Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്രൗസർ പതിപ്പിന് പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുണ്ട്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).അതിനിടയിൽ, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് റെൻഡർ ചെയ്യും.
വിട്ടുമാറാത്ത അണുബാധകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ബയോഫിലിമുകൾ ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ.സാധാരണ ആൻറിബയോട്ടിക്കുകൾക്ക് വളരെ പരിമിതമായ അളവിൽ മാത്രമേ ബയോഫിലിമുകളെ നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയൂ എന്നതിനാൽ ഈ പ്രശ്നം മെഡിക്കൽ സമൂഹത്തിന് വലിയ വെല്ലുവിളിയാണ് നൽകുന്നത്.ബയോഫിലിം രൂപീകരണം തടയുന്നത് വിവിധ പൂശുന്ന രീതികളും പുതിയ വസ്തുക്കളും വികസിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു.ഈ വിദ്യകൾ ബയോഫിലിം രൂപീകരണം തടയുന്ന തരത്തിൽ ഉപരിതലങ്ങൾ പൂശാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു.വിട്രിയസ് ലോഹസങ്കരങ്ങൾ, പ്രത്യേകിച്ച് ചെമ്പ്, ടൈറ്റാനിയം ലോഹങ്ങൾ അടങ്ങിയവ, അനുയോജ്യമായ ആന്റിമൈക്രോബയൽ കോട്ടിംഗുകളായി മാറിയിരിക്കുന്നു.അതേസമയം, താപനില സെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ രീതിയായതിനാൽ തണുത്ത സ്പ്രേ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഉപയോഗം വർദ്ധിച്ചു.മെക്കാനിക്കൽ അലോയിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച് Cu-Zr-Ni ടെർനറി അടങ്ങിയ ഒരു പുതിയ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഫിലിം മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസ് വികസിപ്പിക്കുക എന്നതായിരുന്നു ഈ ഗവേഷണത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം.അന്തിമ ഉൽപ്പന്നം നിർമ്മിക്കുന്ന ഗോളാകൃതിയിലുള്ള പൊടി കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ പ്രതലങ്ങളിൽ തണുത്ത സ്പ്രേ ചെയ്യുന്നതിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിനെ അപേക്ഷിച്ച് ബയോഫിലിം രൂപീകരണം കുറഞ്ഞത് 1 ലോഗെങ്കിലും കുറയ്ക്കാൻ മെറ്റൽ ഗ്ലാസ് പൂശിയ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്ക് കഴിഞ്ഞു.
മനുഷ്യചരിത്രത്തിലുടനീളം, ഏതൊരു സമൂഹത്തിനും അതിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി പുതിയ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ആമുഖം വികസിപ്പിക്കാനും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാനും കഴിഞ്ഞു, ഇത് ആഗോളവൽക്കരിച്ച സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയിൽ ഉൽപാദനക്ഷമതയും റാങ്കിംഗും വർദ്ധിപ്പിച്ചു.മെറ്റീരിയലുകളും നിർമ്മാണ ഉപകരണങ്ങളും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിനുള്ള മനുഷ്യന്റെ കഴിവും ആരോഗ്യം, വിദ്യാഭ്യാസം, വ്യവസായം, സാമ്പത്തിക ശാസ്ത്രം, സംസ്കാരം, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവ ഒരു രാജ്യത്തിൽ നിന്നോ പ്രദേശത്ത് നിന്നോ നേടുന്നതിന് മെറ്റീരിയലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും സ്വഭാവരൂപീകരണത്തിനുമുള്ള ഡിസൈനുകൾക്കും ഇത് എല്ലായ്പ്പോഴും കാരണമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.രാജ്യമോ പ്രദേശമോ പരിഗണിക്കാതെയാണ് പുരോഗതി അളക്കുന്നത്2.60 വർഷമായി, മെറ്റീരിയൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഒരു പ്രധാന ദൗത്യത്തിനായി ധാരാളം സമയം ചെലവഴിച്ചു: പുതിയതും നൂതനവുമായ മെറ്റീരിയലുകൾക്കായുള്ള തിരയൽ.സമീപകാല ഗവേഷണങ്ങൾ നിലവിലുള്ള മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഗുണനിലവാരവും പ്രകടനവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലും പൂർണ്ണമായും പുതിയ തരം മെറ്റീരിയലുകൾ സമന്വയിപ്പിച്ച് കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിലും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു.
അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ, മെറ്റീരിയലിന്റെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിന്റെ പരിഷ്ക്കരണം, താപ, മെക്കാനിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ തെർമോമെക്കാനിക്കൽ ചികിത്സാ രീതികളുടെ പ്രയോഗം എന്നിവ വിവിധ വസ്തുക്കളുടെ മെക്കാനിക്കൽ, കെമിക്കൽ, ഫിസിക്കൽ ഗുണങ്ങളിൽ ഗണ്യമായ പുരോഗതിക്ക് കാരണമായി.കൂടാതെ, ഇതുവരെ അറിയപ്പെടാത്ത സംയുക്തങ്ങൾ വിജയകരമായി സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെട്ടു.ഈ നിരന്തര ശ്രമങ്ങൾ, അഡ്വാൻസ്ഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ2 എന്നറിയപ്പെടുന്ന നൂതന സാമഗ്രികളുടെ ഒരു പുതിയ കുടുംബത്തിന് കാരണമായി.നാനോക്രിസ്റ്റലുകൾ, നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ, നാനോട്യൂബുകൾ, ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ, സീറോ-ഡൈമൻഷണൽ, അമോർഫസ് മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസുകൾ, ഹൈ-എൻട്രോപ്പി അലോയ്കൾ എന്നിവ കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ മധ്യത്തിൽ ലോകത്ത് പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ട നൂതന വസ്തുക്കളുടെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ മാത്രമാണ്.മെച്ചപ്പെട്ട ഗുണങ്ങളുള്ള പുതിയ അലോയ്കളുടെ നിർമ്മാണത്തിലും വികസനത്തിലും, അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിലും അതിന്റെ ഉൽപാദനത്തിന്റെ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഘട്ടങ്ങളിലും, അസന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ പ്രശ്നം പലപ്പോഴും കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെടുന്നു.സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് കാര്യമായ വ്യതിയാനങ്ങൾ അനുവദിക്കുന്ന പുതിയ നിർമ്മാണ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ അവതരിപ്പിച്ചതിന്റെ ഫലമായി, മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പുതിയ തരം മെറ്റാസ്റ്റബിൾ അലോയ്കൾ കണ്ടെത്തി.
1960-ൽ കാൽടെക്കിലെ അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം, സെക്കൻഡിൽ ഒരു ദശലക്ഷം ഡിഗ്രിയിൽ ദ്രാവകങ്ങളെ വേഗത്തിൽ ഖരീകരിക്കുന്നതിലൂടെ Au-25 at.% Si ഗ്ലാസി അലോയ്‌കൾ സമന്വയിപ്പിച്ചപ്പോൾ ലോഹസങ്കരങ്ങൾ എന്ന ആശയത്തിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിച്ചു.പ്രൊഫസർ പോൾ ഡുവ്‌സിന്റെ കണ്ടെത്തൽ ചരിത്ര മെറ്റൽ ഗ്ലാസുകളുടെ (എംഎസ്) തുടക്കം കുറിക്കുക മാത്രമല്ല, ലോഹസങ്കരങ്ങളെക്കുറിച്ച് ആളുകൾ ചിന്തിക്കുന്ന രീതിയിലും ഒരു മാതൃകാപരമായ മാറ്റത്തിന് കാരണമായി.MS അലോയ്‌കളുടെ സമന്വയത്തിലെ ആദ്യ പയനിയറിംഗ് ഗവേഷണം മുതൽ, മിക്കവാറും എല്ലാ മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസുകളും ഇനിപ്പറയുന്ന രീതികളിലൊന്ന് ഉപയോഗിച്ചാണ് പൂർണ്ണമായും നേടിയത്: (i) ഉരുകൽ അല്ലെങ്കിൽ നീരാവി ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ദൃഢീകരണം, (ii) ആറ്റോമിക് ലാറ്റിസ് ഡിസോർഡർ, (iii) ശുദ്ധമായ ലോഹ മൂലകങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് അമോർഫൈസേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ, (iv) സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് പരിവർത്തനങ്ങൾ.
പരലുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ദീർഘദൂര ആറ്റോമിക് ക്രമത്തിന്റെ അഭാവമാണ് MG-കളെ വേർതിരിക്കുന്നത്, ഇത് പരലുകളുടെ നിർവചിക്കുന്ന സ്വഭാവമാണ്.ആധുനിക ലോകത്ത്, മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസ് മേഖലയിൽ വലിയ പുരോഗതി കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ട്.സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്സിന് മാത്രമല്ല, മെറ്റലർജി, ഉപരിതല രസതന്ത്രം, സാങ്കേതികവിദ്യ, ജീവശാസ്ത്രം, കൂടാതെ മറ്റ് പല മേഖലകൾക്കും താൽപ്പര്യമുള്ള രസകരമായ ഗുണങ്ങളുള്ള പുതിയ മെറ്റീരിയലുകളാണിത്.ഈ പുതിയ തരം മെറ്റീരിയലിന് ഹാർഡ് ലോഹങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്‌തമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ഇത് വിവിധ മേഖലകളിലെ സാങ്കേതിക പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് രസകരമായ ഒരു സ്ഥാനാർത്ഥിയാക്കി മാറ്റുന്നു.അവയ്ക്ക് ചില പ്രധാന ഗുണങ്ങളുണ്ട്: (i) ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ഡക്റ്റിലിറ്റിയും വിളവ് ശക്തിയും, (ii) ഉയർന്ന കാന്തിക പ്രവേശനക്ഷമത, (iii) കുറഞ്ഞ ബലപ്രയോഗം, (iv) അസാധാരണമായ നാശ പ്രതിരോധം, (v) താപനില സ്വാതന്ത്ര്യം.ചാലകത 6.7.
മെക്കാനിക്കൽ അലോയിംഗ് (MA)1,8 താരതമ്യേന പുതിയ ഒരു രീതിയാണ്, 19839-ൽ പ്രൊഫ. കെ.കെ.കോക്കും അദ്ദേഹത്തിന്റെ സഹപ്രവർത്തകരും ആദ്യമായി അവതരിപ്പിച്ചു.ഊഷ്മാവിനോട് വളരെ അടുത്തുള്ള അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിൽ ശുദ്ധമായ മൂലകങ്ങളുടെ ഒരു മിശ്രിതം പൊടിച്ച് അവർ രൂപരഹിതമായ Ni60Nb40 പൊടികൾ നിർമ്മിച്ചു.സാധാരണഗതിയിൽ, ഒരു റിയാക്ടറിൽ, സാധാരണയായി സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച, ഒരു ബോൾ മില്ലിലേയ്‌ക്ക് റിയാക്ടന്റ് പൊടികളുടെ ഡിഫ്യൂഷൻ ബോണ്ടിംഗിന് ഇടയിലാണ് എംഎ പ്രതികരണം നടത്തുന്നത്.10 (ചിത്രം 1 എ, ബി).അന്നുമുതൽ, ലോ (ചിത്രം 1 സി) ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ബോൾ മില്ലുകളും വടി മില്ലുകളും 11,12,13,14,15,16 എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് പുതിയ രൂപരഹിത/ലോഹ ഗ്ലാസ് അലോയ് പൊടികൾ തയ്യാറാക്കാൻ ഈ മെക്കാനിക്കൽ ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് റിയാക്ഷൻ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു.പ്രത്യേകിച്ചും, ഈ രീതി Cu-Ta17 പോലെയുള്ള ഇംമിസിബിൾ സിസ്റ്റങ്ങളും അതുപോലെ Al-transition metal (TM, Zr, Hf, Nb, Ta) 18,19, Fe-W20 സിസ്റ്റങ്ങൾ പോലുള്ള ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കം അലോയ്കളും തയ്യാറാക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു., പരമ്പരാഗത പാചക രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് ലഭിക്കില്ല.കൂടാതെ, ലോഹ ഓക്സൈഡുകൾ, കാർബൈഡുകൾ, നൈട്രൈഡുകൾ, ഹൈഡ്രൈഡുകൾ, കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ, നാനോഡയമണ്ടുകൾ എന്നിവയുടെ വ്യാവസായിക തലത്തിലുള്ള നാനോ ക്രിസ്റ്റലിൻ, നാനോകോംപോസിറ്റ് പൊടി കണങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും ശക്തമായ നാനോ ടെക്നോളജിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഒന്നായി എംഎ കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.1, മെറ്റാസ്റ്റബിൾ ഘട്ടങ്ങൾ.
ഈ പഠനത്തിൽ Cu50(Zr50-xNix)/SUS 304 മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസ് കോട്ടിംഗ് തയ്യാറാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫാബ്രിക്കേഷൻ രീതി കാണിക്കുന്ന സ്കീമാറ്റിക്.(എ) ലോ-എനർജി ബോൾ മില്ലിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് Ni x (x; 10, 20, 30, 40 at.%) വിവിധ സാന്ദ്രതകളുള്ള MC അലോയ് പൊടികൾ തയ്യാറാക്കൽ.(എ) ടൂൾ സ്റ്റീൽ ബോളുകൾക്കൊപ്പം ഒരു ടൂൾ സിലിണ്ടറിലേക്ക് സ്റ്റാർട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ ലോഡുചെയ്യുകയും (ബി) അന്തരീക്ഷം നിറച്ച ഗ്ലൗ ബോക്സിൽ സീൽ ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.(സി) പൊടിക്കുമ്പോൾ പന്തിന്റെ ചലനം വ്യക്തമാക്കുന്ന ഗ്രൈൻഡിംഗ് പാത്രത്തിന്റെ സുതാര്യ മാതൃക.50 മണിക്കൂറിന് ശേഷം ലഭിച്ച അവസാന പൊടി ഉൽപ്പന്നം SUS 304 സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് (d) കോൾഡ് സ്‌പ്രേ കോട്ട് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിച്ചു.
ബൾക്ക് മെറ്റീരിയൽ പ്രതലങ്ങളിൽ (സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ) വരുമ്പോൾ, യഥാർത്ഥ ബൾക്ക് മെറ്റീരിയലിൽ ഇല്ലാത്ത ചില ഫിസിക്കൽ, കെമിക്കൽ, ടെക്‌നിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ നൽകുന്നതിന് ഉപരിതല എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ ഉപരിതലങ്ങളുടെ (സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ) രൂപകൽപ്പനയും പരിഷ്‌ക്കരണവും ഉൾപ്പെടുന്നു.ഉപരിതല ചികിത്സയിലൂടെ ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്ന ചില ഗുണങ്ങളിൽ, ഉരച്ചിലുകൾ, ഓക്‌സിഡേഷൻ, നാശന പ്രതിരോധം, ഘർഷണ ഗുണകം, ബയോഇനെർട്ട്‌നസ്, ഇലക്ട്രിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ, താപ ഇൻസുലേഷൻ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.മെറ്റലർജിക്കൽ, മെക്കാനിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ കെമിക്കൽ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉപരിതല ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്താം.അറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രക്രിയ എന്ന നിലയിൽ, മറ്റൊരു മെറ്റീരിയലിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ഒരു ബൾക്ക് ഒബ്‌ജക്റ്റിന്റെ (സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്) ഉപരിതലത്തിൽ കൃത്രിമമായി പ്രയോഗിക്കുന്ന മെറ്റീരിയലിന്റെ ഒന്നോ അതിലധികമോ പാളികളായി പൂശുന്നു.അതിനാൽ, ആവശ്യമുള്ള സാങ്കേതികമോ അലങ്കാരമോ ആയ ഗുണങ്ങൾ നേടുന്നതിനും പരിസ്ഥിതിയുമായുള്ള പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന രാസ-ഭൗതിക ഇടപെടലുകളിൽ നിന്ന് വസ്തുക്കളെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും കോട്ടിംഗുകൾ ഭാഗികമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഏതാനും മൈക്രോമീറ്ററുകൾ (10-20 മൈക്രോമീറ്ററിൽ താഴെ) മുതൽ 30 മൈക്രോമീറ്ററിൽ കൂടുതൽ അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി മില്ലിമീറ്റർ കനം വരെ അനുയോജ്യമായ സംരക്ഷണ പാളികൾ പ്രയോഗിക്കാൻ വിവിധ രീതികളും സാങ്കേതിക വിദ്യകളും ഉപയോഗിക്കാം.പൊതുവേ, കോട്ടിംഗ് പ്രക്രിയകളെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: (i) ഇലക്‌ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ്, ഇലക്‌ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ്, ഹോട്ട് ഡിപ്പ് ഗാൽവാനൈസിംഗ് എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള വെറ്റ് കോട്ടിംഗ് രീതികൾ, കൂടാതെ (ii) സോളിഡിംഗ്, ഹാർഡ്‌ഫേസിംഗ്, ഫിസിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (പിവിഡി) ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഡ്രൈ കോട്ടിംഗ് രീതികൾ.), കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (CVD), തെർമൽ സ്പ്രേ ടെക്നിക്കുകൾ, കൂടാതെ അടുത്തിടെയുള്ള കോൾഡ് സ്പ്രേ ടെക്നിക്കുകൾ 24 (ചിത്രം 1d).
ബയോഫിലിമുകളെ സൂക്ഷ്മജീവ സമൂഹങ്ങൾ എന്ന് നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത്, അവ പ്രതലങ്ങളിൽ മാറ്റാനാകാത്ത വിധത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതും സ്വയം നിർമ്മിച്ച എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ പോളിമറുകളാൽ (ഇപിഎസ്) ചുറ്റപ്പെട്ടതുമാണ്.ഉപരിപ്ലവമായി പ്രായപൂർത്തിയായ ഒരു ബയോഫിലിമിന്റെ രൂപീകരണം ഭക്ഷ്യ സംസ്കരണം, ജലസംവിധാനങ്ങൾ, ആരോഗ്യ സംരക്ഷണം എന്നിവയുൾപ്പെടെ പല വ്യവസായങ്ങളിലും കാര്യമായ നഷ്ടത്തിന് ഇടയാക്കും.മനുഷ്യരിൽ, ബയോഫിലിമുകളുടെ രൂപവത്കരണത്തോടെ, 80% കേസുകളിൽ കൂടുതൽ സൂക്ഷ്മജീവ അണുബാധകൾ (എന്ററോബാക്ടീരിയേസി, സ്റ്റാഫൈലോകോക്കി എന്നിവയുൾപ്പെടെ) ചികിത്സിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.കൂടാതെ, ഒരു പ്രധാന ചികിത്സാ വെല്ലുവിളിയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്ന പ്ലാങ്ക്ടോണിക് ബാക്ടീരിയൽ കോശങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് പ്രായപൂർത്തിയായ ബയോഫിലിമുകൾ ആന്റിബയോട്ടിക് ചികിത്സയെ 1000 മടങ്ങ് കൂടുതൽ പ്രതിരോധിക്കുന്നതായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.ചരിത്രപരമായി, സാധാരണ ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഉപരിതല കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.അത്തരം വസ്തുക്കളിൽ പലപ്പോഴും മനുഷ്യർക്ക് ഹാനികരമായേക്കാവുന്ന വിഷ ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, 25,26 ഇത് ബാക്റ്റീരിയൽ സംക്രമണവും വസ്തുക്കളുടെ അപചയവും ഒഴിവാക്കാൻ സഹായിക്കും.
ബയോഫിലിം രൂപീകരണം മൂലം ആൻറിബയോട്ടിക് ചികിത്സയ്ക്കുള്ള വ്യാപകമായ ബാക്ടീരിയ പ്രതിരോധം, സുരക്ഷിതമായി പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഫലപ്രദമായ ആന്റിമൈക്രോബയൽ മെംബ്രൺ പൂശിയ ഉപരിതലം വികസിപ്പിക്കേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകതയിലേക്ക് നയിച്ചു.അഡീഷൻ മൂലം ബാക്ടീരിയൽ കോശങ്ങളെ ബന്ധിപ്പിക്കാനും ബയോഫിലിമുകൾ രൂപപ്പെടുത്താനും കഴിയാത്ത ഭൗതികമോ രാസപരമോ ആയ ആന്റി-അഡിസിവ് ഉപരിതലത്തിന്റെ വികസനം ഈ പ്രക്രിയയിലെ ആദ്യ സമീപനമാണ്27.രണ്ടാമത്തെ സാങ്കേതികവിദ്യ, ആന്റിമൈക്രോബയൽ രാസവസ്തുക്കൾ ആവശ്യമുള്ളിടത്ത്, അത്യധികം സാന്ദ്രീകൃതവും അനുയോജ്യമായതുമായ അളവിൽ എത്തിക്കുന്ന കോട്ടിംഗുകൾ വികസിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്.ബാക്ടീരിയയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഗ്രാഫീൻ/ജെർമാനിയം28, ബ്ലാക്ക് ഡയമണ്ട്29, ZnO30-ഡോപ്പഡ് ഡയമണ്ട് പോലുള്ള കാർബൺ കോട്ടിംഗുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള തനതായ കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ വികസനത്തിലൂടെയാണ് ഇത് കൈവരിക്കുന്നത്, ഇത് ബയോഫിലിം രൂപീകരണം മൂലമുള്ള വിഷാംശവും പ്രതിരോധവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്.കൂടാതെ, ബാക്ടീരിയ മലിനീകരണത്തിനെതിരെ ദീർഘകാല സംരക്ഷണം നൽകുന്ന അണുനാശിനി രാസവസ്തുക്കൾ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗുകൾ കൂടുതൽ പ്രചാരത്തിലുണ്ട്.മൂന്ന് നടപടിക്രമങ്ങളും പൂശിയ പ്രതലങ്ങളിൽ ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനം നടത്താൻ പ്രാപ്തമാണെങ്കിലും, ഓരോന്നിനും അതിന്റേതായ പരിമിതികളുണ്ട്, അവ ഒരു ആപ്ലിക്കേഷൻ തന്ത്രം വികസിപ്പിക്കുമ്പോൾ പരിഗണിക്കണം.
ജൈവശാസ്ത്രപരമായി സജീവമായ ചേരുവകൾക്കായി സംരക്ഷിത കോട്ടിംഗുകൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും പരീക്ഷിക്കുന്നതിനുമുള്ള സമയക്കുറവ് നിലവിൽ വിപണിയിലുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു.തങ്ങളുടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ആവശ്യമുള്ള പ്രവർത്തന വശങ്ങൾ നൽകുമെന്ന് കമ്പനികൾ അവകാശപ്പെടുന്നു, എന്നിരുന്നാലും, ഇത് നിലവിൽ വിപണിയിലുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ വിജയത്തിന് തടസ്സമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.നിലവിൽ ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് ലഭ്യമായ ഭൂരിഭാഗം ആന്റിമൈക്രോബയലുകളിലും വെള്ളിയിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ സംയുക്തങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്ക് ഹാനികരമായേക്കാവുന്ന എക്സ്പോഷറിൽ നിന്ന് ഉപയോക്താക്കളെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനാണ് ഈ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്.കാലതാമസം നേരിടുന്ന ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഫലവും വെള്ളി സംയുക്തങ്ങളുടെ അനുബന്ധ വിഷാംശവും ദോഷകരമല്ലാത്ത ഒരു ബദൽ വികസിപ്പിക്കാൻ ഗവേഷകരുടെ മേൽ സമ്മർദ്ദം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു36,37.അകത്തും പുറത്തും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ആഗോള ആന്റിമൈക്രോബയൽ കോട്ടിംഗ് സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ഒരു വെല്ലുവിളിയായി തുടരുന്നു.ഇത് ബന്ധപ്പെട്ട ആരോഗ്യ, സുരക്ഷാ അപകടങ്ങളുമായി വരുന്നു.മനുഷ്യർക്ക് ഹാനികരമല്ലാത്ത ഒരു ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഏജന്റ് കണ്ടെത്തുകയും ദൈർഘ്യമേറിയ ഷെൽഫ് ലൈഫ് ഉള്ള കോട്ടിംഗ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിൽ എങ്ങനെ സംയോജിപ്പിക്കാമെന്ന് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്യുന്നത് വളരെയധികം ആവശ്യപ്പെടുന്ന ലക്ഷ്യമാണ്38.ഏറ്റവും പുതിയ ആന്റിമൈക്രോബയൽ, ആൻറിബയോഫിലിം സാമഗ്രികൾ, നേരിട്ടുള്ള സമ്പർക്കം വഴിയോ അല്ലെങ്കിൽ സജീവമായ ഏജന്റ് പുറത്തിറങ്ങിയതിന് ശേഷമോ ബാക്ടീരിയകളെ അടുത്ത് നിന്ന് കൊല്ലാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളതാണ്.പ്രാരംഭ ബാക്ടീരിയൽ അഡീഷൻ (ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു പ്രോട്ടീൻ പാളി രൂപപ്പെടുന്നത് തടയുന്നതുൾപ്പെടെ) അല്ലെങ്കിൽ സെൽ ഭിത്തിയിൽ ഇടപെട്ട് ബാക്ടീരിയകളെ കൊല്ലുന്നതിലൂടെ അവർക്ക് ഇത് ചെയ്യാൻ കഴിയും.
അടിസ്ഥാനപരമായി, ഉപരിതല സവിശേഷതകൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഒരു ഘടകത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ മറ്റൊരു പാളി പ്രയോഗിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ഉപരിതല കോട്ടിംഗ്.ഒരു ഘടകത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിന് സമീപമുള്ള പ്രദേശത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മഘടനയും കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ ഘടനയും മാറ്റുക എന്നതാണ് ഉപരിതല കോട്ടിംഗിന്റെ ഉദ്ദേശ്യം.ഉപരിതല കോട്ടിംഗ് രീതികൾ വ്യത്യസ്ത രീതികളായി വിഭജിക്കാം, അവ ചിത്രം 2a- ൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു.ആവരണം സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതിയെ ആശ്രയിച്ച് കോട്ടിംഗുകളെ തെർമൽ, കെമിക്കൽ, ഫിസിക്കൽ, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം.
(എ) പ്രധാന ഉപരിതല ഫാബ്രിക്കേഷൻ ടെക്നിക്കുകൾ കാണിക്കുന്ന ഒരു ഇൻസെറ്റ്, കൂടാതെ (ബി) കോൾഡ് സ്പ്രേ രീതിയുടെ തിരഞ്ഞെടുത്ത ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും.
പരമ്പരാഗത തെർമൽ സ്പ്രേ ടെക്നിക്കുകളുമായി കോൾഡ് സ്പ്രേ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് വളരെ സാമ്യമുണ്ട്.എന്നിരുന്നാലും, കോൾഡ് സ്പ്രേ പ്രക്രിയയും കോൾഡ് സ്പ്രേ മെറ്റീരിയലുകളും സവിശേഷമാക്കുന്ന ചില പ്രധാന അടിസ്ഥാന ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്.കോൾഡ് സ്പ്രേ സാങ്കേതികവിദ്യ ഇപ്പോഴും ശൈശവാവസ്ഥയിലാണ്, പക്ഷേ ഇതിന് മികച്ച ഭാവിയുണ്ട്.ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, പരമ്പരാഗത തെർമൽ സ്പ്രേയിംഗ് ടെക്നിക്കുകളുടെ പരിമിതികൾ മറികടന്ന്, തണുത്ത സ്പ്രേയുടെ തനതായ ഗുണങ്ങൾ വലിയ നേട്ടങ്ങൾ നൽകുന്നു.പരമ്പരാഗത തെർമൽ സ്പ്രേ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ കാര്യമായ പരിമിതികളെ ഇത് മറികടക്കുന്നു, അതിൽ പൊടി ഉരുകി ഒരു അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കണം.വ്യക്തമായും, നാനോക്രിസ്റ്റലുകൾ, നാനോപാർട്ടിക്കിൾസ്, രൂപരഹിതവും ലോഹവുമായ ഗ്ലാസുകൾ, 41, 42 എന്നിങ്ങനെ വളരെ താപനില സെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഈ പരമ്പരാഗത കോട്ടിംഗ് പ്രക്രിയ അനുയോജ്യമല്ല. കൂടാതെ, തെർമൽ സ്പ്രേ കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് എല്ലായ്പ്പോഴും ഉയർന്ന പോറോസിറ്റിയും ഓക്സൈഡും ഉണ്ട്.(i) അടിവസ്ത്രത്തിലേക്കുള്ള കുറഞ്ഞ ചൂട് ഇൻപുട്ട്, (ii) സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് കോട്ടിംഗ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലെ വഴക്കം, (iii) ഘട്ടം രൂപമാറ്റവും ധാന്യവളർച്ചയും ഇല്ല, (iv) ഉയർന്ന പശ ശക്തി1 .39 (ചിത്രം 2 ബി) എന്നിങ്ങനെയുള്ള തെർമൽ സ്പ്രേ സാങ്കേതികവിദ്യയെ അപേക്ഷിച്ച് കോൾഡ് സ്പ്രേ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് നിരവധി സുപ്രധാന ഗുണങ്ങളുണ്ട്.കൂടാതെ, കോൾഡ് സ്പ്രേ കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഉയർന്ന നാശന പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന ശക്തിയും കാഠിന്യവും, ഉയർന്ന വൈദ്യുതചാലകതയും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയും ഉണ്ട്.കോൾഡ് സ്പ്രേ പ്രക്രിയയുടെ ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ചിത്രം 2 ബിയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഈ രീതിക്ക് ഇപ്പോഴും ചില പോരായ്മകളുണ്ട്.Al2O3, TiO2, ZrO2, WC തുടങ്ങിയ ശുദ്ധമായ സെറാമിക് പൊടികൾ പൂശുമ്പോൾ, കോൾഡ് സ്പ്രേ രീതി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ല.മറുവശത്ത്, സെറാമിക്/മെറ്റൽ കോമ്പോസിറ്റ് പൊടികൾ കോട്ടിംഗുകൾക്ക് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കാം.മറ്റ് തെർമൽ സ്പ്രേ രീതികൾക്കും ഇത് ബാധകമാണ്.ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള പ്രതലങ്ങളും പൈപ്പ് ഇന്റീരിയറുകളും സ്പ്രേ ചെയ്യാൻ ഇപ്പോഴും ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.
മെറ്റാലിക് വിട്രിയസ് പൗഡറുകൾ പൂശുന്നതിനുള്ള പ്രാരംഭ വസ്തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിലേക്കാണ് ഇപ്പോഴത്തെ പ്രവർത്തനം എന്നത് കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, പരമ്പരാഗത തെർമൽ സ്പ്രേയിംഗ് ഈ ആവശ്യത്തിനായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ലെന്ന് വ്യക്തമാണ്.ഉയർന്ന താപനിലയിൽ മെറ്റാലിക് വിട്രിയസ് പൊടികൾ ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്യുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം.
മെഡിക്കൽ, ഫുഡ് വ്യവസായങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന മിക്ക ഉപകരണങ്ങളും ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ അലോയ്കളിൽ നിന്നാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് (SUS316, SUS304) ശസ്ത്രക്രിയാ ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിനായി 12 മുതൽ 20 വരെ ക്രോമിയം ഉള്ളടക്കം.സ്റ്റീൽ അലോയ്കളിൽ ക്രോമിയം ലോഹം ഒരു അലോയിംഗ് മൂലകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് സാധാരണ സ്റ്റീൽ അലോയ്കളുടെ നാശ പ്രതിരോധം ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുമെന്ന് പൊതുവെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ അലോയ്കൾക്ക്, അവയുടെ ഉയർന്ന നാശന പ്രതിരോധം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, കാര്യമായ ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഗുണങ്ങൾ ഇല്ല38,39.ഇത് അവയുടെ ഉയർന്ന നാശന പ്രതിരോധവുമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.അതിനുശേഷം, സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ ബയോമെറ്റീരിയലുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ പ്രധാനമായും ബാക്ടീരിയൽ ബീജസങ്കലനവും കോളനിവൽക്കരണവും മൂലമുണ്ടാകുന്ന അണുബാധയുടെയും വീക്കത്തിന്റെയും വികസനം പ്രവചിക്കാൻ കഴിയും.ബാക്ടീരിയൽ ബീജസങ്കലനവും ബയോഫിലിം രൂപീകരണ പാതകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കാര്യമായ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ കാരണം കാര്യമായ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ ഉണ്ടാകാം, ഇത് മോശം ആരോഗ്യത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം, ഇത് മനുഷ്യന്റെ ആരോഗ്യത്തെ നേരിട്ടോ അല്ലാതെയോ ബാധിക്കുന്ന നിരവധി അനന്തരഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാം.
കുവൈറ്റ് ഫൗണ്ടേഷൻ ഫോർ ദി അഡ്വാൻസ്‌മെന്റ് ഓഫ് സയൻസ് (കെഎഫ്‌എഎസ്) ധനസഹായം നൽകുന്ന പദ്ധതിയുടെ ആദ്യ ഘട്ടമാണ് ഈ പഠനം.2010-550401, MA ടെക്നോളജി (പട്ടിക) ഉപയോഗിച്ച് മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസ്സി Cu-Zr-Ni ടെർനറി പൗഡറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് അന്വേഷിക്കാൻ.1) SUS304 ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഉപരിതല സംരക്ഷണ ഫിലിം/കോട്ടിംഗ് നിർമ്മിക്കുന്നതിന്.2023 ജനുവരിയിൽ ആരംഭിക്കുന്ന പദ്ധതിയുടെ രണ്ടാം ഘട്ടം ഗാൽവാനിക് കോറഷൻ സവിശേഷതകളും സിസ്റ്റത്തിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും വിശദമായി പഠിക്കും.വിവിധതരം ബാക്ടീരിയകൾക്കായി വിശദമായ മൈക്രോബയോളജിക്കൽ പരിശോധനകൾ നടത്തും.
രൂപാന്തരപരവും ഘടനാപരവുമായ സവിശേഷതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഗ്ലാസ് രൂപീകരണ ശേഷിയിൽ (GFA) Zr അലോയ് ഉള്ളടക്കത്തിന്റെ സ്വാധീനം ഈ ലേഖനം ചർച്ചചെയ്യുന്നു.കൂടാതെ, പൊടി പൊതിഞ്ഞ മെറ്റൽ ഗ്ലാസ്/SUS304 സംയുക്തത്തിന്റെ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഗുണങ്ങളും ചർച്ച ചെയ്യപ്പെട്ടു.കൂടാതെ, ഫാബ്രിക്കേറ്റഡ് മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സൂപ്പർ കൂൾഡ് ലിക്വിഡ് ഏരിയയിൽ തണുത്ത സ്പ്രേ ചെയ്യുമ്പോൾ മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസ് പൊടികളുടെ ഘടനാപരമായ പരിവർത്തനത്തിന്റെ സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് അന്വേഷിക്കാൻ നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ജോലികൾ നടക്കുന്നു.Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 മെറ്റാലിക് ഗ്ലാസ് അലോയ്കൾ ഈ പഠനത്തിൽ പ്രതിനിധി ഉദാഹരണങ്ങളായി ഉപയോഗിച്ചു.
ലോ-എനർജി ബോൾ മില്ലിംഗ് സമയത്ത് മൂലകമായ Cu, Zr, Ni എന്നിവയുടെ പൊടികളിലെ രൂപശാസ്ത്രപരമായ മാറ്റങ്ങൾ ഈ വിഭാഗം അവതരിപ്പിക്കുന്നു.Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr40Ni10 എന്നിവ അടങ്ങുന്ന രണ്ട് വ്യത്യസ്ത സിസ്റ്റങ്ങൾ ചിത്രീകരണ ഉദാഹരണങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കും.ഗ്രൈൻഡിംഗ് ഘട്ടത്തിൽ (ചിത്രം 3) ലഭിച്ച പൊടിയുടെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് സ്വഭാവത്തിന് തെളിവായി എംഎ പ്രക്രിയയെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത ഘട്ടങ്ങളായി തിരിക്കാം.
ബോൾ ഗ്രൈൻഡിംഗിന്റെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങൾക്ക് ശേഷം ലഭിച്ച മെക്കാനിക്കൽ അലോയ്കളുടെ (എംഎ) പൊടികളുടെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് സവിശേഷതകൾ.3, 12, 50 മണിക്കൂർ കുറഞ്ഞ എനർജി ബോൾ മില്ലിംഗിന് ശേഷം ലഭിച്ച MA, Cu50Zr40Ni10 പൊടികൾ എന്നിവയുടെ ഫീൽഡ് എമിഷൻ സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (FE-SEM) ചിത്രങ്ങൾ അതേ MA-യിലായിരിക്കുമ്പോൾ Cu50Zr20Ni30 സിസ്റ്റത്തിനായി (a), (c), (e) എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.സമയത്തിന് ശേഷം എടുത്ത Cu50Zr40Ni10 സിസ്റ്റത്തിന്റെ അനുബന്ധ ചിത്രങ്ങൾ (b), (d), (f) എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ബോൾ മില്ലിംഗ് സമയത്ത്, ചിത്രം 1a ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ലോഹപ്പൊടിയിലേക്ക് മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന ഫലപ്രദമായ ഗതികോർജ്ജം പരാമീറ്ററുകളുടെ സംയോജനത്താൽ ബാധിക്കപ്പെടുന്നു.ഇതിൽ പന്തുകളും പൊടികളും തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിയിടി, പൊടിക്കുന്ന മാധ്യമങ്ങൾക്കിടയിലോ ഇടയിലോ പറ്റിപ്പിടിച്ചിരിക്കുന്ന പൊടിയുടെ കത്രിക കംപ്രഷൻ, വീഴുന്ന ബോളുകളിൽ നിന്നുള്ള ആഘാതം, ഒരു ബോൾ മില്ലിന്റെ ചലിക്കുന്ന ബോഡികൾക്കിടയിൽ പൊടി വലിച്ചുനീട്ടുന്നത് മൂലമുണ്ടാകുന്ന കത്രികയും തേയ്മാനവും, ലോഡഡ് കൾച്ചറിലൂടെ പ്രചരിക്കുന്ന വീണുകിടക്കുന്ന പന്തുകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഷോക്ക് വേവ് (ചിത്രം 1a). എലെമെന്റാർണി പൊറോഷ്കി Cu, Zr и Ni ബൈലി സിൽനോ ദെഫോർമിറോവാൻ ഇജ്-സ ഹോലോഡ്നോയ് സ്‌വാർക്കിയിലെ റൺനെയ് സ്‌റ്റാഡി (ചാഡി 3), ബ്രസോവനിയു ക്രുപ്ന്ыഹ് ചസ്തിഷ് പോറോഷ്ക (> 1 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാപ്തി). മൂലകങ്ങളായ Cu, Zr, Ni പൊടികൾ MA (3 h) യുടെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ തണുത്ത വെൽഡിംഗ് കാരണം ഗുരുതരമായി രൂപഭേദം വരുത്തി, ഇത് വലിയ പൊടി കണങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിച്ചു (> 1 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസം).അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുടെ (Cu, Zr, Ni) കട്ടിയുള്ള പാളികൾ രൂപപ്പെടുന്നതാണ് ഈ വലിയ സംയുക്ത കണങ്ങളുടെ സവിശേഷത.3a,b.MA സമയം 12 മണിക്കൂറായി (ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഘട്ടം) വർദ്ധിപ്പിച്ചത് ബോൾ മില്ലിന്റെ ഗതികോർജ്ജത്തിൽ വർദ്ധനവിന് കാരണമായി, ഇത് ചിത്രം 3c, നഗരത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ചെറിയ പൊടികളായി (200 μm-ൽ താഴെ) കോമ്പോസിറ്റ് പൊടി വിഘടിപ്പിക്കാൻ കാരണമായി.ഈ ഘട്ടത്തിൽ, പ്രയോഗിച്ച ഷിയർ ഫോഴ്‌സ് ചിത്രം 3c, d-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ നേർത്ത Cu, Zr, Ni സൂചന പാളികളുള്ള ഒരു പുതിയ ലോഹ പ്രതലത്തിന്റെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.അടരുകളുടെ ഇന്റർഫേസിൽ പാളികൾ പൊടിക്കുന്നതിന്റെ ഫലമായി, പുതിയ ഘട്ടങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തോടെ സോളിഡ്-ഫേസ് പ്രതികരണങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു.
MA പ്രക്രിയയുടെ ക്ലൈമാക്‌സിൽ (50 മണിക്കൂറിന് ശേഷം), ഫ്ലേക്ക് മെറ്റലോഗ്രാഫി വളരെ ശ്രദ്ധേയമായിരുന്നില്ല (ചിത്രം 3e, f), പൊടിയുടെ മിനുക്കിയ പ്രതലത്തിൽ മിറർ മെറ്റലോഗ്രാഫി നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.ഇതിനർത്ഥം എംഎ പ്രക്രിയ പൂർത്തിയാക്കി ഒരൊറ്റ പ്രതികരണ ഘട്ടം സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു എന്നാണ്.ചിത്രങ്ങളിൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രദേശങ്ങളുടെ മൂലക ഘടന.3e (I, II, III), f, v, vi) ഫീൽഡ് എമിഷൻ സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (FE-SEM) ഉപയോഗിച്ച് ഊർജ്ജ വിതരണ എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (EDS) സംയോജിപ്പിച്ച് നിർണ്ണയിച്ചു.(IV).
പട്ടികയിൽ.അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുടെ 2 മൂലക സാന്ദ്രത അത്തിപ്പഴത്തിൽ തിരഞ്ഞെടുത്ത ഓരോ പ്രദേശത്തിന്റെയും മൊത്തം പിണ്ഡത്തിന്റെ ശതമാനമായി കാണിക്കുന്നു.3e, f.ഈ ഫലങ്ങളെ പട്ടിക 1-ൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr40Ni10 എന്നിവയുടെ പ്രാരംഭ നാമമാത്രമായ കോമ്പോസിഷനുകളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നത് ഈ രണ്ട് അന്തിമ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും കോമ്പോസിഷനുകൾ നാമമാത്രമായ കോമ്പോസിഷനുകൾക്ക് വളരെ അടുത്താണെന്ന് കാണിക്കുന്നു.കൂടാതെ, ചിത്രം 3e,f-ൽ ലിസ്റ്റുചെയ്തിരിക്കുന്ന പ്രദേശങ്ങൾക്കായുള്ള ഘടകങ്ങളുടെ ആപേക്ഷിക മൂല്യങ്ങൾ ഓരോ സാമ്പിളിന്റെയും ഘടനയിൽ ഒരു മേഖലയിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് കാര്യമായ അപചയമോ വ്യതിയാനമോ നിർദ്ദേശിക്കുന്നില്ല.ഒരു പ്രദേശത്ത് നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്കുള്ള ഘടനയിൽ മാറ്റമൊന്നും സംഭവിക്കുന്നില്ല എന്നത് ഇതിന് തെളിവാണ്.ഇത് പട്ടിക 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഏകീകൃത അലോയ് പൊടികളുടെ ഉത്പാദനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
Cu50(Zr50-xNix) അന്തിമ ഉൽപ്പന്ന പൊടിയുടെ FE-SEM മൈക്രോഗ്രാഫുകൾ, ചിത്രം 4a-d-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 50 MA തവണയ്ക്ക് ശേഷം ലഭിച്ചു, ഇവിടെ x എന്നത് യഥാക്രമം 10, 20, 30, 40 at.% ആണ്.ഈ ഗ്രൈൻഡിംഗ് ഘട്ടത്തിന് ശേഷം, വാൻ ഡെർ വാൽസ് ഇഫക്റ്റ് കാരണം പൊടി കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു, ഇത് ചിത്രം 4 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ 73 മുതൽ 126 nm വരെ വ്യാസമുള്ള അൾട്രാഫൈൻ കണങ്ങൾ അടങ്ങിയ വലിയ അഗ്രഗേറ്റുകളുടെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.
50-മണിക്കൂർ MA-ന് ശേഷം ലഭിച്ച Cu50(Zr50-xNix) പൊടികളുടെ രൂപഘടന സവിശേഷതകൾ.Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 സിസ്റ്റങ്ങൾക്കായി, 50 MA ന് ശേഷം ലഭിച്ച പൊടികളുടെ FE-SEM ചിത്രങ്ങൾ യഥാക്രമം (a), (b), (c), (d) എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
കോൾഡ് സ്പ്രേ ഫീഡറിലേക്ക് പൊടികൾ ലോഡുചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ്, അവ ആദ്യം 15 മിനിറ്റ് അനലിറ്റിക്കൽ ഗ്രേഡ് എത്തനോളിൽ സോണിക്കേറ്റ് ചെയ്യുകയും പിന്നീട് 150 ° C. താപനിലയിൽ 2 മണിക്കൂർ ഉണക്കുകയും ചെയ്തു.പൂശുന്ന പ്രക്രിയയിൽ പലപ്പോഴും ഗുരുതരമായ പല പ്രശ്നങ്ങളും ഉണ്ടാക്കുന്ന അഗ്ലോമറേഷനെ വിജയകരമായി നേരിടാൻ ഈ നടപടി സ്വീകരിക്കണം.എംഎ പ്രക്രിയ പൂർത്തിയാക്കിയ ശേഷം, അലോയ് പൊടികളുടെ ഏകതാനത അന്വേഷിക്കാൻ കൂടുതൽ പഠനങ്ങൾ നടത്തി.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.5a-d, യഥാക്രമം 50 മണിക്കൂർ M-ന് ശേഷം എടുത്ത Cu50Zr30Ni20 അലോയിയുടെ Cu, Zr, Ni അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുടെ FE-SEM മൈക്രോഗ്രാഫുകളും അനുബന്ധ EDS ചിത്രങ്ങളും കാണിക്കുന്നു.ചിത്രം 5-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഉപ-നാനോമീറ്റർ ലെവലിന് അപ്പുറത്തുള്ള ഘടനാപരമായ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളൊന്നും പ്രകടിപ്പിക്കാത്തതിനാൽ, ഈ ഘട്ടത്തിന് ശേഷം ലഭിക്കുന്ന അലോയ് പൊടികൾ ഏകതാനമാണെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.
MG Cu50Zr30Ni20 പൗഡറിലെ മൂലകങ്ങളുടെ രൂപഘടനയും പ്രാദേശിക വിതരണവും 50 MA ന് ശേഷം FE-SEM/എനർജി ഡിസ്പേഴ്സീവ് എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (EDS) വഴി ലഭിച്ചതാണ്.(a) (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα, (d) Ni-Kα എന്നിവയുടെ SEM, X-ray EDS ഇമേജിംഗ്.
50 മണിക്കൂർ എംഎയ്ക്ക് ശേഷം ലഭിച്ച മെക്കാനിക്കൽ അലോയ്ഡ് Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr20Ni30 പൊടികളുടെ എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണുകൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.യഥാക്രമം 6a-d.ഈ ഗ്രൈൻഡിംഗ് ഘട്ടത്തിന് ശേഷം, വ്യത്യസ്ത Zr സാന്ദ്രതകളുള്ള എല്ലാ സാമ്പിളുകളിലും ചിത്രം 6-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന സ്വഭാവ ഹാലോ ഡിഫ്യൂഷൻ പാറ്റേണുകളുള്ള രൂപരഹിതമായ ഘടനകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു.
MA യ്ക്ക് ശേഷം 50 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), Cu50Zr20Ni30 (d) പൊടികളുടെ എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണുകൾ.എല്ലാ സാമ്പിളുകളിലും ഒരു ഹാലോ-ഡിഫ്യൂഷൻ പാറ്റേൺ ഒഴിവാക്കാതെ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, ഇത് ഒരു രൂപരഹിതമായ ഘട്ടത്തിന്റെ രൂപീകരണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഘടനാപരമായ മാറ്റങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനും വിവിധ എം.എ സമയങ്ങളിൽ ബോൾ മില്ലിങ്ങിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പൊടികളുടെ പ്രാദേശിക ഘടന മനസ്സിലാക്കുന്നതിനും ഹൈ റെസല്യൂഷൻ ഫീൽഡ് എമിഷൻ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (FE-HRTEM) ഉപയോഗിച്ചു.Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr40Ni10 പൊടികൾ പൊടിക്കുന്നതിന്റെ ആദ്യകാല (6 h), ഇന്റർമീഡിയറ്റ് (18 h) ഘട്ടങ്ങൾക്ക് ശേഷം FE-HRTEM രീതിയിലൂടെ ലഭിച്ച പൊടികളുടെ ചിത്രങ്ങൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.യഥാക്രമം 7a.MA യുടെ 6 h ന് ശേഷം ലഭിച്ച പൊടിയുടെ ബ്രൈറ്റ്-ഫീൽഡ് ഇമേജ് (BFI) അനുസരിച്ച്, പൊടിയിൽ fcc-Cu, hcp-Zr, fcc-Ni മൂലകങ്ങളുടെ വ്യക്തമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട അതിരുകളുള്ള വലിയ ധാന്യങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ചിത്രം 7a- ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു പ്രതികരണ ഘട്ടം രൂപപ്പെടുന്നതിന്റെ ലക്ഷണങ്ങളൊന്നുമില്ല.കൂടാതെ, മിഡിൽ റീജിയനിൽ നിന്ന് എടുത്ത ഒരു പരസ്പര ബന്ധിത ഏരിയ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ (എസ്എഡിപി) (എ) വലിയ ക്രിസ്റ്റലൈറ്റുകളുടെ സാന്നിധ്യവും റിയാക്ടീവ് ഘട്ടത്തിന്റെ അഭാവവും സൂചിപ്പിക്കുന്ന ഒരു മൂർച്ചയുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ (ചിത്രം 7 ബി) വെളിപ്പെടുത്തി.
ആദ്യകാല (6 മണിക്കൂർ), ഇന്റർമീഡിയറ്റ് (18 മണിക്കൂർ) ഘട്ടങ്ങൾക്ക് ശേഷം ലഭിച്ച എംഎ പൊടിയുടെ പ്രാദേശിക ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ.(എ) ഹൈ റെസല്യൂഷൻ ഫീൽഡ് എമിഷൻ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (FE-HRTEM) കൂടാതെ (ബി) 6 മണിക്കൂർ എംഎ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം Cu50Zr30Ni20 പൊടിയുടെ അനുയോജ്യമായ തിരഞ്ഞെടുത്ത ഏരിയ ഡിഫ്രാക്റ്റോഗ്രാം (SADP).18 മണിക്കൂർ MA-ന് ശേഷം ലഭിച്ച Cu50Zr40Ni10-ന്റെ FE-HRTEM ചിത്രം (സി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.7c, MA യുടെ ദൈർഘ്യം 18 മണിക്കൂറായി വർദ്ധിപ്പിച്ചത്, പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം കൊണ്ട് ഗുരുതരമായ ലാറ്റിസ് വൈകല്യങ്ങളിലേക്ക് നയിച്ചു.എംഎ പ്രക്രിയയുടെ ഈ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഘട്ടത്തിൽ, സ്റ്റാക്കിംഗ് പിഴവുകൾ, ലാറ്റിസ് വൈകല്യങ്ങൾ, പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങൾ (ചിത്രം 7) എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ വൈകല്യങ്ങൾ പൊടിയിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു.ഈ വൈകല്യങ്ങൾ 20 nm-ൽ താഴെ വലിപ്പമുള്ള (ചിത്രം 7c) ധാന്യത്തിന്റെ അതിരുകളിലുടനീളം വലിയ ധാന്യങ്ങളുടെ വിഘടനത്തിന് കാരണമാകുന്നു.
36 h MA യ്ക്ക് മില്ല് ചെയ്ത Cu50Z30Ni20 പൊടിയുടെ പ്രാദേശിക ഘടന, ചിത്രം 8a-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, രൂപരഹിതമായ നേർത്ത മാട്രിക്സിൽ ഉൾച്ചേർത്ത അൾട്രാഫൈൻ നാനോഗ്രെയിനുകളുടെ രൂപവത്കരണമാണ്.EMF ന്റെ പ്രാദേശിക വിശകലനം കാണിക്കുന്നത് നാനോക്ലസ്റ്ററുകൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.8a, ചികിത്സിക്കാത്ത Cu, Zr, Ni പൗഡർ അലോയ്കളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.മാട്രിക്സിലെ Cu-ന്റെ ഉള്ളടക്കം ~32 at.% (മോശം മേഖല) മുതൽ ~74 at.% (റിച്ച് സോൺ) വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു, ഇത് വൈവിധ്യമാർന്ന ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.കൂടാതെ, ഈ ഘട്ടത്തിൽ മില്ലിങ്ങിനുശേഷം ലഭിച്ച പൊടികളുടെ അനുബന്ധ SADP-കൾ, ചിത്രം 8b-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഈ ചികിത്സയില്ലാത്ത അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മൂർച്ചയുള്ള പോയിന്റുകളുമായി ഓവർലാപ്പുചെയ്യുന്ന പ്രാഥമിക, ദ്വിതീയ ഹാലോ-ഡിഫ്യൂഷൻ അമോർഫസ് ഫേസ് വളയങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.
36 ബിയോണ്ട് h-Cu50Zr30Ni20 പൊടിയുടെ നാനോ സ്കെയിൽ പ്രാദേശിക ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ.(a) ബ്രൈറ്റ് ഫീൽഡ് ഇമേജും (BFI) അനുബന്ധമായ (b) Cu50Zr30Ni20 പൊടിയുടെ SADP യും 36 h MA യ്ക്ക് മില്ലിങ്ങിനു ശേഷം ലഭിച്ചിട്ടുണ്ട്.
MA പ്രക്രിയയുടെ അവസാനം (50 h), Cu50(Zr50-xNix), X, 10, 20, 30, 40 at.% പൊടികൾ, ഒഴിവാക്കലില്ലാതെ, ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ രൂപരഹിതമായ ഘട്ടത്തിന്റെ ഒരു ലാബിരിന്തൈൻ രൂപഘടനയുണ്ട്.ഓരോ കോമ്പോസിഷന്റെയും അനുബന്ധ SADS-ൽ പോയിന്റ് ഡിഫ്രാക്ഷനോ മൂർച്ചയുള്ള വാർഷിക പാറ്റേണുകളോ കണ്ടെത്താനായില്ല.ഇത് ശുദ്ധീകരിക്കാത്ത ക്രിസ്റ്റലിൻ ലോഹത്തിന്റെ അഭാവത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, പകരം ഒരു രൂപരഹിതമായ അലോയ് പൊടിയുടെ രൂപീകരണം.ഹാലോ ഡിഫ്യൂഷൻ പാറ്റേണുകൾ കാണിക്കുന്ന ഈ പരസ്പരബന്ധിത SADP-കൾ അന്തിമ ഉൽപ്പന്ന മെറ്റീരിയലിൽ രൂപരഹിതമായ ഘട്ടങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള തെളിവായി ഉപയോഗിച്ചു.
Cu50 MS സിസ്റ്റത്തിന്റെ (Zr50-xNix) അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പ്രാദേശിക ഘടന.MA 50 ന് ശേഷം ലഭിച്ച (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30, (d) Cu50Zr10Ni40 എന്നിവയുടെ FE-HRTEM, പരസ്പരബന്ധിതമായ നാനോബീം ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണുകൾ (NBDP).
ഡിഫറൻഷ്യൽ സ്കാനിംഗ് കലോറിമെട്രി ഉപയോഗിച്ച്, Cu50(Zr50-xNix) രൂപരഹിതമായ സിസ്റ്റത്തിലെ Ni (x) ന്റെ ഉള്ളടക്കത്തെ ആശ്രയിച്ച് ഗ്ലാസ് ട്രാൻസിഷൻ താപനില (Tg), സൂപ്പർകൂൾഡ് ലിക്വിഡ് റീജിയൻ (ΔTx), ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ താപനില (Tx) എന്നിവയുടെ താപ സ്ഥിരത പഠിച്ചു.ഹീ വാതക പ്രവാഹത്തിലെ (DSC) ഗുണങ്ങൾ.MA-യ്ക്ക് ശേഷം 50 മണിക്കൂറിന് ലഭിച്ച Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr10Ni40 രൂപരഹിത അലോയ്കളുടെ പൊടികളുടെ DSC കർവുകൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.യഥാക്രമം 10എ, ബി, ഇ.രൂപരഹിതമായ Cu50Zr20Ni30 ന്റെ DSC കർവ് ചിത്രം പത്താം നൂറ്റാണ്ടിൽ പ്രത്യേകം കാണിച്ചിരിക്കുമ്പോൾ, DSC-യിൽ ~700°C വരെ ചൂടാക്കിയ Cu50Zr30Ni20 സാമ്പിൾ ചിത്രം 10g-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
MA യ്ക്ക് ശേഷം 50 മണിക്കൂർ ലഭിക്കുന്ന Cu50(Zr50-xNix) MG പൊടികളുടെ താപ സ്ഥിരത നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഗ്ലാസ് ട്രാൻസിഷൻ താപനില (Tg), ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ താപനില (Tx), സൂപ്പർ കൂൾഡ് ലിക്വിഡ് റീജിയൻ (ΔTx) എന്നിവയാണ്.ഡിഫറൻഷ്യൽ സ്കാനിംഗ് കലോറിമീറ്റർ (DSC) പൗഡറുകളുടെ Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), (e) Cu50Zr10Ni40 MG അലോയ് പൗഡറുകളുടെ തെർമോഗ്രാമുകൾ 50 മണിക്കൂർ MA ന് ശേഷം.DSC-യിൽ ~700°C വരെ ചൂടാക്കിയ Cu50Zr30Ni20 സാമ്പിളിന്റെ ഒരു എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ (XRD) (d) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ചിത്രം 10-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, വ്യത്യസ്ത നിക്കൽ സാന്ദ്രത (x) ഉള്ള എല്ലാ കോമ്പോസിഷനുകൾക്കുമുള്ള DSC കർവുകൾ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത കേസുകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഒന്ന് എൻഡോതെർമിക്, മറ്റൊന്ന് എക്സോതെർമിക്.ആദ്യത്തെ എൻഡോതെർമിക് ഇവന്റ് Tg യുമായി യോജിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേത് Tx മായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.Tg നും Tx നും ഇടയിൽ നിലനിൽക്കുന്ന തിരശ്ചീന സ്പാൻ ഏരിയയെ സബ് കൂൾഡ് ലിക്വിഡ് ഏരിയ (ΔTx = Tx - Tg) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.Cu50Zr40Ni10 സാമ്പിളിന്റെ (ചിത്രം 10 എ) Tg, Tx എന്നിവ 526 ° C ലും 612 ° C ലും വെച്ചിരിക്കുന്ന ഉള്ളടക്കം (x) 20 വരെ % ൽ 482 ° C, 563 ° C എന്നിവയുടെ താഴ്ന്ന താപനില വശത്തേക്ക് മാറ്റുന്നുവെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.ചിത്രം 10b-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, യഥാക്രമം Ni ഉള്ളടക്കം (x) വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന °C.തൽഫലമായി, ΔTx Cu50Zr40Ni10 Cu50Zr30Ni20 (ചിത്രം 10b) ന് 86 ° C (ചിത്രം 10a) ൽ നിന്ന് 81 ° C ആയി കുറയുന്നു.MC Cu50Zr40Ni10 അലോയ്‌ക്ക്, Tg, Tx, ΔTx എന്നിവയുടെ മൂല്യങ്ങളിൽ 447 ° С, 526 ° С, 79 ° С എന്നീ നിലകളിലേക്കുള്ള കുറവും നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു (ചിത്രം 10 ബി).Ni ഉള്ളടക്കത്തിലെ വർദ്ധനവ് MS അലോയിയുടെ താപ സ്ഥിരത കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുമെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.നേരെമറിച്ച്, MC ​​Cu50Zr20Ni30 അലോയ്യുടെ Tg (507 °C) മൂല്യം MC Cu50Zr40Ni10 അലോയ്യേക്കാൾ കുറവാണ്;എന്നിരുന്നാലും, അതിന്റെ Tx അതിനോട് താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന ഒരു മൂല്യം കാണിക്കുന്നു (612 °C).അതിനാൽ, അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ΔTx ന് ഉയർന്ന മൂല്യമുണ്ട് (87 ° C).പത്താം നൂറ്റാണ്ട്
Cu50(Zr50-xNix) MC സിസ്റ്റം, ഉദാഹരണമായി Cu50Zr20Ni30 MC അലോയ് ഉപയോഗിച്ച്, മൂർച്ചയുള്ള എക്സോതെർമിക് കൊടുമുടിയിലൂടെ fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10, orthorhombic-ZrNi 1 ക്രിസ്റ്റലിൻ ഘട്ടങ്ങൾ (ചിത്രം. ക്രിസ്റ്റലൈൻ ഘട്ടങ്ങൾ) ആയി ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്യുന്നു.ഡിഎസ്‌സിയിൽ 700 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ ചൂടാക്കിയ എംജി സാമ്പിളിന്റെ (ചിത്രം 10 ഡി) എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ വിശകലനം വഴി രൂപരഹിതത്തിൽ നിന്ന് ക്രിസ്റ്റലിനിലേക്കുള്ള ഈ ഘട്ട പരിവർത്തനം സ്ഥിരീകരിച്ചു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.നിലവിലെ വർക്കിൽ നടത്തിയ കോൾഡ് സ്പ്രേ പ്രക്രിയയിൽ എടുത്ത ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ 11 കാണിക്കുന്നു.ഈ പഠനത്തിൽ, MA യ്ക്ക് ശേഷം 50 മണിക്കൂർ (ഉദാഹരണമായി Cu50Zr20Ni30 ഉപയോഗിച്ച്) സംശ്ലേഷണം ചെയ്ത ലോഹ ഗ്ലാസി പൗഡർ കണികകൾ ഒരു ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഉപയോഗിച്ചു, കൂടാതെ ഒരു സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റ് (SUS304) കോൾഡ് സ്പ്രേ പൂശിയതാണ്.തെർമൽ സ്‌പ്രേ ടെക്‌നോളജി സീരീസിലെ കോട്ടിംഗിനായി കോൾഡ് സ്‌പ്രേ രീതി തിരഞ്ഞെടുത്തു, കാരണം ഇത് തെർമൽ സ്‌പ്രേ ടെക്‌നോളജി സീരീസിലെ ഏറ്റവും കാര്യക്ഷമമായ രീതിയാണ്, അവിടെ മെറ്റാലിക് മെറ്റാസ്റ്റബിൾ ഹീറ്റ് സെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകളായ അമോർഫസ്, നാനോക്രിസ്റ്റലിൻ പൗഡറുകൾക്ക് ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും.ഘട്ടത്തിന് വിധേയമല്ല.സംക്രമണങ്ങൾ.ഈ രീതി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന ഘടകം ഇതാണ്.ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള കണികകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് തണുത്ത നിക്ഷേപ പ്രക്രിയ നടത്തുന്നത്, ഇത് കണങ്ങളുടെ ഗതികോർജ്ജത്തെ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം, രൂപഭേദം, ചൂട് എന്നിവയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.
550 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ MG/SUS 304 ന്റെ തുടർച്ചയായ അഞ്ച് തയ്യാറെടുപ്പുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന കോൾഡ് സ്പ്രേ നടപടിക്രമം ഫീൽഡ് ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ കാണിക്കുന്നു.
കണങ്ങളുടെ ഗതികോർജ്ജവും, കോട്ടിംഗ് രൂപപ്പെടുന്ന സമയത്തെ ഓരോ കണത്തിന്റെയും ആക്കം, പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം (പ്രാഥമിക കണങ്ങളും കണങ്ങളുടെ മാട്രിക്സിലെ ഇന്റർപാർട്ടിക്കിൾ ഇന്ററാക്ഷനുകളും), ഖരവസ്തുക്കളുടെ ഇന്റർസ്റ്റീഷ്യൽ കെട്ടുകളും, കണികകൾക്കിടയിലുള്ള ഭ്രമണം, താപം പരിമിതപ്പെടുത്തൽ, 9 താപം പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുമ്പോൾ, താപം പരിമിതപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, 9. താപ ഊർജ്ജത്തിലേക്കും രൂപഭേദം വരുത്തുന്ന ഊർജ്ജത്തിലേക്കും, ഫലം ഒരു ഇലാസ്റ്റിക് കൂട്ടിയിടി ആയിരിക്കും, അതായത് ആഘാതത്തിന് ശേഷം കണികകൾ കുതിച്ചുയരുന്നു.കണിക/സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ആഘാത ഊർജ്ജത്തിന്റെ 90% പ്രാദേശിക താപമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു 40 .കൂടാതെ, ഇംപാക്ട് സ്ട്രെസ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന പ്ലാസ്റ്റിക് സ്‌ട്രെയിൻ നിരക്കുകൾ വളരെ ചുരുങ്ങിയ സമയത്തിനുള്ളിൽ കണികാ/സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് കോൺടാക്റ്റ് മേഖലയിൽ കൈവരിക്കുന്നു41,42.
പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം സാധാരണയായി ഊർജ്ജ വിസർജ്ജന പ്രക്രിയയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റർഫേഷ്യൽ മേഖലയിലെ ഒരു താപ സ്രോതസ്സായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ഇന്റർഫേസിയൽ മേഖലയിലെ താപനിലയിലെ വർദ്ധനവ്, ഇന്റർഫേസിയൽ ഉരുകൽ അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റങ്ങളുടെ പരസ്പര വ്യാപനത്തിന്റെ ഗണ്യമായ ഉത്തേജനം ഉണ്ടാകുന്നതിന് സാധാരണയായി പര്യാപ്തമല്ല.കോൾഡ് സ്‌പ്രേ ടെക്‌നിക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഈ മെറ്റാലിക് വിട്രിയസ് പൗഡറുകളുടെ ഗുണങ്ങൾ പൗഡർ അഡീഷനിലും സെറ്റിലിംഗിലും ചെലുത്തുന്ന സ്വാധീനത്തെക്കുറിച്ച് രചയിതാക്കൾക്ക് അറിയാവുന്ന ഒരു പ്രസിദ്ധീകരണവും അന്വേഷിച്ചിട്ടില്ല.
MG Cu50Zr20Ni30 അലോയ് പൗഡറിന്റെ BFI ചിത്രം 12a-ൽ കാണാം, അത് SUS 304 സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ നിക്ഷേപിച്ചു (ചിത്രം 11, 12 ബി).ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ, സ്ഫടിക സവിശേഷതകളോ ലാറ്റിസ് വൈകല്യങ്ങളോ ഇല്ലാതെ അതിലോലമായ ലാബിരിന്ത് ഘടനയുള്ളതിനാൽ പൂശിയ പൊടികൾ അവയുടെ യഥാർത്ഥ രൂപരഹിതമായ ഘടന നിലനിർത്തുന്നു.മറുവശത്ത്, ചിത്രം ഒരു വിദേശ ഘട്ടത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം സൂചിപ്പിക്കുന്നു, MG- പൂശിയ പൊടി മാട്രിക്സിൽ (ചിത്രം 12a) ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ തെളിയിക്കുന്നു.ചിത്രം 12c, മേഖല I (ചിത്രം 12a) മായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന സൂചികയിലുള്ള നാനോബീം ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ (NBDP) കാണിക്കുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.12c, NBDP രൂപരഹിതമായ ഘടനയുടെ ഒരു ദുർബലമായ ഹാലോ-ഡിഫ്യൂഷൻ പാറ്റേൺ പ്രദർശിപ്പിക്കുകയും ഒരു സ്ഫടികമായ വലിയ ക്യൂബിക് മെറ്റാസ്റ്റബിൾ Zr2Ni ഘട്ടം കൂടാതെ ഒരു ടെട്രാഗണൽ CuO ഘട്ടവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന മൂർച്ചയുള്ള പാടുകളുമായി സഹവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ഒരു സൂപ്പർസോണിക് പ്രവാഹത്തിൽ ഓപ്പൺ എയറിൽ സ്പ്രേ ഗണ്ണിന്റെ നോസിലിൽ നിന്ന് SUS 304 ലേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ പൊടിയുടെ ഓക്സിഡേഷൻ വഴി CuO യുടെ രൂപീകരണം വിശദീകരിക്കാം.നേരെമറിച്ച്, 550 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 30 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ തണുത്ത സ്പ്രേ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം ലോഹ ഗ്ലാസി പൗഡറുകളുടെ ഡിവിട്രിഫിക്കേഷൻ വലിയ ക്യൂബിക് ഘട്ടങ്ങൾ രൂപപ്പെടുന്നതിന് കാരണമായി.
(എ) MG പൗഡറിന്റെ FE-HRTEM ചിത്രം (b) SUS 304 സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ നിക്ഷേപിച്ചിരിക്കുന്നു (ചിത്രം ഇൻസെറ്റ്).(a) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന റൗണ്ട് ചിഹ്നത്തിന്റെ NBDP സൂചിക (c) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
വലിയ ക്യൂബിക് Zr2Ni നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ രൂപീകരണത്തിനുള്ള ഈ സാധ്യതയുള്ള സംവിധാനം പരിശോധിക്കുന്നതിനായി, ഒരു സ്വതന്ത്ര പരീക്ഷണം നടത്തി.ഈ പരീക്ഷണത്തിൽ, SUS 304 സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ ദിശയിൽ 550 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഒരു ആറ്റോമൈസറിൽ നിന്ന് പൊടികൾ തളിച്ചു;എന്നിരുന്നാലും, അനീലിംഗ് പ്രഭാവം നിർണ്ണയിക്കാൻ, പൊടികൾ SUS304 സ്ട്രിപ്പിൽ നിന്ന് എത്രയും വേഗം നീക്കം ചെയ്തു (ഏകദേശം 60 സെക്കൻഡ്).).മറ്റൊരു പരീക്ഷണ പരമ്പര നടത്തി, പ്രയോഗത്തിന് ശേഷം ഏകദേശം 180 സെക്കൻഡിനുള്ളിൽ അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് പൊടി നീക്കം ചെയ്തു.
SUS 304 സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിൽ യഥാക്രമം 60 സെക്കൻഡിലും 180 സെക്കന്റിലും നിക്ഷേപിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് സ്‌പട്ടർഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ സ്‌കാനിംഗ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്‌ട്രോൺ മൈക്രോസ്‌കോപ്പി (STEM) ഡാർക്ക് ഫീൽഡ് (DFI) ചിത്രങ്ങൾ 13a,b കാണിക്കുന്നു.60 സെക്കൻഡ് നേരത്തേക്ക് നിക്ഷേപിച്ച പൊടി ചിത്രത്തിന് രൂപവിവരങ്ങൾ ഇല്ല, സവിശേഷതയില്ലായ്മ കാണിക്കുന്നു (ചിത്രം 13a).ചിത്രം 14a-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ബ്രോഡ് പ്രൈമറി, സെക്കണ്ടറി ഡിഫ്രാക്ഷൻ പീക്കുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ, ഈ പൊടികളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഘടന രൂപരഹിതമാണെന്ന് XRD സ്ഥിരീകരിച്ചു.പൊടി അതിന്റെ യഥാർത്ഥ രൂപരഹിതമായ ഘടന നിലനിർത്തുന്ന മെറ്റാസ്റ്റബിൾ/മെസോഫേസ് അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ അഭാവത്തെ ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഇതിനു വിപരീതമായി, അതേ ഊഷ്മാവിൽ (550 ° C) നിക്ഷേപിച്ച പൊടി, 180 സെക്കൻഡിനുള്ളിൽ അടിവസ്ത്രത്തിൽ അവശേഷിക്കുന്നു, ചിത്രം 13b-യിലെ അമ്പുകൾ കാണിക്കുന്നത് പോലെ, നാനോസൈസ്ഡ് ധാന്യങ്ങളുടെ നിക്ഷേപം കാണിക്കുന്നു.