a, b, e, fa leth.
Seasmhachd teirmeach de phùdar Cu50 (Zr50−xNix) MG a gheibhear às deidh ùine MA de 50 h, mar a chaidh a chlàradh le teòthachd gluasaid glainne (Tg), teòthachd criostalachaidh (Tx), agus roinn lionn fo-fhuarach (ΔTx). 30 agus (e) Cu50Zr10Ni40 MG pùdar alloy às dèidh ùine MA de 50 h.Tha am pàtran X-ray diffraction (XRD) den sampall Cu50Zr30Ni20 air a theasachadh gu ~ 700 ° C ann an DSC air a shealltainn ann an (d).
Mar a chithear ann am Figear 10, tha na lùban DSC de gach sgrìobhadh le diofar cho-chruinneachaidhean Ni (x) a’ nochdadh dà chùis eadar-dhealaichte, aon endothermic agus am fear eile exothermic. 10a), air a chuir aig 526 ° C agus 612 ° C, gluais an susbaint (x) gu 20 aig.% a dh'ionnsaigh taobh teòthachd ìosal 482 ° C agus 563 ° C le susbaint Ni (x) a tha a 'sìor fhàs, fa leth, mar a chithear ann am Figear 10b. 0Zr30Ni20 (Fig. 10b).Airson an alloy MG Cu50Zr40Ni10, chaidh fhaicinn cuideachd gun do lùghdaich luachan Tg, Tx agus ΔTx gu ìre 447 ° C, 526 ° C agus 79 ° C (Fig. 10b). ) den alloy MG Cu50Zr20Ni30 nas ìsle na an alloy MG Cu50Zr40Ni10;a dh'aindeoin sin, tha an Tx aige a' sealltainn luach coimeasach ris an fhear roimhe (612 ° C). Mar sin, tha ΔTx a' taisbeanadh luach nas àirde (87 ° C), mar a chithear ann am Fig. 10c.
Tha an siostam MG Cu50(Zr50−xNix), a’ gabhail an alloy MG Cu50Zr20Ni30 mar eisimpleir, a’ criostal tro stùc biorach exothermic a-steach do na h-ìrean criostail de fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10 agus orthorhombic-ZrNi (Fig. morphousc) chaidh an sampall seo de chriostail a dhearbhadh le XMG.10c. 0d), a chaidh a theasachadh gu 700 ° C ann an DSC.
Anns an sgrùdadh seo, chaidh na mìrean pùdar coltach ri glainne meatailt a cho-chur às deidh ùine MA de 50 h (a’ gabhail Cu50Zr20Ni30 mar eisimpleir) a chleachdadh mar stuthan amh antibacterial, agus chaidh a ’phlàta stàilinn gun staoin (SUS304) a chòmhdach le teicneòlas frasadh fuar. Is e seo am prìomh fheart ann a bhith a’ taghadh an dòigh seo. Tha am pròiseas spraeadh fuar air a dhèanamh le bhith a’ cleachdadh gràineanan àrd-astar a thionndaidheas lùth cinneachail nam mìrean gu deformachadh plastaig, cuideam agus teas air buaidh leis an t-substrate no mìrean a chaidh a thasgadh roimhe.
Tha dealbhan achaidh a’ sealltainn a’ mhodh-obrach frasadh fuar a thathas a’ cleachdadh airson còig ullachaidhean leantainneach de chòmhdach MG / SUS 304 aig 550 ° C.
Feumaidh lùth cinneachail nam mìrean, agus mar sin gluasad gach gràin ann an cruthachadh còmhdach, a bhith air a thionndadh gu cruthan eile de lùth tro uidheamachdan leithid deformachadh plastaig (eadar-obrachaidhean mìrean-màthar agus gràin-ghràin anns an t-substrate agus eadar-obrachaidhean mìrean), beàrnan Daingneachadh, cuairteachadh gràin-ghràinean, strain agus mu dheireadh teas 39.A bharrachd, mura h-eil e uile gu lèir, is e lùth a th’ ann an lùth a tha air a thionndadh gu bhith na thoradh teannachaidh agus elastagach. Bidh mìrean dìreach a’ breabadh air ais às deidh buaidh.Chaidh a chomharrachadh gu bheil 90% den lùth buaidh a chuirear an sàs ann an stuth gràin / substrate air a thionndadh gu teas ionadail 40 .
Mar as trice thathar den bheachd gu bheil deformachadh plastaig mar phròiseas de sgaoileadh lùtha, no gu sònraichte, mar stòr teas anns an roinn eadar-aghaidh.
Chithear am BFI de phùdar alloy MG Cu50Zr20Ni30 ann am Fig. 12a, a bha còmhdaichte air substrate SUS 304 (Fig. 11, 12b). mar a chaidh a mholadh le nanoparticles air an toirt a-steach don mhaitrium pùdar còmhdaichte le MG (Fig. 12a). Dh’ fhaodadh cruthachadh CuO a bhith mar thoradh air oxidation an fhùdair nuair a bha e a’ siubhal bho fhuaim a’ ghunna spraeraidh gu SUS 304 san adhar fo shruth supersonic.
(a) Ìomhaigh FE-HRTEM de phùdar MG còmhdaichte air (b) substrate SUS 304 (cuir a-steach an fhigear).
Gus dearbhadh a dhèanamh air an uidheamachd seo a dh’ fhaodadh a bhith ann airson cruthachadh nanoparticles mòr ciùbach Zr2Ni, chaidh deuchainn neo-eisimeileach a dhèanamh.ge-tà, gus buaidh annealing nam pùdar a shoilleireachadh, chaidh an toirt air falbh bhon stiall SUS304 cho luath 's as urrainn (mu 60 diogan).
Tha figearan 13a,b a’ sealltainn ìomhaighean achaidh dorcha (DFI) a fhuaireadh le bhith a’ sganadh microscopy dealanach tar-chuir (STEM) de dhà stuth air a spìonadh a chaidh a thasgadh air fo-stratan SUS 304 airson 60 s agus 180 s, fa leth. Tha iad seo a’ sealltainn nach eil sileadh meata-sheasmhach/mesophase ann, far a bheil am pùdar a’ cumail an structair amorphous tùsail aige. An coimeas ri sin, bha am pùdar a’ frasadh aig an aon teòthachd (550 ° C), ach air fhàgail air an t-substrate airson 180 s, a’ sealltainn sileadh gràinean de mheud nano, mar a chithear leis na saighdean ann am F.13.


Ùine puist: Lùnastal-03-2022