Nature.com پر جانے کے لیے آپ کا شکریہ۔ آپ جو براؤزر ورژن استعمال کر رہے ہیں اسے CSS کے لیے محدود سپورٹ حاصل ہے۔ بہترین تجربہ کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ ایک اپ ڈیٹ شدہ براؤزر استعمال کریں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں کمپیٹیبلٹی موڈ آف کر دیں)۔ اس دوران، مسلسل سپورٹ کو یقینی بنانے کے لیے، ہم سائٹ کو بغیر اسٹائلز اور جاوا اسکرپٹ کے ڈسپلے کریں گے۔
بائیو فلم دائمی انفیکشن کی نشوونما میں ایک اہم جزو ہیں، خاص طور پر جب طبی آلات شامل ہوں۔ یہ مسئلہ طبی برادری کے لیے ایک بہت بڑا چیلنج پیش کرتا ہے، کیونکہ معیاری اینٹی بایوٹک صرف ایک بہت ہی محدود حد تک بائیو فلموں کو ختم کر سکتی ہے۔ بائیو فلم کی تشکیل کو روکنے سے مختلف کوٹنگ کے طریقوں اور نئے مواد کی نشوونما ہوئی ہے۔ تشکیل۔ دھاتی شیشے والے مرکبات، خاص طور پر جو تانبے اور ٹائٹینیم دھاتوں پر مشتمل ہیں، مثالی اینٹی مائکروبیل ملعمع کاری کے طور پر ابھرے ہیں۔ اس کے ساتھ ساتھ، کولڈ سپرے ٹیکنالوجی کے استعمال میں اضافہ ہوا ہے کیونکہ یہ درجہ حرارت سے متعلق حساس مواد کی پروسیسنگ کے لیے ایک موزوں طریقہ ہے۔ تکنیک۔ کروی پاؤڈر جو حتمی مصنوعہ بناتا ہے کم درجہ حرارت پر سٹینلیس سٹیل کی سطحوں کی کولڈ اسپرے کوٹنگ کے لیے خام مال کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ دھاتی شیشے کے ساتھ لیپت سبسٹریٹس سٹینلیس سٹیل کے مقابلے میں کم از کم 1 لاگ بائیو فلم کی تشکیل کو نمایاں طور پر کم کرنے کے قابل تھے۔
پوری انسانی تاریخ میں، کوئی بھی معاشرہ اپنی مخصوص ضروریات کو پورا کرنے والے نئے مواد کے تعارف کو ڈیزائن اور فروغ دینے میں کامیاب رہا ہے، جس کے نتیجے میں گلوبلائزڈ معیشت میں کارکردگی اور درجہ بندی میں بہتری آئی ہے۔ اسے ہمیشہ انسانی صلاحیتوں سے منسوب کیا گیا ہے کہ وہ مواد اور سازوسامان کے سازوسامان اور ڈیزائن تیار کرنے کے لیے مواد تیار کرنے اور خصوصیت کے حصول کے لیے صحت، تعلیم، صنعت، ثقافت اور دیگر شعبوں میں ترقی کے لیے ایک دوسرے سے منسلک ہے۔ ملک یا علاقے سے قطع نظر ماپا جاتا ہے۔ 2 60 سالوں سے، مواد کے سائنسدانوں نے اپنا زیادہ وقت ایک اہم تشویش پر توجہ مرکوز کرنے کے لیے صرف کیا ہے: ناول اور جدید مواد کی تلاش۔ حالیہ تحقیق نے موجودہ مواد کے معیار اور کارکردگی کو بہتر بنانے کے ساتھ ساتھ مکمل طور پر نئی قسم کے مواد کی ترکیب اور ایجاد پر توجہ مرکوز کی ہے۔
مرکب عناصر کے اضافے، مادی مائیکرو اسٹرکچر میں ترمیم، اور تھرمل، مکینیکل یا تھرمو مکینیکل پروسیسنگ تکنیکوں کے استعمال کے نتیجے میں مختلف مادوں کی مکینیکل، کیمیائی اور طبعی خصوصیات میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ مزید برآں، اس مقام پر اب تک غیر سننے والے مرکبات کامیابی کے ساتھ ترکیب کیے جا چکے ہیں۔ مجموعی طور پر ایڈوانسڈ میٹریلز2 کے نام سے جانا جاتا ہے۔ نانو کرسٹلز، نینو پارٹیکلز، نانوٹوبس، کوانٹم ڈاٹس، صفر جہتی، بے ساختہ دھاتی شیشے، اور ہائی اینٹروپی مرکبات پچھلی صدی کے وسط سے دنیا میں متعارف کرائے گئے جدید مواد کی صرف چند مثالیں ہیں۔ اس کی پیداوار کے مراحل میں، غیر توازن کا مسئلہ اکثر شامل کیا جاتا ہے۔ توازن سے نمایاں طور پر انحراف کرنے کے لیے نئی من گھڑت تکنیکوں کو لاگو کرنے کے نتیجے میں، دھاتی شیشوں کے نام سے معروف میٹاسٹیبل الائے کی ایک پوری نئی کلاس دریافت ہوئی ہے۔
1960 میں کیلٹیک میں ان کے کام نے دھاتی مرکبات کے تصور میں ایک انقلاب لایا جب اس نے شیشے والے AU-25 کی ترکیب میں % Si مرکبات تقریباً ایک ملین ڈگری فی سیکنڈ کی رفتار سے مائعات کو تیزی سے ٹھوس بنا کر 4۔ پروفیسر پول ڈوویز کی دریافت کے واقعے نے نہ صرف دھاتی شیشوں کی تاریخ کا آغاز کیا، بلکہ دھاتی شیشوں کے بارے میں سوچنے سمجھنے کے لیے لوگوں کو بھی سمجھا۔ MG مرکبات کی ترکیب میں ابتدائی تحقیق کے بعد سے، تقریباً تمام دھاتی شیشے مکمل طور پر درج ذیل طریقوں میں سے کسی ایک کو استعمال کرکے تیار کیے گئے ہیں۔ (i) پگھلنے یا بھاپ کا تیزی سے ٹھوس ہونا، (ii) جالیوں کی جوہری خرابی، (iii) خالص دھاتی عناصر کے درمیان ٹھوس ریاست کے امورفائزیشن کے رد عمل، اور (iv) میٹاسٹیبل مراحل کی ٹھوس حالت کی منتقلی۔
MGs کو کرسٹل کے ساتھ منسلک طویل فاصلے تک جوہری ترتیب کی کمی کی وجہ سے پہچانا جاتا ہے، جو کرسٹل کی ایک وضاحتی خصوصیت ہے۔ آج کی دنیا میں، دھاتی شیشے کے میدان میں بہت ترقی ہوئی ہے۔ یہ دلچسپ خصوصیات کے حامل نئے مواد ہیں جو نہ صرف سالڈ سٹیٹ فزکس میں دلچسپی رکھتے ہیں، بلکہ دھات کاری، سطحی کیمیا اور دیگر بہت سی نئی ٹیکنالوجیز میں بھی دلچسپی رکھتے ہیں۔ ٹھوس دھاتوں سے الگ خصوصیات کی نمائش کرتا ہے، جو اسے مختلف شعبوں میں تکنیکی استعمال کے لیے ایک دلچسپ امیدوار بناتا ہے۔ ان کی کچھ اہم خصوصیات ہیں۔ (i) اعلی مکینیکل لچک اور پیداوار کی طاقت، (ii) اعلی مقناطیسی پارگمیتا، (iii) کم جبر، (iv) غیر معمولی سنکنرن مزاحمت، (v) درجہ حرارت کی آزادی 6,7 کی چالکتا۔
مکینیکل الائینگ (MA)1,8 ایک نسبتاً نئی تکنیک ہے، جسے پہلی بار 19839 میں پروفیسر سی سی کاک اور ساتھیوں نے متعارف کرایا تھا۔ انہوں نے کمرے کے درجہ حرارت کے بالکل قریب محیطی درجہ حرارت پر خالص عناصر کے مرکب کو پیس کر بے ترتیب Ni60Nb40 پاؤڈر تیار کیا۔ عام طور پر، MA رد عمل ری ایکٹر میں ری ایکٹنٹ مادّی پاؤڈرز کے پھیلاؤ والے جوڑے کے درمیان کیا جاتا ہے، عام طور پر سٹینلیس سٹیل سے بنی بال مل 10 (تصویر 1a، b)۔ تب سے، یہ میکانکی طور پر حوصلہ افزائی شدہ سالڈ سٹیٹ ری ایکشن تکنیک کا استعمال ناول ایمورفوس/میٹالک شیشے (کم انرجی) کے استعمال سے کیا جاتا ہے۔ ملوں کے ساتھ ساتھ راڈ ملز 11,12,13,14,15, 16۔ خاص طور پر، یہ طریقہ ناقابل تسخیر نظام جیسے Cu-Ta17، نیز ہائی پگھلنے والے مقام مرکبات جیسے کہ ال-ٹرانزیشن میٹل سسٹمز (TM; Zr, Hf, Nb اور Ta) تیار کرنے کے لیے استعمال کیا گیا ہے جس کی تیاری FeW-20، 18،19 اور 18،19 کے استعمال سے حاصل نہیں کی جا سکتی۔ مزید برآں، MA کو صنعتی پیمانے پر نینو کرسٹل لائن اور نانوکومپوزائٹ پاؤڈر کے ذرات دھاتی آکسائیڈز، کاربائیڈز، نائٹرائڈز، ہائیڈرائیڈز، کاربن نانوٹوبس، نینوڈیمنڈز کی تیاری کے لیے سب سے زیادہ طاقتور نینو ٹیکنالوجی ٹولز میں سے ایک سمجھا جاتا ہے۔
اس مطالعہ میں Cu50(Zr50−xNix) دھاتی شیشے (MG) کوٹنگ/SUS 304 تیار کرنے کے لیے استعمال ہونے والے من گھڑت طریقہ کو دکھاتے ہوئے اسکیمیٹک۔ (a) مختلف Ni concentrations x (x; 10, 20, 30 اور 40 at. %) کے ساتھ MG الائے پاؤڈر کی تیاری کم توانائی والی گیند کو ایک ساتھ شروع کرنے والی ٹول ملنگ ٹیکنیک کے ساتھ cylinder میں شروع کی جاتی ہے۔ ٹول اسٹیل کی گیندیں، اور (b) ہی ماحول سے بھرے دستانے کے خانے میں بند ہے۔ (c) پیسنے کے دوران گیند کی حرکت کو واضح کرنے والے پیسنے والے برتن کا ایک شفاف ماڈل۔ 50 گھنٹے کے بعد حاصل ہونے والے پاؤڈر کی حتمی مصنوعات کو کولڈ اسپرے طریقہ (d) کا استعمال کرتے ہوئے SUS 304 سبسٹریٹ کو کوٹ کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔
جب بلک میٹریل سطحوں (سبسٹریٹس) کی بات آتی ہے تو، سطح کی انجینئرنگ میں سطحوں (سبسٹریٹس) کی ڈیزائن اور ترمیم شامل ہوتی ہے تاکہ وہ کچھ جسمانی، کیمیائی اور تکنیکی خصوصیات فراہم کی جائیں جو اصل بلک مواد میں موجود نہیں ہیں۔ سطحی علاج کے ذریعے مؤثر طریقے سے بہتر ہونے والی کچھ خصوصیات میں ابریشن ریزسٹنس، آکسیڈیشن اور سنکنرن مزاحمت، برقی خصوصیات، برقی خصوصیات، فریکوئنسی، رگڑائی اور رگڑائی شامل ہیں۔ تھرمل موصلیت، چند ناموں کے لیے۔ سطح کے معیار کو میٹالرجیکل، مکینیکل یا کیمیائی تکنیکوں کے استعمال سے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ ایک معروف عمل کے طور پر، ایک کوٹنگ کو محض ایک یا ایک سے زیادہ پرتوں کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو کسی دوسرے مواد سے بنی بلک آبجیکٹ (سبسٹریٹ) کی سطح پر مصنوعی طور پر جمع کی جاتی ہے۔ آس پاس کے ماحول کے ساتھ متوقع کیمیائی اور جسمانی تعامل سے۔
کچھ مائیکرو میٹر (10-20 مائیکرو میٹر سے نیچے) سے لے کر 30 مائیکرو میٹر یا اس سے بھی کچھ ملی میٹر تک موٹائی کے ساتھ مناسب سطح کی حفاظتی تہوں کو جمع کرنے کے لیے، بہت سے طریقے اور تکنیکوں کو لاگو کیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، کوٹنگ کے عمل کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: (i) گیلے کوٹنگ کے طریقے، جن میں پلاٹنگ، الیکٹروپلیٹنگ اور الیکٹروپلیٹنگ کے طریقے شامل ہیں۔ (ii) خشک کوٹنگ کے طریقے، بشمول بریزنگ، سرفیسنگ، فزیکل ویپر ڈیپوزیشن (PVD)، کیمیائی بخارات جمع کرنے (CVD)، تھرمل سپرے کی تکنیک اور حال ہی میں کولڈ سپرے کی تکنیک 24 (تصویر 1d)۔
بائیو فلموں کی تعریف مائکروبیل کمیونٹیز کے طور پر کی جاتی ہے جو سطحوں سے ناقابل واپسی طور پر جڑی ہوتی ہیں اور خود ساختہ ایکسٹرا سیلولر پولیمر (EPS) سے گھری ہوتی ہیں۔ سطحی طور پر بالغ بائیوفیلم کی تشکیل بہت سے صنعتی شعبوں میں اہم نقصانات کا باعث بن سکتی ہے، بشمول فوڈ انڈسٹری، پانی کے نظام اور صحت کی دیکھ بھال کے ماحول۔ انسانوں میں، جب بائیوفیلم انفیکشن کے %8 فیصد سے زیادہ ہوتے ہیں۔ Enterobacteriaceae اور Staphylococci) کا علاج کرنا مشکل ہے۔ مزید برآں، بالغ بائیو فلموں میں پلانکٹونک بیکٹیریل خلیات کے مقابلے میں اینٹی بائیوٹک علاج کے خلاف 1000 گنا زیادہ مزاحم ہونے کی اطلاع دی گئی ہے، جو کہ ایک بڑا علاجاتی چیلنج سمجھا جاتا ہے۔ اینٹی مائکروبیل سطح کی کوٹنگ مواد جو روایتی طور پر استعمال کیے گئے ہیں، اس طرح کے تاریخی مواد سے ماخوذ ہوتے ہیں۔ زہریلے اجزاء جو انسانوں کے لیے ممکنہ طور پر خطرناک ہیں، 25,26 یہ بیکٹیریا کی منتقلی اور مادی تباہی سے بچنے میں مدد کر سکتے ہیں۔
بائیوفیلم کی تشکیل کی وجہ سے اینٹی بائیوٹک علاج کے خلاف بیکٹیریا کی وسیع مزاحمت نے ایک مؤثر اینٹی مائکروبیل جھلی لیپت سطح کو تیار کرنے کی ضرورت کا باعث بنی ہے جسے محفوظ طریقے سے لاگو کیا جا سکتا ہے27۔ ایک جسمانی یا کیمیکل اینٹی ایڈرینٹ سطح کی نشوونما جس پر بیکٹیریل خلیات کو باندھنے اور بنانے کے لیے روکا جاتا ہے۔ antimicrobial کیمیکلز کو بالکل صحیح طریقے سے پہنچایا جائے جہاں ان کی ضرورت ہو، انتہائی مرتکز اور موزوں مقدار میں۔ یہ منفرد کوٹنگ میٹریل جیسے graphene/germanium28، Black diamond29 اور ZnO-doped ڈائمنڈ نما کاربن کوٹنگز 30 تیار کرکے حاصل کیا جاتا ہے جو بیکٹیریا کے خلاف مزاحم ہیں، ایک ایسی ٹیکنالوجی جو بائیو میکسائزیشن کو فروغ دیتی ہے۔ اس کے علاوہ، کوٹنگز جو جراثیم کش کیمیکلز کو سطحوں میں شامل کرتے ہیں تاکہ جراثیمی آلودگی سے طویل مدتی تحفظ فراہم کر سکیں۔ اگرچہ تینوں طریقہ کار لیپت سطحوں پر جراثیم کش اثرات پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں، ان میں سے ہر ایک کی اپنی حدود ہیں جن پر اطلاق کی حکمت عملی تیار کرتے وقت غور کیا جانا چاہیے۔
فی الحال مارکیٹ میں موجود مصنوعات حیاتیاتی طور پر فعال اجزاء کے لیے حفاظتی کوٹنگز کا تجزیہ اور جانچ کرنے کے لیے ناکافی وقت کی وجہ سے رکاوٹ ہیں۔ کمپنیاں دعویٰ کرتی ہیں کہ ان کی مصنوعات صارفین کو مطلوبہ فعال پہلو فراہم کریں گی۔ تاہم، یہ اس وقت مارکیٹ میں موجود مصنوعات کی کامیابی میں رکاوٹ ہے۔ چاندی سے اخذ کردہ مرکبات اب صارفین کے لیے دستیاب اینٹی مائکروبیل علاج کی اکثریت میں استعمال ہوتے ہیں۔ یہ مصنوعات صارفین کو مائکروجنزموں کے ممکنہ طور پر خطرناک اثرات سے بچانے کے لیے تیار کی گئی ہیں۔ تاخیر سے ہونے والے antimicrobial اثر اور اس سے منسلک زہریلے سلور مرکبات پر تحقیق کے دباؤ میں کمی کا باعث بنتے ہیں۔ متبادل 36,37۔ایک عالمی اینٹی مائکروبیل کوٹنگ بنانا جو گھر کے اندر اور باہر کام کرتی ہے اب بھی ایک مشکل کام ثابت ہو رہا ہے۔ یہ صحت اور حفاظت دونوں سے وابستہ خطرات کی وجہ سے ہے۔ ایک اینٹی مائکروبیل ایجنٹ کو دریافت کرنا جو انسانوں کے لیے کم نقصان دہ ہو اور یہ معلوم کرنا کہ اسے کوٹنگ سبسٹریٹس میں شامل کرنے کا طریقہ طویل عرصے تک اینٹی مائکروبیل اور جدید ترین شیلف لائف ہے۔ اینٹی بائیو فلم مواد کو بیکٹیریا کو قریب سے مارنے کے لیے بنایا گیا ہے، یا تو براہ راست رابطے کے ذریعے یا ایکٹیو ایجنٹ کے جاری ہونے کے بعد۔ یہ ابتدائی بیکٹیریل آسنجن کو روک کر (بشمول سطح پر پروٹین کی تہہ کی تشکیل کو روک کر) یا خلیے کی دیوار میں مداخلت کر کے بیکٹیریا کو مار کر ایسا کر سکتے ہیں۔
بنیادی طور پر، سطح کی کوٹنگ سطح سے متعلقہ خصوصیات کو بڑھانے کے لیے کسی جزو کی سطح پر ایک اور تہہ رکھنے کا عمل ہے۔ سطح کی کوٹنگ کا مقصد جزو کے قریبی سطحی علاقے کے مائیکرو اسٹرکچر اور/یا ساخت کو تیار کرنا ہے۔ کیمیکل، فزیکل، اور الیکٹرو کیمیکل زمرے، کوٹنگ بنانے کے لیے استعمال ہونے والے طریقہ پر منحصر ہے۔
(a) سطح کے لیے استعمال ہونے والی مین فیبریکیشن تکنیک کو ظاہر کرنے والا انسیٹ، اور (b) کولڈ اسپرے تکنیک کے منتخب فوائد اور نقصانات۔
کولڈ اسپرے ٹیکنالوجی روایتی تھرمل اسپرے طریقوں کے ساتھ بہت سی مماثلتیں رکھتی ہے۔ تاہم، کچھ اہم بنیادی خصوصیات بھی ہیں جو کولڈ اسپرے کے عمل اور کولڈ اسپرے مواد کو خاص طور پر منفرد بناتی ہیں۔ کولڈ اسپرے ٹیکنالوجی ابھی ابتدائی دور میں ہے، لیکن اس کا مستقبل روشن ہے۔ بعض ایپلی کیشنز میں، کولڈ اسپرے کی انوکھی خصوصیات بہت زیادہ فوائد فراہم کرتی ہیں، جو کہ spray کے طریقہ کار کی موروثی حدود کو ختم کرتی ہیں۔ روایتی تھرمل سپرے ٹیکنالوجی کی اہم حدود پر قابو پانا، جس کے دوران پاؤڈر کو سبسٹریٹ پر جمع کرنے کے لیے پگھلانا ضروری ہے۔ ظاہر ہے، کوٹنگ کا یہ روایتی عمل انتہائی درجہ حرارت کے لیے حساس مواد جیسے نینو کرسٹلز، نینو پارٹیکلز، بے ساختہ اور دھاتی شیشے کے لیے موزوں نہیں ہے، پورسٹی اور آکسائیڈز۔ کولڈ اسپرے ٹیکنالوجی کے تھرمل سپرے ٹیکنالوجی پر بہت سے اہم فوائد ہیں، جیسے (i) سبسٹریٹ میں کم سے کم ہیٹ ان پٹ، (ii) سبسٹریٹ کوٹنگ کے انتخاب میں لچک، (iii) فیز ٹرانسفارمیشن اور اناج کی نشوونما کی عدم موجودگی، (iv) اعلی بانڈ کی طاقت1,39 (تصویر، 2b) کولڈ اسپرے میٹریل کے علاوہ ہے اعلی طاقت اور سختی، اعلی برقی چالکتا اور اعلی کثافت41۔ کولڈ سپرے کے عمل کے فوائد کے برعکس، اس تکنیک کو استعمال کرنے کے کچھ نقصانات بھی ہیں، جیسا کہ شکل 2b میں دکھایا گیا ہے۔ جب خالص سیرامک ​​پاؤڈر جیسے Al2O3، TiO2، ZrO2، WC، وغیرہ کو کوٹنگ کرتے ہیں، تو کولڈ اسپرے کے دوسرے طریقے استعمال نہیں کیے جا سکتے۔ پاؤڈر کوٹنگز کے لیے خام مال کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ دوسرے تھرمل سپرے کے طریقوں کے لیے بھی یہی ہے۔
یہ دیکھتے ہوئے کہ موجودہ کام کا مقصد دھاتی شیشے کے پاؤڈر کو خام کوٹنگ مواد کے طور پر استعمال کرنا ہے، یہ واضح ہے کہ اس مقصد کے لیے روایتی تھرمل اسپرے کا استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ دھاتی شیشے والے پاؤڈر زیادہ درجہ حرارت پر کرسٹلائز ہوتے ہیں۔
طبی اور خوراک کی صنعتوں میں استعمال ہونے والے زیادہ تر آلات آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے مرکب (SUS316 اور SUS304) سے بنے ہیں جن میں جراحی کے آلات کی تیاری کے لیے 12 سے 20 wt% کے درمیان کرومیم مواد ہے۔ معیاری سٹیل کے مرکبات۔ سٹینلیس سٹیل کے مرکب، اپنی اعلی سنکنرن مزاحمت کے باوجود، نمایاں antimicrobial خصوصیات کی نمائش نہیں کرتے۔ یہ ان کی اعلی سنکنرن مزاحمت سے متصادم ہے۔ اس کے بعد، انفیکشن اور سوزش کی نشوونما کی پیش گوئی کی جا سکتی ہے، جو بنیادی طور پر سٹیل کی سطح پر بیکٹیریل چپکنے کی وجہ سے ہوتا ہے۔ بایومیٹیریلز۔بیکٹیریل آسنجن اور بائیو فلم کی تشکیل کے راستوں سے وابستہ اہم مشکلات کی وجہ سے اہم مشکلات پیدا ہو سکتی ہیں، جو صحت کی خرابی کا باعث بن سکتی ہیں، جس کے بہت سے نتائج ہو سکتے ہیں جو براہ راست یا بالواسطہ انسانی صحت کو متاثر کر سکتے ہیں۔
یہ مطالعہ کویت فاؤنڈیشن فار دی ایڈوانسمنٹ آف سائنس (KFAS) کے ذریعے مالی اعانت فراہم کرنے والے منصوبے کا پہلا مرحلہ ہے، معاہدہ نمبر 2010-550401، MA ٹیکنالوجی (ٹیبل 1) کا استعمال کرتے ہوئے دھاتی شیشے والے Cu-Zr-Ni ٹرنری پاؤڈر تیار کرنے کی فزیبلٹی کی چھان بین کرنے کے لیے، جنوری کے دوسرے مرحلے میں اینٹی بیکٹیریل فلم/SUS4 پروٹیکشن شروع کرنے کے دوسرے مرحلے میں۔ 2023، نظام کی الیکٹرو کیمیکل سنکنرن خصوصیات اور میکانکی خصوصیات کا تفصیل سے جائزہ لے گا۔ مختلف بیکٹیریل انواع کے لیے تفصیلی مائکرو بائیولوجیکل ٹیسٹ کیے جائیں گے۔
اس مقالے میں، شیشے کی تشکیل کی اہلیت (GFA) پر Zr alloying عنصر کے مواد کے اثر کو مورفولوجیکل اور ساختی خصوصیات کی بنیاد پر زیر بحث لایا گیا ہے۔ اس کے علاوہ، لیپت شدہ دھاتی شیشے کے پاؤڈر کوٹنگ/SUS304 مرکب کی اینٹی بیکٹیریل خصوصیات پر بھی تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ مزید برآں، شیشے کی ساخت کے دوران کولڈ پاؤڈر کی تبدیلی کے امکان کی تحقیقات کے لیے موجودہ کام کیا گیا ہے۔ من گھڑت دھاتی شیشے کے نظام کا سب کولڈ مائع علاقہ۔ نمائندہ مثال کے طور پر، اس مطالعہ میں Cu50Zr30Ni20 اور Cu50Zr20Ni30 دھاتی شیشے کے مرکب استعمال کیے گئے ہیں۔
اس حصے میں، کم توانائی والی بال ملنگ میں عنصری Cu، Zr اور Ni پاؤڈرز کی مورفولوجیکل تبدیلیاں پیش کی گئی ہیں۔ مثالی مثالوں کے طور پر، Cu50Zr20Ni30 اور Cu50Zr40Ni10 پر مشتمل دو مختلف نظاموں کو نمائندہ مثالوں کے طور پر استعمال کیا جائے گا۔ ایم اے کے عمل کو تین الگ الگ حصوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، پاؤڈر کی پیداوار کے دوران پاؤڈر کے مختلف مراحل کے طور پر دکھایا گیا ہے۔ مرحلہ (شکل 3)۔
گیند کی گھسائی کے وقت کے مختلف مراحل کے بعد حاصل کردہ مکینیکل الائے (MA) پاؤڈرز کی میٹالوگرافک خصوصیات۔ فیلڈ ایمیشن اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی (FE-SEM) MA اور Cu50Zr40Ni10 پاؤڈر کی تصاویر جو 3، 12 اور 50 (hc) میں کم توانائی والی بال ملنگ کے اوقات کے بعد حاصل کی گئی ہیں۔ Cu50Zr20Ni30 سسٹم، جبکہ اسی MA میں Cu50Zr40Ni10 سسٹم کی متعلقہ تصاویر وقت کے بعد لی گئی ہیں (b)، (d) اور (f) میں دکھائی گئی ہیں۔
گیند کی گھسائی کے دوران، موثر حرکی توانائی جو دھاتی پاؤڈر میں منتقل کی جا سکتی ہے وہ پیرامیٹرز کے امتزاج سے متاثر ہوتی ہے، جیسا کہ تصویر 1a میں دکھایا گیا ہے۔ اس میں گیندوں اور پاؤڈرز کے درمیان تصادم، پیسنے والے میڈیا کے درمیان یا اس کے درمیان پھنسے ہوئے پاؤڈر کی کمپریسیو شیئرنگ، گرنے والی گیندوں کا اثر، قینچ اور پاؤڈر کے ذریعے موج بال کے ذریعے گھسنے والے شاک بال کے ذریعے پہننے اور پہننا شامل ہیں۔ گیندیں فصل کے بوجھ کے ذریعے پھیلتی ہیں (تصویر 1a)۔ ایلیمینٹل Cu، Zr، اور Ni پاؤڈر MA (3 h) کے ابتدائی مرحلے میں کولڈ ویلڈنگ کی وجہ سے شدید طور پر بگڑ گئے تھے، جس کے نتیجے میں بڑے پاؤڈر کے ذرات (> 1 ملی میٹر قطر) نکلے تھے۔ یہ بڑے مرکب ذرات کی خصوصیات ہیں جو کہ ملاوٹ کرنے والے عناصر کی موٹی تہوں کی تشکیل سے ہیں، زیڈ، زیڈ، زیڈ ایلیمینٹس (نائی)۔ 3a،b. MA کے وقت کو 12 h (درمیانی مرحلے) تک بڑھانے کے نتیجے میں بال مل کی حرکی توانائی میں اضافہ ہوا، جس کے نتیجے میں مرکب پاؤڈر باریک پاؤڈر (200 µm سے کم) میں گل جاتا ہے، جیسا کہ تصویر 3c،d میں دکھایا گیا ہے۔ اس مرحلے پر، Cu سیسہ کی نئی سطح پر، Z کی باریک قینچ کے ساتھ دھات کی نئی سطح پر لاگو کیا جاتا ہے۔ اشارے کی پرتیں، جیسا کہ تصویر 3c،d میں دکھایا گیا ہے۔ پرتوں کی تطہیر کے نتیجے میں، نئے مراحل پیدا کرنے کے لیے فلیکس کے انٹرفیس پر ٹھوس مرحلے کا رد عمل ہوتا ہے۔
ایم اے کے عمل کے عروج پر (50 گھنٹے کے بعد)، فلیکی میٹالوگرافی صرف ہلکے سے دکھائی دے رہی تھی (تصویر 3e،f)، لیکن پاؤڈر کی پالش شدہ سطح نے آئینے میٹالوگرافی کو دکھایا۔ اس کا مطلب ہے کہ MA کا عمل مکمل ہو گیا ہے اور ایک ہی رد عمل کے مرحلے کی تخلیق ہو گئی ہے۔ خطوں کی عنصری ساخت، F3e، IIig، II، VII، VII، 2، 2، 3، 2، 2، 3، 2، 3، 2، 3، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 2، 3 فیلڈ ایمیشن اسکیننگ الیکٹران مائیکروسکوپی (FE-SEM) کو توانائی کے منتشر ایکس رے سپیکٹروسکوپی (EDS) (IV) کے ساتھ استعمال کرکے طے کیا گیا تھا۔
جدول 2 میں، مرکب عناصر کی عنصری ارتکاز کو تصویر 3e،f میں منتخب کردہ ہر علاقے کے کل وزن کے فیصد کے طور پر دکھایا گیا ہے۔ جب ان نتائج کا جدول 1 میں درج Cu50Zr20Ni30 اور Cu50Zr40Ni10 کے ابتدائی برائے نام مرکبات سے موازنہ کیا جائے، تو یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ان دو مصنوعات کی حتمی قدر میں بہت مماثلت پائی جاتی ہے۔ برائے نام کمپوزیشن۔ مزید برآں، تصویر 3e،f میں درج خطوں کے لیے متعلقہ اجزاء کی قدریں ایک خطے سے دوسرے خطے میں ہر ایک نمونے کی ساخت میں نمایاں بگاڑ یا اتار چڑھاؤ کا اشارہ نہیں دیتی ہیں۔ یہ اس حقیقت سے ظاہر ہوتا ہے کہ ایک خطے سے دوسرے خطے میں ساخت میں کوئی تبدیلی نہیں آئی ہے۔
فائنل پروڈکٹ Cu50(Zr50−xNix) پاؤڈر کے FE-SEM مائیکروگرافس 50 MA بار کے بعد حاصل کیے گئے، جیسا کہ تصویر 4a–d میں دکھایا گیا ہے، جہاں x بالترتیب 10، 20، 30 اور 40 فیصد ہے، ملنگ کے اس قدم کے بعد، پاؤڈر مجموعی طور پر وانڈرنگ کے نتیجے میں بڑے پیمانے پر اثرات مرتب کرتا ہے۔ 73 سے 126 nm تک کے قطر کے ساتھ انتہائی باریک ذرات کا، جیسا کہ شکل 4 میں دکھایا گیا ہے۔
Cu50(Zr50−xNix) پاؤڈرز کی مورفولوجیکل خصوصیات 50 h کے MA وقت کے بعد حاصل کی جاتی ہیں۔ (b) (c) اور (d) بالترتیب۔
پاؤڈرز کو کولڈ اسپرے فیڈر میں لوڈ کرنے سے پہلے، انہیں پہلے 15 منٹ کے لیے تجزیاتی گریڈ ایتھنول میں سونیکیٹ کیا گیا اور پھر 2 گھنٹے کے لیے 150 ° C پر خشک کیا گیا۔ یہ قدم کامیابی سے جمع ہونے سے نمٹنے کے لیے اٹھایا جانا چاہیے جو اکثر کوٹنگ کے پورے عمل میں بہت سے اہم مسائل کا باعث بنتا ہے۔ 5a–d FE-SEM مائیکروگرافس اور Cu50Zr30Ni20 الائے کے Cu، Zr اور Ni مرکب عناصر کی متعلقہ EDS تصاویر دکھاتا ہے، جو بالترتیب M وقت کے 50 گھنٹے کے بعد حاصل کیا جاتا ہے۔ یہ واضح رہے کہ اس مرحلے کے بعد تیار ہونے والے الائے پاؤڈر یکساں ہیں کیونکہ وہ کسی بھی ذیلی فلو میٹر کی سطح کو ظاہر نہیں کرتے ہیں۔ جیسا کہ شکل 5 میں دکھایا گیا ہے۔
ایم جی Cu50Zr30Ni20 پاؤڈر کی مورفولوجی اور مقامی عنصری تقسیم FE-SEM/energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) کے ذریعے 50 MA بار کے بعد حاصل کی گئی ہے۔
50 گھنٹے کے MA وقت کے بعد حاصل کردہ میکانکی طور پر مرکب Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 اور Cu50Zr20Ni30 پاؤڈروں کے XRD نمونے بالترتیب تصویر 6a–d میں دکھائے گئے ہیں۔ تصویر 6 میں دکھائے گئے مخصوص ہالو ڈفیوژن پیٹرن کے ساتھ ڈھانچے
50 گھنٹے کے MA وقت کے بعد (a) Cu50Zr40Ni10، (b) Cu50Zr30Ni20، (c) Cu50Zr20Ni30 اور (d) Cu50Zr20Ni30 پاؤڈرز کے XRD پیٹرن۔ بغیر کسی استثناء کے تمام نمونوں نے ایک ہالو ڈفیوژن پیٹرن دکھایا، جس کا مطلب تھیمور فارموس فیز ہے۔
فیلڈ ایمیشن ہائی ریزولوشن ٹرانسمیشن الیکٹران مائیکروسکوپی (FE-HRTEM) کا استعمال ساختی تبدیلیوں کا مشاہدہ کرنے اور مختلف MA اوقات میں بال ملنگ کے نتیجے میں پاؤڈرز کی مقامی ساخت کو سمجھنے کے لیے کیا گیا تھا۔ FE-HRTEM امیجز CuN500r50r500r اور CuN50RZ40 کے لیے ملنگ کے ابتدائی (6 h) اور انٹرمیڈیٹ (18 h) مراحل کے بعد حاصل کیے گئے پاؤڈرز کی پاؤڈرز کو بالترتیب تصویر 7a,c میں دکھایا گیا ہے۔ MA6 h کے بعد تیار ہونے والے پاؤڈر کی روشن فیلڈ امیج (BFI) کے مطابق، پاؤڈر fcc-Cu، hcp-Zr اور fcc-Ni عناصر کی اچھی طرح سے متعین حدود کے ساتھ بڑے دانوں پر مشتمل ہے، اور ایسی کوئی علامت نہیں ہے کہ Fig7 کے مرحلے میں، F7 کے بعد رد عمل ظاہر کیا گیا ہو۔ (a) کے درمیانی علاقے سے لیے گئے متعلقہ منتخب ایریا ڈفریکشن پیٹرن (SADP) نے ایک cusp diffraction پیٹرن (تصویر 7b) کا انکشاف کیا، جو بڑے کرسٹلائٹس کی موجودگی اور رد عمل کے مرحلے کی عدم موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے۔
ابتدائی (6 h) اور انٹرمیڈیٹ (18 h) مراحل کے بعد حاصل کردہ MA پاؤڈر کی مقامی ساختی خصوصیات۔ (a) فیلڈ ایمیشن ہائی ریزولیوشن ٹرانسمیشن الیکٹران مائیکروسکوپی (FE-HRTEM)، اور (b) Cu50Zr30Ni20 پاؤڈر کے متعلقہ منتخب ایریا ڈفریکشن پیٹرن (SADP) کے بعد MA-HRTEM6 امیج کے علاج کے لیے۔ 18 گھنٹے کے MA وقت کے بعد حاصل کردہ Cu50Zr40Ni10 (c) میں دکھایا گیا ہے۔
جیسا کہ تصویر 7c میں دکھایا گیا ہے، MA کے دورانیے کو 18 گھنٹے تک بڑھانے کے نتیجے میں پلاسٹک کی خرابی کے ساتھ مل کر جالی کے شدید نقائص پیدا ہوئے۔ MA عمل کے اس درمیانی مرحلے کے دوران، پاؤڈر مختلف نقائص کو ظاہر کرتا ہے، بشمول اسٹیکنگ فالٹس، جالیوں کے نقائص، اور پوائنٹ کی خرابیاں (شکل 7)۔ 20 nm سے کم سائز کے ذیلی اناج (تصویر 7c)۔
Cu50Z30Ni20 پاؤڈر کے مقامی ڈھانچے میں 36 گھنٹے MA وقت کے لیے ملائی گئی انتہائی باریک نینوگرینز کی تشکیل ایک بے ساختہ فائن میٹرکس میں سرایت کرتی ہے، جیسا کہ تصویر 8a میں دکھایا گیا ہے۔ مقامی EDS تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ تصویر 8a میں دکھائے گئے نانو کلسٹرز ایک ہی وقت کے ساتھ منسلک تھے، جو کہ تمام عناصر کو غیر پراسیس کیا گیا تھا، اور وہ تمام عناصر کے ساتھ منسلک تھے۔ میٹرکس کا اتار چڑھاؤ ~32 at.% (دبلا رقبہ) سے ~74 at.% (امیر علاقہ) ہوا، جو کہ متضاد مصنوعات کی تشکیل کی نشاندہی کرتا ہے۔ مزید برآں، اس مرحلے پر ملنگ کے بعد حاصل ہونے والے پاؤڈرز کے متعلقہ SADPs halo-difusing پرائمری اور سیکنڈری حلقوں کو ظاہر کرتے ہیں، ان تمام جڑی بوٹیوں کے ساتھ اوورلامورپنگ پوائنٹس کے ساتھ ملتے ہیں۔ عناصر، جیسا کہ تصویر 8b میں دکھایا گیا ہے۔
36 h-Cu50Zr30Ni20 پاؤڈر نانوسکل مقامی ساختی خصوصیات سے آگے۔ (a) برائٹ فیلڈ امیج (BFI) اور متعلقہ (b) Cu50Zr30Ni20 پاؤڈر کا SADP 36 h MA وقت تک گھسائی کرنے کے بعد حاصل ہوا۔
MA عمل کے اختتام کے قریب (50 h)، Cu50(Zr50−xNix)، X؛ 10، 20، 30 اور 40 فیصد پاؤڈرز میں ہمیشہ ایک بھولبلییا بے شکل فیز مورفولوجی ہوتی ہے جیسا کہ تصویر 9a–d میں دکھایا گیا ہے۔ ہر ایک کمپوزیشن کے متعلقہ SADP میں، نہ تو پوائنٹ کی طرح کا تفاوت اور نہ ہی تیز کنڈلی پیٹرن اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ دھات کی کوئی غیر موجودگی کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ بے ساختہ مرکب پاؤڈر بنتا ہے۔ یہ باہم مربوط SADPs جو ہالو ڈفیوژن پیٹرن دکھاتے ہیں حتمی مصنوعات کے مواد میں بے ساختہ مراحل کی نشوونما کے ثبوت کے طور پر بھی استعمال ہوتے ہیں۔
MG Cu50 (Zr50−xNix) سسٹم کے حتمی مصنوع کا مقامی ڈھانچہ۔ FE-HRTEM اور (a) Cu50Zr40Ni10، (b) Cu50Zr30Ni20، (c) Cu50Zr20Ni30 کے بعد FE-HRTEM اور متعلقہ نینوبیم ڈفریکشن پیٹرن (NBDP) ایم اے کے 50 گھنٹے۔
شیشے کے ٹرانزیشن ٹمپریچر (Tg)، سب کولڈ مائع ریجن (ΔTx) اور کرسٹلائزیشن ٹمپریچر (Tx) کے تھرمل استحکام کو بے ساختہ Cu50(Zr50−xNix) سسٹم کے Ni مواد (x) کے فنکشن کے طور پر He cu50r50N کی گیس کے بہاؤ کے تحت خصوصیات کی ڈیفرینشل اسکیننگ کیلوری میٹری (DSC) کا استعمال کرتے ہوئے جانچا گیا ہے۔ 50 گھنٹے کے MA وقت کے بعد حاصل کردہ Cu50Zr30Ni20 اور Cu50Zr10Ni40 بے ترتیب مرکب پاؤڈر تصویر 10a، b، e میں بالترتیب دکھائے گئے ہیں۔ DSC میں ~700 °C پر گرم ہونے والا نمونہ تصویر 10d میں دکھایا گیا ہے۔
50 h کے MA وقت کے بعد حاصل کردہ Cu50(Zr50−xNix) MG پاؤڈرز کا تھرمل استحکام، جیسا کہ گلاس ٹرانزیشن ٹمپریچر (Tg)، کرسٹاللائزیشن ٹمپریچر (Tx)، اور سب کولڈ مائع ریجن (ΔTx) کے حساب سے ترتیب دیا گیا ہے۔ ڈیفرینشل اسکیننگ کیلوری میٹر (DSC) تھرموگرامس (a)50b (a)500b Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 اور (e) Cu50Zr10Ni40 MG الائے پاؤڈر 50 گھنٹے کے MA وقت کے بعد۔ Cu50Zr30Ni20 نمونے کا ایکس رے ڈفریکشن (XRD) پیٹرن ~700 °C میں DSC میں دکھایا گیا ہے۔
جیسا کہ شکل 10 میں دکھایا گیا ہے، مختلف Ni ارتکاز (x) کے ساتھ تمام مرکبات کے DSC منحنی خطوط دو مختلف صورتوں کی نشاندہی کرتے ہیں، ایک endothermic اور دوسرا exothermic۔ پہلا endothermic واقعہ Tg سے مماثل ہے، جبکہ دوسرا Tx سے متعلق ہے۔ افقی اسپین کا علاقہ جو Tg اور Tx کے درمیان موجود ہے Tg = T شو کے نتائج کو T - Δ T شو کہا جاتا ہے۔ کہ Cu50Zr40Ni10 نمونے (تصویر 10a) کے Tg اور Tx کو 526°C اور 612°C پر رکھا گیا ہے، مواد (x) کو 20 at.% پر 482°C اور 563°C کے کم درجہ حرارت کی طرف بڑھتے ہوئے Ni مواد (x) کے ساتھ بالترتیب منتقل کریں (x)، جیسا کہ F0، ΔC کے مساوات میں دکھایا گیا ہے۔ Cu50Zr40Ni10 Cu50Zr30Ni20 (تصویر 10b) کے لیے 86 °C (تصویر 10a) سے گھٹ کر 81 °C ہو جاتا ہے۔ MG Cu50Zr40Ni10 مرکب کے لیے، یہ بھی دیکھا گیا کہ Tg، Tx اور ΔTx کی قدریں 4°C اور Δ2°C کی سطح 4°C تک کم ہوئیں۔ 79°C (تصویر 10b)۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ Ni مواد میں اضافہ MG الائے کے تھرمل استحکام میں کمی کا باعث بنتا ہے۔ اس کے برعکس، MG Cu50Zr20Ni30 الائے کی Tg ویلیو (507 °C) MG Cu50Zr40Ni10 مرکب سے کم ہے۔ اس کے باوجود، اس کا Tx سابقہ ​​(612 °C) کے مقابلے کی قدر ظاہر کرتا ہے۔ اس لیے، ΔTx ایک اعلی قدر (87°C) ظاہر کرتا ہے، جیسا کہ تصویر 10c میں دکھایا گیا ہے۔
MG Cu50(Zr50−xNix) نظام، MG Cu50Zr20Ni30 مرکب کو بطور مثال لیتے ہوئے، fcc-ZrCu5، orthorhombic-Zr7Cu10 اور orthorhombic-Zr7Cu10 کے کرسٹل مراحل میں ایک تیز ایکزوتھرمک چوٹی کے ذریعے کرسٹلائز کرتا ہے۔ کرسٹل لائن مرحلے کی منتقلی کی تصدیق MG نمونے (تصویر 10d) کے XRD سے ہوئی، جسے DSC میں 700 °C پر گرم کیا گیا تھا۔
تصویر 11 موجودہ کام میں سرد سپرے کے عمل کے دوران لی گئی تصاویر کو دکھاتی ہے۔ اس تحقیق میں، دھاتی شیشے کی طرح پاؤڈر کے ذرات 50 گھنٹے کے MA وقت کے بعد ترکیب کیے گئے (مثال کے طور پر Cu50Zr20Ni30) کو اینٹی بیکٹیریل خام مال کے طور پر استعمال کیا گیا، اور سٹینلیس سٹیل پلیٹ (SUS304 کولڈ سپرے ٹیکنالوجی کے ذریعے کولڈ سپرے ٹیکنالوجی کا انتخاب کیا گیا)۔ تھرمل سپرے ٹیکنالوجی سیریز میں کوٹنگ کیونکہ یہ تھرمل سپرے سیریز میں سب سے زیادہ کارآمد طریقہ ہے اور اسے دھاتی میٹاسٹیبل درجہ حرارت سے متعلق حساس مواد جیسے کہ امورفوس اور نانو کرسٹل لائن پاؤڈرز کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو کہ فیز ٹرانزیشن سے مشروط نہیں ہوتے ہیں۔ یہ اس طریقہ کار کو منتخب کرنے کا بنیادی عنصر ہے۔ کولڈ اسپرے کا عمل اعلیٰ توانائی کو تبدیل کرنے کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ ذرات پلاسٹک کی اخترتی، دباؤ اور گرمی میں سبسٹریٹ یا پہلے جمع شدہ ذرات کے ساتھ اثر انداز ہوتے ہیں۔
فیلڈ فوٹوز 550 °C پر MG کوٹنگ/SUS 304 کی مسلسل پانچ تیاریوں کے لیے استعمال ہونے والے کولڈ سپرے کے طریقہ کار کو دکھاتی ہیں۔
ذرات کی حرکی توانائی، اور اس طرح کوٹنگ کی تشکیل میں ہر ذرے کی رفتار کو میکانزم کے ذریعے توانائی کی دوسری شکلوں میں تبدیل کیا جانا چاہیے جیسے پلاسٹک کی اخترتی (ابتدائی ذرہ اور ذرہ ذرہ کے تعاملات اور ذرہ کے تعاملات)، voids Consolidation، particle-particle , strain 3 more. اگر تمام آنے والی حرکی توانائی حرارت اور تناؤ کی توانائی میں تبدیل نہیں ہوتی ہے تو نتیجہ ایک لچکدار تصادم ہے، جس کا مطلب ہے کہ ذرات صرف اثر کے بعد واپس اچھالتے ہیں۔ اس بات کی نشاندہی کی گئی ہے کہ ذرہ/سبسٹریٹ مواد پر لگائی جانے والی 90% اثر توانائی مقامی حرارت میں بدل جاتی ہے بہت کم وقت میں 41,42.
پلاسٹک کی خرابی کو عام طور پر توانائی کی کھپت کا عمل سمجھا جاتا ہے، یا خاص طور پر، انٹرفیشل ریجن میں گرمی کا ذریعہ۔ تاہم، انٹرفیشل ریجن میں درجہ حرارت میں اضافہ عام طور پر انٹرفیشل پگھلنے یا جوہری انٹرڈیفیوژن کو نمایاں طور پر فروغ دینے کے لیے کافی نہیں ہوتا ہے۔ مصنفین کو معلوم کوئی بھی اشاعت ان خصوصیات کی تحقیقات نہیں کرتی ہے جب ان دھاتی اشتھاراتی پاؤڈر شیشے کے پاؤڈر پر اثر انداز ہوتا ہے۔ استعمال کیا جاتا ہے.
MG Cu50Zr20Ni30 الائے پاؤڈر کا BFI تصویر 12a میں دیکھا جا سکتا ہے، جسے SUS 304 سبسٹریٹ (Figs. 11, 12b) پر لیپت کیا گیا تھا۔ جیسا کہ اعداد و شمار سے دیکھا جا سکتا ہے، لیپت پاؤڈر اپنی اصل بے ساختہ ساخت کو برقرار رکھتے ہیں کیونکہ ان میں ایک نازک بھولبلییا کی ساخت ہوتی ہے، بغیر کسی تصویر کے دوسرے ہاتھ کی ساخت کی خصوصیات۔ ایک خارجی مرحلے کی موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے، جیسا کہ MG-coated پاؤڈر میٹرکس (تصویر 12a) میں شامل نینو پارٹیکلز کے ذریعہ تجویز کیا گیا ہے۔ شکل 12c خطہ I (شکل 12a) سے وابستہ انڈیکسڈ نینوبیم ڈفریکشن پیٹرن (NBDP) کو دکھاتا ہے۔ جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ اور کرسٹل لائن بڑے کیوبک Zr2Ni میٹاسٹیبل پلس ٹیٹراگونل CuO مرحلے سے متعلق تیز دھبوں کے ساتھ ایک ساتھ رہتا ہے۔ CuO کی تشکیل پاؤڈر کے آکسیڈیشن سے منسوب ہو سکتی ہے جب سپرے گن کے نوزل ​​سے SUS 304 کی طرف سفر کرتے ہوئے سپرسونک ہینڈ شیشے کے پاؤڈر کے نیچے کھلی ہوا میں سپرسونک ڈی فلو کے دوسرے دھاتی بہاؤ میں۔ 30 منٹ تک 550 ° C پر کولڈ سپرے کے علاج کے بعد بڑے کیوبک مراحل کی تشکیل حاصل کی۔
(a) MG پاؤڈر کی FE-HRTEM امیج پر لیپت (b) SUS 304 سبسٹریٹ (اعداد و شمار کا انسیٹ)۔ (a) میں دکھایا گیا سرکلر علامت کا انڈیکس NBDP (c) میں دکھایا گیا ہے۔
بڑے کیوبک Zr2Ni نینو پارٹیکلز کی تشکیل کے لیے اس ممکنہ طریقہ کار کی تصدیق کے لیے، ایک آزاد تجربہ کیا گیا۔ تاہم، پاؤڈرز کے اینیلنگ اثر کو واضح کرنے کے لیے، انہیں SUS304 پٹی سے جلد از جلد ہٹا دیا گیا (تقریباً 60 سیکنڈ)۔ تجربات کا ایک اور سیٹ کیا گیا جس میں پاؤڈر کو جمع کرنے کے تقریباً 180 سیکنڈ بعد سبسٹریٹ سے ہٹا دیا گیا۔
اعداد و شمار 13a,b ظاہر کرتے ہیں کہ SUS 304 سبسٹریٹس پر بالترتیب 60 s اور 180 s کے لیے جمع کردہ ٹرانسمیشن الیکٹران مائیکروسکوپی (STEM) کی اسکیننگ ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی (STEM) کے ذریعے حاصل کی گئی ڈارک فیلڈ امیجز (DFI)۔ XRD، جس نے اشارہ کیا کہ ان پاؤڈروں کا عمومی ڈھانچہ بے ساختہ تھا، جیسا کہ شکل 14a میں دکھائے گئے وسیع بنیادی اور ثانوی تفاوت میکسما سے ظاہر ہوتا ہے۔ یہ میٹاسٹیبل/میسوفیس ورن کی عدم موجودگی کی نشاندہی کرتے ہیں، جہاں پاؤڈر اپنی اصل بے ساختہ ساخت کو برقرار رکھتا ہے۔ 180 s، نینو سائز کے اناج کی بارش کو دکھایا، جیسا کہ تصویر 13b میں تیر سے اشارہ کیا گیا ہے۔