Nature.com-a gireniňiz üçin sag boluň. Ulanylýan brauzer wersiýaňyzda CSS-iň çäkli goldawy bar. Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de gabat geliş tertibini öçüriň). Şol aralykda, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript-de görkezeris.
Biofilmler hroniki ýokançlyklaryň ösmeginde, esasanam lukmançylyk enjamlary çekilende möhüm komponent bolup durýar. Bu mesele lukmançylyk jemgyýetine uly kynçylyk döredýär, sebäbi adaty antibiotikler diňe biofilmleri çäkli derejede ýok edip biler. Biofilmiň emele gelmeginiň öňüni almak dürli örtük usullarynyň we täze materiallary öz içine alýan metal metofilleri döredýär. mikrob örtükleri. Şol bir wagtyň özünde, temperatura duýgur materiallary gaýtadan işlemek üçin amatly usul bolany üçin sowuk pürküji tehnologiýasynyň ulanylyşy artdy. Bu gözlegiň maksady, üç taraplaýyn Cu-Zr-Ni mehaniki erginleýiş usullaryny ulanyp, täze antibakterial film metal aýnany işläp düzmekdi. Soňky önümi emele getirýän sferik poroşok. poslamaýan polat bilen deňeşdirilende azyndan 1 log bilen biofilmiň emele gelmegi.
Adamzat taryhynyň dowamynda islendik jemgyýet, globallaşan ykdysadyýetde öndürijiligiň we reýtingiň ýokarlanmagyna getiren aýratyn talaplaryna laýyk gelýän täze materiallary dizaýn etmegi we öňe sürmegi başardy. Bu, elmydama bir ýurtda ýa-da sebitde ýa-da sebitde ýa-da sebitde ýa-da sebitde ýa-da sebitde ýa-da sebitde gazanylan üstünliklere ýetmek üçin materiallary we önümçilik enjamlaryny we materiallary ýasamak we häsiýetlendirmek üçin adam başarnyklary bilen baglanyşyklydyr.2 60 ýyl bäri material alymlary köp wagtyny bir esasy meselä gönükdirdi: täze we iň täze materiallary gözlemek. Soňky gözlegler bar bolan materiallaryň hilini we öndürijiligini ýokarlandyrmaga, şeýle hem düýbünden täze görnüşli materiallary sintez etmäge we oýlap tapmaga gönükdirildi.
Garyndy elementleriň goşulmagy, material mikrostrukturasynyň üýtgemegi we termiki, mehaniki ýa-da termo-mehaniki gaýtadan işlemegiň usullarynyň ulanylmagy dürli materiallaryň mehaniki, himiki we fiziki aýratynlyklarynyň ep-esli gowulaşmagyna getirdi. Mundan başga-da, şu wagta çenli eşidilmedik birleşmeler üstünlikli sintez edildi. Ölçegli, amorf metal äýnekler we ýokary entropiýa erginleri geçen asyryň ortalaryndan bäri dünýä girizilen ösen materiallaryň diňe käbir mysallarydyr. Iň ýokary önümli ýa-da önümçiligiň orta döwründe täze garyndylary öndürip we ösdürip ýetişdireniňde, deňagramlylyk meselesi köplenç goşulýar.
1960-njy ýylda Caltech-de alyp baran işleri, aýna Au-25-de%% aýna sintez edeninde metal erginleri düşünjesinde bir öwrülişik getirdi. Sekuntda sekuntda takmynan bir million dereje suwuklygy gaty berkitmek bilen 4. Si erginleri 4.Professor Pol Duweziň açyş hadysasy diňe bir metal äýnekleriň (MG) metodlary öwrenişiniň paradigmasynyň üýtgemegine sebäp boldy. äýnek aşakdaky usullaryň birini ulanmak bilen doly öndürildi;(i) eremegiň ýa-da bugyň çalt berkleşmegi, (ii) panjanyň atom bozulmagy, (iii) arassa metal elementleriniň arasynda gaty amorfizasiýa reaksiýalary we (iv) metastable fazalaryň gaty ýagdaýly geçişleri.
MG-ler, kristallaryň kesgitleýji aýratynlygy bolan kristallar bilen baglanyşykly uzak aralyga atom tertibiniň ýoklugy bilen tapawutlanýar. Häzirki zaman dünýäsinde metal aýna pudagynda uly ösüşler gazanyldy. Olar diňe bir berk fiziki fizika bilen däl-de, eýsem metallurgiýa, ýerüsti himiýa, tehnologiýa, biologiýa we başga-da köp sanly aýratynlyklar bilen gyzyklanýan täze materiallardyr. s. Olaryň käbir möhüm aýratynlyklary bar;(i) ýokary mehaniki süýşme we öndürijilik güýji, (ii) ýokary magnit geçirijiligi, (iii) pes güýji, (iv) adaty poslama garşylyk, (v) temperatura garaşsyzlygy 6,7.
Mehaniki garyndy (MA) 1,8, ilkinji gezek 19839-njy ýylda professor CC Kok we kärdeşleri tarapyndan girizilen has täze usuldyr. Olar amorf Ni60Nb40 poroşoklaryny otag temperaturasyna ýakyn gurşawda arassa elementleriň garyndysyny üýşürip taýýarladylar.Adatça, MA reaksiýasy reaktiw material poroşoklaryny reaktorda diffuziýa birikdirmegiň arasynda amala aşyrylýar, adatça poslamaýan polatdan top zawodyna 10 (1a surat, b) .Şonuň üçin bu mehaniki täsirli gaty ýagdaý reaksiýa usuly amorf / metal aýna garyndy tozanlaryny taýýarlamak üçin ulanylýar (1-nji surat), şeýle-de 16,12, şeýle hem ýokary energiýa çybyklary. Cu-Ta17 ýaly gümürtik ulgamlar, şeýle hem adaty taýýarlyk ýollaryndan peýdalanyp bolmaýan Al-geçiş metal ulgamlary (TM; Zr, Hf, Nb we Ta) 18,19 we Fe-W20 ýaly ýokary eriş nokatlary garyndylary. Mundan başga-da, MA senagat ölçegli nanokristal nanidrozidler, nanidroksidler, nanidroksidler, nanokompozit karbonlary, nanokompozitler, nanokompozitler, nanokompozitler, nanokompozit karbonlary, nanokompozit karbonlary, nanidroksidler s, şeýle hem ýokarky çemeleşme 1 we metastable basgançaklar arkaly giň durnuklaşma.
Bu işde Cu50 (Zr50 - xNix) metal aýna (MG) örtük / SUS 304 taýýarlamak üçin ulanylýan ýasama usuly görkezilýär. (A) Az konsentrasiýaly x (x; 10, 20, 30 we 40%. üweýiş wagtynda top hereketini görkezýän ýylmaýjy gämi. 50 sagatdan soň alnan poroşokyň soňky önümi, sowuk pürküji usuly (d) bilen SUS 304 substratyny örtmek üçin ulanyldy.
Köp material materiallar (substratlar) barada aýdylanda, ýerüsti in engineeringenerçilik, asyl köp mukdarda materialda bolmadyk käbir fiziki, himiki we tehniki häsiýetleri üpjün etmek üçin ýüzleriň (substratlaryň) dizaýnyny we üýtgedilmegini öz içine alýar. Surfaceerüsti bejergiler arkaly netijeli gowulaşyp boljak käbir häsiýetlere aşgazan garşylygy, okislenme we poslama garşylyk, sürtülme koeffisiýenti, bio-inertsizlik, elektrik häsiýetleri we termiki izolýasiýa ulanylyp bilner. ating, başga bir materialdan ýasalan köp sanly obýektiň (substratyň) üstünde emeli usulda goýlan bir ýa-da birnäçe gatlak hökmünde kesgitlenýär. Şonuň üçin örtükler islenýän tehniki ýa-da bezeg aýratynlyklaryna ýetmek üçin, şeýle hem materiallary daş-töwerekdäki himiki we fiziki täsirlerden goramak üçin bölekleýin ulanylýar23.
Birnäçe mikrometrden (10-20 mikrometrden aşakda) 30 mikrometrden ýa-da birnäçe millimetre çenli galyňlygy bolan ýerüsti gorag gatlaklaryny goýmak üçin köp usul we usul ulanylyp bilner. Umuman, örtük amallaryny iki kategoriýa bölmek bolar: (i) çygly örtük usullary, elektroplatasiýa, elektroliz örtük we gyzgyn örtükli usullar, gury örtük usullary ýa-da çöketlik (CVD), termiki pürküji usullary we ýakynda sowuk pürkmek usullary 24 (1-nji surat).
Biofilmler ýüzüne yzyna dolanyp bolmajak we öz-özünden öndürilen öýjükden daşary polimerler (EPS) bilen gurşalan mikrob jemgyýetleri hökmünde kesgitlenýär .Serfiki taýdan ýetişen biofilmiň emele gelmegi azyk senagaty, suw ulgamlary we saglygy goraýyş gurşawy ýaly köp sanly pudakda ep-esli ýitgilere sebäp bolup biler. Esasy bejeriş kynçylygy hasaplanýan plankton bakteriýa öýjükleri bilen deňeşdirilende antibiotik bejergisine 1000 esse çydamlydygy habar berildi. Adaty organiki birleşmelerden alnan mikroblara garşy örtük materiallary taryhda ulanylýar. Şeýle materiallarda köplenç adamlar üçin howply zäherli komponentler bar bolsa-da, 25,26 bakteriýalaryň ýaýramagynyň we maddy ýok edilmeginiň öňüni alyp biler.
Biofilmiň emele gelmegi sebäpli bakteriýalaryň antibiotik bejergisine giňden garşylygy, howpsuz ulanylyp bilinjek mikroblara garşy membrananyň örtülen ýüzüni ösdürmegiň zerurlygyna sebäp boldy. Bakteriýa öýjükleriniň ýapyşmagy sebäpli biofilmleri baglamak we gurmak üçin päsgel berýän fiziki ýa-da himiki garşy örtügiň ösmegi. Bakteriýalara çydamly grafen / germanium28, gara göwher29 we ZnO-doply göwher örtükleri ýaly täsin örtük materiallaryny işläp düzmek arkaly gazanylýar, biofilmiň emele gelmegi sebäpli zäherliligi we garşylygy ýokarlandyrýan tehnologiýa ep-esli azalýar. Mundan başga-da, germisid himiki maddalaryň üstlerine uzak möhletli goragly bolmagy, bakteriýalaryň ýokaşmagyna sebäp bolýar. hersiniň öz çäklendirmeleri bar, amaly strategiýalary işläp düzülende göz öňünde tutulmalydyr.
Häzirki wagtda bazardaky önümler, biologiki işjeň maddalar üçin gorag örtüklerini seljermek we barlamak üçin ýeterlik wagtyň bolmazlygy sebäpli kompaniýalar önümleriniň ulanyjylara islenýän funksional taraplary hödürlejekdigini öňe sürýärler;muňa garamazdan, häzirki wagtda bazardaky önümleriň üstünlik gazanmagyna päsgelçilik boldy. Kümüşden alnan birleşmeler häzirki wagtda sarp edijiler üçin bar bolan mikroblara garşy bejergileriň köpüsinde ulanylýar. Bu önümler ulanyjylary mikroorganizmleriň howply täsirlerinden goramak üçin işlenip düzüldi. Mikroblara garşy gijikdirilen täsiri we kümüş birleşmeleriň zäherlenmegi, gözlegçiler üçin basyşy artdyrýar wezipe.Bu saglyga we howpsuzlyga bagly töwekgelçilikler sebäpli ýüze çykýar. Adamlara az zyýan bermeýän mikroblara garşy serişdäni tapmak we has uzak ömri örtükli substratlara nädip goşulyp boljakdygyny anyklamak iň köp gözlenýän maksatdyr. Iň soňky mikroblara garşy we biofilm garşy materiallar, bu bakteriýany gönüden-göni kontakt arkaly amala aşyryp biler. üstünde belok gatlagynyň emele gelmegi) ýa-da öýjük diwaryna päsgel bermek arkaly bakteriýalary öldürmek arkaly.
Aslynda, ýerüsti örtük, ýer bilen baglanyşykly häsiýetleri ýokarlandyrmak üçin bir komponentiň üstünde başga bir gatlak ýerleşdirmekdir. Surfaceerüsti örtügiň maksady, komponentiň ýakyn ýeriniň mikrostrukturasyny we / ýa-da düzümini düzmekdir. Faceerüsti örtük usullaryny dürli usullara bölüp bolar, 2a-njy suratda jemlenendir.
(a) surfaceer ýüzünde ulanylýan esasy ýasama usullaryny görkezmek, we (b) sowuk pürküji tehnikasynyň artykmaçlyklary we kemçilikleri.
Sowuk pürküji tehnologiýasy adaty termiki pürküji usullary bilen köp meňzeşlikleri paýlaşýar. Şeýle-de bolsa, sowuk pürküji prosesini we sowuk pürküji materiallaryny aýratyn özboluşly edýän käbir esasy häsiýetler bar. Sowuk pürküji tehnologiýasy henizem çagalyk döwründe, ýöne ajaýyp geljegi bar. Käbir programmalarda sowuk pürküjiniň özboluşly aýratynlyklary adaty ýylylyk pürküji usullarynyň adaty çäklendirmelerini ýeňip geçmeli. nanokristallar, nanopartikullar, amorf we metal äýnekler ýaly gaty temperatura duýgur materiallar üçin amatly däl40, 41, 42. Mundan başga-da, termiki pürküji örtük materiallary mydama ýokary derejeli gözenek we oksidleri görkezýär. Sowuk pürküji tehnologiýasy termal pürküji tehnologiýasyndan ep-esli artykmaçlyga eýe, meselem:2b). Mundan başga-da, sowuk pürküji örtük materiallarynyň ýokary poslama garşylygy, ýokary güýji we gatylygy, ýokary elektrik geçirijiligi we ýokary dykyzlygy bar 41. Sowuk pürküji prosesiniň artykmaçlyklaryndan tapawutlylykda, 2b suratda görkezilişi ýaly bu usuly ulanmagyň käbir kemçilikleri bar. Al2O3, TiO2, ZrO2, ZrO2, ZCO2, ZCO2, ZCO2, ZRO2, WC we ş.m. ulanyp bolmaýar. örtük üçin çig mal hökmünde ulanylýar. Beýleki ýylylyk pürküji usullary üçin hem edil şonuň ýaly. Çylşyrymly ýüzleri we içki turba ýüzlerini sepmek henizem kyn.
Häzirki işiň metal aýna poroşoklary çig örtük materialy hökmünde ulanmagy maksat edinýändigini göz öňünde tutup, adaty termiki pürküjiniň bu maksat bilen ulanylyp bilinmejekdigi aýdyňdyr. Munuň sebäbi demir aýna tozanlaryň ýokary temperaturada kristallaşmagy1.
Lukmançylyk we azyk senagatynda ulanylýan gurallaryň köpüsi hirurgiki gurallary öndürmek üçin 12 bilen 20 wt% aralygyndaky hrom düzümi bolan austenitik poslamaýan polat erginlerinden (SUS316 we SUS304) ýasalýar. Polat erginlerinde poslama garşylygy ep-esli ýokarlandyryp bilýär. ýokary poslama garşylygy bilen tapawutlanýar. Ondan soň poslamaýan polatdan ýasalan biomateriallaryň üstünde bakteriýalaryň ýelmeşmegi we kolonizasiýasy sebäpli ýüze çykýan infeksiýanyň we çişmegiň ösüşini çaklamak mümkin. Saglyk ýa-da gytaklaýyn täsir edip biljek bakteriýalaryň ýelmeşmegi we biofilm emele geliş ýollary bilen baglanyşykly möhüm kynçylyklar ýüze çykyp biler.
Bu gözleg, Kuweýt Ylmy Ösdürmek Gaznasy (KFAS) tarapyndan 2010-550401 belgili şertnama bilen maliýeleşdirilýän taslamanyň birinji tapgyrydyr, antibakterial film / SUS304 ýerüsti gorag örtüginde antibakterial film / SUS304 mehaniki häsiýetnamalaryny öndürmek üçin metal aýna Cu-Zr-Ni üçburç tozan öndürmegiň mümkinçiligini öwrenmek üçin taslamanyň birinji tapgyry. jikme-jik dürli bakteriýa görnüşleri üçin jikme-jik mikrobiologiki synaglar geçiriler.
Bu kagyzda, Zr garyndy elementiniň aýna emele getiriş ukybyna (GFA) täsiri morfologiki we gurluş aýratynlyklaryna esaslanýar. Mundan başga-da, örtülen metal aýna poroşok örtüginiň / SUS304 birleşmesiniň antibakterial häsiýetleri hem ara alnyp maslahatlaşyldy. Mundan başga-da, sowuk aýna pürküjileriniň aşagyndaky metal aýna tozanlary Bu gözlegde 20 we Cu50Zr20Ni30 metal aýna erginleri ulanyldy.
Bu bölümde pes energiýa top degirmeninde elementar Cu, Zr we Ni tozanlarynyň morfologik üýtgemeleri görkezilýär. Mysal üçin, Cu50Zr20Ni30 we Cu50Zr40Ni10-dan ybarat iki dürli ulgam wekilçilikli mysal hökmünde ulanylar. MA prosesi üweýiş döwründe öndürilen poroşokyň metalografiki häsiýetnamasy bilen görkezilişi ýaly üç aýratyn tapgyra bölünip bilner (3-nji surat).
Top degirmen wagtynyň dürli etaplaryndan soň alnan mehaniki garyndy (MA) tozanlarynyň metalografiki aýratynlyklary. 3, 12 we 50 sagat pes energiýa toplaýyş wagtyndan soň alnan MA we Cu50Zr40Ni10 poroşoklarynyň meýdan zyňyndylaryny skanirlemek, Cu50Zr20Ni30 ulgamynda Cu50Zr20Ni30 ulgamynda görkezilýär. ), (d) we (f).
Top üweýiş wagtynda, 1a-njy suratda görkezilişi ýaly, metal poroşokyna geçirilip bilinjek täsirli kinetiki energiýa, parametrleriň utgaşmagyna täsir edýär. Bu toplar bilen poroşoklaryň arasyndaky çaknyşyklary, üweýji serişdäniň arasynda ýa-da arasynda dykylan poroşokyň gysylmagy, pese gaçýan toplaryň täsiri, gyrkylan toplar we eriş ýükleriniň üstünden düşýän şok tolkuny, 1-nji surat. MA (3 sag) başlangyç döwründe ulalýar, netijede uly poroşok bölejikleri (> diametri 1 mm) bolýar .Bu uly birleşýän bölejikler, 3a suratda görkezilişi ýaly, garyndy elementleriniň (Cu, Zr, Ni) emele gelmegi bilen häsiýetlendirilýär. 3c, d. Bu etapda ulanylýan gyrkym güýji, 3c-nji suratda görkezilişi ýaly inçe Cu, Zr, Ni yşarat gatlaklary bilen täze metal ýüzüň emele gelmegine getirýär, gatlagyň arassalanmagy netijesinde täze fazalary döretmek üçin flakanyň interfeýsinde gaty faza reaksiýalary ýüze çykýar.
MA prosesiniň iň ýokary nokadynda (50 sagatdan soň) ýalpyldawuk metallografiýa diňe gowşak görünýärdi (3e surat, f), ýöne poroşokyň ýalpyldawuk ýüzügi aýna metallografiýasyny görkezdi. Bu MA işiniň tamamlanandygyny we ýekeje reaksiýa tapgyrynyň döredilendigini aňladýar. energiýa dispersiýa rentgen spektroskopiýasy (EDS) (IV).
2-nji tablisada, ereýän elementleriň elementar konsentrasiýalary 3e-nji suratda saýlanan her sebitiň umumy agramynyň göterimi hökmünde görkezilýär. Bu netijeleri 1-nji tablisada görkezilen Cu50Zr20Ni30 we Cu50Zr40Ni10 başlangyç nominal kompozisiýalary bilen deňeşdireniňde, bu iki soňky önümiň kompozisiýalarynyň nominal kompozisiýalara ähmiýet bermeýändigini görkezýär. her nusganyň düzüminiň bir sebitden beýlekisine üýtgemegi. Bu bir sebitden beýlekisine düzümiň üýtgemezligi bilen subut edilýär. Bu 2-nji tablisada görkezilişi ýaly birmeňzeş garyndy tozanlarynyň öndürilişini görkezýär.
Iň soňky önüm Cu50 (Zr50 - xNix) poroşokynyň FE-SEM mikrograflary, 4a - d suratda görkezilişi ýaly 50 MA-dan soň alyndy, bu ýerde degişlilikde 10, 20, 30 we 40% bolýar. Bu üweýiş ädiminden soň, van der Waals täsiri sebäpli poroşok agregatlary, diametri 4-e deň bolan ululykdaky agregatlaryň emele gelmegine sebäp bolýar.
MA 50 sagatdan soň alnan Cu50 (Zr50 - xNix) tozanlarynyň morfologiki aýratynlyklary Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 ulgamlary, 50 MA gezekden soň alnan poroşoklaryň FE-SEM şekilleri (a), (b), (c) we (c) görnüşlerinde görkezilýär.
Poroşoklary sowuk pürküji iýmitlendirijä ýüklemezden ozal, analitik derejeli etanolda 15 minutlap sonikasiýa edildi, soňra bolsa 150 ° C-de 2 sagatlap guradyldy. Bu örtük prosesinde köplenç köp möhüm problemalary döredýän aglomerasiýa garşy üstünlikli göreşmek üçin ädim ätmeli. MA prosesi gutarandan soň, garyndylar tozanlarynyň birmeňzeşligini barlamak üçin goşmaça häsiýetnamalar geçirildi. 50 sagatdan soň alnan Cu50Zr30Ni20 garyndysynyň Ni garyndy elementleri. 5-nji suratda görkezilişi ýaly, bu ädimden soň öndürilen garyndy tozanlarynyň birmeňzeşdigini bellemelidiris.
Morfologiýa we FE-SEM / energiýa dispersiýa rentgen spektroskopiýasy (EDS) tarapyndan 50 MA gezek alnan MG Cu50Zr30Ni20 poroşokynyň ýerli elementar paýlanyşy. (A) SEM we rentgen EDS kartasy (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα we (d) Ni-Kα şekilleri.
Mehaniki taýdan garylan Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 we Cu50Zr20Ni30 tozanlarynyň XRD nagyşlary degişlilikde 6a - d suratda görkezilýär. Düwürmegiň bu tapgyryndan soň, dürli Zr konsentrasiýalary bilen amor gurluşlary görkezildi.
(A) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 we (d) Cu50Zr20Ni30 tozanlarynyň XRD nagyşlary, MA wagty 50 sagatdan soň.
Meýdanyň zyňylyşy ýokary çözgütli geçiriş elektron mikroskopiýasy (FE-HRTEM) gurluş üýtgemelerini synlamak we dürli MA wagtlarynda top üwemek netijesinde dörän tozanlaryň ýerli gurluşyna düşünmek üçin ulanyldy. Cu50Zr30Ni20 we Cu50Zr40Ni10 poroşoklary, Cu50Zr30Ni20 we Cu50Zr40Ni10 poroşoklary görkezilýär. MA 6 sagatdan soň, poroşok fcc-Cu, hcp-Zr we fcc-Ni elementleriniň kesgitlenen araçäkleri bolan uly dänelerden durýar we 7a-njy suratda görkezilişi ýaly reaksiýa fazasynyň emele gelendigine hiç hili alamat ýok. Mundan başga-da, (a) orta sebitden alnan korrelirlenen saýlanan difraksiýa nagşy (SADP), uly fazanyň ýoklugyny görkezýär.
Irki (6 sagatda) we aralyk (18 sag) tapgyrdan soň alnan MA poroşokynyň ýerli gurluş häsiýetnamasy.
7c-nji suratda görkezilişi ýaly, MA dowamlylygyny 18 sagada çenli uzaltmak, plastiki deformasiýa bilen utgaşdyrylan berk panjara kemçiliklerine sebäp boldy. MA prosesiniň bu orta döwründe poroşok dürli kemçilikleri görkezýär, şol sanda berkitme kemçilikleri, panjara kemçilikleri we nokat kemçilikleri (7-nji surat) .Bu kemçilikler uly däneleriň däne araçäkleri boýunça 20 nm-den kiçi ululyklara bölünmegine sebäp bolýar.
36 sagadyň dowamynda üwelen Cu50Z30Ni20 poroşokynyň ýerli gurluşy, 8a-njy suratda görkezilişi ýaly, amorf inçe matrisada ýerleşdirilen ultrafin nanograinleriň emele gelmegine sebäp bolýar. Localerli EDS derňewi, 8a-njy suratda görkezilen şol nanoklasterleriň işlenmedik Cu, Zr we Ni poroşoklaryny birleşdirýär. birmeňzeş önümleriň emele gelmegi. Mundan başga-da, bu etapda üwelenden soň alnan tozanlaryň degişli SADP-leri, 8b-nji suratda görkezilişi ýaly, çig ergin elementleri bilen baglanyşykly ýiti nokatlar bilen örtülen amorf fazanyň hal-ýaýraýan başlangyç we ikinji halkalaryny görkezýär.
36 h-Cu50Zr30Ni20 poroşok nanoskale ýerli gurluş aýratynlyklary.
MA prosesiniň ahyrynda (50 sag), Cu50 (Zr50 - xNix), X;10, 20, 30 we 40% tozanlar 9a - d suratda görkezilişi ýaly hemişe labyrintin amorf faza morfologiýasyna eýe. Her kompozisiýanyň degişli SADP-sinde ne nokada meňzeş difraksiýalar ýa-da ýiti ýyllyk nagyşlar ýüze çykarylyp bilinmeýär. Bu işlenmedik kristal metallaryň amorf garyndy garyndysynyň emele gelýändigini görkezýär. soňky önüm materialy.
MG Cu50 (Zr50 - xNix) ulgamynyň soňky önüminiň ýerli gurluşy.
Amor Cu50 (Zr50 - xNix) ulgamynyň Ni mazmuny (x) funksiýasy hökmünde aýna geçiş temperaturasynyň (Tg), sowadylan suwuk sebitiň (ΔTx) we kristallaşma temperaturasynyň (Tx) ýylylyk durnuklylygy He gaz akymynyň aşagyndaky häsiýetleriň diferensial skaner kalorimetriýasy (DSC) ulanylýar. Cu50N50Zr40 MA wagty 50 sagatdan soň alnan tozanlar degişlilikde 10a, b, e suratlarda görkezilýär. Amor Cu50Zr20Ni30-nyň DSC egrisi 10-njy suratda aýratyn görkezilýär. Şol bir wagtyň özünde, DSC-de ~ 700 ° C çenli gyzdyrylan Cu50Zr30Ni20 nusgasy 10-njy suratda görkezilýär.
Aýna geçiş temperaturasy (Tg), kristallaşma temperaturasy (Tx), we sowadylan suwuk sebit (ΔTx) indekslenen ýaly, 50 sagatdan soň alnan Cu50 (Zr50 - xNix) MG tozanlarynyň ýylylyk durnuklylygy. (A) Cu50Zr40Ni50r MA wagty 50 sagatdan soň 50Zr10Ni40 MG garyndy tozanlary. DSC-de ~ 700 ° C çenli gyzdyrylan Cu50Zr30Ni20 nusgasynyň rentgen difraksiýasy (XRD) görnüşi (d) görkezilýär.
10-njy suratda görkezilişi ýaly, dürli Ni konsentrasiýalary (x) bolan ähli kompozisiýalaryň DSC egrileri iki dürli ýagdaýy görkezýär, biri endotermiki, beýlekisi ekzotermiki. Birinji endotermiki hadysa Tg, ikinjisi Tx bilen baglanyşykly. Tg bilen Tx arasynda bar bolan gorizontal aralyk sebiti, subkolirlenen suwuk sebit diýilýär (ΔTx = Tx - Tg. ), 52b ° C we 612 ° C derejesinde ýerleşdirilip, mazmuny (x) 20% -e, 482 ° C we 563 ° C pes temperatura tarapyna, 10b suratda görkezilişi ýaly, Ni mazmuny (x) ýokarlandyrylýar. Netijede, Cu50Zr40Ni10 ofTx 86 ° C-den (10a surat) Cu50Z. Tg, Tx we ΔTx bahalarynyň 447 ° C, 526 ° C we 79 ° C (10b surat) derejesine çenli peselendigi hem syn edildi .Bu Ni mazmunynyň ýokarlanmagynyň MG ergininiň ýylylyk durnuklylygynyň peselmegine sebäp bolýandygyny görkezýär. Munuň tersine, MG Cu50Zr20Ni30 garyndysynyň Tg bahasy (507 ° C) MG Cu50Zr20Ni30 garyndysy;Şeýle-de bolsa, Tx öňki (612 ° C) bilen deňeşdirip boljak bahany görkezýär .Şonuň üçin ΔTx 10c-nji suratda görkezilişi ýaly has ýokary bahany (87 ° C) görkezýär.
MG Cu50Zr20Ni30 garyndysyny mysal hökmünde alyp, MG Cu50 (Zr50 - xNix) ulgamy, fcc-ZrCu5, ortorombik-Zr7Cu10 kristal fazalaryna ýiti ekzotermiki pikden kristallaşýar (10-njy surat). DSC-de 700 ° C.
11-nji suratda häzirki işde geçirilen sowuk pürküji prosesi wagtynda düşürilen suratlar görkezilýär. Bu gözlegde, 50 sagatdan soň sintezlenen metal aýna meňzeş tozan bölejikleri antibakterial çig mal hökmünde ulanyldy, poslamaýan polat plastinka (SUS304) sowuk pürküji tehnologiýasy bilen örtüldi. fazanyň geçişine sezewar bolmaýan amorf we nanokristally poroşoklar ýaly materiallar .Bu usuly saýlamagyň esasy faktorydyr. Sowuk pürkmek prosesi bölejikleriň kinetik energiýasyny plastmassa deformasiýasyna, süzgüçlere we ýylylyga substrat ýa-da ozal goýlan bölejiklere täsir eden ýokary tizlikli bölejikleri ulanmak arkaly amala aşyrylýar.
Meýdan suratlarynda MG örtügi / SUS 304 550 ° C-de yzygiderli bäş taýýarlyk üçin ulanylýan sowuk pürküji prosedurasy görkezilýär.
Bölejikleriň kinetik energiýasy we şeýlelik bilen örtük emele gelişindäki her bölejik, plastmassa deformasiýasy (substrat we bölejikleriň özara täsiri), boşluklar Konsolidasiýa, bölejik bölejikleriniň aýlanmagy, ştamm we ahyrky ýylylyk ýaly mehanizmleriň üsti bilen energiýanyň beýleki görnüşlerine öwrülmelidir. bölejik / substrat materialyna ulanylýan täsir energiýasynyň 90% -iniň ýerli ýylylyga öwrülýändigi bellenildi. Mundan başga-da, täsir stres ulanylanda, gysga wagtyň içinde kontakt bölejikleri / substrat sebitinde ýokary plastmassa ştammlary bolýar41,42.
Plastiki deformasiýa, adatça, energiýanyň ýaýramagy ýa-da has takygy, sebitara ýylylyk çeşmesi hasaplanýar. Şeýle-de bolsa, sebitara sebitdäki temperaturanyň ýokarlanmagy adatça interfeýsara eremegi ýa-da atom aragatnaşygyny ep-esli derejede ösdürmek üçin ýeterlik däl. Awtorlara mälim bolan hiç bir neşir bu metal aýna poroşoklaryň sowuk pürküji usullarynda ulanylýan sowuk pürküji usullarynyň täsirini öwrenmeýär.
MG Cu50Zr20Ni30 garyndy poroşokynyň BFI-i SUS 304 substratda örtülen 12a-njy suratda görmek bolýar (11, 12b suratlar). Suratdan görnüşi ýaly, örtülen tozanlar asyl amorf gurluşyny saklaýarlar, sebäbi kristal aýratynlyklary ýa-da örtükli kemçilikleri görkezýär. ated poroşok matrisasy (12a surat). 12-nji suratda I sebit bilen baglanyşykly indekslenen nanobeam difraksiýa nagşy (NBDP) şekillendirilýär. 12c-nji suratda görkezilişi ýaly, NBDP amorf gurluşyň gowşak halo diffuziýa nusgasyny görkezýär we kristal uly kub Zr2Ni metastable bolup biler. pürküji ýaragyň SUS 304-e adatdan daşary akym astynda açyk howada. Beýleki tarapdan, metal aýna poroşoklaryň bölünmegi 30 minut üçin 550 ° C sowuk pürküji bejergisinden soň uly kub fazalaryň emele gelmegine ýetdi.
(a) (B) SUS 304 substrat bilen örtülen MG poroşokynyň FE-HRTEM şekili. (A) -da görkezilen tegelek nyşanyň NBDP görkezijisi (c) görkezilýär.
Uly kub Zr2Ni nanobölejikleriniň emele gelmeginiň bu potensial mehanizmini barlamak üçin garaşsyz synag geçirildi. Bu synagda, poroşoklar SUS 304 substratynyň ugruna 550 ° C pürküji ýaragdan sepildi;Şeýle-de bolsa, poroşoklaryň garyjy täsirini düşündirmek üçin SUS304 zolagyndan mümkin boldugyça çalt (takmynan 60 sekunt) aýryldy. Başga bir topar synag geçirildi, onda poroşok substratdan çökdürilenden 180 sekunt soň aýryldy.
13a, b suratlarda degişlilikde 60 s we 180 s üçin SUS 304 substratda goýlan iki sany pürküji materialyň elektron mikroskopiýasyny (STEM) skanirlemek arkaly alnan gara meýdan şekilleri görkezilýär. 60 sekuntda ýerleşdirilen poroşok şekilinde hiç hili morfologiki jikme-jiklik ýok, bu aýratynlygy görkezýär. poroşok asyl amorf gurluşyny saklaýan metastable / mezofaza ýagyşynyň ýoklugyny görkezýär. Munuň tersine, şol bir temperaturada (550 ° C) sepilen, ýöne substratda 180 s galyp, nano ululykdaky däneleriň ýagyşyny görkezýär, 13b-nji suratda görkezilen oklar.