Faafetai mo le asiasi ile Nature.com.O le su'esu'ega o lo'o e fa'aogaina e fa'atapula'aina le lagolago a le CSS.Mo le poto sili ona lelei, matou te fautuaina oe e te faʻaogaina se suʻesuʻega fou (pe faʻamalo le Faiga Faʻatasi i Internet Explorer).I le taimi nei, ina ia mautinoa le faʻaauauina o le lagolago, matou te tuʻuina atu le saite e aunoa ma sitaili ma JavaScript.
Biofilms o se vaega taua i le atinaʻeina o faʻamaʻi pipisi, aemaise lava pe a oʻo mai i masini faʻafomaʻi.O lenei faʻafitauli o loʻo tuʻuina atu ai se luʻitau tele i le falemaʻi, aua o vailaʻau faʻamaʻi masani e mafai ona faʻaumatia biofilms i se tulaga faʻatapulaʻa.O le puipuia o le faʻavaeina o le biofilm ua taʻitaʻia ai le atinaʻeina o auala faʻapipiʻi eseese ma mea fou.O nei metotia e fa'amoemoe e fa'aofuina luga i se auala e taofia ai le fausiaina o biofilm.u'amea u'amea vitreous, aemaise lava i latou o lo'o i ai u'amea ma titanium metals, ua avea ma fa'agata fa'ama'i lelei.I le taimi lava e tasi, ua faʻateleina le faʻaogaina o tekinolosi faʻafefe malulu ona o se auala talafeagai mo le faʻaogaina o mea vevela vevela.O se vaega o le sini o lenei su'esu'ega o le fausia lea o se tioata fa'ameamea fou e fa'ama'i fa'ama'i e fa'atūina i le Cu-Zr-Ni ternary e fa'aogaina ai le fa'aogaina o masini.O le pa'u spherical lea e fausia ai le oloa mulimuli o lo'o fa'aaogaina e fai ma mea mata mo le fa'afefeteina malulu o luga o le sila u'amea i le vevela maualalo.O mea fa'apipi'i tioata fa'apipi'i ua mafai ona fa'aitiitia tele le fa'atupuina o le biofilm e le itiiti ifo i le 1 ogalaau pe a fa'atusatusa i le sila uamea.
I le talafaasolopito atoa o le tagata, soʻo se sosaiete ua mafai ona atiaʻe ma faʻalauiloa le faʻaofiina o mea fou e faʻafetaui ai ona manaʻoga faʻapitoa, e mafua ai le faʻatupulaia o le gaosiga ma le faʻavasegaina i se tamaoaiga faʻavaomalo1.E masani lava ona mafua mai i le malosi o le tagata e mamanuina mea ma meafaigaluega gaosi, faʻapea foʻi ma mamanu e gaosia ma faʻamaonia mea e ausia ai le soifua maloloina, aʻoaʻoga, alamanuia, tamaoaiga, aganuu ma isi matata mai le tasi atunuu poʻo le itulagi i le isi.E fuaina le alualu i luma tusa lava poo le a le atunuu poo le itulagi2.Mo le 60 tausaga, ua tuʻuina atu e le au saienitisi mea le tele o le taimi i se tasi o galuega autu: o le sailiga mo mea fou ma sili atu.O su'esu'ega talu ai nei na taula'i i le fa'aleleia atili o le lelei ma le fa'atinoga o mea o lo'o iai, fa'apea fo'i ma le tu'ufa'atasia ma le fa'atupuina o ituaiga mea fou.
O le faʻaopoopoga o elemene faʻafefiloi, o le fesuiaiga o le microstructure o meafaitino ma le faʻaogaina o le vevela, masini poʻo le thermomechanical metotia togafitiga ua taʻitaʻia ai le faʻaleleia atili o le masini, vailaʻau ma mea faʻapitoa o mea eseese.E le gata i lea, e oʻo mai i le taimi nei ua faʻapipiʻiina faʻatasi ma le manuia.O nei taumafaiga faifai pea ua alia'e mai ai se aiga fou o mea fou e ta'ua o Advanced Materials2.Nanocrystals, nanoparticles, nanotubes, quantum dots, zero-dimensional, amorphous metallic glass, and high-entropy alloys ua na o ni faʻataʻitaʻiga o mea faʻapitoa na faʻaalia i le lalolagi talu mai le ogatotonu o le seneturi talu ai.I le gaosiga ma le atinaʻeina o uʻamea fou ma faʻaleleia meatotino, e le gata i le oloa mulimuli ma i le vaeluagalemu o lona gaosiga, o le faʻafitauli o le le paleni e masani ona faʻaopoopoina.O se taunuuga o le faʻaofiina o auala fou o gaosiga e faʻatagaina ai ni suiga tetele mai le paleni, ua maua ai se vasega fou fou o mea faʻapipiʻi, ua taʻua o tioata metallic.
O lana galuega i Caltech i le 1960 na suia ai le manatu o u'amea u'amea ina ua ia synthesized Au-25 i.% Si u'amea tioata e ala i le fa'asao vave o vai i le lata i le miliona tikeri i le sekone.4 O le mauaina e Polofesa Paul Duves e le gata na faailogaina ai le amataga o matatioata uʻamea (MS), ae na taʻitaʻia ai foʻi se suiga i le auala e mafaufau ai tagata e uiga i uʻamea.Talu mai le ulua'i su'esu'ega paionia i le tu'ufa'atasiga o u'amea MS, toetoe lava o matatioata u'amea uma ua maua atoa i le fa'aaogaina o se tasi o metotia nei: (i) fa'asao vave o le liusuavai po'o le ausa, (ii) fa'aletonu lattice atomic, (iii) fa'aamorphization i le va o elemene mama mama ma (iv) suiga vaega mautu o vaega metatable.
MGs e iloga i le leai o se fa'atonuga atomic umi e feso'ota'i ma tioata, o se uiga fa'amalamalamaina o tioata.I le lalolagi faʻaonaponei, ua tele le alualu i luma ua faia i le fanua o tioata metallic.O mea fou ia ma mea manaia e fiafia e le gata mo le fisiki malo, ae faʻapea foʻi mo metallurgy, kemisi luga, tekinolosi, biology, ma le tele o isi vaega.O lenei ituaiga mea fou o loʻo i ai meatotino e ese mai uʻamea malo, ma avea ai ma sui faʻafiafia mo faʻaoga faʻatekonolosi i vaega eseese.O lo'o i ai nisi o mea taua: (i) maualuga fa'ainisinia ma le malosi e maua ai, (ii) maualuga fa'amaneta, (iii) maualalo fa'amalosi, (iv) fa'alavelave fa'afefete, (v) tuto'atasi le vevela.Amioga 6.7.
Mechanical alloying (MA)1,8 o se auala fou, muamua faʻalauiloa i le 19839 e Prof. KK Kok ma ana paaga.Na latou gaosia ni pa'u amorphous Ni60Nb40 e ala i le oloina o se paluga o elemene mama i le vevela vevela latalata tele i le vevela potu.E masani lava, o le tali a le MA e faia i le va o le fusifusia o paʻu faʻafefe i totonu o se faʻamalo, e masani ona faia i le uʻamea uʻamea, i totonu o se vili polo.10 (Ata 1a, b).Talu mai lena taimi, ua fa'aogaina lenei auala fa'amalo malo fa'ainisinia e saunia ai pa'u fou amorphous / u'amea tioata e fa'aaoga ai le maualalo (Fig. 1c) ma le maualuga o le malosi o polo mill ma rod mills11,12,13,14,15,16.Aemaise lava, o lenei metotia na faʻaaogaina e saunia ai faiga e le mafai ona faʻaaogaina e pei o le Cu-Ta17 faʻapea foʻi ma mea faʻafefete maualuga e pei ole Al-transition metal (TM, Zr, Hf, Nb ma Ta) 18,19 ma Fe-W20 faiga., lea e le mafai ona maua i le faʻaaogaina o auala masani kuka.E le gata i lea, o le MA ua manatu o se tasi o meafaigaluega sili ona malosi nanotechnological mo le gaosiga o mea tau alamanuia o nanocrystalline ma nanocomposite paʻu vaega o oxide uʻamea, carbide, nitrides, hydrides, carbon nanotubes, nanodiamonds, faʻapea foʻi ma le faʻamautuina lautele e faʻaaoga ai se auala pito i lalo.1 ma tulaga metastable.
Fa'ata'ita'iga o lo'o fa'aalia ai le fa'aogaina o auala fa'aaogā e saunia ai le fa'apipi'i tioata u'amea Cu50(Zr50-xNix)/SUS 304 i lenei su'esu'ega.(a) Sauniuniga o pa'u u'amea MC fa'atasi ai ma fa'aputuga eseese o le Ni x (x; 10, 20, 30, ma le 40 i.%) e fa'aaoga ai le auala e vili ai polo e maualalo le malosi.(a) O mea amata o loʻo faʻapipiʻiina i totonu o se pusa meafaigaluega faʻatasi ma polo uʻamea meafaigaluega ma (b) faʻamau i totonu o se pusa totigilima faʻatumu He atemosifia.(i) Fa'ata'ita'iga manino o le va'a olo e fa'aalia ai le gaioiga o le polo i le taimi e olo ai.O le pauta mulimuli na maua ina ua mae'a le 50 itula sa fa'aogaina e fa'aofuofu malulu le SUS 304 substrate (d).
A o'o mai i luga o meafaitino tetele (substrates), e aofia ai le inisinia i luga o le mamanu ma le fesuiaiga o luga (substrates) e maua ai ni mea faʻapitoa, vailaʻau, ma mea faʻapitoa e le o iai i le mea muamua tele.O nisi o meatotino e mafai ona faʻaleleia lelei e ala i togafitiga luga e aofia ai abrasion, oxidation ma corrosion resistance, coefficient of friction, bioinertness, mea tau eletise ma le vevela vevela, naʻo le taʻuina o ni nai mea.E mafai ona faʻaleleia le lelei o luga ile metallurgical, masini poʻo vailaʻau.I le avea ai o se faiga lauiloa, o le faʻapipiʻiina o loʻo faʻamatalaina o se tasi poʻo le sili atu foʻi o mea faʻapipiʻi faʻaogaina i luga o se mea tele (mea faʻapipiʻi) faia mai se isi mea.O lea la, e fa'aogaina ai fa'alavalava i se vaega e ausia ai mea fa'atekinisi po'o mea teuteu, fa'apea fo'i ma le puipuia o mea mai le fa'amoemoeina o vaila'au ma fegalegaleaiga fa'aletino ma le si'osi'omaga23.
E mafai ona fa'aogaina ni metotia ma auala eseese e fa'aoga ai laulau puipui talafeagai mai ni nai micrometers (i lalo ifo o le 10-20 micrometers) i le sili atu i le 30 micrometers po'o ni nai millimita le mafiafia.I se tulaga lautele, e mafai ona vaevaeina faiga faʻapipiʻi i ni vaega se lua: (i) auala faʻapipiʻi susu, e aofia ai le electroplating, electroplating, ma le vevela o le galvanizing, ma (ii) faʻamago auala faʻapipiʻi, e aofia ai soldering, hardfacing, deposition ausa faaletino (PVD).), fa'aputuina ausa vaila'au (CVD), faiga fa'amama fa'amama, ma fa'ata'ita'iga fa'ato'a malulu 24 (Ata 1d).
Biofilms ua faauigaina o microbial community e le mafai ona toe faʻapipiʻi i luga o luga ma siʻomia e le tagata lava ia e gaosia extracellular polymers (EPS).O le fausia o se biofilm matua papa'u e mafai ona o'o atu ai i le tele o gau i le tele o alamanuia, e aofia ai le gaosiga o mea'ai, faiga vai, ma le soifua maloloina.I totonu o tagata, faʻatasi ai ma le faʻavaeina o biofilms, sili atu i le 80% o faʻamaʻi pipisi (e aofia ai Enterobacteriaceae ma Staphylococci) e faigata ona togafitia.E le gata i lea, o biofilms matutua ua lipotia mai e 1000 taimi e sili atu ona tetee atu i togafitiga faʻamaʻi faʻatusatusa i sela siama planktonic, lea e manatu o se luʻitau togafitiga tele.I tala fa'asolopito, sa fa'aogaina mea fa'apipi'i fa'ama'i fa'ama'i e maua mai i mea fa'aola masani.E ui lava o ia mea e masani ona aofia ai vaega oona e ono afaina ai tagata,25,26 e mafai ona fesoasoani lenei mea e aloese ai mai siama ma le faaleagaina o mea.
O le fa'ateleina o le tetee atu i siama fa'ama'i i togafitiga fa'ama'i ona o le fa'atupuina o le biofilm ua mafua ai ona mana'omia le fa'atupuina o se fa'ama'i e mafai ona fa'aoga saogalemu27.O le atina'eina o se mea fa'aletino po'o vaila'au fa'apipi'i e le mafai ona fusifusia ma fa'atupu biofilms ona o le pipi'i, o le auala muamua lea i lenei faiga27.O le tekonolosi lona lua o le fa'atupuina lea o mea fa'apipi'i e tu'uina atu vaila'au fa'ama'i fa'ama'i i le mea tonu lava e mana'omia ai, i le fa'atumauina ma fa'atutusa le aofa'i.E ausia lenei mea e ala i le atinaʻeina o mea faʻapipiʻi tulaga ese e pei o le graphene / germanium28, black diamond29 ma le ZnO30-doped diamond-like carbon coatings e tetee i siama, o se tekonolosi e faʻateleina ai le atinaʻeina o le oona ma le teteʻe ona o le biofilm faʻavae.E le gata i lea, o paʻu o loʻo i ai vailaʻau faʻamaʻi e maua ai le puipuiga umi mai faʻamaʻi pipisi ua faʻateleina le lauiloa.A'o fa'agasolo uma e tolu e mafai ona fa'atino gaioiga fa'ama'i fa'ama'i i luga o luga ole laiga, e tofu lava ma ana tapula'a e tatau ona mafaufauina pe a atia'e se ta'iala mo talosaga.
O oloa o lo'o i luga o le maketi o lo'o fa'alavelaveina ona o le le lava o le taimi e iloilo ma su'e ai fa'alava puipui mo mea fa'aolaola.Kamupani fai mai o latou oloa o le a tuʻuina atu i tagata faʻaoga le manaʻomia o galuega, peitaʻi, ua avea lea ma faʻalavelave i le manuia o oloa i le taimi nei i luga o le maketi.O pa'u e maua mai i le siliva o lo'o fa'aaogaina i le tele o vaila'au fa'ama'i o lo'o avanoa nei i tagata fa'atau.O nei oloa ua mamanuina e puipuia ai tagata faʻaoga mai le ono afaina ai i meaola ninii.O le tuai o aafiaga antimicrobial ma le oona oona o mea siliva e faateleina ai le mamafa i luga o tagata suʻesuʻe e atiaʻe se isi mea e itiiti le afaina36,37.O le fa'atupuina o se pa'u fa'aantimicrobial i le lalolagi atoa e galue i totonu ma fafo e tumau pea le lu'itau.E o'o mai lea fa'atasi ma a'afiaga o le soifua maloloina ma le saogalemu.O le su'eina o se vaila'au fa'ama'i fa'ama'i e fa'aitiitia ai le afaina o tagata ma fa'ata'ita'iina pe fa'afefea ona tu'ufa'atasia i totonu o mea fa'apipi'i e fa'alava ai le ola umi ose fa'amoemoega tele38.O mea fou fa'aantimicrobial ma antibiofilm ua mamanuina e tape ai siama i le va lata mai e ala i le fa'afeso'ota'i sa'o po'o le mae'a fo'i o le fa'asa'olotoina o le sui malosi.E mafai ona latou faia lenei mea e ala i le taofia o le pipii muamua o siama (e aofia ai le puipuia o le fausiaina o se polotini i luga o le fogaeleele) poʻo le fasiotia o siama e ala i le faʻalavelave i le puipui o le sela.
O le mea moni, o le faʻapipiʻiina o luga o le faʻagasologa o le faʻaogaina o se isi faʻavae i luga o se vaega e faʻaleleia ai uiga o luga.O le fa'amoemoega o le fa'apipi'iina o luga o le fa'aliliuina lea o le fausaga laiti ma/po'o le tu'ufa'atasiga ole vaega lata ane i luga ole vaega39.E mafai ona vaevaeina auala faʻapipiʻi luga i auala eseese, lea o loʻo aoteleina i le Ata 2a.E mafai ona vaevaeina paʻu i vaega vevela, vailaʻau, faʻaletino ma eletise e faʻatatau i le auala na faʻaaogaina e fai ai le faʻapipiʻi.
(a) O se mea fa'apipi'i o lo'o fa'aalia ai metotia fa'afaigāluega autu, ma (e) mea lelei ma fa'aletonu ua filifilia o le faiga fa'afefe malulu.
E tele mea e tutusa ai tekinolosi fa'afefete fa'amalulu ma faiga fa'amama fa'aleaga masani.Ae ui i lea, o loʻo iai foʻi nisi mea taua faʻavae e faʻapitoa ai le faʻaogaina o mea malulu ma mea malulu.O lo'o fa'ato'a fa'atamaiti lava le tekonolosi fa'amalulu malulu, ae o lo'o i ai se lumana'i lelei.I nisi tulaga, o mea uiga ese o le malulu malulu e ofoina atu ni faʻamanuiaga sili, faʻatoʻilaloina tapulaʻa o auala masani faʻafefeteina.E fa'ato'ilaloina tapula'a taua o tekinolosi fa'amama vevela masani, lea e tatau ai ona liusuavai le pauta ina ia teuina i luga o se mea'ai.E manino lava, o lenei faiga faʻapipiʻi masani e le talafeagai mo mea e sili ona vevela le vevela e pei o nanocrystals, nanoparticles, amorphous ma metallic glasses40, 41, 42. E le gata i lea, o mea faʻapipiʻi faʻafefe vevela e masani ona i ai le maualuga o le porosity ma oxides.O tekinolosi fa'amalo malulu e tele ni mea taua e sili atu nai lo tekinolosi fa'afefeteina, e pei o le (i) fa'aitiitia le vevela e tu'uina atu i le substrate, (ii) fetuutuuna'i i le filifilia o le mea fa'apipi'i, (iii) leai se suiga o vaega ma le tuputupu a'e o saito, (iv) malosi fa'apipi'i maualuga1 .39 (Fig. 2b).E le gata i lea, o mea faʻapipiʻi malulu malulu e maualuga le faʻafefeteina, malosi maualuga ma maʻaʻa, maualuga eletise eletise ma maualuga maualuga41.E ui lava i le lelei o le faʻaogaina o le malulu malulu, o lenei metotia o loʻo i ai pea ni faʻafitauli, e pei ona faʻaalia i le Ata 2b.Pe a faʻapipiʻi paʻu mama mama e pei ole Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, ma isi, e le mafai ona faʻaogaina le auala malulu malulu.I le isi itu, e mafai ona faʻaaogaina paʻu faʻapipiʻi sima / uʻamea e fai ma mea mata mo paʻu.E fa'apea fo'i mo isi auala e fa'afefeteina ai.O luga o mea faigata ma totonu o paipa e faigata lava ona faʻafefe.
I le manatu o le galuega o loʻo i ai nei o loʻo faʻatatau i le faʻaaogaina o paʻu uʻamea vitreous e fai ma mea amata mo le ufiufi, e manino lava e le mafai ona faʻaogaina le vevela masani mo lenei faʻamoemoe.E mafua ona o le mea moni o pauta vitreous u'amea tioata tioata i le maualuga o le vevela1.
O le tele o mea faigaluega faʻaaogaina i falemaʻi ma meaʻai e faia mai austenitic stainless steel alloys (SUS316 ma SUS304) faʻatasi ai ma le chromium content o le 12 i le 20 wt.% mo le gaosiga o mea faʻapitoa.E masani ona talia o le faʻaaogaina o le chromium metal e avea o se elemene faʻafefiloi i uʻamea uʻamea e mafai ona faʻaleleia atili ai le faʻafefeteina o faʻamaʻi uʻamea masani.u'amea u'amea u'amea, e ui lava i le maualuga o latou tete'e a'a, e leai ni taua antimicrobial meatotino38,39.E fa'afeagai lea ma le maualuga o le latou tete'e.A maeʻa lena, e mafai ona vaʻai i le atinaʻeina o faʻamaʻi pipisi ma le mumū, lea e mafua ona o le faʻapipiʻiina o siama ma le nofoia i luga o luga ole uʻamea uʻamea.O fa'afitauli tetele e ono tula'i mai ona o le tele o fa'afitauli e feso'ota'i ma le pipi'i fa'ama'i ma ala o le fa'avaeina o le biofilm, lea e mafai ona o'o atu ai i le le lelei o le soifua maloloina, lea e tele a'afiaga e mafai ona a'afia ai le soifua maloloina o tagata.
O lenei su'esu'ega o le vaega muamua lea o se poloketi fa'atupeina e le Kuwait Foundation for the Advancement of Science (KFAS), konekarate nu.2010-550401, e su'esu'e ai le mafai ona gaosia u'amea tioata Cu-Zr-Ni pauta ternary e fa'aaoga ai tekinolosi MA (la'au).1) Mo le gaosiga o le SUS304 antibacterial surface protection film / coating.O le vaega lona lua o le poloketi, e tatau ona amata ia Ianuari 2023, o le a suʻesuʻeina auiliili uiga faʻaleagaina o le galvanic ma mea faʻainisinia o le faiga.O le a faia ni su'esu'ega auiliili ole microbiological mo ituaiga siama eseese.
O lenei tusiga o loʻo faʻatalanoaina le aʻafiaga o le Zr alloy content i luga o tioata faʻatulagaina gafatia (GFA) faʻavae i luga o le morphological ma le faʻatulagaina o uiga.E le gata i lea, o mea faʻamaʻi faʻamaʻi o le tioata uʻamea faʻapipiʻi paʻu / SUS304 na faʻatalanoaina foi.E le gata i lea, o lo'o fa'aauau pea galuega e su'esu'e ai le ono mafai ona suia le fausaga o pauta tioata u'amea o lo'o fa'atupu i le taimi o le fa'afefeteina o le malulu i totonu o le vai fa'afefeteina o masini tioata fa'apipi'i.Cu50Zr30Ni20 ma Cu50Zr20Ni30 uʻamea tioata tioata sa faʻaaogaina e fai ma faʻataʻitaʻiga sui i lenei suʻesuʻega.
O lenei vaega o loʻo faʻaalia ai suiga o le morphological i paʻu o le elemene Cu, Zr ma Ni i le taimi ole vili polo e maualalo le malosi.E lua faiga eseese e aofia ai Cu50Zr20Ni30 ma Cu50Zr40Ni10 o le a faʻaaogaina e fai ma faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga.O le faagasologa o le MA e mafai ona vaevaeina i ni vaega eseese se tolu, e pei ona molimauina i le faʻavasegaina o metallographic o le paʻu na maua i le tulaga olo (Fig. 3).
Uiga metallographic o paʻu o mea faʻainisinia (MA) maua pe a maeʻa laasaga eseese o le olo polo.Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) ata o MA ma Cu50Zr40Ni10 paʻu na maua pe a maeʻa le maualalo o le malosi o le polo mo 3, 12 ma 50 itula o loʻo faʻaalia i (a), (c) ma (e) mo le Cu50Zr20Ni30 system, aʻo i luga ole MA tutusa.O ata tutusa o le Cu50Zr40Ni10 faiga na ave pe a uma le taimi o loʻo faʻaalia i le (b), (d), ma le (f).
I le taimi o le viliina o polo, o le malosi o le kinetic malosi e mafai ona faʻafeiloaʻi i le paʻu uʻamea e aʻafia i le tuʻufaʻatasia o faʻamau, e pei ona faʻaalia i le Ata 1a.E aofia ai fete'ena'iga i le va o polo ma pauta, fa'apipi'i solo o le pauta o lo'o pipii i le va po'o le va o fa'asalalauga olo, a'afiaga mai polo pa'u'u, sele ma ofuina e mafua mai i le toso o le pauta i le va o tino fe'avea'i o se olo polo, ma se galu fa'ate'ia e ui atu i polo pa'u'u o lo'o fa'asolo i uta (Ata 1a). Элементарные порошки Cu, Zr ma Ni были сильно деформированы из-за холодной сварки на ранней стадии МА (3 ч), лементарные порошки х частиц порошка (> 1 мм в диаметре). O le elemene elemene Cu, Zr, ma le Ni paʻu na matua faʻaleagaina ona o le malulu malulu i le amataga o le MA (3 h), lea na mafua ai le faʻavaeina o ni paʻu paʻu tetele (> 1 mm le lautele).O nei vaega tetele tuʻufaʻatasia o loʻo faʻaalia i le faʻavaeina o laupepa mafiafia o elemene faʻafefiloi (Cu, Zr, Ni), e pei ona faʻaalia i le ata.3a,e.O le faʻateleina o le taimi MA i le 12 h (tulaga vaeluaga) na taʻitaʻia ai le faʻateleina o le malosi o le kinetic mill, lea na mafua ai le faʻaleagaina o le paʻu tuʻufaʻatasia i totonu o paʻu laiti (itiiti ifo i le 200 μm), e pei ona faʻaalia i le Ata 3c, aai.I lenei laʻasaga, o le faʻaaogaina o le malosi e taʻitaʻia ai le faʻavaeina o se uʻamea fou faʻatasi ma le manifinifi Cu, Zr, Ni faʻailoga faʻailoga, e pei ona faʻaalia i le Ata 3c, d.O se taunuuga o le oloina o laulau i luga o le faʻaogaina o flakes, faʻasolosolo faʻasolosolo faʻatupu faʻatasi ma le faʻavaeina o vaega fou.
I le tumutumuga o le faagasologa o le MA (ina ua uma le 50 h), e tau le iloa le u'amea fa'ameamea (Fig. 3e, f), ma fa'ata fa'ata i luga o le fa'aiila o le pa'u.O lona uiga ua mae'a le fa'agasologa o le MA ma fa'atupuina ai se vaega fa'afoliga e tasi.O le elemene elemene o itulagi o loʻo faʻaalia i le Ata.3e (I, II, III), f, v, vi) na faʻamoemoeina e faʻaogaina ai le faʻaogaina o le eletise eletise eletise (FE-SEM) faʻatasi ma le malosi faʻasalalau X-ray spectroscopy (EDS).(IV).
I le laulau.2 elemene elemene o elemene faʻafefiloi o loʻo faʻaalia o se pasene o le aofaʻi atoa o itulagi taʻitasi ua filifilia i le fig.3e, f.O le fa'atusatusaina o nei fa'ai'uga ma ulua'i fatuga o le Cu50Zr20Ni30 ma le Cu50Zr40Ni10 o lo'o tu'uina atu i le Laulau 1 o lo'o fa'aalia ai o tu'ufa'atasiga o nei oloa fa'ai'u e lua e latalata tele i fa'aupuga fa'apitoa.E le gata i lea, o tau faʻatatau o vaega mo itulagi o loʻo lisiina i le Ata 3e,f e le faʻaalia ai le faʻaleagaina tele poʻo le fesuiaiga i le tuufaatasiga o faʻataʻitaʻiga taʻitasi mai le tasi itulagi i le isi.E faamaonia lea i le mea moni e leai se suiga i le tuufaatasiga mai le tasi itulagi i le isi.O lo'o fa'ailoa mai ai le gaosiga o pa'u u'amea tutusa e pei ona fa'aalia i le Siata 2.
FE-SEM micrographs o le Cu50(Zr50-xNix) pauta oloa mulimuli na maua ina ua mavae 50 MA taimi, e pei ona faaalia i le Ata 4a-d, lea x o 10, 20, 30 ma 40 i.%, faasologa.A maeʻa lenei laʻasaga olo, e faʻapipiʻi le paʻu ona o le van der Waals aafiaga, lea e oʻo atu ai i le faʻavaeina o faʻasalalauga tetele e aofia ai mea e sili ona lelei ma le lautele o le 73 i le 126 nm, e pei ona faʻaalia i le Ata 4.
O uiga faʻapitoa o le Cu50 (Zr50-xNix) paʻu na maua pe a uma le 50-itula MA.Mo le Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 faiga, o ata FE-SEM o paʻu na maua pe a uma le 50 MA o loʻo faʻaalia i le (a), (b), (c), ma (d), i le faasologa.
A'o le'i utaina le pauta i totonu o le fafaga fafaga malulu, na mua'i fa'amago i le ethanol au'ili'ili mo le 15 minute ona fa'amamago lea i le 150° C. mo le 2 itula.O lenei laasaga e tatau ona faia e faʻafefe ai le faʻapipiʻiina, lea e masani ona mafua ai le tele o faʻafitauli ogaoga i le faʻagasologa o le ufiufi.Ina ua maeʻa le faʻagasologa o le MA, na faia nisi suʻesuʻega e suʻesuʻe ai le tutusa o paʻu faʻafefiloi.I luga o le fig.5a-d faʻaalia FE-SEM micrographs ma ata EDS tutusa o le Cu, Zr ma Ni elemene faʻafefiloi o le uʻamea Cu50Zr30Ni20 na ave i le maeʻa o le 50 h taimi M, i le faasologa.E tatau ona maitauina o paʻu uʻamea e maua pe a maeʻa lenei laasaga e tutusa, aua latou te le faʻaalia soʻo se fesuiaiga o fatuga i tua atu o le sub-nanometer level, e pei ona faʻaalia i le Ata 5.
Morphology ma le tufatufaina atu o elemene i le MG Cu50Zr30Ni20 paʻu na maua ina ua maeʻa le 50 MA e le FE-SEM / Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS).(a) SEM ma X-ray EDS ata o (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα, ma (d) Ni-Kα.
O faʻataʻitaʻiga X-ray diffraction o masini faʻafefiloi Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, ma Cu50Zr20Ni30 paʻu maua pe a uma le 50-itula MA o loʻo faʻaalia i le Ata.6a–d, i le faasologa.I le mae'a ai o lenei la'asaga olo, o fa'ata'ita'iga uma e iai fa'a'ese'esega o le Zr na iai ni fausaga amorphous fa'atasi ai ma fa'ata'ita'iga fa'ata'atiaga o le halo o lo'o fa'aalia i le Ata 6.
X-ray diffraction mamanu o Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), ma Cu50Zr20Ni30 (d) pauta pe a uma MA mo 50 h.O se faʻataʻitaʻiga halo-diffusion na matauina i faʻataʻitaʻiga uma e aunoa ma se faʻalavelave, e faʻaalia ai le faʻavaeina o se vaega amorphous.
Sa fa'aogaina le fa'atonuga maualuga ole fa'aosoina ole eletise (FE-HRTEM) e mata'ituina ai suiga o le fausaga ma malamalama ai i le fausaga fa'alotoifale o pa'u e mafua mai i le vili polo i taimi eseese MA.O ata o paʻu na maua e le auala FE-HRTEM pe a maeʻa le amataga (6 h) ma le vaeluaga (18 h) laasaga o le oloina o paʻu Cu50Zr30Ni20 ma Cu50Zr40Ni10 o loʻo faʻaalia i le Ata.7a, ta'itasi.E tusa ai ma le ata susulu-field image (BFI) o le paʻu na maua i le maeʻa ai o le 6 h o le MA, o le paʻu e aofia ai fatu tetele ma faʻamalamalama manino tuaoi o elemene fcc-Cu, hcp-Zr, ma fcc-Ni, ma e leai ni faʻailoga o le faʻavaeina o se vaega faʻaalia, e pei ona faʻaalia i le Ata 7a.E le gata i lea, o se faʻataʻitaʻiga faʻavasegaina o vaega filifilia (SADP) na maua mai le ogatotonu (a) na faʻaalia ai se faʻataʻitaʻiga maʻai (Fig. 7b) e faʻaalia ai le i ai o tioata tetele ma le leai o se vaega faʻafefe.
O uiga faʻalotoifale o le MA paʻu na maua pe a maeʻa le amataga (6 h) ma le vaeluaga (18 h) laasaga.(a) Fa'atonuga maualuga le fa'aolaina o le eletise eletise eletise (FE-HRTEM) ma le (b) e fetaui ma vaega filifilia o le diffractogram (SADP) o le Cu50Zr30Ni20 paʻu pe a uma togafitiga MA mo le 6 itula.O le ata FE-HRTEM o Cu50Zr40Ni10 na maua pe a maeʻa le 18-itula MA o loʻo faʻaalia i le (c).
E pei ona faaalia i le fig.7c, o le faʻateleina o le umi o le MA i le 18 h na taʻitaʻia ai faʻaletonu lattice tuga faʻatasi ma le faʻaleagaina o palasitisi.I lenei la'asaga vaeluaga o le fa'agasologa o le MA, o fa'aletonu eseese e aliali mai i totonu o le pauta, e aofia ai fa'aletonu fa'apipi'i, fa'aletonu lattice, ma fa'aletonu mata (Fig. 7).O nei faaletonu e mafua ai le vaevaega o fatu lapopoa i luga o tuaoi o saito i lalo ifo o le 20 nm le lapopoa (Ata 7c).
O le fausaga faʻapitonuʻu o le Cu50Z30Ni20 paʻu e faʻafefiloi mo le 36 h MA o loʻo faʻaalia i le faʻavaeina o nanograins ultrafine faʻapipiʻiina i totonu o se matrix manifinifi amorphous, e pei ona faʻaalia i le Ata 8a.O se suʻesuʻega faʻapitonuʻu o le EMF na faʻaalia ai o le nanoclusters o loʻo faʻaalia i Fig.8a o lo'o feso'ota'i ma fa'amea pa'u pa'u Cu, Zr ma Ni.O mea o loʻo i totonu o le Cu i le matrix e eseese mai le ~ 32 i.% (sone matitiva) i le ~ 74 i.% (sone mauoa), lea e faʻaalia ai le faʻavaeina o oloa eseese.E le gata i lea, o le SADP tutusa o paʻu na maua ina ua maeʻa le viliina i lenei laʻasaga o loʻo faʻaalia ai mama o le amorphous phase amorphous halo-diffusion muamua ma le lua o loʻo faʻapipiʻiina ma togi maʻai e fesoʻotaʻi ma nei elemene faʻafefiloi e leʻi togafitia, e pei ona faʻaalia i le Ata 8b.
Nanoscale vaega fa'apitonu'u fa'atulagaina o Beyond 36 h-Cu50Zr30Ni20 pa'u.(a) Faʻaaliga manino fanua (BFI) ma tutusa (b) SADP o le Cu50Zr30Ni20 paʻu na maua ina ua maeʻa le viliina mo le 36 h MA.
I le faaiuga o le faagasologa o le MA (50 h), Cu50 (Zr50-xNix), X, 10, 20, 30, ma le 40 i.% powders, e aunoa ma se tuusaunoaga, ei ai se labyrinthine morphology o le vaega amorphous, e pei ona faaalia i le Ata.E le mafai ona iloa se eseesega o mata po'o ni fa'asologa fa'ailo ma'ai ile SADS tutusa o fatuga ta'itasi.O lo'o fa'aalia ai le leai o se u'amea tioata e le'i togafitia, ae o le fa'atupuina o se pa'u u'amea amorphous.O nei SADP fa'atasi o lo'o fa'aalia ai le fa'asalalauina o halo sa fa'aaogaina fo'i e fai ma fa'amaoniga mo le atina'eina o vaega amorphous i le mea fa'asili o oloa.
Faʻalapotopotoga faʻapitonuʻu o le oloa mulimuli o le Cu50 MS system (Zr50-xNix).FE-HRTEM ma faʻasologa faʻasologa o le nanobeam faʻamaopoopo (NBDP) o (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30, ma (d) Cu50Zr10Ni40 maua ina ua maeʻa 50 h o MA.
I le faʻaaogaina o le calorimetry suʻesuʻega eseese, o le faʻamautuina o le vevela o le vevela o le suiga o le tioata (Tg), supercooled liquid region (ΔTx) ma le crystallization temperature (Tx) sa suʻesuʻeina e faʻatatau i mea o Ni (x) i le Cu50 (Zr50-xNix) amorphous system.(DSC) meatotino i le He kesi tafe.O le DSC curves o paʻu o Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, ma Cu50Zr10Ni40 amorphous alloys maua ina ua maeʻa MA mo 50 h o loʻo faʻaalia i Fig.10a, b, e, i le faasologa.A o le DSC curve o le amorphous Cu50Zr20Ni30 o loʻo faʻaalia eseese i le Ata 10th seneturi I le taimi nei, o se faʻataʻitaʻiga Cu50Zr30Ni20 faʻamafanafanaina i le ~ 700 ° C i le DSC o loʻo faʻaalia i le Ata 10g.
O le mautu vevela o Cu50 (Zr50-xNix) MG paʻu na maua ina ua maeʻa MA mo 50 itula e fuafuaina e le vevela suiga tioata (Tg), vevela tioata (Tx) ma le itulagi vai supercooled (ΔTx).Thermograms of differential scanning calorimeter (DSC) powders of Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), ma (e) Cu50Zr10Ni40 MG alloy powders pe a uma MA mo 50 itula.O le X-ray diffraction pattern (XRD) o se faʻataʻitaʻiga Cu50Zr30Ni20 faʻavevela i le ~ 700 ° C i le DSC o loʻo faʻaalia i le (d).
E pei ona fa'aalia i le Ata 10, o pupuni o le DSC mo fatuga uma e 'ese'ese le nickel concentrations (x) o lo'o fa'ailoa mai ai tulaga eseese e lua, tasi endothermic ma le isi exothermic.O le mea muamua endothermic e fetaui ma Tg, ma le lona lua e fesoʻotaʻi ma Tx.O le vaega fa'alava fa'alava o lo'o i ai i le va o Tg ma Tx ua ta'ua o le vaega vai malulu (ΔTx = Tx - Tg).O faʻaiʻuga o loʻo faʻaalia ai o le Tg ma le Tx o le Cu50Zr40Ni10 faʻataʻitaʻiga (Fig. 10a) tuʻuina i le 526 ° C ma le 612 ° C suia le anotusi (x) e oʻo atu i le 20 i le % agai i le itu maualalo o le vevela o le 482 ° C ma le 563 ° C.°C fa'atasi ai ma le fa'atuputeleina o Ni mea (x), fa'asologa, e pei ona fa'aalia i le Ata 10b.O le mea lea, o le ΔTx Cu50Zr40Ni10 e faʻaitiitia mai le 86 ° C (Fig. 10a) i le 81 ° C mo Cu50Zr30Ni20 (Fig. 10b).Mo le MC Cu50Zr40Ni10 uʻamea, o se faʻaititia o tau o Tg, Tx, ma ΔTx i le maualuga o le 447 ° C, 526 ° C, ma le 79 ° C na matauina foi (Fig. 10b).O loʻo faʻaalia ai o le faʻateleina o mea o le Ni e taʻitaʻia ai le faʻaitiitia o le mautu o le vevela o le MS alloy.I se isi itu, o le tau o le Tg (507 ° C) o le MC Cu50Zr20Ni30 alloy e maualalo ifo nai lo le MC Cu50Zr40Ni10 alloy;ae ui i lea, o lona Tx o loʻo faʻaalia ai se tau e tutusa ma ia (612 °C).O le mea lea, o le ΔTx e maualuga lona tau (87 ° C) e pei ona faʻaalia i le ata.10 senituri
O le Cu50 (Zr50-xNix) MC system, e faʻaaoga ai le Cu50Zr20Ni30 MC alloy e fai ma faʻataʻitaʻiga, faʻamaonia e ala i se pito mataʻutia exothermic i totonu fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10, ma orthorhombic-ZrNi crystalline phases (Fig. 10c).O lenei suiga vaega mai le amorphous i le tioata na faʻamaonia e le X-ray diffraction analysis o le faʻataʻitaʻiga MG (Fig. 10d) lea na faʻamafanafanaina i le 700 °C i le DSC.
I luga o le fig.O le 11 o lo'o fa'aalia ai ata na pu'eina i le taimi o le fa'amama malulu o lo'o faia i le galuega o lo'o iai nei.I lenei suʻesuʻega, uʻamea paʻu paʻu tioata faʻapipiʻiina ina ua maeʻa MA mo 50 itula (faʻaaogaina Cu50Zr20Ni30 e fai ma faʻataʻitaʻiga) na faʻaaogaina e avea o se mea faʻamaʻi antibacterial, ma se ipu uʻamea uʻamea (SUS304) sa faʻafefeteina malulu malulu.O le auala malulu malulu na filifilia mo le faʻapipiʻiina i le faʻasologa o tekonolosi faʻafefeteina aua o le auala sili lea ona lelei i le faʻasologa o tekonolosi faʻafefeteina lea e mafai ona faʻaaogaina mo mea faʻafefe vevela metastable e pei o amorphous ma nanocrystalline powders.E le fa'atatau i vaega.suiga.O le mea autu lea i le filifilia o lenei metotia.O le faʻagasologa o le malulu malulu o loʻo faʻatinoina e faʻaaoga ai vaega maualuga-saoasaoa e liua ai le malosi o le kinetic o vaega i le palasitika deformation, deformation ma le vevela i luga o le aʻafiaga ma le substrate poʻo mea na teuina muamua.
O ata o le fanua o loʻo faʻaalia ai le faʻaogaina o le malulu mo sauniuniga faʻasolosolo e lima o le MG/SUS 304 ile 550°C.
O le malosi o le kinetic o vaega, faapea foi ma le malosi o vaega taitasi i le taimi o le fausiaina o le ufiufi, e tatau ona liua i isi ituaiga o le malosi e ala i ia faiga e pei o le deformation palasitika (meamea autu ma interparticle fegalegaleaiga i le matrix ma fegalegaleaiga o vaega), nonoa interstitial o solids, taamilosaga i le va o vaega, deformation ma faatapulaaina uma le malosi com e le o le faʻavevelaina o le vevela, pe afai e le faʻafefeteina le malosi faʻaopoopo com, pe afai e le faʻafefeteina com. deformation malosi, o le taunuuga o le a avea o se fetoaiga sologa lelei, o lona uiga e na o le pa'u ese o fasimea pe a uma le aafiaga.Ua maitauina o le 90% o le malosi o le a'afiaga o lo'o fa'aogaina i le fasimea/mea fa'apalapala ua liua i le vevela fa'apitonu'u 40 .E le gata i lea, pe a faʻaaogaina le faʻalavelave faʻalavelave, e maua le maualuga o le palasitika o le paʻu i totonu o le vaega faʻafesoʻotaʻi vaega / substrate i se taimi puupuu41,42.
O le fa'a'ese'esega palasitika e masani ona manatu o se fa'agasologa o le fa'ate'aina o le malosi, po'o se mea, o se fa'apogai vevela i totonu o le va'aiga fa'afeso'ota'i.Ae ui i lea, o le siʻitia o le vevela i totonu o le itulagi faʻafesoʻotaʻi e masani lava e le lava mo le tupu mai o le faʻafefeteina faʻafefe poʻo le faʻaosofia taua o le fefaʻasoaaʻi tutusa o atoms.E leai se fa'asalalauga na iloa e tusitala na su'esu'eina le a'afiaga o nei pauta vitreous u'amea i luga o le fa'apipi'i o le pauta ma le fa'amautu e tupu pe a fa'aogaina auala fa'afefe malulu.
O le BFI o le MG Cu50Zr20Ni30 alloy powder e mafai ona vaʻaia i le Ata 12a, lea na teuina i luga o le SUS 304 substrate (Fig. 11, 12b).E pei ona mafai ona iloa mai le ata, o pa'u fa'apipi'i o lo'o tumau pea lo latou fausaga amorphous muamua ona o lo'o i ai se fausaga labyrinth ma'ale'ale e aunoa ma ni foliga tioata po'o ni fa'aletonu lattice.I le isi itu, o le ata o loʻo faʻaalia ai le i ai o se vaega mai fafo, e pei ona faʻamaonia e le nanoparticles o loʻo aofia i le MG-coated powder matrix (Fig 12a).O le Ata 12c o lo'o fa'aalia ai le fa'asologa o le fa'asologa o le nanobeam diffraction (NBDP) e feso'ota'i ma le itulagi I (Ata 12a).E pei ona faaalia i le fig.12c, NBDP o loʻo faʻaalia se mamanu vaivai o le faʻasalalauina o le fausaga amorphous ma o loʻo ola faʻatasi ma faʻamaʻi maʻai e fetaui ma se vaega Zr2Ni metastable tioata tetele faʻatasi ai ma se vaega tetragonal CuO.O le faʻavaeina o le CuO e mafai ona faʻamatalaina e ala i le faʻamaʻiina o le paʻu pe a alu ese mai le pusi o le fana i le SUS 304 i le ea tatala i se tafega sili.I le isi itu, o le devitrification o paʻu tioata uamea na mafua ai le faʻavaeina o vaega tetele kupita pe a maeʻa togafitiga malulu ile 550 ° C mo le 30 min.
(a) ata FE-HRTEM o le pauta MG o lo'o teuina i luga o le (b) SUS 304 mea'ai (Ata fa'aofi).O le fa'ailoga NBDP o le fa'ailoga lapotopoto o lo'o fa'aalia i le (a) o lo'o fa'aalia i le (c).
Ina ia faʻataʻitaʻiina lenei faiga faʻapitoa mo le faʻavaeina o nanoparticles Zr2Ni kupita tetele, na faia ai se faʻataʻitaʻiga tutoʻatasi.I lenei faʻataʻitaʻiga, o paʻu na faʻafefe mai se atomizer i le 550 ° C i le itu o le SUS 304 substrate;ae ui i lea, ina ia iloa ai le aafiaga faʻafefe, o le pauta na aveese mai le SUS304 strip i se taimi vave e mafai ai (tusa ma le 60 s).).O le isi fa'asologa o fa'ata'ita'iga na faia lea na aveese ai le pa'u mai le mea'ai e tusa ma le 180 sekone pe a uma ona fa'aoga.
O ata 13a,b o loʻo faʻaalia ai le Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) dark field (DFI) ata o mea e lua sputtered na teuina i luga o SUS 304 substrates mo 60 s ma 180 s, faasologa.O le ata o le pauta na teuina mo le 60 sekone e leai ni fa'amatalaga fa'apitoa, e fa'aalia ai le leai o se mea (Fig. 13a).Na faʻamaonia foʻi e le XRD, lea na faʻaalia ai o le fausaga atoa o nei paʻu o le amorphous, e pei ona faʻaalia e le lautele lautele ma le lua faʻamaʻi pito i luga o loʻo faʻaalia i le Ata 14a.O lo'o fa'ailoa mai ai le leai o ni mea fa'afefete/mesophase, lea e fa'atumauina ai e le pa'u lona fausaga muamua amorphous.I se faʻatusatusaga, o le paʻu na teuina i le vevela tutusa (550 ° C) ae tuʻu i luga o le substrate mo le 180 s na faʻaalia ai le faʻapipiʻiina o fatu nanosized, e pei ona faʻaalia e aū i le Ata 13b.