Nature.com मा जानुभएकोमा धन्यवाद।तपाईँले प्रयोग गरिरहनुभएको ब्राउजर संस्करणमा CSS को लागि सीमित समर्थन छ।उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अपडेट गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सुझाव दिन्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड बन्द गर्नुहोस्)।यस बीचमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट प्रदर्शन गर्नेछौं।
पुरानो संक्रमणको विकासमा बायोफिल्महरू महत्त्वपूर्ण घटक हुन्, विशेष गरी जब चिकित्सा उपकरणहरू संलग्न हुन्छन्। यो समस्याले चिकित्सा समुदायको लागि ठूलो चुनौती प्रस्तुत गर्दछ, किनकि मानक एन्टिबायोटिक्सले मात्र धेरै सीमित हदसम्म बायोफिल्महरू उन्मूलन गर्न सक्छ। बायोफिल्म गठनलाई रोक्न विभिन्न कोटिंग विधिहरू र नयाँ सामग्रीहरूको विकासमा निम्त्याएको छ। यी विधिहरूले बायोफिल्मलाई मानव सतहमा कोटिंग गर्न मद्दत गर्दछ। विशेष गरी तामा र टाइटेनियम धातु भएका मिश्र धातुहरू आदर्श एन्टिमाइक्रोबियल कोटिंग्सका रूपमा देखा परेका छन्। तापक्रम-संवेदनशील सामग्रीहरू प्रशोधन गर्न यो उपयुक्त विधि भएकाले चिसो स्प्रे प्रविधिको प्रयोग बढेको छ। यस अध्ययनको उद्देश्य एक उपन्यास एन्टिब्याक्टेरियल फिल्म मेटालिक गिलासको विकास गर्नु थियो जसमा टर्नरी-स्प्रे-माइक्रोबियल फाइनल उत्पादन हुन्छ। कम तापक्रममा स्टेनलेस स्टील सतहहरूको चिसो स्प्रे कोटिंगको लागि कच्चा मालको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। धातुको गिलासले लेपित सब्सट्रेटहरूले स्टेनलेस स्टीलको तुलनामा कम्तिमा १ लगले बायोफिल्म गठनलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्न सक्षम थिए।
मानव इतिहास भरि, कुनै पनि समाजले आफ्नो विशिष्ट आवश्यकताहरू पूरा गर्ने उपन्यास सामग्रीको परिचय डिजाइन र प्रवर्द्धन गर्न सक्षम भएको छ, जसले गर्दा विश्वव्यापी अर्थतन्त्रमा सुधार प्रदर्शन र श्रेणीकरण भएको छ। यसलाई सधैं मानवीय क्षमतालाई श्रेय दिइन्छ सामग्री र निर्माण उपकरणहरू र सामग्री निर्माण र विशेषताका लागि डिजाइनहरू विकास गर्नका लागि स्वास्थ्य, शिक्षा र अन्य क्षेत्रको आर्थिक क्षेत्रको नाप, आर्थिक क्षेत्र वा अन्य क्षेत्रको आर्थिक, शिक्षा र उद्योगको मापन। देश वा क्षेत्र।2 60 वर्षदेखि, सामग्री वैज्ञानिकहरूले आफ्नो धेरै समय एउटा प्रमुख चिन्तामा केन्द्रित गर्न समर्पित गरेका छन्: उपन्यास र अत्याधुनिक सामग्रीहरूको खोजी। हालैको अनुसन्धानले अवस्थित सामग्रीहरूको गुणस्तर र कार्यसम्पादन सुधार गर्न, साथै पूर्ण रूपमा नयाँ प्रकारका सामग्रीहरूको संश्लेषण र आविष्कारमा ध्यान केन्द्रित गरेको छ।
मिश्रित तत्वहरू थप्नु, भौतिक सूक्ष्म संरचनाको परिमार्जन, र थर्मल, मेकानिकल वा थर्मो-मेकानिकल प्रशोधन प्रविधिहरूको प्रयोगले विभिन्न प्रकारका सामग्रीहरूको मेकानिकल, रासायनिक र भौतिक गुणहरूमा उल्लेखनीय सुधारहरू भएको छ। यसबाहेक, यस बिन्दुमा अहिलेसम्म नसुनेका यौगिकहरू सफलतापूर्वक संश्लेषित भएका छन्। vanced Materials2.Nanocrystals, nanoparticles, nanotubes, Quantum dots, Zero-dimensional, Amorphous Metallic Glass, and High-entropy alloys गत शताब्दीको मध्यदेखि विश्वमा ल्याइएका उन्नत सामग्रीका केही उदाहरण मात्र हुन्। जब निर्माण र विकास गर्दा, उत्पादनको अन्तिम चरणमा नयाँ मिश्र धातुहरूको उत्पादन वा उत्पादनको अन्तिम चरणमा समस्याहरू छन्। सन्तुलन अक्सर थपिएको छ। सन्तुलनबाट उल्लेखनीय रूपमा विचलित गर्न नयाँ निर्माण प्रविधिहरू लागू गर्ने परिणामको रूपमा, धातु चश्मा भनेर चिनिने मेटास्टेबल मिश्रहरूको पूर्ण नयाँ वर्ग पत्ता लागेको छ।
1960 मा Caltech मा उनको कामले धातु मिश्र धातु को अवधारणा मा एक क्रान्ति ल्यायो जब उहाँले ग्लासी Au-25.% Si मिश्रित तरल पदार्थ को द्रुत रूप मा एक मिलियन डिग्री प्रति सेकेन्ड मा संश्लेषित गरेर 4. प्रोफेसर पोल डुवेज को खोज घटनाले धातु चश्मा को इतिहास को शुरुवात मात्र होइन (MG) को बारे मा सबै प्रकार को सोच मा धातु को बारे मा सबै को सोच को लागी। एमजी मिश्र धातुको संश्लेषणमा प्रारम्भिक अग्रगामी अध्ययनहरू, लगभग सबै धातु चश्माहरू निम्न विधिहरू मध्ये एक प्रयोग गरेर पूर्ण रूपमा उत्पादन गरिएको छ;(i) पग्लने वा भापको द्रुत ठोसीकरण, (ii) जालीको परमाणु विकार, (iii) शुद्ध धातु तत्वहरू बीचको ठोस अवस्था अमोर्फाइजेशन प्रतिक्रियाहरू, र (iv) मेटास्टेबल चरणहरूको ठोस-राज्य संक्रमण।
MGs लाई क्रिस्टलसँग सम्बन्धित लामो दूरीको आणविक क्रमको अभावले फरक पारिएको छ, जुन क्रिस्टलको परिभाषित विशेषता हो। आजको संसारमा, धातु काँचको क्षेत्रमा ठूलो प्रगति भएको छ। तिनीहरू चाखलाग्दो गुण भएका उपन्यास सामग्रीहरू हुन् जुन ठोस अवस्था भौतिकशास्त्रमा मात्र नभई धातु विज्ञान, सतही रसायन विज्ञान, सतही रसायन विज्ञान र अन्य धेरै प्रकारका सामग्रीमा पनि चासोको विषय हुन्। ठोस धातुहरूबाट, यसलाई विभिन्न क्षेत्रहरूमा प्राविधिक अनुप्रयोगहरूको लागि एक चाखलाग्दो उम्मेद्वार बनाउँदै। तिनीहरूसँग केही महत्त्वपूर्ण गुणहरू छन्;(i) उच्च मेकानिकल लचकता र उपज शक्ति, (ii) उच्च चुम्बकीय पारगम्यता, (iii) कम जबरजस्ती, (iv) असामान्य जंग प्रतिरोध, (v) तापमान स्वतन्त्रता 6,7 को चालकता।
मेकानिकल एलोइङ (MA)1,8 एक अपेक्षाकृत नयाँ प्रविधि हो, पहिलो पटक 19839 मा प्रो. सीसी कक र सहकर्मीहरू द्वारा प्रस्तुत गरिएको थियो। तिनीहरूले कोठाको तापक्रमको एकदमै नजिक परिवेशको तापक्रममा शुद्ध तत्वहरूको मिश्रणलाई पीस गरेर अनाकार Ni60Nb40 पाउडरहरू तयार गरे।सामान्यतया, MA प्रतिक्रिया रिएक्टरमा रिएक्टेन्ट सामग्री पाउडरहरूको फैलावट युग्मनको बीचमा गरिन्छ, सामान्यतया स्टेनलेस स्टीलको बल मिल 10 (चित्र 1a, b) मा बनाइन्छ। त्यसबेलादेखि, यो यान्त्रिक रूपमा प्रेरित ठोस राज्य प्रतिक्रिया प्रविधी उपन्यास अमोर्फस / मेटालिक चक्की कम ऊर्जा प्रयोग गरी तयार गर्न प्रयोग गरिएको छ। रड मिलहरू 11,12,13,14,15, 16। विशेष गरी, यो विधि Cu-Ta17 जस्ता इम्सिसिबल प्रणालीहरू, साथै अल-ट्रान्जिसन मेटल प्रणालीहरू (TM; Zr, Hf, Nb र Ta) 18,19 र Fe-W20 को प्रयोग गरी तयारी गर्न सकिँदैन, जसलाई कन्भेन्शनल मार्गको रूपमा लिइन्छ, जस्तै उच्च पग्लने बिन्दु मिश्रहरू तयार गर्न प्रयोग गरिएको छ। मेटल अक्साइड, कार्बाइड, नाइट्राइड, हाइड्राइड, कार्बन नानोट्यूब, न्यानोडायमन्ड्स, साथै माथि-डाउन दृष्टिकोण 1 र मेटास्टेबल चरणहरू मार्फत फराकिलो स्थिरीकरणको औद्योगिक-स्केल nanocrystalline र nanocomposite पाउडर कणहरूको तयारीको लागि सबैभन्दा शक्तिशाली न्यानो टेक्नोलोजी उपकरणहरू।
यस अध्ययनमा Cu50(Zr50−xNix) धातुको गिलास (MG) कोटिंग/SUS 304 तयार गर्न प्रयोग गरिएको बनावटी विधि देखाउँदै योजनाबद्ध। (a) विभिन्न Ni सांद्रता x (x; 10, 20, 30 र 40 at.%) भएको MG मिश्र धातुको पाउडरको तयारी। कम ऊर्जा बल मिलिङ उपकरणको साथमा स्टेलबल स्टार्ट टुल (स्टेल बल मिलिङ) प्रविधिको प्रयोग गरी स्टार्टबल स्टार्ट टुलमा प्रयोग गरिन्छ। s, र (b) He वायुमण्डलले भरिएको पन्जा बक्समा बन्द गरिएको छ। (c) ग्राइन्डिङको समयमा बल गतिको चित्रण गर्ने ग्राइन्डिङ भाँडाको पारदर्शी मोडेल। ५० घण्टापछि प्राप्त भएको पाउडरको अन्तिम उत्पादनलाई कोल्ड स्प्रे विधि (d) प्रयोग गरेर SUS 304 सब्सट्रेटमा कोट गर्न प्रयोग गरिएको थियो।
जब यो बल्क सामग्री सतहहरू (सब्सट्रेटहरू) को कुरा आउँछ, सतह इन्जिनियरिङले मूल बल्क सामग्रीमा समावेश नभएका निश्चित भौतिक, रासायनिक र प्राविधिक गुणहरू प्रदान गर्न सतहहरू (सब्सट्रेटहरू) को डिजाइन र परिमार्जन समावेश गर्दछ। केही गुणहरू जुन सतहको उपचारद्वारा प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्न सकिन्छ, घर्षण प्रतिरोध, अक्सिडेशन र जंग प्रतिरोध, जैव-विद्युतीय गुणहरू, फ्रिकसन र क्रोजन प्रतिरोध, थर्मल गुणहरू। , केहि नामको लागि। धातु, मेकानिकल वा रासायनिक प्रविधिहरू प्रयोग गरेर सतहको गुणस्तर सुधार गर्न सकिन्छ। एक प्रख्यात प्रक्रियाको रूपमा, कोटिंगलाई सामान्य रूपमा अर्को सामग्रीबाट बनाइएको थोक वस्तु (सब्सट्रेट) को सतहमा कृत्रिम रूपमा जम्मा गरिएको सामग्रीको एकल वा बहु तहको रूपमा परिभाषित गरिएको छ। यसैले, कोटिंग्सलाई भौतिक इच्छाहरू र केही भौतिक इच्छाहरू प्राप्त गर्नका लागि भौतिक वा प्राविधिक गुणहरू प्राप्त गर्नका लागि प्रयोग गरिन्छ। वातावरण 23.
केही माइक्रोमिटर (१०-२० माइक्रोमिटरभन्दा कम) देखि ३० माइक्रोमिटर वा केही मिलिमिटरसम्मको मोटाईका उपयुक्त सतह सुरक्षा तहहरू जम्मा गर्न धेरै विधि र प्रविधिहरू लागू गर्न सकिन्छ। सामान्य रूपमा, कोटिंग प्रक्रियाहरूलाई दुई भागमा विभाजन गर्न सकिन्छ: (i) भिजेको कोटिंग विधिहरू, इलेक्ट्रोप्लेटिंग र इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधि, इलेक्ट्रोपलेटिंग र भ्यान रहित विधिहरू। s, ब्रेजिङ, सरफेसिङ, भौतिक भाप डिपोजिसन (PVD), रासायनिक भाप डिपोजिसन (CVD), थर्मल स्प्रे प्रविधि र हालसालै चिसो स्प्रे प्रविधि 24 (चित्र 1d) सहित।
बायोफिल्महरूलाई माइक्रोबियल समुदायहरू भनेर परिभाषित गरिन्छ जुन सतहहरूमा अपरिवर्तनीय रूपमा संलग्न हुन्छन् र स्व-उत्पादित एक्स्ट्रासेलुलर पोलिमर (EPS) द्वारा घेरिएका हुन्छन्। सतही रूपमा परिपक्व बायोफिल्म गठनले खाद्य उद्योग, पानी प्रणाली, र स्वास्थ्य सेवा वातावरण सहित धेरै औद्योगिक क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण नोक्सान पुर्‍याउन सक्छ। मानवहरूमा, जब बायोफिल्महरू 8% भन्दा बढी माइक्रोबियल संक्रमणहरू बनाउँछन्। ae र Staphylococci) उपचार गर्न गाह्रो छ। यसबाहेक, परिपक्व बायोफिल्महरू प्लान्क्टोनिक ब्याक्टेरियल कोशिकाहरूको तुलनामा एन्टिबायोटिक उपचारको लागि 1000-गुणा बढी प्रतिरोधी भएको रिपोर्ट गरिएको छ, जुन एक प्रमुख चिकित्सकीय चुनौती मानिन्छ। परम्परागत जैविकबाट व्युत्पन्न एन्टिमाइक्रोबियल सतह कोटिंग सामग्रीहरू प्रायः सम्भावित जैविक यौगिकहरू समावेश गर्नका लागि ऐतिहासिक रूपमा प्रयोग गरिएको छ। मानव,25,26 यसले ब्याक्टेरियाको प्रसारण र भौतिक विनाशबाट बच्न मद्दत गर्न सक्छ।
बायोफिल्म गठनको कारणले एन्टिबायोटिक उपचारहरूमा ब्याक्टेरियाको व्यापक प्रतिरोधले प्रभावकारी एन्टिमाइक्रोबियल झिल्ली-लेपित सतह विकास गर्न आवश्यक भएको छ जुन सुरक्षित रूपमा लागू गर्न सकिन्छ27। भौतिक वा रासायनिक विरोधी पक्षी सतहको विकास जसमा ब्याक्टेरिया कोशिकाहरूलाई बाँध्न र बायोफिल्महरू निर्माण गर्न रोकिएको छ। रसायनहरू ठ्याक्कै आवश्यक पर्ने ठाउँमा डेलिभर गरिनुपर्छ, अत्यधिक केन्द्रित र अनुकूल मात्रामा। यो graphene/germanium28, कालो डायमन्ड29 र ZnO-doped हीरा-जस्तो कार्बन कोटिंग्स 30 जस्ता अद्वितीय कोटिंग सामग्रीहरू विकास गरेर हासिल गरिन्छ जुन ब्याक्टेरिया प्रतिरोधी हुन्छ, एक प्रविधि जसले जैव उत्पादनलाई अधिकतम बनाउन र विकास गर्न महत्त्वपूर्ण रूपमा कम गर्छ। , ब्याक्टेरिया प्रदूषणबाट दीर्घकालीन सुरक्षा प्रदान गर्न सतहहरूमा कीटाणुनाशक रसायनहरू समावेश गर्ने कोटिंगहरू अधिक लोकप्रिय हुँदै गएका छन्। यद्यपि सबै तीन प्रक्रियाहरू लेपित सतहहरूमा एन्टिमाइक्रोबियल प्रभावहरू उत्पादन गर्न सक्षम छन्, तिनीहरू प्रत्येकको आफ्नै सीमितताहरू छन् जुन अनुप्रयोग रणनीतिहरू विकास गर्दा विचार गर्नुपर्छ।
हाल बजारमा रहेका उत्पादनहरू जैविक रूपमा सक्रिय सामग्रीहरूको लागि सुरक्षात्मक कोटिंग्सको विश्लेषण र परीक्षण गर्न अपर्याप्त समयको कारणले बाधित छन्। कम्पनीहरूले दाबी गर्छन् कि तिनीहरूका उत्पादनहरूले प्रयोगकर्ताहरूलाई वांछनीय कार्यात्मक पक्षहरू प्रदान गर्नेछन्;जे होस्, यो हाल बजारमा उत्पादनहरूको सफलतामा बाधा भएको छ। चाँदीबाट व्युत्पन्न यौगिकहरू अब उपभोक्ताहरूका लागि उपलब्ध अधिकांश एन्टिमाइक्रोबियल थेरापीहरूमा प्रयोग गरिन्छ। यी उत्पादनहरू प्रयोगकर्ताहरूलाई सूक्ष्मजीवहरूको सम्भावित खतरनाक प्रभावहरूबाट जोगाउनको लागि विकास गरिएको हो। ढिलाइ भएको एन्टिमाइक्रोबियल प्रभाव र सम्बद्ध विषाक्तताले चाँदीका यौगिकहरूलाई कम चाँदीको कम्पाउन्डहरू बढाउँछ। घर भित्र र बाहिर काम गर्ने माइक्रोबियल कोटिंग अझै पनि चुनौतीपूर्ण कार्य साबित भईरहेको छ। यो स्वास्थ्य र सुरक्षा दुबैसँग सम्बन्धित जोखिमहरूको कारणले हो। मानवलाई कम हानिकारक एन्टिमाइक्रोबियल एजेन्ट पत्ता लगाउने र यसलाई लामो शेल्फ लाइफको साथ कोटिंग सब्सट्रेटहरूमा कसरी समावेश गर्ने भनेर पत्ता लगाउने एक उच्च खोजीमा रहेको छ। दायरा, या त प्रत्यक्ष सम्पर्क मार्फत वा सक्रिय एजेन्ट रिलिज भएपछि। तिनीहरूले प्रारम्भिक ब्याक्टेरियल आसंजन (सतहमा प्रोटीन तहको निर्माणलाई प्रतिरोध गर्ने सहित) रोकेर वा कोषको पर्खालमा हस्तक्षेप गरेर ब्याक्टेरिया मारेर यो गर्न सक्छन्।
मौलिक रूपमा, सतह कोटिंग भनेको सतह-सम्बन्धित गुणहरू बढाउनको लागि कम्पोनेन्टको सतहमा अर्को तह राख्ने प्रक्रिया हो। सतह कोटिंगको लक्ष्य घटकको नजिकको सतह क्षेत्रको माइक्रोस्ट्रक्चर र/वा संरचनालाई टेलर गर्नु हो। इलेक्ट्रोकेमिकल कोटीहरू, कोटिंग सिर्जना गर्न प्रयोग गरिएको विधिमा निर्भर गर्दछ।
(a) सतहको लागि प्रयोग गरिएको मुख्य निर्माण प्रविधिहरू देखाउने इन्सेट, र (b) चिसो स्प्रे प्रविधिको चयन गरिएका फाइदाहरू र बेफाइदाहरू।
कोल्ड स्प्रे टेक्नोलोजीले परम्परागत थर्मल स्प्रे विधिहरूसँग धेरै समानताहरू साझा गर्दछ। यद्यपि, त्यहाँ केही मुख्य आधारभूत गुणहरू छन् जसले चिसो स्प्रे प्रक्रिया र चिसो स्प्रे सामग्रीहरूलाई विशेष रूपमा अद्वितीय बनाउँदछ। कोल्ड स्प्रे प्रविधि अझै पनि यसको बाल्यावस्थामा छ, तर उज्ज्वल भविष्य छ। निश्चित अनुप्रयोगहरूमा, कोल्ड स्प्रेको अद्वितीय गुणहरूले ठूलो फाइदाहरू प्रदान गर्दछ, spray विधिको अन्तर्निहित सीमाहरूलाई पार गर्दै। परम्परागत थर्मल स्प्रे टेक्नोलोजीका सीमितताहरू, जसको अवधिमा पाउडर सब्सट्रेटमा जम्मा गर्न पग्लिएको हुनुपर्छ। जाहिर छ, यो परम्परागत कोटिंग प्रक्रिया धेरै तापक्रम-संवेदनशील सामग्रीहरू जस्तै न्यानोक्रिस्टलहरू, न्यानो कणहरू, आकारहीन र धातु चश्माहरूका लागि उपयुक्त छैन। थर्मल स्प्रे टेक्नोलोजीमा स्प्रे टेक्नोलोजीका धेरै महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू छन्, जस्तै (i) सब्सट्रेटमा न्यूनतम ताप इनपुट, (ii) सब्सट्रेट कोटिंग विकल्पहरूमा लचिलोपन, (iii) चरण रूपान्तरण र अन्न वृद्धिको अनुपस्थिति, (iv) उच्च बन्ड बल १,३९ (चित्र।2b) यसबाहेक, चिसो स्प्रे कोटिंग सामग्रीहरूमा उच्च जंग प्रतिरोध, उच्च शक्ति र कठोरता, उच्च विद्युत चालकता र उच्च घनत्व छ। चिसो स्प्रे प्रक्रियाको फाइदाहरूको विपरित, चित्र 2b मा देखाइए अनुसार, यो प्रविधि प्रयोग गर्न अझै केही बेफाइदाहरू छन्। विधि प्रयोग गर्न सकिँदैन। अर्कोतर्फ, सिरेमिक/मेटल कम्पोजिट पाउडरहरू कोटिंग्सका लागि कच्चा मालको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। अन्य थर्मल स्प्रे विधिहरूमा पनि त्यस्तै हुन्छ। जटिल सतहहरू र भित्री पाइप सतहहरू अझै पनि स्प्रे गर्न गाह्रो छ।
हालको कार्यले कच्चा कोटिंग सामग्रीको रूपमा धातुको गिलास पाउडरहरू प्रयोग गर्ने लक्ष्य राखेको छ, यो स्पष्ट छ कि यस उद्देश्यका लागि परम्परागत थर्मल स्प्रेइङ प्रयोग गर्न सकिँदैन। यो किनभने धातु ग्लासी पाउडरहरू उच्च तापक्रममा क्रिस्टलाइज हुन्छन्।
चिकित्सा र खाद्य उद्योगहरूमा प्रयोग हुने अधिकांश उपकरणहरू शल्य चिकित्सा उपकरणहरूको उत्पादनको लागि 12 र 20 wt% बीचको क्रोमियम सामग्रीको साथ austenitic स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु (SUS316 र SUS304) बाट बनेका छन्। यो सामान्यतया स्वीकार गरिएको छ कि क्रोमियम धातुको प्रयोगले उत्कृष्ट मिश्र धातु एलोइज स्ट्यान्डर एलोइलेन्सको रूपमा सुधार गर्दछ। s.स्टेनलेस स्टील मिश्रहरू, तिनीहरूको उच्च जंग प्रतिरोधको बावजुद, महत्त्वपूर्ण एन्टिमाइक्रोबियल गुणहरू प्रदर्शन गर्दैनन्। 38,39। यो तिनीहरूको उच्च जंग प्रतिरोधको साथ विरोधाभास हो। यस पछि, संक्रमण र सूजनको विकासको भविष्यवाणी गर्न सकिन्छ, जुन मुख्यतया ब्याक्टेरियाको आसंजनको कारणले गर्दा हुन्छ र सतहमा महत्त्वपूर्ण बायोमेटिकहरू कोलोनाइजेसन गर्न कठिनाई हुन सक्छ। ब्याक्टेरियल आसंजन र बायोफिल्म गठन मार्गहरूसँग सम्बन्धित छ, जसले स्वास्थ्य बिग्रन सक्छ, जसले मानव स्वास्थ्यलाई प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष रूपमा असर गर्न सक्ने धेरै परिणामहरू हुन सक्छ।
यो अध्ययन कुवेत फाउन्डेसन फर द एडभान्समेन्ट अफ साइन्स (KFAS), अनुबंध नं. 2010-550401 द्वारा वित्त पोषित परियोजनाको पहिलो चरण हो, MA टेक्नोलोजी (तालिका 1) को प्रयोग गरेर धातुको ग्लासी Cu-Zr-Ni टर्नरी पाउडर उत्पादन गर्ने सम्भाव्यता जाँच गर्नको लागि, जनवरी 2 को दोस्रो चरणको एन्टीब्याक्टेरियल फिल्म/S30 प्रोटेक्सन को 3 यूएस स्टार्ट प्रोटेक्शन। , प्रणालीको इलेक्ट्रोकेमिकल क्षरण विशेषताहरू र मेकानिकल गुणहरू विस्तृत रूपमा जाँच गर्नेछ। विभिन्न जीवाणु प्रजातिहरूको लागि विस्तृत सूक्ष्मजीवविज्ञान परीक्षणहरू गरिनेछ।
यस पेपरमा, Zr alloying तत्व सामग्रीको गिलास गठन क्षमता (GFA) मा प्रभाव morphological र संरचनात्मक विशेषताहरूमा आधारित छलफल गरिएको छ। साथै, लेपित धातु गिलास पाउडर कोटिंग/SUS304 कम्पोजिटको एन्टिब्याक्टेरियल गुणहरू पनि छलफल गरिएको थियो। यसबाहेक, हालको काम सम्पन्न भएको छ। निर्मित धातु गिलास प्रणाली को क्षेत्र। प्रतिनिधि उदाहरण को रूप मा, Cu50Zr30Ni20 र Cu50Zr20Ni30 धातु ग्लास मिश्र यो अध्ययन मा प्रयोग गरिएको छ।
यस खण्डमा, कम ऊर्जा बल मिलिङमा मौलिक Cu, Zr र Ni पाउडरहरूको रूपात्मक परिवर्तनहरू प्रस्तुत गरिएको छ। उदाहरणको रूपमा, Cu50Zr20Ni30 र Cu50Zr40Ni10 समावेश गरी दुई फरक प्रणालीहरू प्रतिनिधि उदाहरणको रूपमा प्रयोग गरिनेछ। MA प्रक्रियालाई तीनवटा विभाजन गर्न सकिन्छ। ३)
बल मिलिङ समयको विभिन्न चरणहरू पछि प्राप्त मेकानिकल मिश्र धातु (MA) पाउडरहरूको मेटालोग्राफिक विशेषताहरू। MA र Cu50Zr40Ni10 पाउडरहरूको फिल्ड उत्सर्जन स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (FE-SEM) छविहरू 3, 12 र 50h (CuNZ) को कम ऊर्जा बल मिलिङ समय पछि प्राप्त गरिएको छ (CuN2 र 50h) मा देखाइएको छ। 0 प्रणाली, जबकि समय पछि लिइएको Cu50Zr40Ni10 प्रणाली को समान MA संगत छविहरू (b), (d) र (f) मा देखाइएको छ।
बल मिलिङको समयमा, प्रभावकारी गतिज ऊर्जा जुन धातुको पाउडरमा स्थानान्तरण गर्न सकिन्छ, मापदण्डहरूको संयोजनबाट प्रभावित हुन्छ, जस्तै चित्र 1a मा देखाइएको छ। यसमा बल र पाउडरहरू बीचको टक्कर, ग्राइंडिङ मिडियाको बीचमा वा बीचमा अड्किएको पाउडरको कम्प्रेसिभ शियरिङ, खसेको बलको प्रभाव, डरग मिलको माध्यमबाट क्रपिङ बल स्प्रेडिङ र मोओबल वेभिङ माध्यमबाट फसाउने बलहरू र पहिरनहरू। भारहरू (चित्र 1a)। एलिमेन्टल Cu, Zr, र Ni पाउडरहरू MA (3 h) को प्रारम्भिक चरणमा चिसो वेल्डिंगको कारणले गम्भीर रूपमा विकृत भएका थिए, परिणामस्वरूप ठूलो पाउडर कणहरू (> 1 मिमी व्यासमा)। यी ठूला कम्पोजिट कणहरू मिश्रित तत्वहरूको बाक्लो तहहरूको गठनद्वारा विशेषता हुन्छन् (Cu, Zr, 3 मा देखाइएको समय, Zr, 3 MA 2 मा। h (मध्यवर्ती चरण) ले बल मिलको गतिज ऊर्जामा बृद्धि भयो, फलस्वरूप कम्पोजिट पाउडरलाई फाइन पाउडर (200 µm भन्दा कम) मा विघटन भयो, जस्तै चित्र 3c, d. मा देखाइएको छ। यस चरणमा, लागू गरिएको शियर बलले नयाँ धातु सतहको गठनमा नेतृत्व गर्दछ। फाइनमेन्ट, नयाँ चरणहरू उत्पन्न गर्न फ्लेक्सको इन्टरफेसमा ठोस चरण प्रतिक्रियाहरू हुन्छन्।
MA प्रक्रियाको चरमोत्कर्षमा (50 घन्टा पछि), फ्ल्याकी मेटालोग्राफी केवल हल्का देखिन्थ्यो (चित्र 3e,f), तर पाउडरको पालिश गरिएको सतहले मिरर मेटालोग्राफी देखायो। यसको मतलब यो हो कि MA प्रक्रिया पूरा भएको छ र एकल प्रतिक्रिया चरणको सिर्जना भएको छ। क्षेत्रहरूको मौलिक संरचना f.II द्वारा निर्धारण गरिएको थियो। क्षेत्र उत्सर्जन स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (FE-SEM) ऊर्जा फैलाउने एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) (IV) संग संयुक्त।
तालिका 2 मा, मिश्रित तत्वहरूको मौलिक सांद्रता चित्र 3e,f मा चयन गरिएको प्रत्येक क्षेत्रको कुल तौलको प्रतिशतको रूपमा देखाइएको छ। यी परिणामहरूलाई तालिका 1 मा सूचीबद्ध Cu50Zr20Ni30 र Cu50Zr40Ni10 को शुरुवात नाममात्र रचनाहरूसँग तुलना गर्दा, यी दुईवटा उत्पादनहरूको अन्तिम मूल्यको कुनै पनि संरचनामा धेरै समान संयोजनहरू देख्न सकिन्छ। यसबाहेक, चित्र 3e,f मा सूचीबद्ध क्षेत्रहरूको लागि सापेक्ष कम्पोनेन्ट मानहरूले एक क्षेत्रबाट अर्कोमा प्रत्येक नमूनाको संरचनामा महत्त्वपूर्ण गिरावट वा उतार-चढावलाई संकेत गर्दैन। यो तथ्यले प्रमाणित गर्छ कि एक क्षेत्रबाट अर्कोमा संरचनामा कुनै परिवर्तन भएको छैन। यसले पाउडर 2 मा देखाइएको समरूपी मिश्र धातुको उत्पादनलाई औंल्याउँछ।
अन्तिम उत्पादन Cu50(Zr50−xNix) पाउडरको FE-SEM माइक्रोग्राफहरू 50 MA पटक पछि प्राप्त गरियो, जस्तै चित्र 4a–d मा देखाइएको छ, जहाँ x क्रमशः 10, 20, 30 र 40 मा.% छ। यस मिलिङ चरण पछि, पाउडरले ठूलो मात्रामा वानिङ्ग, वानिङ्गको प्रभावको कारण बनाउँछ। चित्र 4 मा देखाइए अनुसार 73 देखि 126 एनएम सम्मको व्यास भएका ine कणहरू।
50 h को MA समय पछि प्राप्त Cu50(Zr50−xNix) पाउडरहरूको रूपात्मक विशेषताहरू। Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr20Ni40 प्रणालीहरूका लागि, FE-SEM छविहरू (टाइम्स b0MA पछि देखाइएका छन्), FE-SEM छविहरू देखाइएका छन्। र (d), क्रमशः।
चिसो स्प्रे फिडरमा पाउडरहरू लोड गर्नु अघि, तिनीहरूलाई पहिले 15 मिनेटको लागि विश्लेषणात्मक ग्रेड इथानोलमा sonicated गरिएको थियो र त्यसपछि 2 घण्टाको लागि 150 डिग्री सेल्सियसमा सुकाइयो। यो चरण सफलतापूर्वक कोटिंग प्रक्रियामा धेरै महत्त्वपूर्ण समस्याहरू निम्त्याउने जमघटसँग लड्नको लागि लिइन्छ। MA प्रक्रिया पूरा भएपछि, पाउडरको थप विशेषताहरू - hooyF को थप विशेषताहरू पूरा गरियो। FE-SEM माइक्रोग्राफहरू र Cu50Zr30Ni20 मिश्र धातुको Cu, Zr र Ni मिश्रित तत्वहरूको सम्बन्धित EDS छविहरू क्रमशः M समयको 50 घन्टा पछि प्राप्त भएको देखाउनुहोस्। यो ध्यान दिनु पर्छ कि यस चरण पछि उत्पादित मिश्र धातु पाउडरहरू एकरूप हुन्छन् किनभने तिनीहरूले F-50 मा कुनै पनि संरचनात्मक स्तर देखाउँदैनन्।
आकार विज्ञान र MG Cu50Zr30Ni20 पाउडरको स्थानीय मौलिक वितरण FE-SEM/energy dispersive X-ray स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) द्वारा 50 MA पटक पछि प्राप्त भयो। (a) SEM र X-ray EDS म्यापिङ (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα र (d) छविहरू।
50 घन्टाको MA समय पछि प्राप्त मेकानिकली मिश्रित Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 र Cu50Zr20Ni30 पाउडरहरूको XRD ढाँचा क्रमशः चित्र 6a–d मा देखाइएको छ। यस पछि, Zd ढाँचाको विभिन्न प्रकारको कन्सेन्ट स्ट्रक्चरको साथमा Zr 50 घन्टाको एमए समय पछि प्राप्त गरिएको छ। चित्र 6 मा देखाइएको lo प्रसार पैटर्न।
(a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 र (d) Cu50Zr20Ni30 पाउडर 50 h को MA समय पछिको XRD ढाँचाहरू। अपवाद बिना सबै नमूनाहरूले हेलो डिफ्युजन ढाँचा देखाए, एक themorph formous चरणको संकेत गर्दछ।
फिल्ड उत्सर्जन उच्च-रिजोल्युसन ट्रान्समिशन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (FE-HRTEM) संरचनात्मक परिवर्तनहरू अवलोकन गर्न र विभिन्न MA समयमा बल मिलिङको परिणामस्वरूप पाउडरहरूको स्थानीय संरचना बुझ्न प्रयोग गरिएको थियो। प्रारम्भिक (6 h) र मध्यवर्ती (18 h) मिलिङको चरणहरू पछि प्राप्त पाउडरहरूको FE-HRTEM छविहरू CuN50r3000r1000r मा CuN50r40000000000000000000000000000000 पाउडरमा देखाइएको छ। ig. 7a,c, क्रमशः। MA6 घन्टा पछि उत्पादित पाउडरको उज्यालो फिल्ड छवि (BFI) अनुसार, पाउडर fcc-Cu, hcp-Zr र fcc-Ni तत्वहरूको राम्रो-परिभाषित सीमाहरू भएको ठूलो दानाबाट बनेको छ, र त्यहाँ कुनै संकेत छैन कि प्रतिक्रिया चरण गठन भएको छ। (a) को मध्य क्षेत्रबाट लिइएको DP) ले कस्प विवर्तन ढाँचा (चित्र 7b) प्रकट गर्‍यो, ठूला क्रिस्टलको उपस्थिति र प्रतिक्रियात्मक चरणको अनुपस्थितिलाई संकेत गर्दछ।
प्रारम्भिक (6 h) र मध्यवर्ती (18 h) चरणहरू पछि प्राप्त गरिएको MA पाउडरको स्थानीय संरचनात्मक विशेषता। (a) क्षेत्र उत्सर्जन उच्च रिजोलुसन ट्रान्समिशन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (FE-HRTEM), र (b) Cu50Zr30Ni20 पाउडर को अनुरूप चयनित क्षेत्र विवर्तन ढाँचा (SADP) को MA h400000RT50000RT5000000000000000000000000000000000000 पाउडरको लागि MA पाउडर उपचार पछि। 18 घन्टाको MA समय पछि एड (c) मा देखाइएको छ।
चित्र 7c मा देखाइए अनुसार, MA अवधिलाई 18 घन्टासम्म विस्तार गर्दा प्लास्टिक विरूपणको साथमा गम्भीर जाली दोषहरू देखा पर्छन्। MA प्रक्रियाको यो मध्यवर्ती चरणको अवधिमा, पाउडरले स्ट्याकिंग त्रुटिहरू, जाली दोषहरू, र बिन्दु दोषहरू (चित्र 7) सहित विभिन्न दोषहरू प्रदर्शन गर्दछ (चित्र 7)। s 20 nm भन्दा कम (चित्र 7c)।
36 घन्टा एमए समयको लागि मिलाइएको Cu50Z30Ni20 पाउडरको स्थानीय संरचनामा चित्र 8a मा देखाइए अनुसार अल्ट्राफाइन न्यानोग्रेनहरू एम्बेडेड अमोर्फस फाइन म्याट्रिक्सको गठन हुन्छ। स्थानीय EDS विश्लेषणले चित्र 8a मा देखाइएका ती न्यानोक्लस्टरहरू एउटै क्यूट्रिएन्ट सामग्री, ZA क्यूआरएई टाइम तत्वहरूसँग सम्बन्धित थिए। ~32 at.% (दुबला क्षेत्र) बाट ~74 at.% (समृद्ध क्षेत्र) मा उतार-चढाव भयो, विषम उत्पादनहरूको गठनलाई संकेत गर्दै। यसबाहेक, यस चरणमा मिलिंग पछि प्राप्त पाउडरहरूको सम्बन्धित SADPs ले अमोर्फस फेजको प्राथमिक र माध्यमिक रिंगहरू देखाउँदछ, ती सबै तत्वहरू ओभरलापिंग बिन्दुहरू, F-8 बाट ओभरलापिंग विन्दुहरूमा देखाइएको छ। b
36 h-Cu50Zr30Ni20 पाउडर नानोस्केल स्थानीय संरचनात्मक सुविधाहरू पछाडि। (a) उज्यालो क्षेत्र छवि (BFI) र सम्बन्धित (b) Cu50Zr30Ni20 पाउडरको SADP 36 h MA समयको लागि मिलिंग पछि प्राप्त भयो।
MA प्रक्रियाको अन्त्यको नजिक (50 h), Cu50(Zr50−xNix), X;10, 20, 30 र 40 मा।% पाउडरहरूमा चित्र 9a–d मा देखाइए अनुसार सधैं एक भूलभुलैया अमोर्फस फेज मोर्फोलोजी हुन्छ। प्रत्येक संरचनाको सम्बन्धित SADP मा, न त बिन्दु-जस्तो विवर्तनहरू न तीखो कुण्डलीय ढाँचाहरू छन् तर यो सबै अनप्रोमोर धातु पत्ता लगाउन सकिँदैन भनेर संकेत गर्दछ। ओय पाउडर बनाइन्छ। यी सहसम्बन्धित SADP हरू हेलो डिफ्यूजन ढाँचाहरू देखाउँदै अन्तिम उत्पादन सामग्रीमा अनाकार चरणहरूको विकासको लागि प्रमाणको रूपमा पनि प्रयोग गरियो।
MG Cu50 (Zr50−xNix) प्रणालीको अन्तिम उत्पादनको स्थानीय संरचना। FE-HRTEM र सहसंबद्ध न्यानोबीम विवर्तन ढाँचा (NBDP) को (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30d (Cu50Zr20Ni30d) र ob40MA पछि ।
अमोर्फस Cu50(Zr50−xNix) प्रणालीको Ni सामग्री (x) को कार्यको रूपमा गिलास ट्रान्जिसन तापमान (Tg), सबकुल्ड तरल क्षेत्र (ΔTx) र क्रिस्टलाइजेसन तापमान (Tx) को थर्मल स्थिरता He ग्यास प्रवाह अन्तर्गत गुणहरूको विभेदक स्क्यानिङ क्यालोरीमेट्री (DSC) प्रयोग गरेर अनुसन्धान गरिएको छ। 50 घन्टाको MA समय पछि प्राप्त Ni20 र Cu50Zr10Ni40 अमोर्फस मिश्र धातु पाउडरहरू क्रमशः चित्र 10a, b, e मा देखाइएको छ। जबकि आकारहीन Cu50Zr20Ni30 को DSC वक्र चित्रमा छुट्टै देखाइएको छ। DSC मा चित्र 10d मा देखाइएको छ।
Cu50(Zr50−xNix) MG पाउडरहरूको थर्मल स्थिरता 50 h को MA समय पछि प्राप्त भयो, जस्तै गिलास संक्रमण तापमान (Tg), क्रिस्टलाइजेसन तापमान (Tx), र सबकुल्ड लिक्विड क्षेत्र (ΔTx) द्वारा अनुक्रमित। भिन्न स्क्यानिङ क्यालोरिमिटर (DSC) CuZi0r5000b (aZr50n) CuZi40b00000000000000000 को थर्मोग्राम। 20, (c) Cu50Zr20Ni30 र (e) Cu50Zr10Ni40 MG मिश्र धातु पाउडर 50 h को MA समय पछि। Cu50Zr30Ni20 नमूनाको एक्स-रे विवर्तन (XRD) ढाँचा DSC मा ~ 700 ° C मा तताइएको छ (d) मा देखाइएको छ।
चित्र 10 मा देखाइए अनुसार, विभिन्न Ni सांद्रता (x) भएका सबै रचनाहरूको DSC वक्रहरूले दुई फरक अवस्थाहरूलाई संकेत गर्दछ, एउटा एन्डोथर्मिक र अर्को एक्जोथर्मिक। पहिलो इन्डोथर्मिक घटना Tg सँग मेल खान्छ, जबकि दोस्रो Tx सँग सम्बन्धित छ। Tg र Tx बीचमा अवस्थित तेर्सो स्प्यान क्षेत्रलाई Tg = Tx लाई देखाउने क्षेत्र भनिन्छ। Cu50Zr40Ni10 नमूनाको Tx (चित्र 10a), 526°C र 612°C मा राखिएको, सामग्री (x) लाई 20 at.% मा 482°C र 563°C बढ्दो Ni सामग्री (x), क्रमशः, चित्र 10R50 को घटाइको CuZr50 को घटाइको रूपमा देखाइए अनुसार 20 मा। s Cu50Zr30Ni20 (चित्र 10b) को लागि 86 °C (चित्र 10a) देखि 81 °C सम्म। MG Cu50Zr40Ni10 मिश्र धातुको लागि, यो पनि अवलोकन गरिएको थियो कि Tg, Tx र ΔTx को मानहरू 447°C र 447 °C को स्तरमा घटेको छ। Ni सामग्रीमा भएको वृद्धिले MG मिश्र धातुको थर्मल स्थिरतामा कमी ल्याउँछ। यसको विपरीत, MG Cu50Zr20Ni30 मिश्र धातुको Tg मान (507 °C) MG Cu50Zr40Ni10 मिश्र धातुको भन्दा कम छ;तैपनि, यसको Tx ले पहिलेको (612 °C) सँग तुलनात्मक मान देखाउँछ। त्यसैले, ΔTx ले चित्र 10c मा देखाइए अनुसार उच्च मान (87°C) देखाउँछ।
MG Cu50(Zr50−xNix) प्रणाली, MG Cu50Zr20Ni30 मिश्र धातुलाई उदाहरणको रूपमा लिँदै, fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10 र orthorhombic-Zr7Cu10 र orthorhombic-Zr7Cu10 को क्रिस्टल चरणहरूमा तीव्र एक्जोथर्मिक चुचुरोबाट क्रिस्टलाइज गर्दछ। MG नमूना (चित्र 10d) को XRD द्वारा पुष्टि गरियो, जुन DSC मा 700 °C मा तताइएको थियो।
चित्र 11 ले हालको काममा चिसो स्प्रे प्रक्रियाको क्रममा खिचिएका तस्बिरहरू देखाउँदछ। यस अध्ययनमा, 50 घन्टाको MA समय पछि संश्लेषित धातु गिलास जस्तो पाउडर कणहरू (उदाहरणको रूपमा Cu50Zr20Ni30 लिने) जीवाणुरोधी कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गरिएको थियो, र स्टेनलेस स्टील प्लेट (कोल्ड spray को spray को co304 प्रविधिमा छनोट गरिएको थियो)। थर्मल स्प्रे टेक्नोलोजी श्रृंखला किनभने यो थर्मल स्प्रे श्रृंखलामा सबैभन्दा प्रभावकारी विधि हो र धातु मेटास्टेबल तापमान संवेदनशील सामग्रीहरू जस्तै अमोर्फस र न्यानोक्रिस्टलाइन पाउडरहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जुन चरण ट्रान्जिसनको अधीनमा छैन। यो यो विधि छनोट गर्ने मुख्य कारक हो। चिसो स्प्रे प्रक्रिया प्रयोग गरी गरिन्छ। र सब्सट्रेट वा पहिले जम्मा कणहरु संग प्रभाव मा गर्मी।
फिल्ड फोटोहरूले 550 °C मा MG कोटिंग/SUS 304 को लगातार पाँच तयारीका लागि प्रयोग गरिएको चिसो स्प्रे प्रक्रिया देखाउँदछ।
कणहरूको गतिज ऊर्जा, र यसरी कोटिंग गठनमा प्रत्येक कणको गति, प्लास्टिक विकृति (सब्सट्रेटमा प्रारम्भिक कण र कण-कण अन्तरक्रियाहरू र कण अन्तरक्रियाहरू), शून्य समेकन, कण-कण, तापक्रममा नभई, सबै भन्दा बढी तापक्रममा, कण-कण अन्तरक्रियाहरू जस्तै प्लास्टिक विरूपण जस्ता संयन्त्रहरू मार्फत ऊर्जाको अन्य रूपहरूमा रूपान्तरण गर्नुपर्छ। गतिज ऊर्जालाई तातो र तनाव ऊर्जामा रूपान्तरण गरिन्छ, परिणाम एक लोचदार टक्कर हो, जसको अर्थ कणहरू प्रभाव पछि मात्र उछाल्छन्। यो औंल्याइयो कि कण/सब्सट्रेट सामग्रीमा लागू हुने प्रभाव ऊर्जाको 90% स्थानीय तापमा रूपान्तरण हुन्छ 40। यसबाहेक, जब प्रभाव तनाव लागू हुन्छ, उच्च प्लास्टिक स्ट्रेन 1/2 क्षेत्रहरूमा धेरै कम समय प्राप्त हुन्छ। ।
प्लास्टिक विरूपणलाई सामान्यतया ऊर्जा अपव्ययको प्रक्रिया मानिन्छ, वा विशेष रूपमा, इन्टरफेसियल क्षेत्रमा तातो स्रोत। यद्यपि, इन्टरफेसियल क्षेत्रमा तापक्रम वृद्धि सामान्यतया इन्टरफेसियल पग्लन वा परमाणु इन्टरडिफ्यूजनलाई उल्लेखनीय रूपमा बढावा दिन पर्याप्त हुँदैन। लेखकहरूलाई थाहा भएको कुनै प्रकाशनले यी धातुका पाउडर गिलास र पाउडर गिलास पाउडरमा प्रयोग हुने चिसो डिपोजिट पाउडरको प्रभावको अनुसन्धान गर्दैन।
MG Cu50Zr20Ni30 मिश्र धातु पाउडर को BFI Fig. 12a मा देख्न सकिन्छ, जुन SUS 304 सब्सट्रेट (Figs. 11, 12b) मा लेपित थियो। चित्रबाट देख्न सकिन्छ, लेपित पाउडरहरूले आफ्नो मौलिक अनाकार संरचनालाई कायम राख्छन् किनभने तिनीहरूसँग नाजुक भूलभुलैया संरचना भएको छ, हातमा कुनै पनि प्रकारको क्रोएजको उपस्थिति वा छविको उपस्थिति बिना नै नाजुक भूलभुलैया। बाह्य चरण, MG-लेपित पाउडर म्याट्रिक्स (चित्र 12a) मा सम्मिलित न्यानोकणहरू द्वारा सुझाव दिए अनुसार। चित्र 12c ले क्षेत्र I (चित्र 12a) सँग सम्बन्धित अनुक्रमित न्यानोबीम विवर्तन ढाँचा (NBDP) चित्रण गर्दछ। चित्र 12c मा देखाइए अनुसार, NBDP एक कमजोर ढाँचाको कमजोर डिफ्रेक्सन ढाँचा र एनबीडीपी डिफ्रेक्शन ढाँचा। क्रिस्टलीय ठूलो क्यूबिक Zr2Ni मेटास्टेबल प्लस टेट्रागोनल CuO चरणसँग मिल्दोजुल्दो ches। CuO को गठन पाउडरको अक्सिडेशनलाई श्रेय दिन सकिन्छ जब स्प्रे गनको नोजलबाट सुपरसोनिक प्रवाह अन्तर्गत खुला हावामा SUS 304 सम्म यात्रा गर्दा। अर्कोतर्फ, ठूलो sprvt धातुको कोल्ड फेज प्राप्त गरेपछि, CUO को गठन। 30 मिनेटको लागि 550 डिग्री सेल्सियसमा उपचार।
(a) MG पाउडर लेपित को FE-HRTEM छवि (b) SUS 304 सब्सट्रेट (चित्रको इनसेट)। (a) मा देखाइएको गोलाकार प्रतीकको सूचकांक NBDP (c) मा देखाइएको छ।
ठूला क्यूबिक Zr2Ni न्यानो कणहरूको गठनको लागि यो सम्भावित संयन्त्र प्रमाणित गर्न, एक स्वतन्त्र प्रयोग गरिएको थियो। यस प्रयोगमा, पाउडरहरू SUS 304 सब्सट्रेटको दिशामा 550 °C मा स्प्रे बन्दूकबाट स्प्रे गरिएको थियो;यद्यपि, पाउडरहरूको एनेलिङ प्रभावलाई स्पष्ट गर्न, तिनीहरूलाई SUS304 पट्टीबाट जतिसक्दो चाँडो हटाइयो (लगभग 60 सेकेन्ड)। प्रयोगहरूको अर्को सेट गरिएको थियो जसमा पाउडर जम्मा भएको 180 सेकेन्ड पछि सब्सट्रेटबाट हटाइयो।
Figures 13a,b ले SUS 304 सब्सट्रेटमा क्रमशः 60 s र 180 s को लागि जम्मा गरिएका दुईवटा स्प्रे गरिएको सामग्रीको ट्रान्समिशन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (STEM) स्क्यान गरेर प्राप्त गरेको डार्क फिल्ड छविहरू (DFI) देखाउँदछ। 60 सेकेन्डको लागि जम्मा गरिएको पाउडर छविमा कुनै आकारविहीनता छैन, जसले X3F द्वारा यो विशेषतालाई पुष्टि गरेको छ, जुन X3F द्वारा देखाइएको थियो। यी पाउडरहरूको सामान्य संरचना आकारविहीन थियो, चित्र 14a मा देखाइएको फराकिलो प्राथमिक र माध्यमिक विवर्तन म्याक्सिमा द्वारा संकेत गरिए अनुसार। यसले मेटास्टेबल/मेसोफेस वर्षाको अनुपस्थितिलाई संकेत गर्दछ, जहाँ पाउडरले यसको मूल अनाकार संरचना कायम राख्छ। यसको विपरित, पाउडर उही तापक्रममा छर्किएको थियो (550 ° C, 550 ° प्रिसेट, 550 को लागि बायाँ)। न्यानो आकारको अन्न, चित्र 13b मा तीरहरूले संकेत गरे अनुसार।