Nature.comని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు.మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ సంస్కరణ CSSకి పరిమిత మద్దతును కలిగి ఉంది.ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ని (లేదా Internet Explorerలో అనుకూలత మోడ్‌ని ఆఫ్ చేయండి)ని ఉపయోగించాలని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము. ఈలోపు, నిరంతర మద్దతుని నిర్ధారించడానికి, మేము స్టైల్స్ మరియు JavaScript లేకుండా సైట్‌ని ప్రదర్శిస్తాము.
దీర్ఘకాలిక అంటువ్యాధుల అభివృద్ధిలో బయోఫిల్మ్‌లు ముఖ్యమైన భాగం, ప్రత్యేకించి వైద్య పరికరాలు ప్రమేయం ఉన్నప్పుడు. ఈ సమస్య వైద్య సమాజానికి పెద్ద సవాలుగా నిలుస్తుంది, ఎందుకంటే ప్రామాణిక యాంటీబయాటిక్‌లు బయోఫిల్మ్‌లను చాలా పరిమిత స్థాయిలో మాత్రమే నిర్మూలించగలవు. బయోఫిల్మ్ ఏర్పడటాన్ని నిరోధించడం వివిధ పూత పద్ధతులు మరియు కొత్త పదార్థాల అభివృద్ధికి దారితీసింది. ium లోహాలు, ఆదర్శ యాంటీమైక్రోబయల్ పూతలుగా ఉద్భవించాయి. అదే సమయంలో, ఉష్ణోగ్రత-సెన్సిటివ్ మెటీరియల్‌లను ప్రాసెస్ చేయడానికి ఇది సరైన పద్ధతి కాబట్టి కోల్డ్ స్ప్రే టెక్నాలజీని ఉపయోగించడం పెరిగింది. ఈ అధ్యయనం యొక్క ఉద్దేశ్యంలో భాగంగా, టెర్నరీ Cu-Zr-Niతో కూడిన ఒక నవల యాంటీ బాక్టీరియల్ ఫిల్మ్ మెటాలిక్ గ్లాస్‌ను అభివృద్ధి చేయడం. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ఉపరితలాలు.మెటాలిక్ గ్లాస్‌తో పూసిన సబ్‌స్ట్రేట్‌లు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌తో పోలిస్తే బయోఫిల్మ్ నిర్మాణాన్ని కనీసం 1 లాగ్‌తో గణనీయంగా తగ్గించగలిగాయి.
మానవ చరిత్రలో, ఏ సమాజమైనా తన నిర్దిష్ట అవసరాలకు అనుగుణంగా నవల మెటీరియల్‌ను రూపొందించి ప్రోత్సహించగలిగింది, దీని ఫలితంగా ప్రపంచీకరణ ఆర్థిక వ్యవస్థలో మెరుగైన పనితీరు మరియు ర్యాంకింగ్‌కు దారితీసింది.2 60 సంవత్సరాలుగా, మెటీరియల్ శాస్త్రవేత్తలు తమ సమయాన్ని ఒక ప్రధాన ఆందోళనపై దృష్టి సారించారు: నవల మరియు అత్యాధునిక పదార్థాల అన్వేషణ. ఇటీవలి పరిశోధనలు ఇప్పటికే ఉన్న పదార్థాల నాణ్యత మరియు పనితీరును మెరుగుపరచడం, అలాగే పూర్తిగా కొత్త రకాల పదార్థాలను సంశ్లేషణ చేయడం మరియు కనిపెట్టడంపై దృష్టి సారించాయి.
మిశ్రిత మూలకాల జోడింపు, మెటీరియల్ మైక్రోస్ట్రక్చర్ యొక్క మార్పు, మరియు థర్మల్, మెకానికల్ లేదా థర్మో-మెకానికల్ ప్రాసెసింగ్ టెక్నిక్‌ల యొక్క అప్లికేషన్ వివిధ రకాల పదార్థాల యొక్క యాంత్రిక, రసాయన మరియు భౌతిక లక్షణాలలో గణనీయమైన మెరుగుదలలకు దారితీసింది. ఇంకా, ఇప్పటివరకు వినని సమ్మేళనాలు విజయవంతంగా సంశ్లేషణ చేయబడ్డాయి. vanced Materials2.నానోక్రిస్టల్స్, నానోపార్టికల్స్, నానోట్యూబ్‌లు, క్వాంటం డాట్‌లు, జీరో డైమెన్షనల్, నిరాకార మెటాలిక్ గ్లాసెస్ మరియు హై-ఎంట్రోపీ అల్లాయ్‌లు గత శతాబ్దపు మధ్యకాలం నుండి ప్రపంచంలోకి ప్రవేశపెట్టబడిన అధునాతన పదార్థాలకు కొన్ని ఉదాహరణలు. ఆఫ్-బ్యాలెన్స్ తరచుగా జోడించబడుతుంది. సమతౌల్యం నుండి గణనీయంగా వైదొలగడానికి కొత్త ఫాబ్రికేషన్ పద్ధతులను అమలు చేయడం ఫలితంగా, మెటాలిక్ గ్లాసెస్ అని పిలువబడే మెటాస్టేబుల్ మిశ్రమాల యొక్క సరికొత్త తరగతి కనుగొనబడింది.
1960లో కాల్‌టెక్‌లో ఆయన చేసిన పని, గ్లాసీ Au-25 వద్ద % Si మిశ్రమాలను సెకనుకు దాదాపు మిలియన్ డిగ్రీల వద్ద వేగంగా పటిష్టం చేయడం ద్వారా లోహ మిశ్రమాల భావనలో విప్లవాన్ని తీసుకొచ్చింది. MG మిశ్రమాల సంశ్లేషణలో మొట్టమొదటి మార్గదర్శక అధ్యయనాలు, దాదాపు అన్ని మెటాలిక్ గ్లాసెస్ క్రింది పద్ధతుల్లో ఒకదానిని ఉపయోగించి పూర్తిగా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి;(i) కరిగే లేదా ఆవిరి యొక్క వేగవంతమైన ఘనీభవనం, (ii) లాటిస్ యొక్క పరమాణు రుగ్మత, (iii) స్వచ్ఛమైన లోహ మూలకాల మధ్య ఘన-స్థితి అమోర్ఫిజేషన్ ప్రతిచర్యలు మరియు (iv) మెటాస్టేబుల్ దశల యొక్క ఘన-స్థితి పరివర్తనాలు.
స్ఫటికాల యొక్క నిర్వచించే లక్షణం అయిన స్ఫటికాలతో అనుబంధించబడిన దీర్ఘ-శ్రేణి పరమాణు క్రమం లేకపోవడం వల్ల MGలు ప్రత్యేకించబడ్డాయి. నేటి ప్రపంచంలో, లోహ గాజు రంగంలో గొప్ప పురోగతి సాధించబడింది. అవి ఘన-స్థితి భౌతిక శాస్త్రంలో మాత్రమే కాకుండా, లోహశాస్త్రం మరియు ఉపరితల రసాయన శాస్త్రంలో కూడా ఆసక్తిని కలిగి ఉన్న ఆసక్తికరమైన లక్షణాలతో కూడిన నవల పదార్థాలు. ఘన లోహాల నుండి, ఇది వివిధ రంగాలలో సాంకేతిక అనువర్తనాల కోసం ఒక ఆసక్తికరమైన అభ్యర్థిని చేస్తుంది. వాటికి కొన్ని ముఖ్యమైన లక్షణాలు ఉన్నాయి;(i) అధిక మెకానికల్ డక్టిలిటీ మరియు దిగుబడి బలం, (ii) అధిక అయస్కాంత పారగమ్యత, (iii) తక్కువ బలవంతం, (iv) అసాధారణ తుప్పు నిరోధకత, (v) ఉష్ణోగ్రత స్వాతంత్ర్యం 6,7 యొక్క వాహకత.
మెకానికల్ అల్లాయింగ్ (MA)1,8 అనేది సాపేక్షంగా కొత్త సాంకేతికత, దీనిని 19839లో తొలిసారిగా ప్రొ. CC కాక్ మరియు సహచరులు పరిచయం చేశారు. వారు గది ఉష్ణోగ్రతకు చాలా దగ్గరగా పరిసర ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్వచ్ఛమైన మూలకాల మిశ్రమాన్ని గ్రౌండింగ్ చేయడం ద్వారా నిరాకార Ni60Nb40 పౌడర్‌లను తయారు చేశారు.సాధారణంగా, ఒక రియాక్టర్‌లో రియాక్టెంట్ మెటీరియల్ పౌడర్‌ల డిఫ్యూసివ్ కప్లింగ్ మధ్య MA రియాక్షన్ జరుగుతుంది, సాధారణంగా స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌తో బాల్ మిల్ 10 (Fig. 1a, b) తయారు చేస్తారు. అప్పటి నుండి, ఈ యాంత్రికంగా ప్రేరేపించబడిన ఘన-స్థితి ప్రతిచర్యను నవల నిరాకార/లోహపు 1 మిల్లింగ్ గ్లాస్ పౌడర్‌లను ఉపయోగించి నవల తక్కువ శక్తితో తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. 11,12,13,14,15, 16.ముఖ్యంగా, ఈ పద్ధతి Cu-Ta17 వంటి మిశ్రిత వ్యవస్థలను, అలాగే అల్-ట్రాన్సిషన్ మెటల్ సిస్టమ్స్ (TM; Zr, Hf, Nb మరియు Ta) వంటి అధిక ద్రవీభవన బిందువు మిశ్రమాలను సిద్ధం చేయడానికి ఉపయోగించబడింది. మెటల్ ఆక్సైడ్‌లు, కార్బైడ్‌లు, నైట్రైడ్‌లు, కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు, నానోడైమండ్స్, అలాగే టాప్-డౌన్ విధానం 1 మరియు మెటాస్టేబుల్ దశల ద్వారా విస్తృత స్థిరీకరణ వంటి పారిశ్రామిక స్థాయి నానోక్రిస్టలైన్ మరియు నానోకంపొజిట్ పౌడర్ కణాల తయారీకి నోటెక్నాలజీ సాధనాలు.
ఈ అధ్యయనంలో Cu50(Zr50−xNix) మెటాలిక్ గ్లాస్ (MG) కోటింగ్/SUS 304ని సిద్ధం చేయడానికి ఉపయోగించే ఫాబ్రికేషన్ పద్ధతిని చూపే స్కీమాటిక్.(a) వివిధ Ni సాంద్రతలు కలిగిన MG అల్లాయ్ పౌడర్‌ల తయారీ x (x; 10, 20, 30 మరియు 40 at.%) తక్కువ శక్తితో తయారు చేయడం. ol స్టీల్ బంతులు, మరియు (b) He వాతావరణంతో నిండిన గ్లోవ్ బాక్స్‌లో సీలు చేయబడింది.(c) గ్రైండింగ్ సమయంలో బంతి కదలికను వివరించే గ్రైండింగ్ పాత్ర యొక్క పారదర్శక నమూనా. 50 గంటల తర్వాత పొందిన పొడి యొక్క తుది ఉత్పత్తి కోల్డ్ స్ప్రే పద్ధతి (d) ఉపయోగించి SUS 304 సబ్‌స్ట్రేట్‌ను పూయడానికి ఉపయోగించబడింది.
బల్క్ మెటీరియల్ ఉపరితలాల (సబ్‌స్ట్రేట్‌లు) విషయానికి వస్తే, ఉపరితల ఇంజనీరింగ్‌లో అసలు బల్క్ మెటీరియల్‌లో లేని నిర్దిష్ట భౌతిక, రసాయన మరియు సాంకేతిక లక్షణాలను అందించడానికి ఉపరితలాల (సబ్‌స్ట్రేట్‌లు) రూపకల్పన మరియు మార్పు ఉంటుంది. ఉపరితల చికిత్సల ద్వారా ప్రభావవంతంగా మెరుగుపరచబడే కొన్ని లక్షణాలు రాపిడి నిరోధకత, ఆక్సీకరణ మరియు తుప్పు నిరోధకత, ఘర్షణ గుణకం, జీవ-నాణ్యత, కొన్ని నాణ్యత లక్షణాలు. మెటలర్జికల్, మెకానికల్ లేదా కెమికల్ టెక్నిక్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా మెరుగుపరచవచ్చు.ప్రసిద్ధ ప్రక్రియగా, పూత అనేది మరొక పదార్థంతో తయారు చేయబడిన బల్క్ ఆబ్జెక్ట్ (సబ్‌స్ట్రేట్) ఉపరితలంపై కృత్రిమంగా నిక్షిప్తం చేయబడిన పదార్థం యొక్క ఒకే లేదా బహుళ పొరలుగా నిర్వచించబడింది.
కొన్ని మైక్రోమీటర్ల (10-20 మైక్రోమీటర్ల కంటే తక్కువ) నుండి 30 మైక్రోమీటర్ల కంటే ఎక్కువ లేదా కొన్ని మిల్లీమీటర్ల వరకు మందంతో తగిన ఉపరితల రక్షణ పొరలను జమ చేయడానికి, అనేక పద్ధతులు మరియు సాంకేతికతలను వర్తింపజేయవచ్చు. సాధారణంగా, పూత ప్రక్రియలను రెండు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: (i) తడి పూత పద్ధతులు, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్, ఎలక్ట్రోలెస్ ప్లేటింగ్, మరియు వేడిగా ఉండే కోటింగ్ పద్ధతులు సర్ఫేసింగ్ , భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ (PVD), రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD), థర్మల్ స్ప్రే పద్ధతులు మరియు ఇటీవల కోల్డ్ స్ప్రే పద్ధతులు 24 (Fig. 1d).
బయోఫిల్మ్‌లను మైక్రోబియల్ కమ్యూనిటీలుగా నిర్వచించారు, అవి ఉపరితలాలకు తిరిగి పొందలేని విధంగా జతచేయబడతాయి మరియు స్వీయ-ఉత్పత్తి ఎక్స్‌ట్రాసెల్యులర్ పాలిమర్‌లతో (EPS) చుట్టుముట్టబడతాయి.ఉపరిపక్వమైన బయోఫిల్మ్ నిర్మాణం ఆహార పరిశ్రమ, నీటి వ్యవస్థలు మరియు ఆరోగ్య సంరక్షణ పరిసరాలతో సహా అనేక పారిశ్రామిక రంగాలలో గణనీయమైన నష్టాలకు దారి తీస్తుంది. iaceae మరియు Staphylococci) చికిత్స చేయడం చాలా కష్టం. ఇంకా, పరిపక్వ బయోఫిల్మ్‌లు ప్లాంక్టోనిక్ బ్యాక్టీరియా కణాలతో పోలిస్తే యాంటీబయాటిక్ చికిత్సకు 1000 రెట్లు ఎక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉన్నాయని నివేదించబడింది, ఇది ప్రధాన చికిత్సా సవాలుగా పరిగణించబడుతుంది. s,25,26 ఇది బాక్టీరియా ప్రసారం మరియు పదార్థ విధ్వంసాన్ని నివారించడంలో సహాయపడుతుంది.
బయోఫిల్మ్ నిర్మాణం కారణంగా యాంటీబయాటిక్ చికిత్సలకు బ్యాక్టీరియా యొక్క విస్తృతమైన ప్రతిఘటన, సురక్షితంగా వర్తించగల సమర్థవంతమైన యాంటీమైక్రోబయల్ మెమ్బ్రేన్-పూతతో కూడిన ఉపరితలాన్ని అభివృద్ధి చేయవలసిన అవసరానికి దారితీసింది. అవి అవసరమైన చోట, అత్యంత కేంద్రీకృతమైన మరియు తగిన మొత్తంలో. బ్యాక్టీరియాకు నిరోధకత కలిగిన గ్రాఫేన్/జర్మానియం28, బ్లాక్ డైమండ్29 మరియు ZnO-డోప్డ్ డైమండ్ లాంటి కార్బన్ కోటింగ్‌లు30 వంటి ప్రత్యేకమైన పూత పదార్థాలను అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది. బ్యాక్టీరియా కాలుష్యం నుండి దీర్ఘకాలిక రక్షణను అందించడానికి ఉపరితలాలలోకి సూక్ష్మక్రిమి సంహారక రసాయనాలు బాగా ప్రాచుర్యం పొందుతున్నాయి. మూడు విధానాలు పూతతో కూడిన ఉపరితలాలపై యాంటీమైక్రోబయల్ ప్రభావాలను ఉత్పత్తి చేయగలవు అయినప్పటికీ, ప్రతి ఒక్కటి అనువర్తన వ్యూహాలను అభివృద్ధి చేసేటప్పుడు పరిగణించవలసిన పరిమితులను కలిగి ఉంటాయి.
ప్రస్తుతం మార్కెట్‌లో ఉన్న ఉత్పత్తులు జీవశాస్త్రపరంగా చురుకైన పదార్ధాల కోసం రక్షిత పూతలను విశ్లేషించడానికి మరియు పరీక్షించడానికి తగినంత సమయం లేకపోవడంతో ఆటంకం కలిగిస్తున్నాయి. కంపెనీలు తమ ఉత్పత్తులు వినియోగదారులకు కావాల్సిన క్రియాత్మక అంశాలను అందజేస్తాయని పేర్కొంది;అయినప్పటికీ, ప్రస్తుతం మార్కెట్‌లో ఉన్న ఉత్పత్తుల విజయానికి ఇది అడ్డంకిగా ఉంది. ఇప్పుడు వినియోగదారులకు అందుబాటులో ఉన్న అనేక యాంటీమైక్రోబయాల్ థెరపీలలో వెండి నుండి తీసుకోబడిన సమ్మేళనాలు ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఈ ఉత్పత్తులు సూక్ష్మజీవుల సంభావ్య ప్రమాదకరమైన ప్రభావాల నుండి వినియోగదారులను రక్షించడానికి అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. లోపల మరియు వెలుపల పని చేయడం ఇప్పటికీ చాలా కష్టమైన పని అని రుజువు చేస్తోంది. ఇది ఆరోగ్యం మరియు భద్రత రెండింటికి సంబంధించిన ప్రమాదాల కారణంగా ఉంది. మానవులకు తక్కువ హాని కలిగించే యాంటీమైక్రోబయాల్ ఏజెంట్‌ను కనుగొనడం మరియు ఎక్కువ కాలం షెల్ఫ్ లైఫ్ ఉన్న పూత ఉపరితలాలలో దానిని ఎలా చేర్చాలో గుర్తించడం. ఏజెంట్ విడుదల చేయబడుతుంది.అవి ప్రారంభ బాక్టీరియా సంశ్లేషణను నిరోధించడం ద్వారా (ఉపరితలంపై ప్రోటీన్ పొర ఏర్పడటాన్ని ప్రతిఘటించడంతో సహా) లేదా సెల్ గోడతో జోక్యం చేసుకోవడం ద్వారా బ్యాక్టీరియాను చంపడం ద్వారా దీన్ని చేయవచ్చు.
ప్రాథమికంగా, ఉపరితల పూత అనేది ఉపరితల-సంబంధిత లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి ఒక భాగం యొక్క ఉపరితలంపై మరొక పొరను ఉంచే ప్రక్రియ. ఉపరితల పూత యొక్క లక్ష్యం భాగం యొక్క సమీప-ఉపరితల ప్రాంతం యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు/లేదా కూర్పుకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఉపరితల పూత సాంకేతికతలను వివిధ పద్ధతులుగా విభజించవచ్చు. పూత సృష్టించడానికి ఉపయోగించే పద్ధతి.
(ఎ) ఉపరితలం కోసం ఉపయోగించే ప్రధాన ఫాబ్రికేషన్ టెక్నిక్‌లను చూపే ఇన్‌సెట్, మరియు (బి) కోల్డ్ స్ప్రే టెక్నిక్ యొక్క ఎంచుకున్న ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు.
కోల్డ్ స్ప్రే సాంకేతికత సాంప్రదాయిక థర్మల్ స్ప్రే పద్ధతులతో అనేక సారూప్యతలను పంచుకుంటుంది. అయితే, కోల్డ్ స్ప్రే ప్రక్రియ మరియు కోల్డ్ స్ప్రే మెటీరియల్‌లను ప్రత్యేకంగా విశిష్టంగా మార్చే కొన్ని కీలకమైన ప్రాథమిక లక్షణాలు కూడా ఉన్నాయి. కోల్డ్ స్ప్రే సాంకేతికత ఇప్పటికీ ప్రారంభ దశలోనే ఉంది, కానీ ఉజ్వల భవిష్యత్తును కలిగి ఉంది. మాల్ స్ప్రే టెక్నాలజీ, ఈ సమయంలో పౌడర్‌ను సబ్‌స్ట్రేట్‌లో డిపాజిట్ చేయడానికి కరిగించాలి. సహజంగానే, నానోక్రిస్టల్స్, నానోపార్టికల్స్, నిరాకార మరియు మెటాలిక్ గ్లాసెస్40, 41, 42 వంటి చాలా ఉష్ణోగ్రత-సెన్సిటివ్ మెటీరియల్‌లకు ఈ సాంప్రదాయ పూత ప్రక్రియ తగినది కాదు. (i) సబ్‌స్ట్రేట్‌కి కనిష్ట వేడి ఇన్‌పుట్, (ii) సబ్‌స్ట్రేట్ కోటింగ్ ఎంపికలలో వశ్యత, (iii) దశ పరివర్తన లేకపోవడం మరియు ధాన్యం పెరుగుదల, (iv) అధిక బంధం బలం1,39 (Fig.2b).అదనంగా, కోల్డ్ స్ప్రే కోటింగ్ మెటీరియల్స్ అధిక తుప్పు నిరోధకత, అధిక బలం మరియు కాఠిన్యం, అధిక విద్యుత్ వాహకత మరియు అధిక సాంద్రత కలిగి ఉంటాయి41. కోల్డ్ స్ప్రే ప్రక్రియ యొక్క ప్రయోజనాలకు విరుద్ధంగా, ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించడంలో ఇంకా కొన్ని నష్టాలు ఉన్నాయి, మూర్తి 2bలో చూపిన విధంగా. .మరోవైపు, సిరామిక్/మెటల్ కాంపోజిట్ పౌడర్‌లను పూతలకు ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించవచ్చు. ఇతర థర్మల్ స్ప్రే పద్ధతులకు కూడా ఇదే వర్తిస్తుంది. సంక్లిష్టమైన ఉపరితలాలు మరియు అంతర్గత పైపు ఉపరితలాలు స్ప్రే చేయడం ఇప్పటికీ కష్టం.
ప్రస్తుత పని మెటాలిక్ గ్లాసీ పౌడర్‌లను ముడి పూత పదార్థాలుగా ఉపయోగించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నందున, ఈ ప్రయోజనం కోసం సాంప్రదాయిక థర్మల్ స్ప్రేయింగ్‌ను ఉపయోగించలేమని స్పష్టమవుతుంది. ఎందుకంటే లోహ గాజు పొడులు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్ఫటికీకరిస్తాయి.
వైద్య మరియు ఆహార పరిశ్రమలలో ఉపయోగించే చాలా సాధనాలు శస్త్రచికిత్సా పరికరాల ఉత్పత్తికి 12 మరియు 20 wt% మధ్య క్రోమియం కంటెంట్‌తో ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మిశ్రమాలతో తయారు చేయబడ్డాయి. oys, వాటి అధిక తుప్పు నిరోధకత ఉన్నప్పటికీ, ముఖ్యమైన యాంటీమైక్రోబయాల్ లక్షణాలను ప్రదర్శించవు. ఆరోగ్య క్షీణతకు దారితీస్తుంది, ఇది ప్రత్యక్షంగా లేదా పరోక్షంగా మానవ ఆరోగ్యాన్ని ప్రభావితం చేసే అనేక పరిణామాలను కలిగి ఉంటుంది.
ఈ అధ్యయనం కువైట్ ఫౌండేషన్ ఫర్ ది అడ్వాన్స్‌మెంట్ ఆఫ్ సైన్స్ (KFAS), కాంట్రాక్ట్ నెం. 2010-550401 ద్వారా నిధులు సమకూర్చబడిన ప్రాజెక్ట్ యొక్క మొదటి దశ, ఇది MA సాంకేతికతను ఉపయోగించి (టేబుల్ 1 ) మెటాలిక్ గ్లాసీ Cu-Zr-Ni టెర్నరీ పౌడర్‌లను ఉత్పత్తి చేసే సాధ్యాసాధ్యాలను పరిశోధిస్తుంది. 2023, సిస్టమ్ యొక్క ఎలెక్ట్రోకెమికల్ తుప్పు లక్షణాలు మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను వివరంగా పరిశీలిస్తుంది. వివిధ బ్యాక్టీరియా జాతుల కోసం వివరణాత్మక మైక్రోబయోలాజికల్ పరీక్షలు నిర్వహించబడతాయి.
ఈ పేపర్‌లో, గ్లాస్ ఫార్మింగ్ ఎబిలిటీ (GFA)పై Zr అల్లాయింగ్ ఎలిమెంట్ కంటెంట్ ప్రభావం పదనిర్మాణ మరియు నిర్మాణ లక్షణాల ఆధారంగా చర్చించబడింది. అదనంగా, పూతతో కూడిన మెటాలిక్ గ్లాస్ పౌడర్ కోటింగ్/SUS304 కాంపోజిట్ యొక్క యాంటీ బాక్టీరియల్ లక్షణాలు కూడా చర్చించబడ్డాయి. ఇంకా, శీతల గ్లాస్ పౌడర్‌లో లోహపు ద్రవ రూపాంతరం చెందే సమయంలో శీతల గ్లాస్ పౌడర్ ఏర్పడే అవకాశాన్ని పరిశోధించడానికి ప్రస్తుత పని జరిగింది. గాజు వ్యవస్థలు.ప్రతినిధి ఉదాహరణలుగా, ఈ అధ్యయనంలో Cu50Zr30Ni20 మరియు Cu50Zr20Ni30 మెటాలిక్ గాజు మిశ్రమాలు ఉపయోగించబడ్డాయి.
ఈ విభాగంలో, తక్కువ ఎనర్జీ బాల్ మిల్లింగ్‌లోని ఎలిమెంటల్ Cu, Zr మరియు Ni పౌడర్‌ల యొక్క పదనిర్మాణ మార్పులు ప్రదర్శించబడ్డాయి.
బాల్ మిల్లింగ్ సమయం యొక్క వివిధ దశల తర్వాత పొందిన మెకానికల్ అల్లాయ్ (MA) పౌడర్‌ల యొక్క మెటాలోగ్రాఫిక్ లక్షణాలు. ఫీల్డ్ ఎమిషన్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (FE-SEM) MA మరియు Cu50Zr40Ni10 పౌడర్‌ల చిత్రాలు 3, 12 మరియు 50 h తక్కువ శక్తి బాల్ మిల్లింగ్ సమయాల తర్వాత పొందిన 3, 12 మరియు 50 h (rc) వ్యవస్థలో (a) 20 లో చూపబడ్డాయి (a) సమయం తర్వాత తీసిన Cu50Zr40Ni10 సిస్టమ్ యొక్క అదే MA సంబంధిత చిత్రాలు (b), (d) మరియు (f)లో చూపబడ్డాయి.
బాల్ మిల్లింగ్ సమయంలో, ఫిగ్ 1aలో చూపిన విధంగా, మెటల్ పౌడర్‌కి బదిలీ చేయగల ప్రభావవంతమైన గతి శక్తి పారామితుల కలయిక ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. ఇందులో బంతులు మరియు పౌడర్‌ల మధ్య ఘర్షణలు, గ్రైండింగ్ మీడియా మధ్య లేదా మధ్య ఇరుక్కున్న పౌడర్ యొక్క సంపీడన మకా, పడిపోతున్న బంతుల ప్రభావం, బాల్ లోడ్, కదిలే బాల్‌ల ద్వారా వేవ్‌లోడ్ డ్రాగ్, బాల్‌ల ద్వారా కదిలే బాల్‌ల ద్వారా వేవ్‌లోడ్ డ్రాగ్ చేయడం వల్ల షీర్ మరియు ధరిస్తారు. 1a).ఎలిమెంటల్ Cu, Zr మరియు Ni పౌడర్‌లు MA (3 h) యొక్క ప్రారంభ దశలో కోల్డ్ వెల్డింగ్ కారణంగా తీవ్రంగా వైకల్యం చెందాయి, ఫలితంగా పెద్ద పౌడర్ కణాలు (>1 మిమీ వ్యాసం) ఏర్పడతాయి.ఈ పెద్ద మిశ్రమ కణాలు మిశ్రమ మూలకాల యొక్క మందపాటి పొరలను ఏర్పరచడం ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి (Cu, Zr, Ni), దశ 2 నుండి క్రియేట్ 3వ దశలో చూపిన విధంగా. బాల్ మిల్లు యొక్క గతిశక్తిలో పెరుగుదల, ఫలితంగా మిశ్రమ పౌడర్ సూక్ష్మమైన పొడులుగా (200 µm కంటే తక్కువ) కుళ్ళిపోతుంది, ఇది అంజీర్ 3c,dలో చూపబడింది. ఈ దశలో, ప్రయోగించిన కోత బలం చక్కటి Cu, Zr, Ni సూచన పొరలతో కూడిన కొత్త లోహ ఉపరితలం ఏర్పడటానికి దారి తీస్తుంది. కొత్త దశలను రూపొందించడానికి రేకుల ముఖం.
MA ప్రక్రియ యొక్క క్లైమాక్స్‌లో (50 h తర్వాత), ఫ్లాకీ మెటాలోగ్రఫీ కేవలం మసకగా కనిపించింది (Fig. 3e,f), కానీ పౌడర్ యొక్క మెరుగుపెట్టిన ఉపరితలం మిర్రర్ మెటాలోగ్రఫీని చూపింది. దీని అర్థం MA ప్రక్రియ పూర్తయింది మరియు ఒకే ప్రతిచర్య దశను సృష్టించడం జరిగింది. ఫీల్డ్ యొక్క మూలక కూర్పు Fig. II, 3e ద్వారా నిర్ణయించబడింది. మైక్రోస్కోపీ (FE-SEM) శక్తి డిస్పర్సివ్ ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోస్కోపీ (EDS) (IV)తో కలిపి.
టేబుల్ 2లో, మిశ్రిత మూలకాల యొక్క మౌళిక సాంద్రతలు అంజీర్ 3e,fలో ఎంపిక చేయబడిన ప్రతి ప్రాంతం యొక్క మొత్తం బరువులో ఒక శాతంగా చూపబడ్డాయి. ఈ ఫలితాలను టేబుల్ 1లో జాబితా చేయబడిన Cu50Zr20Ni30 మరియు Cu50Zr40Ni10 యొక్క ప్రారంభ నామమాత్రపు కూర్పులతో పోల్చినప్పుడు, ఈ రెండు కూర్పులలో అంతిమ విలువలు ఏవీ లేవు. e, Fig. 3e,fలో జాబితా చేయబడిన ప్రాంతాలకు సంబంధించిన సాపేక్ష కాంపోనెంట్ విలువలు ఒక ప్రాంతం నుండి మరొక ప్రాంతానికి ప్రతి నమూనా యొక్క కూర్పులో గణనీయమైన క్షీణత లేదా హెచ్చుతగ్గులను సూచించవు. ఇది ఒక ప్రాంతం నుండి మరొక ప్రాంతానికి కూర్పులో ఎటువంటి మార్పు లేదని ఇది రుజువు చేస్తుంది. ఇది టేబుల్ 2 లో చూపిన విధంగా సజాతీయ మిశ్రమం పొడుల ఉత్పత్తిని సూచిస్తుంది.
తుది ఉత్పత్తి Cu50(Zr50−xNix) పౌడర్ యొక్క FE-SEM మైక్రోగ్రాఫ్‌లు 50 MA సార్లు తర్వాత పొందబడ్డాయి, అంజీర్. 4a-dలో చూపిన విధంగా, ఇక్కడ x వరుసగా 10, 20, 30 మరియు 40 వద్ద.%. ఈ మిల్లింగ్ దశ తర్వాత, పౌడర్ సమ్మేళనంగా ఏర్పడే ప్రభావం వల్ల పెద్ద మొత్తంలో వాన్‌ట్రాగ్ ప్రభావం ఏర్పడుతుంది. మూర్తి 4లో చూపిన విధంగా 73 నుండి 126 nm వరకు వ్యాసం కలిగిన సూక్ష్మ కణాలు.
MA సమయం 50 h తర్వాత పొందబడిన Cu50(Zr50−xNix) పౌడర్‌ల యొక్క పదనిర్మాణ లక్షణాలు. Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 సిస్టమ్‌ల కోసం, (చూపబడిన పౌడర్‌లు) (FE-SEM) యొక్క చిత్రాలు FE-SEM తర్వాత చూపబడ్డాయి. సి) మరియు (డి), వరుసగా.
కోల్డ్ స్ప్రే ఫీడర్‌లో పౌడర్‌లను లోడ్ చేయడానికి ముందు, వాటిని మొదట ఎనలిటికల్ గ్రేడ్ ఇథనాల్‌లో 15 నిమిషాల పాటు సోనికేట్ చేసి, ఆపై 150 ° C వద్ద 2 గంటల పాటు ఎండబెట్టారు. పూత ప్రక్రియ అంతటా తరచుగా అనేక ముఖ్యమైన సమస్యలను కలిగించే సముదాయాన్ని విజయవంతంగా ఎదుర్కోవడానికి ఈ దశను తప్పక తీసుకోవాలి. MA ప్రక్రియ పూర్తయిన తర్వాత, అన్ని పౌడర్‌లను పరిశోధించారు. M మైక్రోగ్రాఫ్‌లు మరియు Cu50Zr30Ni20 మిశ్రమం యొక్క Cu, Zr మరియు Ni మిశ్రమ మూలకాల యొక్క సంబంధిత EDS చిత్రాలు వరుసగా 50 h M సమయం తర్వాత పొందబడ్డాయి. ఈ దశ తర్వాత ఉత్పత్తి చేయబడిన మిశ్రమం పౌడర్‌లు సజాతీయంగా ఉన్నాయని గమనించాలి, ఎందుకంటే అవి చూపిన ఉప-నానోమీటర్ స్థాయికి మించి ఎటువంటి కూర్పు హెచ్చుతగ్గులను చూపవు.
FE-SEM/ఎనర్జీ డిస్పర్సివ్ ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోస్కోపీ (EDS) ద్వారా 50 MA సార్లు పొందిన MG Cu50Zr30Ni20 పౌడర్ యొక్క పదనిర్మాణ శాస్త్రం మరియు స్థానిక మూలక పంపిణీ (బి) Cu-Kα, (c) Zr-Lα మరియు (d) చిత్రాల యొక్క SEM మరియు X-రే EDS మ్యాపింగ్
MA సమయం 50 h తర్వాత పొందిన యాంత్రికంగా కలిపిన Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 మరియు Cu50Zr20Ni30 పౌడర్‌ల యొక్క XRD నమూనాలు వరుసగా అంజీర్ 6a-dలో చూపబడ్డాయి. Zphr40Ni10 యొక్క XRD నమూనాలు వరుసగా Zph. అంజీర్ 6లో చూపబడిన హాలో డిఫ్యూజన్ నమూనాలు.
MA సమయం 50 h తర్వాత (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 మరియు (d) Cu50Zr20Ni30 పౌడర్‌ల యొక్క XRD నమూనాలు. మినహాయింపు లేకుండా అన్ని నమూనాలు హేలో వ్యాప్తి నమూనాను చూపించాయి.
ఫీల్డ్ ఎమిషన్ హై-రిజల్యూషన్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (FE-HRTEM) నిర్మాణ మార్పులను గమనించడానికి మరియు వివిధ MA సమయాల్లో బాల్ మిల్లింగ్ ఫలితంగా పొడుల యొక్క స్థానిక నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి ఉపయోగించబడింది. 10 పౌడర్‌లు వరుసగా Fig. 7a,cలో చూపబడ్డాయి. MA 6 h తర్వాత ఉత్పత్తి చేయబడిన పౌడర్ యొక్క ప్రకాశవంతమైన ఫీల్డ్ ఇమేజ్ (BFI) ప్రకారం, పౌడర్ fcc-Cu, hcp-Zr మరియు fcc-Ni మూలకాల యొక్క చక్కగా నిర్వచించబడిన సరిహద్దులతో పెద్ద ధాన్యాలతో కూడి ఉంటుంది, మరియు Figurff 7 ఏరియాలో చూపిన రియాక్షన్ ఫేజ్‌లో వైవిధ్యంగా ఏర్పడినట్లుగా ఎటువంటి సంకేతం లేదు. (a) యొక్క మధ్య ప్రాంతం నుండి తీసుకోబడిన ర్యాక్షన్ నమూనా (SADP) పెద్ద స్ఫటికాల ఉనికిని మరియు రియాక్టివ్ దశ లేకపోవడాన్ని సూచిస్తూ ఒక కస్ప్ డిఫ్రాక్షన్ నమూనా (Fig. 7b)ను వెల్లడించింది.
ప్రారంభ (6 h) మరియు ఇంటర్మీడియట్ (18 h) దశల తర్వాత పొందిన MA పౌడర్ యొక్క స్థానిక నిర్మాణ లక్షణం.(a) ఫీల్డ్ ఎమిషన్ హై రిజల్యూషన్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (FE-HRTEM), మరియు (b) Cu50Zr30Ni20 పౌడర్ యొక్క Cu50Zr30Ni20 పౌడర్ యొక్క Cu50Zr30Ni20 చిత్రం యొక్క సంబంధిత ఎంచుకున్న ఏరియా డిఫ్రాక్షన్ నమూనా (SADP). 18 h MA సమయం తర్వాత పొందిన 0 (c)లో చూపబడింది.
Fig. 7cలో చూపినట్లుగా, MA వ్యవధిని 18 hకి పొడిగించడం వలన ప్లాస్టిక్ వైకల్యంతో కలిపి తీవ్రమైన జాలక లోపాలు ఏర్పడతాయి. MA ప్రక్రియ యొక్క ఈ మధ్యంతర దశలో, పౌడర్ వివిధ లోపాలను ప్రదర్శిస్తుంది, వీటిలో స్టాకింగ్ లోపాలు, జాలక లోపాలు మరియు పాయింట్ లోపాలు ఉన్నాయి (చిత్రం 7). m (Fig. 7c).
36 h MA సమయానికి మిల్లింగ్ చేయబడిన Cu50Z30Ni20 పౌడర్ యొక్క స్థానిక నిర్మాణం, అంజీర్ 8aలో చూపిన విధంగా, నిరాకార ఫైన్ మ్యాట్రిక్స్‌లో పొందుపరిచిన అల్ట్రాఫైన్ నానోగ్రెయిన్‌ల ఏర్పాటును కలిగి ఉంది. Fig. 8aలో చూపబడిన ఆ నానోక్లస్టర్‌లు, Ctuoy సమయానికి సంబంధించిన అన్ని అంశాలతో సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని స్థానిక EDS విశ్లేషణ సూచించింది. ట్రిక్స్ ~32 వద్ద.% (లీన్ ఏరియా) నుండి ~74 వద్ద.% (రిచ్ ఏరియా)కి హెచ్చుతగ్గులకు లోనవుతుంది, ఇది విజాతీయ ఉత్పత్తుల ఏర్పాటును సూచిస్తుంది. ఇంకా, ఈ దశలో మిల్లింగ్ చేసిన తర్వాత పొందిన పొడుల సంబంధిత SADPలు హాలో-డిఫ్యూజింగ్ ప్రైమరీ మరియు సెకండరీ రింగులను చూపుతాయి.
36 h-Cu50Zr30Ni20 పౌడర్ నానోస్కేల్ స్థానిక నిర్మాణ లక్షణాలు దాటి.(a) బ్రైట్ ఫీల్డ్ ఇమేజ్ (BFI) మరియు సంబంధిత (b) Cu50Zr30Ni20 పౌడర్ యొక్క SADP 36 h MA సమయానికి మిల్లింగ్ తర్వాత పొందబడింది.
MA ప్రక్రియ ముగిసే సమయానికి (50 h), Cu50(Zr50−xNix), X;10, 20, 30 మరియు 40 at.% పౌడర్‌లు అంజీర్ 9a-dలో చూపిన విధంగా ఒక చిక్కైన నిరాకార దశ స్వరూపాన్ని కలిగి ఉంటాయి.ప్రతి కూర్పు యొక్క సంబంధిత SADPలో, బిందువు-వంటి డిఫ్రాక్షన్‌లు లేదా పదునైన కంకణాకార నమూనాలు ఏవీ గుర్తించబడవు. ఇది ఏ విధమైన ప్రక్రియ లేని లోహపు పౌడర్‌ను ఏర్పరచలేదని సూచిస్తుంది. తుది ఉత్పత్తి పదార్థంలో నిరాకార దశల అభివృద్ధికి సాక్ష్యంగా హాలో డిఫ్యూజన్ నమూనాలను చూపించే SADPలు కూడా ఉపయోగించబడ్డాయి.
MG Cu50 (Zr50−xNix) సిస్టమ్ యొక్క తుది ఉత్పత్తి యొక్క స్థానిక నిర్మాణం MA యొక్క 50 h.
నిరాకార Cu50(Zr50−xNix) సిస్టమ్ యొక్క Ni కంటెంట్ (x) యొక్క విధిగా గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత (Tg), సబ్‌కూల్డ్ లిక్విడ్ రీజియన్ (ΔTx) మరియు స్ఫటికీకరణ ఉష్ణోగ్రత (Tx) యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం అవకలన స్కానింగ్ ఉపయోగించి పరిశోధించబడింది క్యాలరీమెట్రీ (DSC) 50 h యొక్క MA సమయం తర్వాత పొందిన r30Ni20 మరియు Cu50Zr10Ni40 నిరాకార మిశ్రమం పొడులు వరుసగా Fig. 10a, b, eలో చూపబడ్డాయి. అయితే నిరాకార Cu50Zr20Ni30 యొక్క DSC వక్రరేఖ ప్రత్యేకంగా చూపబడింది, నమూనా Cu50Zr20Ni30. DSCలో 0 °C అంజీర్ 10dలో చూపబడింది.
గ్లాస్ ట్రాన్సిషన్ టెంపరేచర్ (Tg), స్ఫటికీకరణ ఉష్ణోగ్రత (Tx) మరియు సబ్‌కూల్డ్ లిక్విడ్ రీజియన్ (ΔTx) ద్వారా ఇండెక్స్ చేయబడినట్లుగా, MA సమయం 50 h తర్వాత పొందిన Cu50(Zr50−xNix) MG పౌడర్‌ల యొక్క థర్మల్ స్టెబిలిటీ. డిఫరెన్షియల్ స్కానింగ్ క్యాలరీమీటర్ (DSC) థర్మోగ్రామ్‌లు MA సమయం 50 h తర్వాత Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 మరియు (e) Cu50Zr10Ni40 MG అల్లాయ్ పౌడర్‌లు. DSCలో ~700 °C వరకు వేడి చేయబడిన Cu50Zr30Ni20 నమూనా యొక్క X-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD) నమూనా (d)లో చూపబడింది.
మూర్తి 10లో చూపినట్లుగా, విభిన్న Ni సాంద్రతలు (x) కలిగిన అన్ని కంపోజిషన్‌ల యొక్క DSC వక్రతలు రెండు వేర్వేరు సందర్భాలను సూచిస్తాయి, ఒకటి ఎండోథెర్మిక్ మరియు మరొకటి ఎక్సోథర్మిక్. మొదటి ఎండోథర్మిక్ సంఘటన Tgకి అనుగుణంగా ఉంటుంది, రెండవది Txకి సంబంధించినది. Tg మరియు Tx మధ్య ఉన్న క్షితిజ సమాంతర ప్రాంతాన్ని Tg మరియు Tx మధ్య ఉన్న క్షితిజ సమాంతర ప్రాంతాన్ని Tg మరియు Tx యొక్క ఉపశీతలీకరణ ప్రాంతం Tx అని పిలుస్తారు. u50Zr40Ni10 నమూనా (Fig. 10a), 526 ° C మరియు 612 ° C వద్ద ఉంచబడింది, 482 ° C మరియు 563 ° C యొక్క తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వైపుకు కంటెంట్ (x) ను 20 వద్దకు మార్చండి C (Fig. 10a) Cu50Zr30Ni20 కోసం 81 °C (Fig. 10b).MG Cu50Zr40Ni10 మిశ్రమం కోసం, Tg, Tx మరియు ΔTx యొక్క విలువలు 447°C స్థాయికి తగ్గాయని గమనించబడింది, ఇది Ni 520°Cకి లీడ్‌ని సూచిస్తుంది. MG మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వంలో తగ్గుదల. దీనికి విరుద్ధంగా, MG Cu50Zr20Ni30 మిశ్రమం యొక్క Tg విలువ (507 °C) MG Cu50Zr40Ni10 మిశ్రమం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది;అయినప్పటికీ, దాని Tx మునుపటి (612 °C)తో పోల్చదగిన విలువను చూపుతుంది.అందుచేత, ΔTx అధిక విలువను (87°C) ప్రదర్శిస్తుంది, అంజీర్ 10cలో చూపబడింది.
MG Cu50(Zr50−xNix) వ్యవస్థ, MG Cu50Zr20Ni30 మిశ్రమాన్ని ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, fcc-ZrCu5, ఆర్థోహోంబిక్-Zr7Cu10 మరియు ఆర్థోహోంబిక్-Zr7Cu10 మరియు ఆర్థోహోంబిక్ క్రిస్టల్ దశల్లోకి ఒక పదునైన ఎక్సోథర్మిక్ పీక్ ద్వారా స్ఫటికీకరించబడుతుంది. MG నమూనా (Fig. 10d) యొక్క XRD ద్వారా నిర్ధారించబడింది, ఇది DSCలో 700 °Cకి వేడి చేయబడింది.
మూర్తి 11 ప్రస్తుత పనిలో నిర్వహించిన కోల్డ్ స్ప్రే ప్రక్రియలో తీసిన ఛాయాచిత్రాలను చూపుతుంది. ఈ అధ్యయనంలో, MA సమయం 50 h (Cu50Zr20Ni30ని ఉదాహరణగా తీసుకుంటే) తర్వాత సంశ్లేషణ చేయబడిన మెటల్ గాజు లాంటి పొడి కణాలు యాంటీ బాక్టీరియల్ ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించబడ్డాయి మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ప్లేట్ కోల్డ్ స్ప్రే పద్ధతిలో కోల్డ్ స్ప్రే పద్ధతిని ఎంచుకున్నారు. స్ప్రే టెక్నాలజీ సిరీస్, ఎందుకంటే ఇది థర్మల్ స్ప్రే సిరీస్‌లో అత్యంత ప్రభావవంతమైన పద్ధతి మరియు దశ పరివర్తనలకు లోబడి లేని నిరాకార మరియు నానోక్రిస్టలైన్ పౌడర్‌ల వంటి మెటల్ మెటాస్టేబుల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సిటివ్ మెటీరియల్‌లకు ఉపయోగించవచ్చు. సబ్‌స్ట్రేట్ లేదా గతంలో డిపాజిట్ చేసిన కణాలు.
ఫీల్డ్ ఫోటోలు 550 °C వద్ద MG కోటింగ్/SUS 304 యొక్క ఐదు వరుస తయారీల కోసం ఉపయోగించిన కోల్డ్ స్ప్రే విధానాన్ని చూపుతాయి.
కణాల యొక్క గతిశక్తి, మరియు తద్వారా పూత ఏర్పడే ప్రతి కణం యొక్క మొమెంటం, ప్లాస్టిక్ రూపాంతరం (ప్రారంభ కణం మరియు కణ-కణ పరస్పర చర్యలో ఉపరితల మరియు కణ పరస్పర చర్యలు), శూన్యత, కణ-కణ భ్రమణం, శూన్యత వంటి యంత్రాంగాల ద్వారా ఇతర రకాల శక్తిగా మార్చబడాలి. స్ట్రెయిన్ ఎనర్జీ, ఫలితం సాగే తాకిడి, అంటే కణాలు ప్రభావం తర్వాత తిరిగి బౌన్స్ అవుతాయి. కణం/ఉపరితల పదార్థానికి వర్తించే ప్రభావ శక్తిలో 90% స్థానిక వేడిగా మార్చబడుతుంది 40. ఇంకా, ప్రభావం ఒత్తిడిని ప్రయోగించినప్పుడు, అధిక ప్లాస్టిక్ స్ట్రెయిన్ రేట్లు తక్కువ సమయంలో సాధించబడతాయి.
ప్లాస్టిక్ రూపాంతరం అనేది సాధారణంగా శక్తి వెదజల్లే ప్రక్రియగా పరిగణించబడుతుంది, లేదా మరింత ప్రత్యేకంగా, ఇంటర్‌ఫేషియల్ ప్రాంతంలో ఉష్ణ మూలంగా పరిగణించబడుతుంది. అయితే, ఇంటర్‌ఫేషియల్ ప్రాంతంలో ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల సాధారణంగా ఇంటర్‌ఫేషియల్ మెల్టింగ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి లేదా అణు ఇంటర్‌డిఫ్యూజన్‌ను గణనీయంగా ప్రోత్సహించడానికి సరిపోదు.
MG Cu50Zr20Ni30 అల్లాయ్ పౌడర్ యొక్క BFI Fig. 12aలో చూడవచ్చు, ఇది SUS 304 సబ్‌స్ట్రేట్‌పై పూత పూయబడింది (Fig. 11, 12b). బొమ్మ నుండి చూడగలిగినట్లుగా, పూత పౌడర్‌లు వాటి అసలు నిరాకార నిర్మాణాన్ని నిర్వహిస్తాయి, ఎందుకంటే అవి సున్నితమైన చిక్కైన ఆకృతిని కలిగి ఉంటాయి. MG-కోటెడ్ పౌడర్ మ్యాట్రిక్స్ (Fig. 12a)లో చేర్చబడిన నానోపార్టికల్స్ సూచించిన విధంగా ఒక అదనపు దశ. Figure 12c ప్రాంతం I (Figure 12a)తో అనుబంధించబడిన సూచిక చేయబడిన నానోబీమ్ డిఫ్రాక్షన్ నమూనా (NBDP)ని వర్ణిస్తుంది. స్ఫటికాకార పెద్ద క్యూబిక్ Zr2Ni మెటాస్టేబుల్ ప్లస్ టెట్రాగోనల్ CuO దశకు చేరుకుంటుంది. స్ప్రే గన్ యొక్క నాజిల్ నుండి SUS 304 వరకు సూపర్‌సోనిక్ ప్రవాహంలో బహిరంగ ప్రదేశంలో ప్రయాణించేటప్పుడు CuO ఏర్పడటానికి పౌడర్ యొక్క ఆక్సీకరణ కారణంగా చెప్పవచ్చు. 30 నిమిషాలకు సి.
(a) MG పౌడర్ యొక్క FE-HRTEM చిత్రం (బి) SUS 304 సబ్‌స్ట్రేట్ (ఫిగర్ ఇన్‌సెట్)పై పూయబడింది. (a)లో చూపబడిన వృత్తాకార చిహ్నం యొక్క సూచిక NBDP (c)లో చూపబడింది.
పెద్ద క్యూబిక్ Zr2Ni నానోపార్టికల్స్ ఏర్పడటానికి ఈ సంభావ్య యంత్రాంగాన్ని ధృవీకరించడానికి, ఒక స్వతంత్ర ప్రయోగం జరిగింది.ఈ ప్రయోగంలో, SUS 304 సబ్‌స్ట్రేట్ దిశలో 550 °C వద్ద స్ప్రే గన్ నుండి పొడులు స్ప్రే చేయబడ్డాయి;అయితే, పౌడర్‌ల యొక్క ఎనియలింగ్ ప్రభావాన్ని వివరించడానికి, అవి SUS304 స్ట్రిప్ నుండి వీలైనంత త్వరగా తొలగించబడ్డాయి (సుమారు 60 సెకన్లు). మరో ప్రయోగాలు జరిగాయి, దీనిలో నిక్షేపణ తర్వాత 180 సెకన్ల తర్వాత ఉపరితలం నుండి పొడిని తొలగించారు.
గణాంకాలు 13a,b వరుసగా SUS 304 సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై 60 సె మరియు 180 సెకండ్ల పాటు జమ చేసిన ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (STEM)ని స్కాన్ చేయడం ద్వారా పొందిన డార్క్ ఫీల్డ్ ఇమేజ్‌లను (DFI) చూపుతుంది. 60 సెకన్ల పాటు జమ చేసిన పౌడర్ ఇమేజ్‌లో ఎటువంటి పదనిర్మాణ వివరాలు లేవు, ఈ పౌడర్ యొక్క సాధారణ వివరాలను కూడా చూపిస్తుంది (Fig. స్వరూపం, మూర్తి 14aలో చూపబడిన విస్తృత ప్రాధమిక మరియు ద్వితీయ విక్షేపం గరిష్టంగా సూచించబడింది. ఇవి మెటాస్టేబుల్/మెసోఫేస్ అవపాతం లేకపోవడాన్ని సూచిస్తాయి, ఇక్కడ పొడి దాని అసలు నిరాకార నిర్మాణాన్ని నిలుపుకుంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద (550 °C వలె) స్ప్రే చేయబడిన పొడి, కానీ ధాన్యంపై వదిలివేయబడిన ధాన్యం, 180 వరుసల కంటే ముందుగా సూచించిన వరుసలను సూచిస్తుంది Fig. 13b లో.