Merci fir besicht Nature.com.D'Browser Versioun déi Dir benotzt huet limitéiert Ënnerstëtzung fir CSS.Fir déi bescht Erfahrung empfeelen mir Iech en aktualiséierten Browser ze benotzen (oder de Kompatibilitéitsmodus am Internet Explorer auszeschalten).An der Tëschenzäit, fir weider Ënnerstëtzung ze garantéieren, wäerte mir de Site ouni Stiler a JavaScript weisen.
Biofilms sinn e wichtege Bestanddeel an der Entwécklung vun chronescher Infektiounen, besonnesch wann medezinesch Apparater involvéiert sinn.Dëse Problem stellt eng grouss Erausfuerderung fir d'medezinesch Communautéit, wéi Standard Antibiotike kann nëmmen biofilms zu engem ganz limitéiert Mooss eradicate.Preventing biofilm formation has led to the development of different coating methods and new materials.These methods aim to coat surfaces in a way that containing biofilms, cofilms and glasses. Zur selwechter Zäit ass d'Benotzung vu kale Spraytechnologie erhéicht ginn, well et eng gëeegent Method fir d'Veraarbechtung vun Temperaturempfindleche Materialien ass.Deel vum Zweck vun dëser Etude war e Roman antibakteriell Film ze entwéckelen, deen aus ternary Cu-Zr-Ni komponéiert ass mat mechanesche Legierungstechniken, déi d'Sphäresch Beschichtungsmaterial benotzt fir Stahlen ouni Sphär ze maachen. bei niddregen Temperaturen.Substrate coated with metallic glass were were able to dishable biofilm formation by mindestens 1 Log par rapport zu STAINLESS Stol.
Duerch d'ganz mënschlech Geschicht ass all Gesellschaft fäeg d'Aféierung vun neie Materialien ze designen an ze förderen, déi hir spezifesch Ufuerderungen entspriechen, wat zu enger verbesserter Leeschtung a Ranking an enger globaliséierter Wirtschaft gefouert huet1.2 Zënter 60 Joer hunn d'Materialwëssenschaftler vill vun hirer Zäit gewidmet fir op eng grouss Suerg ze fokusséieren: d'Striewen no neien a modernste Materialien.
D'Additioun vun Legierungselementer, d'Modifikatioun vun der Materialmikrostruktur an d'Applikatioun vun thermeschen, mechaneschen oder thermomechanesche Veraarbechtungstechniken hunn zu bedeitende Verbesserunge vun de mechanesche, chemeschen a physikaleschen Eegeschafte vu verschiddene Materialien gefouert. Weider, bis elo ongehéiert Verbindungen goufen op dësem Punkt erfollegräich synthetiséiert. , Nanopartikel, Nanotubes, Quantephysik Punkten, null-zweedimensional, amorphous metallic Brëller, an héich-entropy Alliagen sinn nëmmen e puer Beispiller vun fortgeschratt Materialien an der Welt zënter Mëtt vum leschte Joerhonnert agefouert. s fir däitlech vum Gläichgewiicht ofwäichen, gouf eng ganz nei Klass vu metastabile Legierungen, bekannt als metallesche Brëller, entdeckt.
Seng Aarbecht um Caltech an 1960 bruecht eng Revolutioun am Konzept vun Metal Alliagen wann hien synthetiséiert glassy Au-25 bei.% Si Alliagen duerch rapid solidifying Flëssegkeeten op bal eng Millioun Grad pro Sekonn 4.Professor Pol Duwezs Entdeckung Event net nëmmen den Ufank vun der Geschicht vun metallesche Brëller (MG), mä huet och gefouert iwwer d'Ouerverschiebung vun der paradigmesch Leit zu engem paradigmesche Mënsch. Studien an der Synthese vu MG Legierungen, bal all metallesch Brëller goufen ganz duerch eng vun de folgende Methoden produzéiert;(i) séier Verstäerkung vun der Schmelz oder Damp, (ii) Atomstéierung vum Gitter, (iii) Feststoff-Amorphiséierungsreaktiounen tëscht reinen Metallelementer, an (iv) Feststofftransitioune vu metastabile Phasen.
MGs sinn ënnerscheeden duerch hir Mangel vun der laang-Gamme atomarer Uerdnung verbonne mat Kristaller, déi eng definéieren Charakteristik vun Kristaller ass. An der haiteger Welt, grouss Fortschrëtter gouf am Beräich vun metallic Glas gemaach. Si sinn nei Materialien mat interessant Eegeschaften, déi vun Interessi net nëmmen an Feststoff Physik sinn, awer och an Metallurgy vill, Uewerfläch chemesch, Uewerflächechemie an nei Materialien. t Eegeschafte vu festen Metaller, sou datt et en interessanten Kandidat fir technologesch Uwendungen a ville Beräicher.Si hunn e puer wichteg Eegeschaften;(i) héich mechanesch Duktilitéit an Ausbezuelungsstäerkt, (ii) héich magnetesch Permeabilitéit, (iii) niddereg Koerzivitéit, (iv) ongewéinlech Korrosiounsbeständegkeet, (v) Temperaturonofhängegkeet D'Konduktivitéit vu 6,7.
Mechanical alloying (MA)1,8 is a relativ nei Technik, éischt agefouert an 19839 vum Prof.Typesch, gëtt d'MA Reaktioun tëscht diffusive Kopplung vun der reactant Material Pudder an engem Reakter gesuergt, normalerweis aus STAINLESS Stol an engem Ball Mill gemaach 10 (Figebam. 1a, b). Zënter dann, ass dës mechanesch induced Feststoff-Staat Reaktioun Technik benotzt gouf Roman amorphous / metallesch Glas durchgang Pudder ze preparéieren benotzt niddereg (Figebam, 1 Molen, 1 Mol, héich Energie Kugel). ,13,14,15 , 16.Besonnesch dës Method gouf benotzt fir immiscible Systemer wéi Cu-Ta17 ze preparéieren, souwéi héich Schmelzpunkt Alliagen wéi Al-Transitioun Metal Systemer (TM; Zr, Hf, Nb an Ta) 18,19 an Fe-W20 , déi net mat konventionelle Virbereedungssëtzung Methode vun engem mächtegste Virbereedung vun der Na-Méi präparéieren Weeër ze kréien kann, na-Méi mächtegst vun industriell Tools. ocrystalline an nanocomposite Pudder Deelchen vun Metal oxides, Carbides, Nitrides, Hydrides, Kuelestoff Nanotubes, Nanodiamonds, Wéi och breet Stabiliséierung iwwer eng Top-Down Approche 1 a metastabil Etappen.
Schematesch weist d'Fabrikatiounsmethod benotzt fir Cu50 (Zr50−xNix) metallesch Glas (MG) Beschichtung / SUS 304 an dëser Etude ze preparéieren. Këscht gefëllt mat He Atmosphär.(c) A transparent model of the grinding vessel illustrating ball motion during grinding.The final product of the powder winning after 50 hours was used to coat the SUS 304 substrate using the cold spray method (d).
Wann et ëm Bulk Material Uewerflächen (Substraten) geet, beinhalt d'Surface Engineering den Design an d'Modifikatioun vun Surfaces (Substraten) fir gewësse physikalesch, chemesch an technesch Qualitéiten ze bidden, déi net am ursprénglechen Bulkmaterial enthalen sinn. Metallurgesch, mechanesch oder chemesch Techniken.Als e bekannte Prozess ass eng Beschichtung einfach definéiert als eng eenzeg oder multiple Schichten vu Material, déi kënschtlech op der Uewerfläch vun engem bulk Objet (Substrat) aus engem anere Material deposéiert sinn.
Fir gëeegent Uewerflächeschutzschichten mat Dicke vun e puer Mikrometer (ënner 10-20 Mikrometer) bis iwwer 30 Mikrometer oder souguer e puer Millimeter ze deposéieren, kënne vill Methoden an Techniken applizéiert ginn. Allgemeng kënnen d'Beschichtungsprozesser an zwou Kategorien ënnerdeelt ginn: (i) Naassbeschichtungsmethoden, dorënner Elektroplatéieren, Elektrolos Platen, an inklusiv waarm-galvaniséierend, dréchent Beschichtungsmethod (dréchent Beschichtungsmethod) , physesch Dampdepositioun (PVD), chemesch Dampdepositioun (CVD), thermesch Spraytechniken a méi kierzlech kal Spraytechniken 24 (Fig. 1d).
Biofilms ginn definéiert als mikrobielle Gemeinschaften, déi irreversibel un Surfaces befestegt sinn an ëmgi vu selbstproduzéierten extrazelluläre Polymeren (EPS).Superficially reife Biofilmbildung kann zu bedeitende Verloschter a villen industrielle Secteuren féieren, dorënner d'Liewensmëttelindustrie, Waassersystemer a Gesondheetsëmfeld. Am Mënsch, wann Biofilme bilden, méi wéi 80% vu Fäll vu Mikrobakterien a Stapo-Bakterien sinn schwiereg Infektiounen (Stapolochyoccien) ze behandelen.Desweideren, reife Biofilmer goufen gemellt 1000-fach méi resistent géint Antibiotike Behandlung am Verglach zu planktonesch bakteriell Zellen, déi als eng grouss therapeutesch Erausfuerderung considéréiert ginn.Antimicrobial Uewerfläch Beschichtung Material ofgeleet aus konventionelle organesch Verbindungen goufen historesch benotzt.Obwuel esou Material oft enthalen gëfteg Materialien ze Mënsch sinn,2 de Bakterien hëllefe kënnen,2,5 potenziell gëfteg Komponente fir mënschlech Transmissioun,2.
Déi verbreet Resistenz vu Bakterien géint Antibiotikebehandlungen wéinst der Biofilmbildung huet zu der Bedierfnes gefouert fir eng effektiv antimikrobial Membranbeschichtete Uewerfläch z'entwéckelen, déi sécher applizéiert ka ginn27. genee wou se gebraucht ginn, an héich konzentréiert an ugepasste Quantitéiten. Dëst gëtt erreecht duerch Entwécklung vun eenzegaarteg Beschichtungsmaterialien wéi Graphen/Germanium28, Black Diamond29 an ZnO-dotéiert diamantähnlech Kuelebeschichtungen30 déi géint Bakterien resistent sinn, eng Technologie déi d'Toxizitéit an d'Resistenzentwécklung maximéiert wéinst der Biofilmbildung an d'Biofilmbildung, déi bedeitend reduzéierter chemesch Beschichtung an d'Biofilmbildung suergt. Begrëff Schutz vu bakteriell kontaminéierte sinn ëmmer méi populär.Obwuel all dräi Prozeduren sinn kapabel vun producing antimicrobial Effekter op Beschichtete Fläch, si hunn all hir eege Formatioun vun Aschränkungen, datt considéréiert ginn soll wann Applikatioun Strategien Entwécklungslänner.
Produkter déi momentan um Maart sinn behënnert duerch net genuch Zäit fir Schutzbeschichtungen fir biologesch aktiv Zutaten ze analyséieren an ze testen.Betriber behaapten datt hir Produkter de Benotzer wënschenswäert funktionell Aspekter ubidden;allerdéngs war dëst en Hindernis fir den Erfolleg vun de Produkter déi momentan um Maart sinn.Verbindungen ofgeleet vu Sëlwer ginn an der grousser Majoritéit vun antimikrobiellen Therapien benotzt, déi elo fir de Konsumenten verfügbar sinn.Dës Produkter sinn entwéckelt fir Benotzer vun de potenziell geféierlechen Effekter vu Mikroorganismen ze schützen.The delayed antimicrobial effect and assosiert toxicity of silver compounds Erhéijunge den Drock op Fuerscher ze developpéieren,36 a manner schiedlech wierkt,36 an der globaler Beschichtung. dobannen an dobaussen beweist sech nach als eng beängschtegend Aufgab. Dëst ass wéinst de verbonne Risiken fir béid Gesondheet a Sécherheet.Entdeckt en antimikrobiellen Agent deen manner schiedlech ass fir Mënschen an erauszefannen wéi et an Beschichtungssubstrater mat enger méi laanger Haltbarkeet integréiert ass e ganz gesichte Goal38.The latest antimicrobial agent are designed to close range the actively agent ass entworf fir direkten Kontakt ze killen, oder Antibiotikum ass entworf fir direkt ze verëffentlechen. y kann dëst maachen andeems d'initial bakteriell Adhäsioun hemmt (dorënner d'Bildung vun enger Proteinschicht op der Uewerfläch entgéintwierken) oder andeems Bakterien ëmbréngen andeems se mat der Zellmauer interferéieren.
Fundamental, Surface coating is the process of placing another layer on the surface of a component to enhance surface-related qualitys.The goal of surface coating is to tailor the microstructure and/or Composition of the near-surface region of the component39.Surface coating techniques can be divided a different methods, which are summered in Fig. op der Method benotzt fir d'Beschichtung ze kreéieren.
(eng) Inset weist d'Haaptfabrikatiounstechnike fir d'Uewerfläch benotzt, an (b) ausgewielte Virdeeler an Nodeeler vun der kaler Spraytechnik.
Kale Spray Technologie deelt vill Ähnlechkeeten mat konventionelle Thermalspraymethoden. Wéi och ëmmer, et ginn och e puer wichteg fundamental Eegeschaften, déi de Kale Sprayprozess a kale Spraymaterialien besonnesch eenzegaarteg maachen. Kale Spraytechnologie ass nach a senger Kandheet, awer huet eng hell Zukunft. A verschiddenen Uwendungen bidden déi eenzegaarteg Eegeschafte vu Kale Spray grouss Virdeeler, déi inherent Beschränkungen vun der traditioneller Spraymethod iwwerwannen. Strahlentechnologie, während där de Pulver muss geschmolt ginn fir op de Substrat ze deposéieren.Natierlech ass dësen traditionelle Beschichtungsprozess net gëeegent fir ganz Temperaturempfindlech Materialien wéi Nanokristallen, Nanopartikelen, amorphen a metallesche Brëller40, 41, 42. Weider, Thermal Spraybeschichtungsmaterialien hunn ëmmer e wesentlechen Niveau vun der Spray-Technologie iwwer d'Porosold Spray-Technologie. als (i) minimale Wärmeinput zum Substrat, (ii) Flexibilitéit bei de Substratbeschichtungswahlen, (iii) Feele vu Phasetransformatioun a Kärwachstum, (iv) héich Bindungsstäerkt1,39 (Fig.2b) Zousätzlech, kal Spraydousen Beschichtungsmaterialien hunn héich corrosion Resistenz, héich Kraaft an hardness, héich elektresch Leit an héich density41. Am Géigesaz zu de Virdeeler vun der kal Spraydousen Prozess, et sinn nach e puer Nodeeler fir dës Technik ze benotzen, wéi an der Figur 2b gewisen. Keramik-/Metallkomposit-Pulver kënnen als Rohmaterial fir Beschichtungen benotzt ginn. Datselwecht gëlt fir aner Thermalspraymethoden. Komplizéiert Flächen an Interieur-Päifflächen sinn nach ëmmer schwéier ze sprëtzen.
Vu datt déi aktuell Aarbecht zielt fir metallesch Glaspuder als Rohbeschichtungsmaterial ze benotzen, ass et kloer datt konventionell thermesch Sprëtzen net fir dësen Zweck benotzt kënne ginn. Dëst ass well metallesch Glaspuder bei héijen Temperaturen kristalliséiert1.
Déi meescht vun den Tools, déi an der medizinescher a Liewensmëttelindustrie benotzt ginn, sinn aus austeniteschen Edelstahllegierungen (SUS316 a SUS304) mat engem Chromgehalt tëscht 12 an 20 gew.% fir d'Produktioun vu chirurgeschen Instrumenter gemaach. Resistenz, weisen keng bedeitend antimikrobial Properties38,39.Dëst kontrastéiert mat hirer héijer Korrosiounsbeständegkeet.Duerno kann d'Entwécklung vun der Infektioun an der Entzündung virausgesot ginn, wat haaptsächlech duerch bakteriell Adhäsioun a Kolonisatioun op der Uewerfläch vun Edelstahl-Biomaterialien verursaacht gëtt.Bedeitend Schwieregkeete kënnen entstoen wéinst wesentleche Schwieregkeeten, déi mat Bakterien verbonne sinn, déi vill Bakterien, déi mat Bakterien verbonne sinn Konsequenzen déi direkt oder indirekt d'mënschlech Gesondheet beaflosse kënnen.
Dës Etude ass déi éischt Phas vun engem Projet finanzéiert vun der Kuwait Foundation fir de Fortschrëtt vun Science (KFAS), Kontrakt No 2010-550401, fir d'Machbarkeet vun produzéiere metallic glassy Cu-Zr-Ni ternary Pudder benotzt MA Technologie (Table 1) fir d'Produktioun vun antibakteriell Uewerfläch Schutz vun der zweeter Phase vum Projet / S3,204 Januar unzefänken. wäert d'elektrochemesch Korrosiounseigenschaften a mechanesch Eegeschafte vum System am Detail ënnersichen.Détailléiert mikrobiologesch Tester gi fir verschidde Bakterienarten duerchgefouert.
An dësem Pabeier, den Effet vun Zr durchgang Element Inhalt op Glas forming Fähegkeet (GFA) ass diskutéiert baséiert op morphological a strukturell Charakteristiken. Zousätzlech, der antibakteriell Eegeschafte vun der Beschichtete metallic Glas Pudder kann een / SUS304 Komposit goufen och diskutéiert. Systemer.Als representativ Beispiller goufen an dëser Etude Cu50Zr30Ni20 an Cu50Zr20Ni30 metallesch Glaslegierungen benotzt.
An dëser Rubrik, der morphological Ännerungen vun elementar Cu, Zr an Ni Pudder an niddereg Energie Ball milling sinn presentéiert. Als Illustratioun Beispiller, zwee verschidde Systemer aus Cu50Zr20Ni30 an Cu50Zr40Ni10 wäert als representativ Beispiller benotzt ginn. D'MA Prozess kann an dräi z'ënnerscheedde Etappe ënnerdeelt ginn, wéi duerch d'metallographic Etapp produzéiert während der metallographic Charakterization vun grinding Pudder gewisen (3).
Metallographic Charakteristiken vun mechanesch durchgang (MA) Pudder kritt no verschidden Etappe vun Ball milling time.Field Emissioun Scannen Elektronen microscopy (FE-SEM) Biller vun MA an Cu50Zr40Ni10 Pudder kritt no niddereg Energie Ball milling mol vun 3, 12 an 50 h sinn an (a) gewisen, (c) an (e) an der selwechter MA an (e) an der MA an (e) System an der selwechter MA an (e) System. vum Cu50Zr40Ni10 System no Zäit geholl ginn an (b), (d) an (f).
Während Ball milling, der effikass kinetesch Energie, datt op d'Metall Pudder transferéierte kann duerch d'Kombinatioun vun Parameteren beaflosst, wéi an der Fig.. 1a. Dëst beinhalt Kollisiounen tëscht Bäll a Pudder, compressive Schéier vun Pudder stécht tëscht oder tëscht poléieren Medien, Impakt vun falen Bäll, Schéier an zouzedrécken wéinst Pudder zéien tëscht Plënneren Ball milling Medien duerch crop wave lass verbreet, an Schock waffen duerch crop wave verbreet Medien. al Cu, Zr, an Ni powders sech staark deforméiert wéinst kal Schweess am fréie Stadium vun MA (3 h), doraus grouss Pudder Deelchen (> 1 mm Duerchmiesser). Dës grouss Komposit Deelchen sinn duerch d'Formation vun décke Schichten vun alloying Elementer charakteriséiert (Cu, Zr, Ni), wéi an der Fig. der Kugelmillen, doraus an der Zersetzung vun der Komposit Pudder zu méi fein Pudder (manner wéi 200 µm), wéi an der Figur gewisen.
Um Héichpunkt vun der MA Prozess (no 50 h), der flaky metallography war nëmmen liichtschwaache siichtbar (Figebam. 3e, f), mä de ausgeräiften Uewerfläch vun der Pudder huet Spigel metallography. Dëst bedeit, datt de MA Prozess fäerdeg ass an d'Schafung vun enger eenzeger Reaktioun Phase ass geschitt. n Mikroskopie (FE-SEM) kombinéiert mat Energie dispersive Röntgenspektroskopie (EDS) (IV).
An Table 2, sinn d'Elemental Konzentratioune vun alloying Elementer als Prozentsaz vun der Gesamtgewiicht vun all Regioun ausgewielt an Fig. e Komponentwäerter fir d'Regiounen, déi an der Fig.
FE-SEM micrographs vun der Finale Produit Cu50 (Zr50-xNix) Pudder goufen no 50 MA mol kritt, wéi an der Figur 4a-d gewisen, wou x ass 10, 20, 30 an 40 at.%, respektiv. bis 126 nm, wéi an der Figur 4 gewisen.
Morphologesch Charakteristiken vun Cu50 (Zr50−xNix) Pudder kritt no MA Zäit vun 50 h.Fir de Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 Systemer, der FE-SEM Biller vun de Pudder gewise ginn (b) an 50 mol kritt (b) an 50 mol kritt, (b) an (b) mol kritt.
Ier d'Pudder an e kale Sprayfeeder gelueden goufen, goufen se fir d'éischt an analytesch Grad Ethanol fir 15 Minutten sonicated an duerno bei 150 ° C fir 2 Stonnen gedréchent. Dëse Schrëtt muss geholl ginn fir erfollegräich Agglomeratioun ze bekämpfen, déi dacks vill bedeitend Probleemer am ganze Beschichtungsprozess verursaacht. Grafiken an déi entspriechend EDS Biller vun der Cu, Zr an Ni durchgang Elementer vun der Cu50Zr30Ni20 durchgang kritt no 50 h vun M Zäit, respektiv.
Morphologie a lokal Elementarverdeelung vum MG Cu50Zr30Ni20 Puder kritt no 50 MA Mol duerch FE-SEM / Energie dispersiv Röntgenspektroskopie (EDS).
D'XRD Mustere vun mechanesch alloyed Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 an Cu50Zr20Ni30 Pudder kritt no MA Zäit vun 50 h sinn an Lalumi 6a-d gewisen, respektiv. 6.
XRD Mustere vun (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 an (d) Cu50Zr20Ni30 Pudder no MA Zäit vun 50 h.All Echantillon ouni Ausnam weisen engem Halo Diffusioun Muster, implizéiert der Formation am am Phase vun engem am.
Feld Emissioun héich-Resolutioun Transmissioun Elektronen microscopy (FE-HRTEM) war benotzt strukturell Ännerungen ze observéieren an der lokal Struktur vun der powders aus Ball milling zu verschiddene MA times.FE-HRTEM Biller vun der krut no der fréi (6 h) an Tëschenzäit (18 h) milling Etappe vun milling fir Cu50Zr30Ni10c Pudder Respekt gewisen, Fig. ly.Laut dem helle Feldbild (BFI) vum Pudder, deen no MA​ 6 h produzéiert gëtt, besteet de Pulver aus grousse Käre mat gutt definéierte Grenze vun den Elementer fcc-Cu, hcp-Zr an fcc-Ni, an et gëtt keen Zeechen datt d'Reaktiounsphase geformt ass, wéi an der Fig. 7a gewisen. Diffraktiounsmuster (Fig. 7b), wat d'Präsenz vu grousse Kristalliten an d'Feele vun enger reaktiver Phase beweist.
Lokal strukturell Charakteriséierung vun MA Pudder kritt no fréi (6 h) an Zwëschenzäit (18 h) Etappe. (a) Feld Emissioun héich Opléisung Transmissioun Elektronenmikroscopy (FE-HRTEM), an (b) déi entspriechend ausgewielt Beräich Diffraktioun Muster (SADP) vun Cu50Zr30Ni20 Pudder no MA Behandlung fir 6 h. D'Fe-H501ZiN Bild vun der MA014 Zäit gewise gëtt no 6 h. an (c).
Wéi an der Fig. nm (Fig. 7c).
D'lokal Struktur vun Cu50Z30Ni20 Pudder gemoolt fir 36 h MA Zäit huet d'Bildung vun ultrafine nanograins agebaut an engem amorphous fein Matrixentgasung, wéi an der Fig. (mager Fläch) bis ~74 at.% (räich Fläch), wat d'Bildung vun heterogenen Produiten besot. Weider, déi entspriechend SADPs vun de Pudder kritt no milling op dëser Etapp weisen Halo-diffuséierend Primärschoul a Sekundär Réng vun amorphous Phase, iwwerlappt mat scharfen Punkten verbonne mat deene Matière durchgang Elementer, wéi am Fig.
Doriwwer eraus 36 h-Cu50Zr30Ni20 Pudder nanoscale lokal strukturell Fonctiounen. (a) Bright Feld Bild (BFI) an entspriechend (b) SADP vun Cu50Zr30Ni20 Pudder kritt no milling fir 36 h MA Zäit.
Nom Enn vum MA Prozess (50 h), Cu50 (Zr50−xNix), X;10, 20, 30 an 40 at.% Pudder hunn ëmmer eng labyrinthine amorphous Phase Morphologie wéi am Fig. Halo Diffusiounsmuster goufen och als Beweis fir d'Entwécklung vun amorphen Phasen am Endproduktmaterial benotzt.
Lokal Struktur vun der Finale Produit vun der MG Cu50 (Zr50−xNix) System.FE-HRTEM a korreléiert Nanobeam Diffraktioun Musteren (NBDP) vun (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 an (d 050h MA 50i h) kritt no h.
D'thermesch Stabilitéit vun der Glas Iwwergangstemperatur (Tg), ënnergekillt Flëssegket Regioun (ΔTx) an Kristalliséierungstemperatur (Tx) als Funktioun vum Ni Inhalt (x) vum amorphen Cu50 (Zr50−xNix) System gouf ënnersicht mat Differentialscanning Kalorimetrie (DSC) vun Eegeschaften ënner He Gasfloss vum Cu50Z0r, Cu50Z0r 0 an Cu50Zr10Ni40 amorphous durchgang Pudder kritt no MA Zäit vun 50 h sinn an der Figur 10a gewisen, b, e, respektiv.Während der DSC Curve vun amorphous Cu50Zr20Ni30 getrennt an der Figur 10c gewise gëtt. .
Thermesch Stabilitéit vu Cu50 (Zr50−xNix) MG Pulver kritt no enger MA Zäit vun 50 h, wéi indexéiert duerch Glas Iwwergangstemperatur (Tg), Kristalliséierungstemperatur (Tx), an ënnergekillte Flëssegregioun (ΔTx). Cu50Zr20Ni30 an (e) Cu50Zr10Ni40 MG Legierung Pudder no MA Zäit vun 50 h. D'Röntgenstrahlendiffraktioun (XRD) Muster vun der Cu50Zr30Ni20 Probe erhëtzt op ~700 ° C an DSC gëtt an (d) gewisen.
Wéi an der Figur 10 gewisen, weisen d'DSC-Kéiren vun alle Kompositioune mat verschiddene Ni-Konzentratioune (x) zwee verschidde Fäll, eent endothermesch an déi aner exotherm. Déi éischt endothermesch Manifestatioun entsprécht Tg, während déi zweet mat Tx verbonnen ass. 0 Prouf (Fig. 10a), op 526 ° C an 612 ° C plazéiert, Verréckelung den Inhalt (x) op 20 at.% Richtung niddereg Temperatur Säit vun 482 ° C an 563 ° C mat Erhéijung Ni Inhalt (x), respektiv, wéi an der Figur 10b gewisen. 81 °C fir Cu50Zr30Ni20 (Fig. 10b).Fir d'Legierung MG Cu50Zr40Ni10 gouf och beobachtet datt d'Wäerter vun Tg, Tx an ΔTx op den Niveau vun 447 °C, 526 °C an 79 °C erofgaange sinn an 79 °C an 79 °C (Fig. MG Legierung.Am Géigesaz ass den Tg-Wäert (507 °C) vun der Legierung MG Cu50Zr20Ni30 manner wéi dee vun der Legierung MG Cu50Zr40Ni10;trotzdem weist säin Tx e vergläichbare Wäert mat deem fréiere (612 °C).Dofir weist ΔTx e méi héije Wäert (87°C), wéi an der Fig. 10c.
De MG Cu50(Zr50−xNix) System, deen d'MG Cu50Zr20Ni30 Legierung als Beispill hëlt, kristalliséiert duerch e scharfen exothermesche Peak an d'Kristallphasen vun fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10 an orthorhombic-ZrNi30 Phase bestätegt duerch d'CrD-Phase (Fig. vun der MG Prouf (Fig. 10d), déi zu 700 ° C an DSC gehëtzt gouf.
Bildung 11 weist Fotoen Platteus (sushens an der aktueller Aarbecht. Do ass déi Metallasklawel no der thractions. Thrray Spray Serien a kënne fir Metallentrecke sensibel Material sensibel sinn.
Feldfotoen weisen d'Kältesprayprozedur fir fënnef hannereneen Virbereedunge vu MG Beschichtung / SUS 304 bei 550 °C benotzt.
D'kinetesch Energie vun de Partikelen, an domat d'Dynamik vun all Partikel an der Beschichtungsbildung, muss an aner Formen vun Energie ëmgewandelt ginn duerch Mechanismen wéi plastesch Deformatioun (initial Partikel a Partikel-Partikel Interaktiounen am Substrat a Partikel Interaktiounen), Void Konsolidatioun, Partikel-Partikel Rotatioun, Belaaschtung a schlussendlech Hëtzt a Kënschtlech Energie ëmgewandelt a schlussendlech an Hëtztkommissioun 39. Energie, d'Resultat ass eng elastesch Kollisioun, dat heescht, datt d'Partikelen einfach no Impakt zrécksprongen.Et gouf drop higewisen datt 90% vun der Impaktenergie, déi op d'Partikel / Substratmaterial applizéiert gëtt, an lokal Hëtzt ëmgewandelt gëtt 40 . Weider, wann Impaktstress applizéiert gëtt, ginn héich plastesch Belaaschtungsraten an der Kontaktpartikel / Substratregioun an enger ganz kuerzer Zäit erreecht,4241.
Plastic deformation is general regarded a process of energy dissipation, or more specifically, a heat source in the interfacial region.Wéi ass d'Temperaturerhéijung an der Grenzregioun normalerweis net duer fir d'Interfacial Schmelz ze produzéieren oder fir d'Atomarinterdiffusioun wesentlech ze förderen.No publication known to the authors investigates the effect of the properties of these metallic glassy powders are when depositions method adhesion used.
D'BFI vun MG Cu50Zr20Ni30 durchgang Pudder kann an Lalumi gesi ginn.. 12a, déi op SUS 304 Substrat Beschichtete war (Fig. 11, 12b). Wéi kann aus der Figur gesi ginn, behalen der Beschichtete Pudder hir original amorphous Struktur wéi se eng delikat Labyrinth Struktur ouni extra clattice Präsenz vun der Präsenz vun der Hand oder aner Präsenz vun der Hand Präsenz. neous Phase, wéi vun Nanopartikelen proposéiert an der MG-beschichtete Pudder Matrixentgasung (Figebam. 12a).Dorënner 12c weist der indexéiert nanobeam diffraction Muster (NBDP) verbonne mat der Regioun ech (Dorënner 12a).Wéi am Lalumi gewisen. large cubic Zr2Ni metastable plus tetragonal CuO Phase.D'Bildung vu CuO kann un d'Oxidatioun vum Pulver zougeschriwwe ginn wann Dir vun der Düse vun der Spraypistoul op SUS 304 an der fräier Loft ënner supersonesche Flux reest.Op der anerer Säit huet d'Entweinung vun de metallesche Glaspuder d'Bildung vu grousser Spray-Phase fir d'Bildung vu grousser Spray-Phase fir 55 °C-Kältebehandlung erreecht.
(a) FE-HRTEM Bild vun MG Pudder Beschichtete op (b) SUS 304 Substrat (Inset vun Figur). Den Index NBDP vun der kreesfërmeg Symbol gewisen an (a) gëtt an (c) gewisen.
Fir dëse potenziellen Mechanismus fir d'Bildung vu grousse kubesche Zr2Ni Nanopartikelen z'iwwerpréiwen, gouf en onofhängegt Experiment gemaach.An dësem Experiment goufen d'Pudder aus enger Spraypistoul bei 550 °C a Richtung SUS 304 Substrat gesprëtzt;allerdéngs, fir den annealing Effekt vun de Pudder ze klären, si goufen aus der SUS304 Sträif esou séier wéi méiglech (ongeféier 60 Sekonnen) ewechgeholl. Eng aner Rei vun Experimenter war duerchgefouert an deem Pudder aus dem Substrat ongeféier 180 Sekonnen no Oflagerung geläscht.
Figuren 13a,b weisen donkel Feld Biller (DFI) kritt duerch Scannen Transmissioun Elektronen microscopy (STEM) vun zwee gesprayt Materialien op SUS 304 Substrate deposéiert fir 60 s an 180 s, respektiv. phous, wéi déi breet primär a sekundär Diffraktiounsmaxima an der Figur 14a uginn. Dës weisen d'Feele vu metastabilen / mesophase Nidderschlag, wou de Pudder seng ursprénglech amorph Struktur behält. Am Géigesaz huet de Pudder, deen op der selwechter Temperatur (550 °C) gesprëtzt gouf, awer op de Substrat gelooss fir 180 Substrat ugewisen, Gratins, d'Na-no-Substrat weist de Substrat fir 180. s an Fig. 13b.