Nature.com ஐப் பார்வையிட்டதற்கு நன்றி.நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவி பதிப்பில் CSS ஆதரவு குறைவாக உள்ளது.சிறந்த அனுபவத்திற்கு, புதுப்பிக்கப்பட்ட உலாவியைப் பயன்படுத்துமாறு பரிந்துரைக்கிறோம் (அல்லது Internet Explorer இல் இணக்கத்தன்மை பயன்முறையை முடக்கவும்).இதற்கிடையில், தொடர்ந்து ஆதரவை உறுதிப்படுத்த, தளத்தை ஸ்டைல்கள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் வழங்குவோம்.
பயோஃபிலிம்கள் நாள்பட்ட நோய்த்தொற்றுகளின் வளர்ச்சியில் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும், குறிப்பாக மருத்துவ சாதனங்களுக்கு வரும்போது.இந்த பிரச்சனை மருத்துவ சமூகத்திற்கு பெரும் சவாலாக உள்ளது, ஏனெனில் நிலையான நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் மிகக் குறைந்த அளவிற்கு மட்டுமே உயிரிப்படங்களை அழிக்க முடியும்.பயோஃபில்ம் உருவாவதைத் தடுப்பது பல்வேறு பூச்சு முறைகள் மற்றும் புதிய பொருட்களின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்தது.இந்த நுட்பங்கள் பயோஃபில்ம் உருவாவதைத் தடுக்கும் வகையில் மேற்பரப்புகளை பூசுவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.கண்ணாடியாலான உலோகக் கலவைகள், குறிப்பாக தாமிரம் மற்றும் டைட்டானியம் உலோகங்கள் கொண்டவை, சிறந்த ஆண்டிமைக்ரோபியல் பூச்சுகளாக மாறியுள்ளன.அதே நேரத்தில், வெப்பநிலை உணர்திறன் கொண்ட பொருட்களை செயலாக்குவதற்கு இது பொருத்தமான முறையாக இருப்பதால், குளிர் தெளிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடு அதிகரித்துள்ளது.இந்த ஆராய்ச்சியின் குறிக்கோளின் ஒரு பகுதியானது, மெக்கானிக்கல் அலோயிங் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி Cu-Zr-Ni டெர்னரி கொண்ட புதிய பாக்டீரியா எதிர்ப்புத் திரைப்பட உலோகக் கண்ணாடியை உருவாக்குவதாகும்.இறுதி தயாரிப்பை உருவாக்கும் கோள தூள் குறைந்த வெப்பநிலையில் துருப்பிடிக்காத எஃகு மேற்பரப்புகளை குளிர்ந்த தெளிப்பிற்கான மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.உலோக கண்ணாடி பூசப்பட்ட அடி மூலக்கூறுகள் துருப்பிடிக்காத எஃகுடன் ஒப்பிடும்போது பயோஃபில்ம் உருவாக்கத்தை குறைந்தது 1 பதிவு மூலம் கணிசமாகக் குறைக்க முடிந்தது.
மனித வரலாறு முழுவதும், எந்தவொரு சமூகமும் அதன் குறிப்பிட்ட தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய புதிய பொருட்களின் அறிமுகத்தை மேம்படுத்தவும் ஊக்குவிக்கவும் முடிந்தது, இதன் விளைவாக உலகமயமாக்கப்பட்ட பொருளாதாரத்தில் உற்பத்தித்திறன் மற்றும் தரவரிசை அதிகரித்தது.பொருட்கள் மற்றும் உற்பத்தி உபகரணங்களை வடிவமைக்கும் மனித திறன், அத்துடன் சுகாதாரம், கல்வி, தொழில், பொருளாதாரம், கலாச்சாரம் மற்றும் பிற துறைகளை ஒரு நாடு அல்லது பிராந்தியத்தில் இருந்து மற்ற துறைகளை அடைவதற்கான பொருட்களைத் தயாரித்து வகைப்படுத்தும் வடிவமைப்புகளுக்கு இது எப்போதும் காரணமாகும்.நாடு அல்லது பிராந்தியத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் முன்னேற்றம் அளவிடப்படுகிறது2.60 ஆண்டுகளாக, பொருட்கள் விஞ்ஞானிகள் ஒரு முக்கிய பணிக்கு நிறைய நேரம் செலவிட்டனர்: புதிய மற்றும் மேம்பட்ட பொருட்களைத் தேடுவது.தற்போதுள்ள பொருட்களின் தரம் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதோடு, முற்றிலும் புதிய வகை பொருட்களை ஒருங்கிணைத்து கண்டுபிடிப்பதில் சமீபத்திய ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது.
உலோகக் கலவை கூறுகளைச் சேர்த்தல், பொருளின் நுண் கட்டமைப்பின் மாற்றம் மற்றும் வெப்ப, இயந்திர அல்லது தெர்மோமெக்கானிக்கல் சிகிச்சை முறைகளின் பயன்பாடு ஆகியவை பல்வேறு பொருட்களின் இயந்திர, இரசாயன மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்திற்கு வழிவகுத்தன.கூடுதலாக, இதுவரை அறியப்படாத கலவைகள் வெற்றிகரமாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளன.இந்த தொடர்ச்சியான முயற்சிகள், மேம்பட்ட பொருட்கள்2 எனப்படும் புதுமையான பொருட்களின் புதிய குடும்பத்தை உருவாக்கியுள்ளது.நானோகிரிஸ்டல்கள், நானோ துகள்கள், நானோகுழாய்கள், குவாண்டம் புள்ளிகள், பூஜ்ஜிய பரிமாண, உருவமற்ற உலோகக் கண்ணாடிகள் மற்றும் உயர்-என்ட்ரோபி உலோகக் கலவைகள் ஆகியவை கடந்த நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் இருந்து உலகில் தோன்றிய மேம்பட்ட பொருட்களின் சில எடுத்துக்காட்டுகள்.மேம்படுத்தப்பட்ட பண்புகளைக் கொண்ட புதிய உலோகக் கலவைகளின் உற்பத்தி மற்றும் மேம்பாட்டில், இறுதி தயாரிப்பு மற்றும் அதன் உற்பத்தியின் இடைநிலை நிலைகளில், சமநிலையின்மை சிக்கல் அடிக்கடி சேர்க்கப்படுகிறது.சமநிலையிலிருந்து குறிப்பிடத்தக்க விலகல்களை அனுமதிக்கும் புதிய உற்பத்தி நுட்பங்களை அறிமுகப்படுத்தியதன் விளைவாக, உலோகக் கண்ணாடிகள் எனப்படும் மெட்டாஸ்டேபிள் உலோகக் கலவைகளின் ஒரு புதிய வகை கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.
1960 ஆம் ஆண்டில் கால்டெக்கில் அவர் செய்த பணியானது, வினாடிக்கு கிட்டத்தட்ட ஒரு மில்லியன் டிகிரி வேகத்தில் திரவங்களை விரைவாக திடப்படுத்துவதன் மூலம் Au-25 at.% Si கண்ணாடி கலவைகளை ஒருங்கிணைத்தபோது உலோகக் கலவைகள் என்ற கருத்தை புரட்சிகரமாக்கியது.4 பேராசிரியர் பால் டுவ்ஸின் கண்டுபிடிப்பு வரலாற்று உலோகக் கண்ணாடிகளின் (MS) தொடக்கத்தைக் குறித்தது மட்டுமல்லாமல், உலோகக் கலவைகளைப் பற்றி மக்கள் எப்படி நினைக்கிறார்கள் என்பதில் ஒரு முன்னுதாரண மாற்றத்திற்கும் வழிவகுத்தது.MS உலோகக்கலவைகளின் தொகுப்பில் முதல் முன்னோடி ஆராய்ச்சியில் இருந்து, கிட்டத்தட்ட அனைத்து உலோகக் கண்ணாடிகளும் பின்வரும் முறைகளில் ஒன்றைப் பயன்படுத்தி முழுமையாகப் பெறப்பட்டுள்ளன: (i) உருகும் அல்லது நீராவியின் விரைவான திடப்படுத்தல், (ii) அணு லட்டுக் கோளாறு, (iii) தூய உலோகக் கூறுகளுக்கு இடையே திட-நிலை உருமாற்ற எதிர்வினைகள் மற்றும் (iv) திட நிலை மாறுதல்கள்.
MG கள் படிகங்களுடன் தொடர்புடைய நீண்ட தூர அணு வரிசை இல்லாததால் வேறுபடுகின்றன, இது படிகங்களின் வரையறுக்கும் பண்பு ஆகும்.நவீன உலகில், உலோக கண்ணாடி துறையில் பெரும் முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது.இவை திட நிலை இயற்பியலுக்கு மட்டுமல்ல, உலோகம், மேற்பரப்பு வேதியியல், தொழில்நுட்பம், உயிரியல் மற்றும் பல பகுதிகளுக்கும் ஆர்வமுள்ள சுவாரஸ்யமான பண்புகளைக் கொண்ட புதிய பொருட்கள்.இந்த புதிய வகை பொருள் கடினமான உலோகங்களிலிருந்து வேறுபட்ட பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது பல்வேறு துறைகளில் தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு சுவாரஸ்யமான வேட்பாளராக அமைகிறது.அவை சில முக்கியமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன: (i) அதிக இயந்திர நீர்த்துப்போகும் தன்மை மற்றும் மகசூல் வலிமை, (ii) அதிக காந்த ஊடுருவல், (iii) குறைந்த வற்புறுத்தல், (iv) அசாதாரண அரிப்பு எதிர்ப்பு, (v) வெப்பநிலை சுதந்திரம்.கடத்துத்திறன் 6.7.
மெக்கானிக்கல் அலோயிங் (MA)1,8 என்பது ஒப்பீட்டளவில் புதிய முறையாகும், இது முதன்முதலில் 19839 இல் பேராசிரியர் கே.கே.கோக் மற்றும் அவரது சகாக்களால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.அறை வெப்பநிலைக்கு மிக அருகில் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் தூய தனிமங்களின் கலவையை அரைப்பதன் மூலம் உருவமற்ற Ni60Nb40 பொடிகளை உற்பத்தி செய்தனர்.பொதுவாக, MA எதிர்வினை ஒரு உலையில் உள்ள எதிர்வினை பொடிகளின் பரவல் பிணைப்புக்கு இடையில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது பொதுவாக துருப்பிடிக்காத எஃகால் ஆனது, ஒரு பந்து ஆலைக்குள்.10 (படம் 1a, b).அப்போதிருந்து, இந்த இயந்திரத்தால் தூண்டப்பட்ட திட நிலை எதிர்வினை முறையானது குறைந்த (படம் 1c) மற்றும் அதிக ஆற்றல் கொண்ட பந்து ஆலைகள் மற்றும் தடி ஆலைகள்11,12,13,14,15,16 ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி புதிய உருவமற்ற/உலோக கண்ணாடி அலாய் பொடிகளைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.குறிப்பாக, இந்த முறை Cu-Ta17 போன்ற கலப்படமற்ற அமைப்புகளையும், அல்-டிரான்சிஷன் மெட்டல் (TM, Zr, Hf, Nb மற்றும் Ta)18,19 மற்றும் Fe-W20 அமைப்புகள் போன்ற உயர் உருகுநிலை உலோகக் கலவைகளையும் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது., இது வழக்கமான சமையல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி பெற முடியாது.கூடுதலாக, உலோக ஆக்சைடுகள், கார்பைடுகள், நைட்ரைடுகள், ஹைட்ரைடுகள், கார்பன் நானோகுழாய்கள், நானோ டைமண்ட்கள் மற்றும் மேல்-கீழ் அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி பரந்த நிலைப்படுத்தலின் தொழில்துறை அளவிலான நானோகிரிஸ்டலின் மற்றும் நானோகாம்போசிட் தூள் துகள்களின் உற்பத்திக்கான மிகவும் சக்திவாய்ந்த நானோ தொழில்நுட்பக் கருவிகளில் ஒன்றாக MA கருதப்படுகிறது.1 மற்றும் மெட்டாஸ்டபிள் நிலைகள்.
இந்த ஆய்வில் Cu50(Zr50-xNix)/SUS 304 உலோகக் கண்ணாடி பூச்சு தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் புனையமைப்பு முறையைக் காட்டுகிறது.(அ) ​​குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட பந்து அரைக்கும் முறையைப் பயன்படுத்தி Ni x (x; 10, 20, 30, மற்றும் 40 at.%) பல்வேறு செறிவுகளைக் கொண்ட MC அலாய் பொடிகளைத் தயாரித்தல்.(அ) ​​தொடக்கப் பொருள் கருவி உருளையில் கருவி எஃகு பந்துகளுடன் ஏற்றப்பட்டு (ஆ) வளிமண்டலத்தில் நிரப்பப்பட்ட கையுறை பெட்டியில் சீல் வைக்கப்படுகிறது.(இ) அரைக்கும் பாத்திரத்தின் வெளிப்படையான மாதிரி, அரைக்கும் போது பந்தின் இயக்கத்தை விளக்குகிறது.50 மணிநேரத்திற்குப் பிறகு பெறப்பட்ட இறுதி தூள் தயாரிப்பு SUS 304 அடி மூலக்கூறை (d) குளிர்ந்த தெளிப்பு பூச்சுக்கு பயன்படுத்தப்பட்டது.
மொத்தப் பொருள் மேற்பரப்புகளுக்கு (அடி மூலக்கூறுகள்) வரும்போது, ​​அசல் மொத்தப் பொருளில் இல்லாத சில இயற்பியல், இரசாயன மற்றும் தொழில்நுட்ப பண்புகளை வழங்குவதற்காக மேற்பரப்புகளை (அடி மூலக்கூறுகள்) வடிவமைத்து மாற்றியமைப்பதை மேற்பரப்பு பொறியியல் உள்ளடக்கியது.மேற்பரப்பு சிகிச்சையின் மூலம் திறம்பட மேம்படுத்தக்கூடிய சில பண்புகளில் சிராய்ப்பு, ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு, உராய்வு குணகம், உயிரியக்கம், மின் பண்புகள் மற்றும் வெப்ப காப்பு ஆகியவை அடங்கும்.உலோகவியல், இயந்திரவியல் அல்லது இரசாயன முறைகள் மூலம் மேற்பரப்பு தரத்தை மேம்படுத்தலாம்.நன்கு அறியப்பட்ட செயல்முறையாக, பூச்சு என்பது ஒரு பொருளின் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அடுக்குகளை செயற்கையாக மற்றொரு பொருளில் இருந்து தயாரிக்கப்பட்ட மொத்த பொருளின் (அடி மூலக்கூறு) மேற்பரப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.எனவே, பூச்சுகள் விரும்பிய தொழில்நுட்ப அல்லது அலங்கார பண்புகளை அடைய ஒரு பகுதியாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அத்துடன் சுற்றுச்சூழலுடன் எதிர்பார்க்கப்படும் இரசாயன மற்றும் உடல் தொடர்புகளிலிருந்து பொருட்களைப் பாதுகாக்கவும்.
சில மைக்ரோமீட்டர்கள் (10-20 மைக்ரோமீட்டர்களுக்குக் கீழே) முதல் 30 மைக்ரோமீட்டர்களுக்கு மேல் அல்லது பல மில்லிமீட்டர் தடிமன் வரை பொருத்தமான பாதுகாப்பு அடுக்குகளைப் பயன்படுத்துவதற்கு பல்வேறு முறைகள் மற்றும் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தலாம்.பொதுவாக, பூச்சு செயல்முறைகளை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: (i) எலக்ட்ரோபிளேட்டிங், எலக்ட்ரோபிளேட்டிங் மற்றும் ஹாட் டிப் கால்வனைசிங் உள்ளிட்ட ஈரமான பூச்சு முறைகள், மற்றும் (ii) உலர் பூச்சு முறைகள், சாலிடரிங், ஹார்ட்ஃபேசிங், இயற்பியல் நீராவி படிவு (PVD).), இரசாயன நீராவி படிவு (CVD), வெப்ப தெளிப்பு நுட்பங்கள் மற்றும் மிக சமீபத்தில் குளிர் தெளிப்பு நுட்பங்கள் 24 (படம் 1d).
பயோஃபிலிம்கள் நுண்ணுயிர் சமூகங்களாக வரையறுக்கப்படுகின்றன, அவை மீளமுடியாமல் மேற்பரப்புகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் சுயமாக உற்பத்தி செய்யப்பட்ட எக்ஸ்ட்ராசெல்லுலர் பாலிமர்களால் (EPS) சூழப்பட்டுள்ளன.மேலோட்டமாக முதிர்ச்சியடைந்த உயிர்ப் படலத்தின் உருவாக்கம் உணவு பதப்படுத்துதல், நீர் அமைப்புகள் மற்றும் சுகாதாரம் உள்ளிட்ட பல தொழில்களில் குறிப்பிடத்தக்க இழப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும்.மனிதர்களில், பயோஃபிலிம்கள் உருவாகும்போது, ​​80% க்கும் அதிகமான நுண்ணுயிர் நோய்த்தொற்றுகள் (என்டோரோபாக்டீரியாசி மற்றும் ஸ்டேஃபிளோகோகி உட்பட) சிகிச்சையளிப்பது கடினம்.கூடுதலாக, பெரிய சிகிச்சை சவாலாகக் கருதப்படும் பிளாங்க்டோனிக் பாக்டீரியல் செல்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​முதிர்ந்த உயிர்ப் படலங்கள் ஆண்டிபயாடிக் சிகிச்சைக்கு 1000 மடங்கு அதிக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டதாக அறிவிக்கப்பட்டுள்ளது.வரலாற்று ரீதியாக, பொதுவான கரிம சேர்மங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட ஆண்டிமைக்ரோபியல் மேற்பரப்பு பூச்சு பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.இத்தகைய பொருட்கள் பெரும்பாலும் மனிதர்களுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் நச்சு கூறுகளைக் கொண்டிருந்தாலும், 25,26 இது பாக்டீரியா பரவுதல் மற்றும் பொருள் சிதைவைத் தவிர்க்க உதவும்.
பயோஃபில்ம் உருவாக்கம் காரணமாக ஆண்டிபயாடிக் சிகிச்சைக்கு பரவலான பாக்டீரியா எதிர்ப்பு, பாதுகாப்பாகப் பயன்படுத்தக்கூடிய பயனுள்ள நுண்ணுயிர் சவ்வு பூசப்பட்ட மேற்பரப்பை உருவாக்க வேண்டிய அவசியத்திற்கு வழிவகுத்தது27.இயற்பியல் அல்லது இரசாயன எதிர்ப்பு பிசின் மேற்பரப்பை உருவாக்குவது, அதனுடன் பாக்டீரியா செல்கள் பிணைக்க முடியாது மற்றும் ஒட்டுதல் காரணமாக பயோஃபிலிம்களை உருவாக்குவது இந்த செயல்முறையின் முதல் அணுகுமுறையாகும்27.இரண்டாவது தொழில்நுட்பம், நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு இரசாயனங்கள் தேவைப்படும் இடத்தில், அதிக செறிவூட்டப்பட்ட மற்றும் வடிவமைக்கப்பட்ட அளவுகளில் வழங்கக்கூடிய பூச்சுகளை உருவாக்குவதாகும்.கிராபென்/ஜெர்மேனியம்28, பிளாக் டயமண்ட்29 மற்றும் ZnO30-டோப் செய்யப்பட்ட வைரம் போன்ற கார்பன் பூச்சுகள் போன்ற தனித்துவமான பூச்சுப் பொருட்களின் வளர்ச்சியின் மூலம் இது அடையப்படுகிறது, இது பாக்டீரியாவை எதிர்க்கும், இது பயோஃபில்ம் உருவாக்கம் காரணமாக நச்சுத்தன்மை மற்றும் எதிர்ப்பின் வளர்ச்சியை அதிகப்படுத்தும் தொழில்நுட்பமாகும்.கூடுதலாக, பாக்டீரியா மாசுபாட்டிற்கு எதிராக நீண்டகால பாதுகாப்பை வழங்கும் கிருமி நாசினிகள் கொண்ட பூச்சுகள் பெருகிய முறையில் பிரபலமாகி வருகின்றன.மூன்று நடைமுறைகளும் பூசப்பட்ட பரப்புகளில் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்புச் செயல்பாட்டைச் செயல்படுத்தும் திறன் கொண்டவை என்றாலும், ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை பயன்பாட்டு உத்தியை உருவாக்கும் போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
தற்போது சந்தையில் உள்ள தயாரிப்புகள் உயிரியல் ரீதியாக செயல்படும் பொருட்களுக்கான பாதுகாப்பு பூச்சுகளை பகுப்பாய்வு செய்ய மற்றும் சோதிக்க நேரமின்மையால் தடைபட்டுள்ளன.தங்கள் தயாரிப்புகள் பயனர்களுக்கு தேவையான செயல்பாட்டு அம்சங்களை வழங்கும் என்று நிறுவனங்கள் கூறுகின்றன, இருப்பினும், தற்போது சந்தையில் உள்ள தயாரிப்புகளின் வெற்றிக்கு இது ஒரு தடையாக மாறியுள்ளது.வெள்ளியிலிருந்து பெறப்பட்ட கலவைகள் தற்போது நுகர்வோருக்குக் கிடைக்கும் பெரும்பாலான நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.இந்த தயாரிப்புகள் நுண்ணுயிரிகளுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் வெளிப்பாடுகளிலிருந்து பயனர்களைப் பாதுகாக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.தாமதமான ஆண்டிமைக்ரோபியல் விளைவு மற்றும் வெள்ளி சேர்மங்களின் நச்சுத்தன்மை ஆகியவை குறைவான தீங்கு விளைவிக்கும் மாற்றீட்டை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் மீது அழுத்தத்தை அதிகரிக்கின்றன36,37.உள்ளேயும் வெளியேயும் வேலை செய்யும் உலகளாவிய ஆண்டிமைக்ரோபியல் பூச்சு உருவாக்குவது ஒரு சவாலாகவே உள்ளது.இது தொடர்புடைய உடல்நலம் மற்றும் பாதுகாப்பு அபாயங்களுடன் வருகிறது.மனிதர்களுக்கு குறைவான தீங்கு விளைவிக்கும் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு முகவரைக் கண்டுபிடிப்பது மற்றும் நீண்ட கால ஆயுட்காலம் கொண்ட பூச்சு அடி மூலக்கூறுகளில் அதை எவ்வாறு இணைப்பது என்பதைக் கண்டுபிடிப்பது இலக்கு 38.சமீபத்திய ஆண்டிமைக்ரோபியல் மற்றும் ஆண்டிபயோஃபில்ம் பொருட்கள் நேரடி தொடர்பு மூலம் அல்லது செயலில் உள்ள முகவர் வெளியீட்டிற்குப் பிறகு பாக்டீரியாவை நெருங்கிய வரம்பில் கொல்ல வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.ஆரம்ப பாக்டீரியா ஒட்டுதலைத் தடுப்பதன் மூலம் (மேற்பரப்பில் புரத அடுக்கு உருவாவதைத் தடுப்பது உட்பட) அல்லது செல் சுவரில் குறுக்கிட்டு பாக்டீரியாவைக் கொல்வதன் மூலம் அவர்கள் இதைச் செய்யலாம்.
அடிப்படையில், மேற்பரப்பு பூச்சு என்பது மேற்பரப்பு பண்புகளை மேம்படுத்த ஒரு கூறுகளின் மேற்பரப்பில் மற்றொரு அடுக்கைப் பயன்படுத்துவதற்கான செயல்முறையாகும்.மேற்பரப்பு பூச்சுகளின் நோக்கம், ஒரு கூறுகளின் மேற்பரப்புக்கு அருகிலுள்ள பகுதியின் நுண் கட்டமைப்பு மற்றும்/அல்லது கலவையை மாற்றுவதாகும்.மேற்பரப்பு பூச்சு முறைகளை வெவ்வேறு முறைகளாகப் பிரிக்கலாம், அவை படம் 2a இல் சுருக்கப்பட்டுள்ளன.பூச்சுகளை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் முறையைப் பொறுத்து பூச்சுகளை வெப்ப, இரசாயன, உடல் மற்றும் மின்வேதியியல் வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்.
(அ) ​​முக்கிய மேற்பரப்பு புனையமைப்பு நுட்பங்கள் மற்றும் (ஆ) குளிர் தெளிப்பு முறையின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் ஆகியவற்றைக் காட்டும் ஒரு உட்குறிப்பு.
குளிர் தெளிப்பு தொழில்நுட்பம் பாரம்பரிய வெப்ப தெளிப்பு நுட்பங்களுடன் மிகவும் பொதுவானது.எனினும், குளிர் தெளிப்பு செயல்முறை மற்றும் குளிர் தெளிப்பு பொருட்கள் குறிப்பாக தனிப்பட்டதாக சில முக்கிய அடிப்படை பண்புகள் உள்ளன.கோல்ட் ஸ்ப்ரே தொழில்நுட்பம் இன்னும் ஆரம்ப நிலையில் உள்ளது, ஆனால் அதற்கு சிறந்த எதிர்காலம் உள்ளது.சில சந்தர்ப்பங்களில், வழக்கமான வெப்ப தெளிக்கும் நுட்பங்களின் வரம்புகளை மீறி, குளிர்ந்த தெளிப்பின் தனித்துவமான பண்புகள் பெரும் நன்மைகளை வழங்குகின்றன.இது பாரம்பரிய வெப்ப தெளிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் குறிப்பிடத்தக்க வரம்புகளை மீறுகிறது, இதில் தூள் ஒரு அடி மூலக்கூறில் வைப்பதற்கு உருக வேண்டும்.வெளிப்படையாக, இந்த பாரம்பரிய பூச்சு செயல்முறை நானோகிரிஸ்டல்கள், நானோ துகள்கள், உருவமற்ற மற்றும் உலோக கண்ணாடிகள் போன்ற மிகவும் வெப்பநிலை உணர்திறன் பொருட்களுக்கு ஏற்றது அல்ல. கூடுதலாக, வெப்ப தெளிப்பு பூச்சு பொருட்கள் எப்போதும் அதிக அளவு போரோசிட்டி மற்றும் ஆக்சைடுகளைக் கொண்டிருக்கும்.குளிர் தெளிப்பு தொழில்நுட்பம் வெப்ப தெளிப்பு தொழில்நுட்பத்தை விட பல குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது (i) அடி மூலக்கூறுக்கு குறைந்தபட்ச வெப்ப உள்ளீடு, (ii) அடி மூலக்கூறு பூச்சுகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் நெகிழ்வுத்தன்மை, (iii) எந்த கட்ட மாற்றம் மற்றும் தானிய வளர்ச்சி, (iv) அதிக ஒட்டும் வலிமை1 .39 (படம். 2b).கூடுதலாக, குளிர் தெளிப்பு பூச்சு பொருட்கள் அதிக அரிப்பு எதிர்ப்பு, அதிக வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை, அதிக மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் அதிக அடர்த்தி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன.குளிர் தெளிப்பு செயல்முறையின் நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், இந்த முறை இன்னும் சில குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, படம் 2b இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.Al2O3, TiO2, ZrO2, WC போன்ற தூய பீங்கான் பொடிகளை பூசும்போது, ​​குளிர் தெளிக்கும் முறையைப் பயன்படுத்த முடியாது.மறுபுறம், பீங்கான்/உலோக கலவை பொடிகளை பூச்சுகளுக்கு மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தலாம்.மற்ற வெப்ப தெளிக்கும் முறைகளுக்கும் இதுவே செல்கிறது.கடினமான மேற்பரப்புகள் மற்றும் குழாய் உட்புறங்கள் இன்னும் தெளிப்பது கடினம்.
தற்போதைய வேலை பூச்சுகளுக்கான தொடக்கப் பொருட்களாக உலோக விட்ரஸ் பொடிகளைப் பயன்படுத்துவதைக் கருத்தில் கொண்டு, இந்த நோக்கத்திற்காக வழக்கமான வெப்ப தெளிப்பைப் பயன்படுத்த முடியாது என்பது தெளிவாகிறது.உலோக விட்ரஸ் பொடிகள் அதிக வெப்பநிலையில் படிகமாக மாறுவதே இதற்குக் காரணம்.
மருத்துவம் மற்றும் உணவுத் தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படும் பெரும்பாலான கருவிகள் அறுவைசிகிச்சை கருவிகளின் உற்பத்திக்காக 12 முதல் 20 wt.% குரோமியம் உள்ளடக்கம் கொண்ட ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு உலோகக் கலவைகளிலிருந்து (SUS316 மற்றும் SUS304) தயாரிக்கப்படுகின்றன.எஃகு உலோகக்கலவைகளில் குரோமியம் உலோகத்தை ஒரு கலப்பு உறுப்பாகப் பயன்படுத்துவது நிலையான எஃகு உலோகக் கலவைகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பை கணிசமாக மேம்படுத்தும் என்பது பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது.துருப்பிடிக்காத எஃகு உலோகக்கலவைகள், அவற்றின் உயர் அரிப்பு எதிர்ப்பு இருந்தபோதிலும், குறிப்பிடத்தக்க ஆண்டிமைக்ரோபியல் பண்புகள் இல்லை38,39.இது அவர்களின் உயர் அரிப்பு எதிர்ப்புடன் முரண்படுகிறது.அதன்பிறகு, தொற்று மற்றும் அழற்சியின் வளர்ச்சியைக் கணிக்க முடியும், இது முக்கியமாக துருப்பிடிக்காத எஃகு பயோமெட்டீரியல்களின் மேற்பரப்பில் பாக்டீரியா ஒட்டுதல் மற்றும் காலனித்துவம் காரணமாக ஏற்படுகிறது.பாக்டீரியா ஒட்டுதல் மற்றும் பயோஃபில்ம் உருவாக்கும் பாதைகளுடன் தொடர்புடைய குறிப்பிடத்தக்க சிரமங்கள் காரணமாக குறிப்பிடத்தக்க சிரமங்கள் ஏற்படலாம், இது மோசமான ஆரோக்கியத்திற்கு வழிவகுக்கும், இது மனித ஆரோக்கியத்தை நேரடியாகவோ அல்லது மறைமுகமாகவோ பாதிக்கும் பல விளைவுகளை ஏற்படுத்தும்.
இந்த ஆய்வு குவைத் அறிவியல் முன்னேற்றத்திற்கான அறக்கட்டளை (KFAS) மூலம் நிதியளிக்கப்பட்ட திட்டத்தின் முதல் கட்டமாகும், ஒப்பந்த எண்.2010-550401, MA தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி (அட்டவணை) உலோக கண்ணாடி Cu-Zr-Ni மும்மைப் பொடிகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை ஆராய.1) SUS304 பாக்டீரியா எதிர்ப்பு மேற்பரப்பு பாதுகாப்பு படம்/பூச்சு உற்பத்திக்காக.திட்டத்தின் இரண்டாம் கட்டம், ஜனவரி 2023 இல் தொடங்கப்பட உள்ளது, கால்வனிக் அரிப்பு பண்புகள் மற்றும் அமைப்பின் இயந்திர பண்புகள் பற்றி விரிவாக ஆய்வு செய்யப்படும்.பல்வேறு வகையான பாக்டீரியாக்களுக்கான விரிவான நுண்ணுயிரியல் சோதனைகள் மேற்கொள்ளப்படும்.
இந்தக் கட்டுரையானது உருவவியல் மற்றும் கட்டமைப்பு பண்புகளின் அடிப்படையில் கண்ணாடி உருவாக்கும் திறனில் (GFA) Zr அலாய் உள்ளடக்கத்தின் விளைவைப் பற்றி விவாதிக்கிறது.கூடுதலாக, தூள் பூசப்பட்ட உலோக கண்ணாடி/SUS304 கலவையின் பாக்டீரியா எதிர்ப்பு பண்புகள் விவாதிக்கப்பட்டன.கூடுதலாக, புனையப்பட்ட உலோகக் கண்ணாடி அமைப்புகளின் சூப்பர் கூல்டு திரவப் பகுதியில் குளிர் தெளிக்கும் போது உலோகக் கண்ணாடி பொடிகளின் கட்டமைப்பு மாற்றத்திற்கான சாத்தியக்கூறுகளை ஆராய்வதற்காக தொடர்ந்து பணிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன.Cu50Zr30Ni20 மற்றும் Cu50Zr20Ni30 உலோக கண்ணாடி கலவைகள் இந்த ஆய்வில் பிரதிநிதித்துவ எடுத்துக்காட்டுகளாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன.
இந்த பிரிவு குறைந்த ஆற்றல் பந்து அரைக்கும் போது அடிப்படை Cu, Zr மற்றும் Ni பொடிகளில் உருவ மாற்றங்களை வழங்குகிறது.Cu50Zr20Ni30 மற்றும் Cu50Zr40Ni10 ஆகிய இரண்டு வெவ்வேறு அமைப்புகள் விளக்க எடுத்துக்காட்டுகளாகப் பயன்படுத்தப்படும்.MA செயல்முறையை மூன்று தனித்தனி நிலைகளாகப் பிரிக்கலாம், அரைக்கும் நிலையில் (படம் 3) பெறப்பட்ட தூளின் மெட்டாலோகிராஃபிக் குணாதிசயத்தால் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.
பந்தை அரைக்கும் பல்வேறு நிலைகளுக்குப் பிறகு பெறப்பட்ட இயந்திர உலோகக் கலவைகளின் (எம்ஏ) பொடிகளின் மெட்டாலோகிராஃபிக் பண்புகள்.ஃபீல்டு எமிஷன் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (FE-SEM) MA மற்றும் Cu50Zr40Ni10 பொடிகள் 3, 12 மற்றும் 50 மணிநேரங்களுக்கு குறைந்த ஆற்றல் பந்து அரைத்த பிறகு பெறப்பட்ட படங்கள் (a), (c) மற்றும் (e) இல் Cu50Zr20Ni30 அமைப்பில், அதே MA இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.நேரத்திற்குப் பிறகு எடுக்கப்பட்ட Cu50Zr40Ni10 அமைப்பின் தொடர்புடைய படங்கள் (b), (d) மற்றும் (f) இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.
பந்து அரைக்கும் போது, ​​உலோகப் பொடிக்கு மாற்றக்கூடிய பயனுள்ள இயக்க ஆற்றல் படம் 1a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அளவுருக்களின் கலவையால் பாதிக்கப்படுகிறது.பந்துகள் மற்றும் பொடிகளுக்கு இடையே மோதல்கள், அரைக்கும் ஊடகங்களுக்கு இடையில் அல்லது இடையில் சிக்கிய பொடியின் வெட்டு சுருக்கம், பந்துகள் விழுவதால் ஏற்படும் பாதிப்புகள், பந்து ஆலையின் நகரும் உடல்களுக்கு இடையில் தூள் இழுப்பதால் ஏற்படும் வெட்டு மற்றும் தேய்மானம் மற்றும் ஏற்றப்பட்ட கலாச்சாரம் மூலம் பரவும் பந்துகள் வழியாக செல்லும் அதிர்ச்சி அலை ஆகியவை அடங்கும் (படம் 1a). Эlementarnыe porashki Cu, Zr и Ni были сильно деформированы из-за холодной сварки на ранней стади, பிரசோவனி க்ரூப்னிஷ் ஹஸ்திஸ் போரோஷ்கா (> 1 மிமீ மற்றும் டயமெட்ரே). அடிப்படை Cu, Zr மற்றும் Ni பொடிகள் MA (3 h) இன் ஆரம்ப கட்டத்தில் குளிர் வெல்டிங் காரணமாக கடுமையாக சிதைக்கப்பட்டன, இது பெரிய தூள் துகள்கள் (> 1 மிமீ விட்டம்) உருவாவதற்கு வழிவகுத்தது.இந்த பெரிய கூட்டுத் துகள்கள் அத்தியில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, கலப்பு உறுப்புகளின் (Cu, Zr, Ni) தடித்த அடுக்குகளை உருவாக்குவதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.3a,b.MA நேரத்தின் அதிகரிப்பு 12 மணிநேரத்திற்கு (இடைநிலை நிலை) பந்து ஆலையின் இயக்க ஆற்றலின் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுத்தது, இது படம் 3c இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சிறிய பொடிகளாக (200 μm க்கும் குறைவானது) கலவை தூள் சிதைவதற்கு வழிவகுத்தது.இந்த கட்டத்தில், பயன்படுத்தப்பட்ட வெட்டு விசையானது படம் 3c, d இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி மெல்லிய Cu, Zr, Ni குறிப்பு அடுக்குகளுடன் ஒரு புதிய உலோக மேற்பரப்பை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது.செதில்களின் இடைமுகத்தில் அடுக்குகளை அரைப்பதன் விளைவாக, புதிய கட்டங்களின் உருவாக்கத்துடன் திட-கட்ட எதிர்வினைகள் ஏற்படுகின்றன.
MA செயல்முறையின் உச்சக்கட்டத்தில் (50 மணிநேரத்திற்குப் பிறகு), ஃப்ளேக் மெட்டாலோகிராபி அரிதாகவே கவனிக்கத்தக்கது (படம் 3e, f), மற்றும் தூளின் பளபளப்பான மேற்பரப்பில் கண்ணாடி உலோகவியல் காணப்பட்டது.இதன் பொருள் MA செயல்முறை முடிக்கப்பட்டு ஒரு ஒற்றை எதிர்வினை கட்டம் உருவாக்கப்பட்டது.படத்தில் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட பகுதிகளின் அடிப்படை கலவை.3e (I, II, III), f, v, vi) என்பது ஆற்றல் பரவும் எக்ஸ்ரே ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (EDS) உடன் இணைந்து புல உமிழ்வு ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (FE-SEM) ஐப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்கப்பட்டது.(IV)
அட்டவணையில்.கலப்பு உறுப்புகளின் 2 தனிம செறிவுகள் அத்தியில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஒவ்வொரு பிராந்தியத்தின் மொத்த வெகுஜனத்தின் சதவீதமாக காட்டப்பட்டுள்ளன.3e, f.இந்த முடிவுகளை அட்டவணை 1 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ள Cu50Zr20Ni30 மற்றும் Cu50Zr40Ni10 இன் ஆரம்ப பெயரளவு கலவைகளுடன் ஒப்பிடுவது, இந்த இரண்டு இறுதி தயாரிப்புகளின் கலவைகள் பெயரளவு கலவைகளுக்கு மிக நெருக்கமாக இருப்பதைக் காட்டுகிறது.கூடுதலாக, படம் 3e,f இல் பட்டியலிடப்பட்டுள்ள பகுதிகளுக்கான கூறுகளின் ஒப்பீட்டு மதிப்புகள், ஒவ்வொரு மாதிரியின் கலவையில் ஒரு பகுதியிலிருந்து மற்றொரு பகுதிக்கு குறிப்பிடத்தக்க சரிவு அல்லது மாறுபாட்டை பரிந்துரைக்கவில்லை.ஒரு பிராந்தியத்திலிருந்து மற்றொரு பகுதிக்கு கலவையில் எந்த மாற்றமும் இல்லை என்பதே இதற்கு சான்றாகும்.இது அட்டவணை 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி சீரான அலாய் பொடிகளின் உற்பத்தியைக் குறிக்கிறது.
Cu50(Zr50-xNix) இறுதி தயாரிப்பு பொடியின் FE-SEM மைக்ரோகிராஃப்கள் படம் 4a-d இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 50 MA முறைகளுக்குப் பிறகு பெறப்பட்டது, இங்கு x என்பது முறையே 10, 20, 30 மற்றும் 40 at.% ஆகும்.இந்த அரைக்கும் படிக்குப் பிறகு, வான் டெர் வால்ஸ் விளைவு காரணமாக தூள் திரட்டப்படுகிறது, இது படம் 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 73 முதல் 126 என்எம் விட்டம் கொண்ட அல்ட்ராஃபைன் துகள்களைக் கொண்ட பெரிய திரட்டுகளை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது.
50-மணிநேர MAக்குப் பிறகு பெறப்பட்ட Cu50(Zr50-xNix) பொடிகளின் உருவவியல் பண்புகள்.Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 அமைப்புகளுக்கு, 50 MAக்குப் பிறகு பெறப்பட்ட பொடிகளின் FE-SEM படங்கள் முறையே (a), (b), (c) மற்றும் (d) இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.
குளிர் ஸ்ப்ரே ஃபீடரில் பொடிகளை ஏற்றுவதற்கு முன், அவை முதலில் 15 நிமிடங்களுக்கு பகுப்பாய்வு தர எத்தனாலில் சோனிகேட் செய்யப்பட்டு பின்னர் 150 ° C. வெப்பநிலையில் 2 மணி நேரம் உலர்த்தப்பட்டன.பூச்சு செயல்பாட்டில் பெரும்பாலும் பல கடுமையான சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும் ஒருங்கிணைப்பை வெற்றிகரமாக எதிர்த்துப் போராடுவதற்கு இந்த நடவடிக்கை எடுக்கப்பட வேண்டும்.எம்.ஏ செயல்முறை முடிந்த பிறகு, அலாய் பொடிகளின் ஒரே மாதிரியான தன்மையை ஆராய்வதற்காக மேலதிக ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன.அத்திப்பழத்தில்.5a-d இல் FE-SEM மைக்ரோகிராஃப்கள் மற்றும் முறையே 50 மணி நேரம் Mக்குப் பிறகு எடுக்கப்பட்ட Cu50Zr30Ni20 கலவையின் Cu, Zr மற்றும் Ni கலப்பு கூறுகளின் EDS படங்கள்.படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, துணை நானோமீட்டர் அளவைத் தாண்டி எந்த கலவை ஏற்ற இறக்கங்களையும் வெளிப்படுத்தாததால், இந்தப் படிக்குப் பிறகு பெறப்பட்ட அலாய் பொடிகள் ஒரே மாதிரியானவை என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
MG Cu50Zr30Ni20 தூளில் உள்ள உறுப்புகளின் உருவவியல் மற்றும் உள்ளூர் விநியோகம் 50 MA க்குப் பிறகு FE-SEM/எனர்ஜி டிஸ்பர்சிவ் எக்ஸ்-ரே ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (EDS) மூலம் பெறப்பட்டது.(அ) ​​(b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα மற்றும் (d) Ni-Kα இன் SEM மற்றும் X-ray EDS இமேஜிங்.
50-மணிநேர MAக்குப் பிறகு பெறப்பட்ட இயந்திரக் கலவை செய்யப்பட்ட Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 மற்றும் Cu50Zr20Ni30 பொடிகளின் எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்கள் படம் காட்டப்பட்டுள்ளன.முறையே 6a-d.இந்த அரைக்கும் நிலைக்குப் பிறகு, வெவ்வேறு Zr செறிவுகளைக் கொண்ட அனைத்து மாதிரிகளும் படம் 6 இல் காட்டப்பட்டுள்ள சிறப்பியல்பு ஒளிவட்டம் பரவல் வடிவங்களுடன் உருவமற்ற கட்டமைப்புகளைக் கொண்டிருந்தன.
50 மணிநேரத்திற்கு MA க்குப் பிறகு Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), மற்றும் Cu50Zr20Ni30 (d) பொடிகளின் எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்கள்.ஒரு ஒளிவட்டம்-பரவல் முறை விதிவிலக்கு இல்லாமல் அனைத்து மாதிரிகளிலும் காணப்பட்டது, இது ஒரு உருவமற்ற கட்டத்தின் உருவாக்கத்தைக் குறிக்கிறது.
உயர் தெளிவுத்திறன் புல உமிழ்வு டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (FE-HRTEM) கட்டமைப்பு மாற்றங்களைக் கவனிக்கவும், வெவ்வேறு MA நேரங்களில் பந்து அரைப்பதன் விளைவாக பொடிகளின் உள்ளூர் கட்டமைப்பைப் புரிந்துகொள்ளவும் பயன்படுத்தப்பட்டது.Cu50Zr30Ni20 மற்றும் Cu50Zr40Ni10 பொடிகளை அரைக்கும் ஆரம்ப (6 h) மற்றும் இடைநிலை (18 h) நிலைகளுக்குப் பிறகு FE-HRTEM முறையால் பெறப்பட்ட பொடிகளின் படங்கள் படம் காட்டப்பட்டுள்ளன.7a, முறையே.MA இன் 6 மணிநேரத்திற்குப் பிறகு பெறப்பட்ட தூளின் பிரகாசமான-புலப் படத்தின் (BFI) படி, தூள் fcc-Cu, hcp-Zr மற்றும் fcc-Ni உறுப்புகளின் தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்ட எல்லைகளைக் கொண்ட பெரிய தானியங்களைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் படம் 7a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி எதிர்வினை கட்டம் உருவாவதற்கான அறிகுறிகள் எதுவும் இல்லை.கூடுதலாக, நடுத்தரப் பகுதியிலிருந்து (அ) எடுக்கப்பட்ட தொடர்புள்ள தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பகுதி மாறுபாடு முறை (எஸ்ஏடிபி) கூர்மையான மாறுபாடு வடிவத்தை (படம் 7 பி) வெளிப்படுத்தியது, இது பெரிய படிகங்கள் இருப்பதையும் எதிர்வினை கட்டம் இல்லாததையும் குறிக்கிறது.
ஆரம்ப (6 மணி) மற்றும் இடைநிலை (18 மணி) நிலைகளுக்குப் பிறகு பெறப்பட்ட MA தூளின் உள்ளூர் கட்டமைப்பு பண்புகள்.(அ) ​​உயர் தெளிவுத்திறன் புல உமிழ்வு பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (FE-HRTEM) மற்றும் (b) 6 மணி நேரம் MA சிகிச்சைக்குப் பிறகு Cu50Zr30Ni20 தூள் தொடர்புடைய தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பகுதி டிஃப்ராக்டோகிராம் (SADP).18 மணிநேர MAக்குப் பிறகு பெறப்பட்ட Cu50Zr40Ni10 இன் FE-HRTEM படம் (c) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி.7c இல், MA இன் கால அளவு 18 மணிநேரத்திற்கு அதிகரித்தது, பிளாஸ்டிக் சிதைவுடன் இணைந்து தீவிர லட்டு குறைபாடுகளுக்கு வழிவகுத்தது.MA செயல்முறையின் இந்த இடைநிலை கட்டத்தில், ஸ்டேக்கிங் தவறுகள், லேட்டிஸ் குறைபாடுகள் மற்றும் புள்ளி குறைபாடுகள் (படம் 7) உள்ளிட்ட பல்வேறு குறைபாடுகள் தூளில் தோன்றும்.இந்த குறைபாடுகள் தானிய எல்லைகளில் உள்ள பெரிய தானியங்களை 20 nm க்கும் குறைவான அளவிலான துணை தானியங்களாக பிரிக்கின்றன (படம் 7c).
36 h MA க்கு அரைக்கப்பட்ட Cu50Z30Ni20 தூளின் உள்ளூர் அமைப்பு, படம் 8a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உருவமற்ற மெல்லிய மேட்ரிக்ஸில் உட்பொதிக்கப்பட்ட அல்ட்ராஃபைன் நானோகிரேன்களின் உருவாக்கத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.EMF இன் உள்ளூர் பகுப்பாய்வில், நானோக்ளஸ்டர்கள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன என்பதைக் காட்டுகிறது.8a சிகிச்சை அளிக்கப்படாத Cu, Zr மற்றும் Ni தூள் கலவைகளுடன் தொடர்புடையது.மேட்ரிக்ஸில் Cu இன் உள்ளடக்கம் ~32 at.% (மோசமான மண்டலம்) இலிருந்து ~74 at.% (பணக்கார மண்டலம்) வரை மாறுபடுகிறது, இது பன்முகத் தயாரிப்புகளின் உருவாக்கத்தைக் குறிக்கிறது.கூடுதலாக, இந்தப் படியில் அரைத்த பிறகு பெறப்பட்ட பொடிகளின் தொடர்புடைய SADPகள், படம் 8b இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இந்த சிகிச்சை அளிக்கப்படாத கலப்பு உறுப்புகளுடன் தொடர்புடைய கூர்மையான புள்ளிகளுடன் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை ஒளிவட்டம்-பரவல் உருவமற்ற கட்ட வளையங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று இருப்பதைக் காட்டுகிறது.
36 h-Cu50Zr30Ni20 தூளின் நானோ அளவிலான உள்ளூர் கட்டமைப்பு அம்சங்கள்.(அ) ​​பிரகாசமான புலப் படம் (BFI) மற்றும் தொடர்புடைய (b) Cu50Zr30Ni20 தூளின் SADP 36 மணிநேர MA க்கு அரைத்த பிறகு பெறப்பட்டது.
MA செயல்முறையின் முடிவில் (50 h), Cu50(Zr50-xNix), X, 10, 20, 30, மற்றும் 40 at.% பொடிகள், விதிவிலக்கு இல்லாமல், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உருவமற்ற கட்டத்தின் சிக்கலான உருவ அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன.ஒவ்வொரு கலவையின் தொடர்புடைய SADS இல் புள்ளி மாறுபாடு அல்லது கூர்மையான வளைய வடிவங்கள் எதுவும் கண்டறியப்படவில்லை.இது சுத்திகரிக்கப்படாத படிக உலோகம் இல்லாததைக் குறிக்கிறது, மாறாக ஒரு உருவமற்ற அலாய் தூள் உருவாகிறது.ஒளிவட்டம் பரவல் வடிவங்களைக் காட்டும் இந்தத் தொடர்புள்ள SADPகள் இறுதித் தயாரிப்புப் பொருளில் உருவமற்ற கட்டங்களின் வளர்ச்சிக்கான ஆதாரமாகவும் பயன்படுத்தப்பட்டன.
Cu50 MS அமைப்பின் (Zr50-xNix) இறுதி தயாரிப்பின் உள்ளூர் அமைப்பு.MA 50 க்குப் பிறகு பெறப்பட்ட (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 மற்றும் (d) Cu50Zr10Ni40 இன் FE-HRTEM மற்றும் தொடர்புள்ள நானோபீம் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்கள் (NBDP).
வேறுபட்ட ஸ்கேனிங் கலோரிமெட்ரியைப் பயன்படுத்தி, Cu50(Zr50-xNix) உருவமற்ற அமைப்பில் Ni (x) இன் உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்து கண்ணாடி மாற்ற வெப்பநிலை (Tg), சூப்பர் கூல்டு திரவப் பகுதி (ΔTx) மற்றும் படிகமயமாக்கல் வெப்பநிலை (Tx) ஆகியவற்றின் வெப்ப நிலைத்தன்மை ஆய்வு செய்யப்பட்டது.He வாயு ஓட்டத்தில் (DSC) பண்புகள்.50 மணிநேரத்திற்கு MA க்குப் பிறகு பெறப்பட்ட Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20 மற்றும் Cu50Zr10Ni40 உருவமற்ற உலோகக் கலவைகளின் DSC வளைவுகள் படம் காட்டப்பட்டுள்ளன.முறையே 10a, b, e.உருவமற்ற Cu50Zr20Ni30 இன் DSC வளைவு படம் 10 ஆம் நூற்றாண்டில் தனித்தனியாகக் காட்டப்படும் அதே வேளையில், DSC இல் ~700°Cக்கு சூடேற்றப்பட்ட Cu50Zr30Ni20 மாதிரி படம் 10g இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
50 மணிநேரத்திற்கு MA க்குப் பிறகு பெறப்பட்ட Cu50(Zr50-xNix) MG பொடிகளின் வெப்ப நிலைத்தன்மை கண்ணாடி மாற்ற வெப்பநிலை (Tg), படிகமயமாக்கல் வெப்பநிலை (Tx) மற்றும் சூப்பர் கூல்டு திரவப் பகுதி (ΔTx) ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.50 மணிநேரத்திற்கு MA க்குப் பிறகு Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), மற்றும் (e) Cu50Zr10Ni40 MG அலாய் பவுடர்களின் வித்தியாசமான ஸ்கேனிங் கலோரிமீட்டர் (DSC) பொடிகளின் தெர்மோகிராம்கள்.DSC இல் ~700°C க்கு சூடேற்றப்பட்ட Cu50Zr30Ni20 மாதிரியின் எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் (XRD) (d) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
படம் 10 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெவ்வேறு நிக்கல் செறிவுகள் (x) கொண்ட அனைத்து கலவைகளுக்கான டிஎஸ்சி வளைவுகள் இரண்டு வெவ்வேறு நிகழ்வுகளைக் குறிக்கின்றன, ஒன்று எண்டோடெர்மிக் மற்றும் மற்றொன்று எக்ஸோதெர்மிக்.முதல் எண்டோடெர்மிக் நிகழ்வு Tg உடன் ஒத்துள்ளது, இரண்டாவது Tx உடன் தொடர்புடையது.Tg மற்றும் Tx க்கு இடையில் இருக்கும் கிடைமட்ட இடைவெளி பகுதியானது subcooled திரவ பகுதி (ΔTx = Tx – Tg) என அழைக்கப்படுகிறது.Cu50Zr40Ni10 மாதிரியின் Tg மற்றும் Tx 526 ° C மற்றும் 612 ° C இல் வைக்கப்பட்டுள்ள Tg மற்றும் Tx உள்ளடக்கத்தை (x) 20 வரை % இல் 482 ° C மற்றும் 563 ° C என்ற குறைந்த வெப்பநிலை பக்கமாக மாற்றுகிறது.படம் 10b இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, முறையே Ni உள்ளடக்கம் (x) அதிகரிப்புடன் °C.இதன் விளைவாக, ΔTx Cu50Zr40Ni10 Cu50Zr30Ni20 (படம் 10b) க்கு 86 ° С (படம் 10a) இலிருந்து 81 ° C ஆக குறைகிறது.MC Cu50Zr40Ni10 அலாய்க்கு, Tg, Tx மற்றும் ΔTx ஆகியவற்றின் மதிப்புகள் 447 ° С, 526 ° С மற்றும் 79 ° С அளவுகளுக்கு குறைவதும் காணப்பட்டது (படம் 10b).Ni உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்பு MS அலாய் வெப்ப நிலைத்தன்மை குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது என்பதை இது குறிக்கிறது.மாறாக, MC Cu50Zr20Ni30 கலவையின் Tg (507 °C) மதிப்பு MC Cu50Zr40Ni10 கலவையை விட குறைவாக உள்ளது;ஆயினும்கூட, அதன் Tx அதனுடன் ஒப்பிடக்கூடிய மதிப்பைக் காட்டுகிறது (612 °C).எனவே, அத்தியில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ΔTx அதிக மதிப்பு (87 ° C) உள்ளது.10 ஆம் நூற்றாண்டு
Cu50(Zr50-xNix) MC அமைப்பு, Cu50Zr20Ni30 MC கலவையை உதாரணமாகப் பயன்படுத்தி, ஒரு கூர்மையான வெளிவெப்ப உச்சத்தின் மூலம் fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10, மற்றும் orthorhombic-ZrNi படிகக் கட்டங்கள் (Fig. ZrNi10c) ஆகியவற்றில் படிகமாக்குகிறது.உருவமற்ற நிலையிலிருந்து படிகத்திற்கு மாறுதல் MG மாதிரியின் எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது (படம். 10d) இது DSC இல் 700 °C க்கு வெப்பப்படுத்தப்பட்டது.
அத்திப்பழத்தில்.தற்போதைய வேலையில் மேற்கொள்ளப்படும் குளிர் தெளிப்பு செயல்முறையின் போது எடுக்கப்பட்ட புகைப்படங்களை 11 காட்டுகிறது.இந்த ஆய்வில், 50 மணிநேரத்திற்கு MA க்குப் பிறகு ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட உலோக கண்ணாடி தூள் துகள்கள் (உதாரணமாக Cu50Zr20Ni30 ஐப் பயன்படுத்தி) பாக்டீரியா எதிர்ப்பு மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன, மேலும் ஒரு துருப்பிடிக்காத எஃகு தகடு (SUS304) குளிர்ந்த தெளிப்பு பூசப்பட்டது.வெப்ப தெளிப்பு தொழில்நுட்பத் தொடரில் பூச்சு செய்வதற்கு குளிர் தெளிப்பு முறை தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது, ஏனெனில் இது வெப்ப தெளிப்பு தொழில்நுட்பத் தொடரில் மிகவும் திறமையான முறையாகும், இது உருவமற்ற மற்றும் நானோ கிரிஸ்டலின் பொடிகள் போன்ற உலோக மெட்டாஸ்டபிள் வெப்ப உணர்திறன் பொருட்களுக்கு பயன்படுத்தப்படலாம்.கட்டத்திற்கு உட்பட்டது அல்ல.மாற்றங்கள்.இந்த முறையைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் இது முக்கிய காரணியாகும்.குளிர் படிவு செயல்முறையானது அதிவேக துகள்களைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது துகள்களின் இயக்க ஆற்றலை பிளாஸ்டிக் சிதைவு, உருமாற்றம் மற்றும் அடி மூலக்கூறு அல்லது முன்னர் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட துகள்களின் தாக்கத்தின் மீது வெப்பமாக மாற்றுகிறது.
550 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் MG/SUS 304 ஐ ஐந்து தொடர்ச்சியான தயாரிப்புகளுக்கு பயன்படுத்தப்படும் குளிர் தெளிப்பு செயல்முறையை களப் புகைப்படங்கள் காட்டுகின்றன.
துகள்களின் இயக்க ஆற்றலும், பூச்சு உருவாகும் போது ஒவ்வொரு துகள்களின் வேகமும், பிளாஸ்டிக் சிதைவு (முதன்மைத் துகள்கள் மற்றும் துகள்களின் மேட்ரிக்ஸில் உள்ள இடைவினைகள் மற்றும் துகள்களின் இடைவினைகள்), திடப்பொருளின் இடைநிலை முடிச்சுகள், துகள்களுக்கு இடையேயான சுழற்சி, வெப்பம், உருமாற்றம் ஆகியவை வரம்புக்குட்பட்டதாக மாற்றப்படும். வெப்ப ஆற்றல் மற்றும் சிதைவு ஆற்றலில், இதன் விளைவாக ஒரு மீள் மோதலாக இருக்கும், அதாவது தாக்கத்திற்குப் பிறகு துகள்கள் வெறுமனே குதிக்கின்றன.துகள்/அடி மூலக்கூறுப் பொருளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் தாக்க ஆற்றலில் 90% உள்ளூர் வெப்பமாக மாற்றப்படுகிறது 40 .கூடுதலாக, தாக்க அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​துகள்/அடி மூலக்கூறு தொடர்பு பகுதியில் அதிக பிளாஸ்டிக் திரிபு விகிதங்கள் மிகக் குறுகிய காலத்தில் அடையப்படுகின்றன41,42.
பிளாஸ்டிக் சிதைவு பொதுவாக ஆற்றல் சிதறல் செயல்முறையாக கருதப்படுகிறது, அல்லது மாறாக, இடைமுகப் பகுதியில் வெப்ப ஆதாரமாக கருதப்படுகிறது.இருப்பினும், இடைமுகப் பகுதியில் வெப்பநிலை அதிகரிப்பு பொதுவாக இடைமுக உருகுதல் அல்லது அணுக்களின் பரஸ்பர பரவலின் குறிப்பிடத்தக்க தூண்டுதலுக்கு போதுமானதாக இல்லை.குளிர் தெளிப்பு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தும் போது ஏற்படும் தூள் ஒட்டுதல் மற்றும் தீர்வு ஆகியவற்றில் இந்த உலோக விட்ரஸ் பொடிகளின் பண்புகளின் விளைவை ஆசிரியர்களுக்குத் தெரிந்த எந்த வெளியீடும் ஆராயவில்லை.
MG Cu50Zr20Ni30 அலாய் பவுடரின் BFI ஐ படம் 12a இல் காணலாம், இது SUS 304 அடி மூலக்கூறில் (படம் 11, 12b) டெபாசிட் செய்யப்பட்டது.படத்தில் இருந்து பார்க்க முடியும், பூசப்பட்ட பொடிகள் அவற்றின் அசல் உருவமற்ற அமைப்பைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன, ஏனெனில் அவை எந்த படிக அம்சங்கள் அல்லது லேட்டிஸ் குறைபாடுகள் இல்லாமல் ஒரு நுட்பமான தளம் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன.மறுபுறம், படம் ஒரு வெளிநாட்டு கட்டத்தின் இருப்பைக் குறிக்கிறது, MG- பூசப்பட்ட தூள் மேட்ரிக்ஸில் (படம் 12a) சேர்க்கப்பட்டுள்ள நானோ துகள்கள் சாட்சியமளிக்கின்றன.படம் 12c பகுதி I (படம் 12a) உடன் தொடர்புடைய அட்டவணைப்படுத்தப்பட்ட நானோபீம் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்னை (NBDP) காட்டுகிறது.படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி.12c, NBDP ஒரு பலவீனமான ஒளிவட்டம்-பரவல் வடிவ வடிவமற்ற கட்டமைப்பை வெளிப்படுத்துகிறது மற்றும் ஒரு படிக பெரிய கன மெட்டாஸ்டபிள் Zr2Ni கட்டம் மற்றும் ஒரு டெட்ராகோனல் CuO கட்டத்துடன் தொடர்புடைய கூர்மையான புள்ளிகளுடன் இணைந்து செயல்படுகிறது.ஒரு சூப்பர்சோனிக் ஓட்டத்தில் திறந்த வெளியில் ஸ்ப்ரே துப்பாக்கியின் முனையிலிருந்து SUS 304 க்கு நகரும் போது தூள் ஆக்சிஜனேற்றம் மூலம் CuO உருவாக்கம் விளக்கப்படலாம்.மறுபுறம், உலோக கண்ணாடி பொடிகளின் சிதைவு 550 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் 30 நிமிடங்களுக்கு குளிர்ந்த தெளிப்பு சிகிச்சையின் பின்னர் பெரிய கன கட்டங்களை உருவாக்கியது.
(அ) ​​MG தூளின் FE-HRTEM படம் (b) SUS 304 அடி மூலக்கூறில் டெபாசிட் செய்யப்பட்டது (படம் உள்ளீடு).(a) இல் காட்டப்பட்டுள்ள வட்டக் குறியீட்டின் NBDP குறியீடு (c) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
பெரிய கன Zr2Ni நானோ துகள்களை உருவாக்குவதற்கான இந்த சாத்தியமான பொறிமுறையை சோதிக்க, ஒரு சுயாதீன சோதனை மேற்கொள்ளப்பட்டது.இந்தச் சோதனையில், SUS 304 அடி மூலக்கூறின் திசையில் 550 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் ஒரு அணுவாக்கியிலிருந்து பொடிகள் தெளிக்கப்பட்டன;இருப்பினும், அனீலிங் விளைவைத் தீர்மானிக்க, SUS304 துண்டுகளிலிருந்து பொடிகள் முடிந்தவரை விரைவாக அகற்றப்பட்டன (சுமார் 60 வினாடிகள்).)மற்றொரு தொடர் சோதனைகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன, அதில் தூள் பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு தோராயமாக 180 வினாடிகளில் அடி மூலக்கூறிலிருந்து அகற்றப்பட்டது.
புள்ளிவிவரங்கள் 13a,b, SUS 304 அடி மூலக்கூறுகளில் முறையே 60 வி மற்றும் 180 வினாடிகளுக்கு டெபாசிட் செய்யப்பட்ட இரண்டு ஸ்பட்டர் செய்யப்பட்ட பொருட்களின் ஸ்கேனிங் டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (STEM) டார்க் ஃபீல்ட் (DFI) படங்களைக் காட்டுகிறது.60 வினாடிகளுக்கு டெபாசிட் செய்யப்பட்ட தூள் படத்தில் உருவவியல் விவரங்கள் இல்லை, அம்சமின்மையைக் காட்டுகிறது (படம் 13a).இது XRD ஆல் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது, இது படம் 14a இல் காட்டப்பட்டுள்ள பரந்த முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை மாறுபாடு சிகரங்களால் சுட்டிக்காட்டப்பட்டபடி, இந்த பொடிகளின் ஒட்டுமொத்த அமைப்பு உருவமற்றது என்பதைக் காட்டுகிறது.இது மெட்டாஸ்டேபிள்/மெசோபேஸ் வீழ்படிவுகள் இல்லாததைக் குறிக்கிறது, இதில் தூள் அதன் அசல் உருவமற்ற அமைப்பைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.இதற்கு நேர்மாறாக, அதே வெப்பநிலையில் (550 டிகிரி செல்சியஸ்) டெபாசிட் செய்யப்பட்ட தூள், ஆனால் 180 வினாடிகளுக்கு அடி மூலக்கூறில் விடப்பட்டது, படம் 13 பி இல் உள்ள அம்புகளால் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, நானோமயமாக்கப்பட்ட தானியங்களின் படிவுகளைக் காட்டுகிறது.