דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature.com.דער בלעטערער ווערסיע איר נוצן האט לימיטעד CSS שטיצן.פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ דערהייַנטיקט בלעטערער (אָדער דיסייבאַל קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer).אין דער דערווייל, צו ענשור פארבליבן שטיצן, מיר וועלן מאַכן דעם פּלאַץ אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
ביאָפילמס זענען אַ וויכטיק קאָמפּאָנענט אין דער אַנטוויקלונג פון כראָניש ינפעקשאַנז, ספּעציעל ווען עס קומט צו מעדיציניש דעוויסעס.דער פּראָבלעם גיט אַ ריזיק אַרויסרופן צו די מעדיציניש קהל, ווייַל נאָרמאַל אַנטיביאַטיקס קענען בלויז צעשטערן ביאָפילמס צו אַ זייער לימיטעד מאָס.די פאַרהיטונג פון ביאָפילם פאָרמירונג האט געפֿירט צו דער אַנטוויקלונג פון פאַרשידן קאָוטינג מעטהאָדס און נייַע מאַטעריאַלס.די טעקניקס צילן צו מאַנטל סערפאַסיז אין אַ שטייגער וואָס פּריווענץ ביאָפילם פאָרמירונג.וויטריאָוס מעטאַל אַלויז, ספּעציעל די מיט קופּער און טיטאַניום מעטאַלס, האָבן ווערן ידעאַל אַנטימיקראָביאַל קאָוטינגז.אין דער זעלביקער צייט, די נוצן פון קאַלט שפּריץ טעכנאָלאָגיע איז געוואקסן ווייַל עס איז אַ פּאַסיק אופֿן פֿאַר פּראַסעסינג טעמפּעראַטור שפּירעוודיק מאַטעריאַלס.טייל פון דער ציל פון דעם פאָרשונג איז געווען צו אַנטוויקלען אַ נייַ אַנטיבאַקטיריאַל פילם מעטאַלליק גלאז קאַמפּאָוזד פון Cu-Zr-Ni טערנערי ניצן מעטשאַניקאַל אַללויינג טעקניקס.די ספעריש פּודער וואָס איז די לעצט פּראָדוקט איז געניצט ווי אַ רוי מאַטעריאַל פֿאַר קאַלט ספּרייינג פון ומבאַפלעקט שטאָל סערפאַסיז אין נידעריק טעמפּעראַטורעס.מעטאַל גלאז קאָוטאַד סאַבסטרייץ זענען ביכולת צו באטייטיק רעדוצירן ביאָפילם פאָרמירונג מיט לפּחות 1 קלאָץ קאַמפּערד מיט ומבאַפלעקט שטאָל.
איבער דער מענטש געשיכטע, יעדער געזעלשאַפט איז ביכולת צו אַנטוויקלען און העכערן די הקדמה פון נייַע מאַטעריאַלס צו טרעפן זייַן ספּעציפיש רעקווירעמענץ, ריזאַלטינג אין געוואקסן פּראָודאַקטיוויטי און ראַנג אין אַ גלאָובאַלייזד עקאנאמיע1.עס איז שטענדיק אַטריביאַטאַד צו די מענטשלעך פיייקייט צו פּלאַן מאַטעריאַלס און מאַנופאַקטורינג ויסריכט, ווי געזונט ווי דיזיינז צו פּראָדוצירן און קעראַקטערייז מאַטעריאַלס צו דערגרייכן געזונט, בילדונג, אינדוסטריע, עקאָנאָמיק, קולטור און אנדערע פעלדער פון איין לאַנד אָדער געגנט צו אנדערן.פּראָגרעס איז געמאסטן ראַגאַרדלאַס פון לאַנד אָדער געגנט2.פֿאַר 60 יאָר, מאַטעריאַל סייאַנטיס האָבן געטרייַ פיל צייט צו איין הויפּט אַרבעט: די זוכן פֿאַר נייַע און אַוואַנסירטע מאַטעריאַלס.לעצטע פאָרשונג האט פאָוקיסט אויף ימפּרוווינג די קוואַליטעט און פאָרשטעלונג פון יגזיסטינג מאַטעריאַלס, ווי געזונט ווי סינטאַסייזינג און ינווענטינג גאָר נייַע טייפּס פון מאַטעריאַלס.
די אַדישאַן פון אַללויינג עלעמענטן, די מאָדיפיקאַטיאָן פון די מיקראָסטרוקטור פון דעם מאַטעריאַל און די אַפּלאַקיישאַן פון טערמאַל, מעטשאַניקאַל אָדער טערמאַטשאַניקאַל באַהאַנדלונג מעטהאָדס האָבן געפֿירט צו אַ באַטייטיק פֿאַרבעסערונג אין די מעטשאַניקאַל, כעמישער און גשמיות פּראָפּערטיעס פון פאַרשידן מאַטעריאַלס.אין דערצו, ביז איצט אומבאַקאַנט קאַמפּאַונדז זענען הצלחה סינטאַסייזד.די פּערסיסטענט השתדלות האָבן געפֿירט אַ נייַע משפּחה פון ינאַווייטיוו מאַטעריאַלס קאַלעקטיוולי באַוווסט ווי Advanced Materials2.נאַנאָקריסטאַלז, נאַנאָפּאַרטיקלעס, נאַנאָטובעס, קוואַנטום דאַץ, נול-דימענשאַנאַל, אַמאָרפאַס מעטאַלליק ברילן, און הויך-ענטראָפּי אַלויז זענען בלויז עטלעכע ביישפילן פון אַוואַנסירטע מאַטעריאַלס וואָס האָבן ארויס אין דער וועלט זינט די מיטן פון די לעצטע יאָרהונדערט.אין די פּראָדוצירן און אַנטוויקלונג פון נייַע אַלויז מיט ימפּרוווד פּראָפּערטיעס, ביידע אין די לעצט פּראָדוקט און אין די ינטערמידייט סטאַגעס פון זייַן פּראָדוקציע, די פּראָבלעם פון אַנבאַלאַנס איז אָפט צוגעגעבן.ווי אַ רעזולטאַט פון די הקדמה פון נייַע מאַנופאַקטורינג טעקניקס וואָס לאָזן באַטייַטיק דיווייישאַנז פון יקוואַליבריאַם, אַ גאַנץ נייַע קלאַס פון מעטאַסטאַבאַל אַלויז, באקאנט ווי מעטאַלליק ברילן, איז דיסקאַווערד.
זיין אַרבעט אין קאַלטעטש אין 1960 רעוואַלושאַנייזד די באַגריף פון מעטאַל אַלויז ווען ער סינטאַסייזד Au-25 אַט.% סי גלאַסי אַלויז דורך ראַפּאַדלי סאַלידיפייינג ליקווידס ביי קימאַט אַ מיליאָן דיגריז פּער סעקונדע.4 פּראָפעסאָר פאול דווועס 'אַנטדעקונג ניט בלויז אנגעצייכנט די אָנהייב פון געשיכטע מעטאַל ברילן (מס), אָבער אויך געפֿירט צו אַ פּאַראַדיגם יבעררוק אין ווי מענטשן טראַכטן וועגן מעטאַל אַלויז.זינט דער ערשטער פּייאַנירינג פאָרשונג אין די סינטעז פון MS אַלויז, כּמעט אַלע מעטאַל ברילן זענען גאָר באקומען מיט איינער פון די פאלגענדע מעטהאָדס: (i) גיך סאַלידאַפאַקיישאַן פון די צעשמעלצן אָדער פארע, (ii) אַטאָמישע לאַטאַס דיסאָרדער, (iii) האַרט-שטאַט אַמאָרפיזאַטיאָן ריאַקשאַנז צווישן ריין מעטאַלליק עלעמענטן און (יוו) האַרט פאַסע טראַנזישאַנז פון מעטאַסטאַבאַל פאַסעס.
MGs זענען אונטערשיידן דורך דער אַוועק פון לאַנג-קייט אַטאָמישע סדר פֿאַרבונדן מיט קריסטאַלז, וואָס איז אַ דיפיינינג כאַראַקטעריסטיש פון קריסטאַלז.אין די מאָדערן וועלט, גרויס פּראָגרעס איז געמאכט אין די פעלד פון מעטאַלליק גלאז.דאָס זענען נייַע מאַטעריאַלס מיט טשיקאַווע פּראָפּערטיעס וואָס זענען פון אינטערעס ניט בלויז פֿאַר האַרט שטאַט פיזיק, אָבער אויך פֿאַר מעטאַלערדזשי, ייבערפלאַך כעמיע, טעכנאָלאָגיע, ביאָלאָגי, און פילע אנדערע געביטן.די נייע סארט מאטריאל האט אייגנשאפטן וועלכע זענען אנדערש ווי שווערע מעטאלן, וואס מאכט עס אן אינטערעסאנטער קאנדידאט פאר טעקנאַלאַדזשיקאַל אפליקאציעס אין פארשידענע פעלדער.זיי האָבן עטלעכע וויכטיק פּראָפּערטיעס: (i) הויך מעטשאַניקאַל דאַקטילאַטי און טראָגן שטאַרקייַט, (ii) הויך מאַגנעטיק לעדוירעס, (iii) נידעריק קאָוערסיוויטי, (יוו) ומגעוויינטלעך קעראָוזשאַן קעגנשטעל, (V) טעמפּעראַטור זעלבסטשטענדיקייַט.קאַנדאַקטיוואַטי 6.7.
מעטשאַניקאַל צומיש (MA)1,8 איז אַ לעפיערעך נייַע אופֿן, ערשטער באַקענענ אין 19839 דורך פּראָפעסאָר קק קאָק און זיין חברים.זיי געשאפן אַמאָרפאַס Ni60Nb40 פּאַודערז דורך גרינדינג אַ געמיש פון ריין עלעמענטן אין אַמביאַנט טעמפּעראַטור זייער נאָענט צו צימער טעמפּעראַטור.טיפּיקאַללי, די MA אָפּרוף איז געפירט אויס צווישן דיפיוזשאַן באַנדינג פון רעאַקטאַנט פּאַודערז אין אַ רעאַקטאָר, יוזשאַוואַלי געמאכט פון ומבאַפלעקט שטאָל, אין אַ פּילקע מיל.10 (פיג. 1 אַ, ב).זינט דעמאָלט, דעם מעטשאַניקאַלי ינדוסט האַרט שטאַט אָפּרוף אופֿן איז געניצט צו צוגרייטן נייַ אַמאָרפאַס / מעטאַלליק גלאז צומיש פּאַודערז ניצן נידעריק (Fig. 1c) און הויך ענערגיע פּילקע מיללס און רוט מיללס11,12,13,14,15,16.אין באַזונדער, דעם אופֿן איז געניצט צו צוגרייטן יממיססיבלע סיסטעמען אַזאַ ווי Cu-Ta17 און הויך מעלטינג פונט אַלויז אַזאַ ווי על-יבערגאַנג מעטאַל (TM, Zr, Hf, Nb און Ta) 18,19 און Fe-W20 סיסטעמען., וואָס קענען ניט זיין באקומען מיט קאַנווענשאַנאַל קוקינג מעטהאָדס.אין אַדישאַן, מאַ איז געהאלטן איינער פון די מערסט שטאַרק נאַנאָטעטשנאָלאָגיקאַל מכשירים פֿאַר ינדאַסטריאַל פּראָדוקציע פון ​​נאַנאָקריסטאַללינע און נאַנאָקאָמפּאָסיטע פּודער פּאַרטיקאַלז פון מעטאַל אַקסיידז, קאַרבידעס, ניטרידעס, כיידרידעס, טשאַד נאַנאָטובעס, נאַנאָדיאַמאָנדס, ווי געזונט ווי ברייט סטייבאַלאַזיישאַן מיט אַ שפּיץ-אַראָפּ צוגאַנג.1 און מעטאַסטאַבאַל סטאַגעס.
סכעמאַטיש ווייזונג די פאַבריקיישאַן אופֿן געניצט צו צוגרייטן די Cu50 (Zr50-xNix) / SUS 304 מעטאַלליק גלאז קאָוטינג אין דעם לערנען.(אַ) צוגרייטונג פון מק צומיש פּאַודערז מיט פאַרשידן קאַנסאַנטריישאַנז פון ני רענטגענ (רענטגענ; 10, 20, 30, און 40 ביי.%) ניצן די נידעריק-ענערגיע פּילקע מילינג אופֿן.(אַ) די סטאַרטינג מאַטעריאַל איז לאָודיד אין אַ געצייַג צילינדער צוזאמען מיט געצייַג שטאָל באַללס און (ב) געחתמעט אין אַ אַטמאָספער אָנגעפילט הענטשקע קעסטל.(C) טראַנספּעראַנט מאָדעל פון די גרינדינג שיף אילוסטרירן די באַוועגונג פון די פּילקע בעשאַס גרינדינג.די לעצט פּודער פּראָדוקט באקומען נאָך 50 שעה איז געניצט צו קאַלט שפּריץ מאַנטל די SUS 304 סאַבסטרייט (ד).
ווען עס קומט צו סערפאַסיז פון פאַרנעם מאַטעריאַל (סאַבסטרייץ), ייבערפלאַך ינזשעניעריע ינוואַלווז די פּלאַן און מאָדיפיקאַטיאָן פון סערפאַסיז (סאַבסטרייץ) צו צושטעלן זיכער גשמיות, כעמישער און טעכניש פּראָפּערטיעס וואָס זענען נישט פאָרשטעלן אין דער אָריגינעל פאַרנעם מאַטעריאַל.עטלעכע פון ​​די פּראָפּערטיעס וואָס קענען זיין יפעקטיוולי ימפּרוווד דורך ייבערפלאַך באַהאַנדלונג אַרייַננעמען אַברייזשאַן, אַקסאַדיישאַן און קעראָוזשאַן קעגנשטעל, קאָואַפישאַנט פון רייַבונג, ביאָינערטנעסס, עלעקטריקאַל פּראָפּערטיעס און טערמאַל ינסאַליישאַן, נאָר צו נאָמען אַ ביסל.ייבערפלאַך קוואַליטעט קענען זיין ימפּרוווד דורך מעטאַלערדזשיקאַל, מעטשאַניקאַל אָדער כעמישער מעטהאָדס.ווי אַ באַוווסט פּראָצעס, קאָוטינג איז פשוט דיפיינד ווי איינער אָדער מער לייַערס פון מאַטעריאַל אַרטאַפישאַלי געווענדט צו די ייבערפלאַך פון אַ פאַרנעם כייפעץ (סאַסטרייט) געמאכט פון אן אנדער מאַטעריאַל.אַזוי, קאָאַטינגס זענען געניצט אין טייל צו דערגרייכן די געבעטן טעכניש אָדער דעקאָראַטיווע פּראָפּערטיעס, ווי געזונט ווי צו באַשיצן מאַטעריאַלס פון דערוואַרט כעמיש און גשמיות ינטעראַקשאַנז מיט די סוויווע23.
א פאַרשיידנקייַט פון מעטהאָדס און טעקניקס קענען ווערן גענוצט צו צולייגן פּאַסיק פּראַטעקטיוו לייַערס פון אַ ביסל מיקראָמעטער (אונטער 10-20 מייקראָומאַטערז) צו מער ווי 30 מייקראָומאַטערז אָדער אפילו עטלעכע מילאַמיטערז אין גרעב.אין אַלגעמיין, קאָוטינג פּראַסעסאַז קענען זיין צעטיילט אין צוויי קאַטעגאָריעס: (איך) נאַס קאָוטינג מעטהאָדס, אַרייַנגערעכנט ילעקטראָופּלאַטינג, ילעקטראָופּלייטינג און הייס טונקען גאַלוואַנייזינג, און (ii) טרוקן קאָוטינג מעטהאָדס, אַרייַנגערעכנט סאַדערינג, האַרדפאַסינג, גשמיות פארע דעפּאַזישאַן (פּווד).), כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (CVD), טערמאַל שפּריץ טעקניקס, און מער לעצטנס קאַלט שפּריץ טעקניקס 24 (פיגורע 1 ד).
ביאָפילמס זענען דיפיינד ווי מייקראָוביאַל קהילות וואָס זענען יריווערסאַבאַל אַטאַטשט צו סערפאַסיז און סעראַונדאַד דורך זיך-פּראָדוצירט עקסטראַסעללולאַר פּאָלימערס (EPS).די פאָרמירונג פון אַ סופּערפישאַלי דערוואַקסן ביאָפילם קענען פירן צו באַטייטיק לאָססעס אין פילע ינדאַסטריז, אַרייַנגערעכנט עסנוואַרג פּראַסעסינג, וואַסער סיסטעמען און כעלטקער.אין יומאַנז, מיט די פאָרמירונג פון ביאָפילמס, מער ווי 80% פון קאַסעס פון מייקראָוביאַל ינפעקשאַנז (אַרייַנגערעכנט Enterobacteriaceae און סטאַפילאָקאָקקוס) זענען שווער צו מייַכל.אין אַדישאַן, דערוואַקסן ביאָפילמס האָבן שוין רעפּאָרטעד צו זיין 1000 מאל מער קעגנשטעליק צו אַנטיביאָטיק באַהאַנדלונג קאַמפּערד מיט פּלאַנקטאָניק באַקטיריאַל סעלז, וואָס איז געהאלטן אַ הויפּט טעראַפּיוטיק אַרויסרופן.היסטאָריש, אַנטימיקראָביאַל ייבערפלאַך קאָוטינג מאַטעריאַלס דערייווד פון פּראָסט אָרגאַניק קאַמפּאַונדז זענען געניצט.כאָטש אַזאַ מאַטעריאַלס אָפט אַנטהאַלטן טאַקסיק קאַמפּאָונאַנץ וואָס זענען פּאַטענטשאַלי שעדלעך פֿאַר מענטשן, 25,26 דאָס קען העלפֿן ויסמיידן באַקטיריאַל טראַנסמיסיע און דערנידעריקונג פון מאַטעריאַל.
וויידספּרעד באַקטיריאַל קעגנשטעל צו אַנטיביאָטיק באַהאַנדלונג רעכט צו ביאָפילם פאָרמירונג האט געפֿירט צו די נויט צו אַנטוויקלען אַ עפעקטיוו אַנטימיקראָביאַל מעמבראַנע קאָוטאַד ייבערפלאַך וואָס קענען זיין געווענדט בעשאָלעם27.די אַנטוויקלונג פון אַ גשמיות אָדער כעמישער אַנטי-קלעפּיק ייבערפלאַך צו וואָס באַקטיריאַל סעלז קענען נישט בינדן און פאָרעם ביאָפילמס רעכט צו אַדכיזשאַן איז דער ערשטער צוגאַנג אין דעם פּראָצעס27.די צווייטע טעכנאָלאָגיע איז צו אַנטוויקלען קאָאַטינגס וואָס צושטעלן אַנטימיקראָביאַל קעמיקאַלז פּונקט ווו זיי זענען דארף, אין העכסט קאַנסאַנטרייטאַד און טיילערד קוואַנטאַטיז.דאָס איז אַטשיווד דורך די אַנטוויקלונג פון יינציק קאָוטינג מאַטעריאַלס אַזאַ ווי גראַפענע / גערמאַניום28, שוואַרץ דימענט29 און ZnO30-דאָפּט דימענט-ווי טשאַד קאָאַטינגס וואָס זענען קעגנשטעליק צו באַקטיריאַ, אַ טעכנאָלאָגיע וואָס מאַקסאַמייז די אַנטוויקלונג פון טאַקסיסאַטי און קעגנשטעל רעכט צו ביאָפילם פאָרמירונג.אין אַדישאַן, קאָאַטינגס מיט גערמיסידאַל קעמיקאַלז וואָס צושטעלן לאַנג-טערמין שוץ קעגן באַקטיריאַל קאַנטאַמאַניישאַן זענען ינקריסינגלי פאָלקס.כאָטש אַלע דריי פּראָוסידזשערז זענען טויגעוודיק פון יגזערטינג אַנטימיקראָביאַל טעטיקייט אויף קאָוטאַד סערפאַסיז, ​​​​יעדער האט זיין אייגענע גאַנג פון לימיטיישאַנז וואָס זאָל זיין קאַנסידערד ווען דעוועלאָפּינג אַ אַפּלאַקיישאַן סטראַטעגיע.
די פּראָדוקטן דערווייַל אויף די מאַרק זענען כאַמפּערד דורך די פעלן פון צייט צו פונאַנדערקלייַבן און פּרובירן פּראַטעקטיוו קאָוטינגז פֿאַר בייאַלאַדזשיקלי אַקטיוו ינגרידיאַנץ.קאָמפּאַניעס פאָדערן אַז זייער פּראָדוקטן וועט צושטעלן ניצערס מיט די געבעטן פאַנגקשאַנאַל אַספּעקץ, אָבער, דאָס איז געווארן אַ שטערונג פֿאַר די הצלחה פון די פּראָדוקטן איצט אויף די מאַרק.קאָמפּאָונדס דערייווד פון זילבער זענען געניצט אין די וואַסט מערהייַט פון אַנטימיקראָביאַלס דערווייַל בנימצא צו קאָנסומערס.די פּראָדוקטן זענען דיזיינד צו באַשיצן ניצערס פון פּאַטענטשאַלי שעדלעך ויסשטעלן צו מייקראָואָרגאַניזאַמז.די דילייד אַנטימיקראָביאַל ווירקונג און די פֿאַרבונדן טאַקסיסאַטי פון זילבער קאַמפּאַונדז פאַרגרעסערן די דרוק אויף ריסערטשערז צו אַנטוויקלען אַ ווייניקער שעדלעך אָלטערנאַטיוו 36,37.קריייטינג אַ גלאבאלע אַנטימיקראָביאַל קאָוטינג וואָס אַרבעט ין און אויס איז אַ אַרויסרופן.דאָס קומט מיט פֿאַרבונדן געזונט און זיכערקייַט ריסקס.אַנטדעקן אַן אַנטימיקראָביאַל אַגענט וואָס איז ווייניקער שעדלעך פֿאַר יומאַנז און פיגורינג אויס ווי צו ינקאָרפּערייט עס אין קאָוטינג סאַבסטרייץ מיט אַ מער פּאָליצע לעבן איז אַ פיל געזוכט ציל 38.די לעצטע אַנטימיקראָביאַל און אַנטיביאָפילם מאַטעריאַלס זענען דיזיינד צו טייטן באַקטיריאַ אין נאָענט קייט אָדער דורך דירעקט קאָנטאַקט אָדער נאָך די מעלדונג פון די אַקטיוו אַגענט.זיי קענען טאָן דאָס דורך ינכיבאַטינג ערשט באַקטיריאַל אַדכיזשאַן (אַרייַנגערעכנט פּרעווענטינג די פאָרמירונג פון אַ פּראָטעין שיכטע אויף די ייבערפלאַך) אָדער דורך מאָרד באַקטיריאַ דורך ינטערפירינג מיט די צעל וואַנט.
יסענשאַלי, ייבערפלאַך קאָוטינג איז דער פּראָצעס פון אַפּלייינג אן אנדער שיכטע צו די ייבערפלאַך פון אַ קאָמפּאָנענט צו פֿאַרבעסערן די ייבערפלאַך קעראַקטעריסטיקס.דער ציל פון אַ ייבערפלאַך קאָוטינג איז צו טוישן די מיקראָסטרוקטורע און / אָדער זאַץ פון די נאָענט-ייבערפלאַך געגנט פון אַ קאָמפּאָנענט39.ייבערפלאַך קאָוטינג מעטהאָדס קענען זיין צעטיילט אין פאַרשידענע מעטהאָדס, וואָס זענען סאַמערייזד אין פיגורע 2אַ.קאָאַטינגס קענען זיין צעטיילט אין טערמאַל, כעמישער, פיזיש און עלעקטראָטשעמיקאַל קאַטעגאָריעס דיפּענדינג אויף די אופֿן געניצט צו מאַכן די קאָוטינג.
(אַ) אַ ינסעט וואָס ווייַזן די הויפּט ייבערפלאַך פאַבריקיישאַן טעקניקס, און (ב) אויסגעקליבן אַדוואַנטידזשיז און דיסאַדוואַנטידזשיז פון די קאַלט שפּריץ אופֿן.
קאַלט שפּריץ טעכנאָלאָגיע האט פיל אין פּראָסט מיט טראדיציאנעלן טערמאַל שפּריץ טעקניקס.אָבער, עס זענען אויך עטלעכע פונדאַמענטאַל פּראָפּערטיעס וואָס מאַכן די קאַלט שפּריץ פּראָצעס און קאַלט שפּריץ מאַטעריאַלס ספּעציעל יינציק.קאַלט שפּריץ טעכנאָלאָגיע איז נאָך אין זיין קינדשאַפט, אָבער עס האט אַ גרויס צוקונפֿט.אין עטלעכע קאַסעס, די יינציק פּראָפּערטיעס פון קאַלט ספּרייינג פאָרשלאָגן גרויס בענעפיץ, אָוווערקאַמינג די לימיטיישאַנז פון קאַנווענשאַנאַל טערמאַל ספּרייינג טעקניקס.עס מנצח די באַטייַטיק לימיטיישאַנז פון טראדיציאנעלן טערמאַל שפּריץ טעכנאָלאָגיע, אין וואָס די פּודער מוזן זיין צעלאָזן צו זיין דאַפּאַזיטיד אויף אַ סאַבסטרייט.דאָך, דעם טראדיציאנעלן קאָוטינג פּראָצעס איז נישט פּאַסיק פֿאַר זייער טעמפּעראַטור שפּירעוודיק מאַטעריאַלס אַזאַ ווי נאַנאָקריסטאַלז, נאַנאָפּאַרטיקלעס, אַמאָרפאַס און מעטאַלליק ברילן40, 41, 42. אין דערצו, טערמאַל שפּריץ קאָוטינג מאַטעריאַלס שטענדיק האָבן אַ הויך מדרגה פון פּאָראָסיטי און אַקסיידז.קאַלט שפּריץ טעכנאָלאָגיע האט פילע באַטייַטיק אַדוואַנטידזשיז איבער טערמאַל שפּריץ טעכנאָלאָגיע, אַזאַ ווי (איך) מינימאַל היץ אַרייַנשרייַב צו די סאַבסטרייט, (ii) בייגיקייַט אין טשוזינג די סאַבסטרייט קאָוטינג, (iii) קיין פאַסע טראַנספאָרמאַציע און קערל וווּקס, (יוו) הויך קלעפּיק שטאַרקייַט1 .39 (פיגורע 2ב).אין דערצו, קאַלט שפּריץ קאָוטינג מאַטעריאַלס האָבן הויך קעראָוזשאַן קעגנשטעל, הויך שטאַרקייַט און כאַרדנאַס, הויך עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי און הויך געדיכטקייַט41.טראָץ די אַדוואַנטידזשיז פון די קאַלט שפּריץ פּראָצעס, דעם אופֿן נאָך האט עטלעכע דיסאַדוואַנטידזשיז, ווי געוויזן אין פיגורע 2ב.ווען קאָוטינג ריין סעראַמיק פּאַודערז אַזאַ ווי Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, אאז"ו ו, די קאַלט שפּריץ אופֿן קענען ניט זיין געוויינט.אויף די אנדערע האַנט, סעראַמיק / מעטאַל קאַמפּאַזאַט פּאַודערז קענען זיין געוויינט ווי רוי מאַטעריאַלס פֿאַר קאָאַטינגס.דער זעלביקער גייט פֿאַר אנדערע טערמאַל ספּרייינג מעטהאָדס.שווער סערפאַסיז און רער ינטיריערז זענען נאָך שווער צו שפּריץ.
קאָנסידערינג אַז די פאָרשטעלן אַרבעט איז דירעקטעד צו די נוצן פון מעטאַלליק וויטריאָוס פּאַודערז ווי סטאַרטינג מאַטעריאַלס פֿאַר קאָאַטינגס, עס איז קלאָר אַז קאַנווענשאַנאַל טערמאַל ספּרייינג קענען ניט זיין געניצט פֿאַר דעם צוועק.דאָס איז רעכט צו דעם פאַקט אַז מעטאַלליק וויטריאָוס פּאַודערז קריסטאַלייזיז ביי הויך טעמפּעראַטורעס1.
רובֿ פון די ינסטראַמאַנץ געניצט אין די מעדיציניש און עסנוואַרג ינדאַסטריז זענען געמאכט פון אַוסטעניטיק ומבאַפלעקט שטאָל אַלויז (SUS316 און SUS304) מיט אַ קראָומיאַם אינהאַלט פון 12 צו 20 וו.% פֿאַר די פּראָדוקציע פון ​​כירורגיש ינסטראַמאַנץ.עס איז בכלל אנגענומען אַז די נוצן פון קראָומיאַם מעטאַל ווי אַ אַללויינג עלעמענט אין שטאָל אַלויז קענען באטייטיק פֿאַרבעסערן די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון נאָרמאַל שטאָל אַלויז.ומבאַפלעקט שטאָל אַלויז, טראָץ זייער הויך קעראָוזשאַן קעגנשטעל, טאָן ניט האָבן באַטייַטיק אַנטימיקראָביאַל פּראָפּערטיעס38,39.דעם קאַנטראַסט מיט זייער הויך קעראָוזשאַן קעגנשטעל.נאָך דעם, עס איז מעגלעך צו פאָרויסזאָגן די אַנטוויקלונג פון ינפעקציע און אָנצינדונג, וואָס זענען דער הויפּט רעכט צו באַקטיריאַל אַדכיזשאַן און קאָלאָניזאַטיאָן אויף די ייבערפלאַך פון ומבאַפלעקט שטאָל ביאָמאַטיאַלז.באַטייטיק שוועריקייטן קען אויפשטיין רעכט צו די באַטייטיק שוועריקייטן פֿאַרבונדן מיט באַקטיריאַל אַדכיזשאַן און ביאָפילם פאָרמירונג פּאַטווייז, וואָס קענען פירן צו נעבעך געזונט, וואָס קענען האָבן פילע קאַנסאַקווענסאַז וואָס קענען גלייַך אָדער מינאַצאַד ווירקן מענטש געזונט.
דער לערנען איז דער ערשטער פאַסע פון ​​אַ פּרויעקט פאַנדאַד דורך די קוווייט וויקיפּעדיע פֿאַר די אַדוואַנסמאַנט פון וויסנשאַפֿט (KFAS), קאָנטראַקט נומ.2010-550401, צו פאָרשן די פיזאַבילאַטי פון פּראַדוסינג מעטאַלליק גלאַסי קו-זר-ני טערנערי פּאַודערז ניצן מאַ טעכנאָלאָגיע (טיש).1) פֿאַר די פּראָדוקציע פון ​​SUS304 אַנטיבאַקטיריאַל ייבערפלאַך שוץ פילם / קאָוטינג.די צווייטע פאַסע פון ​​​​די פּרויעקט, רעכט צו אָנהייבן אין יאנואר 2023, וועט לערנען אין דעטאַל די גאַלוואַניק קעראָוזשאַן קעראַקטעריסטיקס און די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די סיסטעם.דיטיילד מיקראָביאָלאָגיקאַל טעסץ פֿאַר פאַרשידן טייפּס פון באַקטיריאַ וועט זיין דורכגעקאָכט.
דער אַרטיקל דיסקאַסט די ווירקונג פון Zr צומיש אינהאַלט אויף גלאז פאָרמינג פיייקייט (GFA) באזירט אויף מאָרפאַלאַדזשיקאַל און סטראַקטשעראַל קעראַקטעריסטיקס.אין אַדישאַן, די אַנטיבאַקטיריאַל פּראָפּערטיעס פון די פּודער קאָוטאַד מעטאַל גלאז / SUS304 קאַמפּאַזאַט זענען אויך דיסקאַסט.אין אַדישאַן, אָנגאָינג אַרבעט איז דורכגעקאָכט צו ויספאָרשן די מעגלעכקייט פון סטראַקטשעראַל טראַנספאָרמאַציע פון ​​מעטאַלליק גלאז פּאַודערז בעשאַס קאַלט ספּרייינג אין די סופּערקאָאָלעד פליסיק געגנט פון פאַבריקייטיד מעטאַלליק גלאז סיסטעמען.Cu50Zr30Ni20 און Cu50Zr20Ni30 מעטאַלליק גלאז אַלויז זענען געניצט ווי רעפּריזענאַטיוו ביישפילן אין דעם לערנען.
דער אָפּטיילונג גיט די מאָרפאַלאַדזשיקאַל ענדערונגען אין פּאַודערז פון עלעמענטאַל קו, זר און ני בעשאַס נידעריק-ענערגיע פּילקע מילינג.צוויי פאַרשידענע סיסטעמען קאַנסיסטינג פון Cu50Zr20Ni30 און Cu50Zr40Ni10 וועט זיין געוויינט ווי ילאַסטראַטיוו ביישפילן.די מאַ פּראָצעס קענען זיין צעטיילט אין דרייַ באַזונדער סטאַגעס, ווי עווידאַנסט דורך די מעטאַלאָגראַפיק קעראַקטעריסטיקס פון די פּודער באקומען אין די גרינדינג בינע (Fig. 3).
מעטאַלאָגראַפיק טשאַראַקטעריסטיקס פון פּאַודערז פון מעטשאַניקאַל אַלויז (מאַ) באקומען נאָך פאַרשידן סטאַגעס פון פּילקע גרינדינג.פעלד ימישאַן סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (FE-SEM) בילדער פון מאַ און Cu50Zr40Ni10 פּאַודערז באקומען נאָך נידעריק ענערגיע פּילקע מילינג פֿאַר 3, 12 און 50 שעה זענען געוויזן אין (אַ), (C) און (E) פֿאַר די Cu50Zr20Ni30 סיסטעם, בשעת אויף דער זעלביקער מאַ.די קאָראַספּאַנדינג בילדער פון די Cu50Zr40Ni10 סיסטעם גענומען נאָך צייט זענען געוויזן אין (ב), (ד) און (ף).
בעשאַס פּילקע מילינג, די עפעקטיוו קינעטיק ענערגיע וואָס קענען זיין טראַנספערד צו די מעטאַל פּודער איז אַפעקטאַד דורך אַ קאָמבינאַציע פון ​​פּאַראַמעטערס, ווי געוויזן אין פיגורע 1 אַ.דאָס כולל קאַליזשאַנז צווישן באַללס און פּאַודערז, שערן קאַמפּרעשאַן פון פּודער סטאַק צווישן אָדער צווישן גרינדינג מידיאַ, ימפּאַקץ פון פאַלינג באַללס, שערן און טראָגן געפֿירט דורך פּודער שלעפּן צווישן די מאָווינג ללבער פון אַ פּילקע מיל, און אַ קלאַפּ כוואַליע גייט פארביי דורך פאַלינג באַללס פּראַפּאַגייטינג דורך לאָודיד קולטור (פיגורע 1אַ). Элементарные порошки Cu, Zr и Ni были сильно деформированы из-за холодной сварки на ранней стадии Марованы (3 טעג), рупных частиц порошка (> 1 מם в диаметре). די עלעמענטאַל קו, זר, און ני פּאַודערז זענען סאַווירלי דיפאָרמד רעכט צו קאַלט וועלדינג אין אַ פרי בינע פון ​​מאַ (3 ה), וואָס געפירט צו די פאָרמירונג פון גרויס פּודער פּאַרטיקאַלז (> 1 מם אין דיאַמעטער).די גרויס קאַמפּאַזאַט פּאַרטיקאַלז זענען קעראַקטערייזד דורך די פאָרמירונג פון דיק לייַערס פון אַללויינג עלעמענטן (Cu, Zr, Ni), ווי געוויזן אין Fig.3a,b.אַ פאַרגרעסערן אין די מאַ צייַט צו 12 ה (ינטערמידייט בינע) געפירט צו אַ פאַרגרעסערן אין די קינעטיק ענערגיע פון ​​די פּילקע מיל, וואָס געפירט צו די דיקאַמפּאָוזישאַן פון די קאָמפּאָסיטע פּודער אין קלענערער פּאַודערז (ווייניקער ווי 200 μם), ווי געוויזן אין Fig. 3C, שטאָט.אין דעם בינע, די געווענדט שערן קראַפט פירט צו דער פאָרמירונג פון אַ נייַ מעטאַל ייבערפלאַך מיט דין קו, זר, ני אָנצוהערעניש לייַערס, ווי געוויזן אין Fig. 3c, ד.ווי אַ רעזולטאַט פון די גרינדינג פון די לייַערס אין די צובינד פון די פלאַקעס, האַרט-פאַסע ריאַקשאַנז פאַלן מיט די פאָרמירונג פון נייַע פייזאַז.
אין די קלימאַקס פון די מאַ פּראָצעס (נאָך 50 ה), פלאַקע מעטאַלאָגראַפי איז קוים באמערקט (Fig. 3e, F), און שפּיגל מעטאַלאָגראַפי איז באמערקט אויף די פּאַלישט ייבערפלאַך פון די פּודער.דעם מיטל אַז דער מאַ פּראָצעס איז געווען געענדיקט און אַ איין אָפּרוף פאַסע איז געווען באשאפן.דער עלעמענטאַר זאַץ פון די געגנטן אנגעוויזן אין פיגס.3e (איך, וו, ווו), ו, וו, ווי) זענען באשלאסן ניצן פעלד ימישאַן סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (פע-סעם) אין קאָמבינאַציע מיט ענערגיע דיספּערסיוו רענטגענ-שטראַל ספּעקטראָסקאָפּי (עדס).(IV).
אין טיש.2 עלעמענטאַל קאַנסאַנטריישאַנז פון אַללויינג עלעמענטן זענען געוויזן ווי אַ פּראָצענט פון די גאַנץ מאַסע פון ​​יעדער געגנט אויסגעקליבן אין Fig.3e, f.קאַמפּערינג די רעזולטאַטן מיט די ערשט נאָמינאַל קאָמפּאָסיטיאָנס פון Cu50Zr20Ni30 און Cu50Zr40Ni10 געגעבן אין טיש 1 ווייזט אַז די חיבורים פון די צוויי לעצט פּראָדוקטן זענען זייער נאָענט צו די נאָמינאַל חיבורים.אין דערצו, די קאָרעוו וואַלועס פון די קאַמפּאָונאַנץ פֿאַר די מקומות ליסטעד אין Fig. 3e,f טאָן ניט פֿאָרשלאָגן באַטייַטיק דיטיריעריישאַן אָדער ווערייישאַן אין דער זאַץ פון יעדער מוסטער פון איין געגנט צו אנדערן.דאָס איז עווידאַנסט דורך די פאַקט אַז עס איז קיין ענדערונג אין זאַץ פון איין געגנט צו אנדערן.דאָס ינדיקייץ די פּראָדוקציע פון ​​מונדיר צומיש פּאַודערז ווי געוויזן אין טאַבלע 2.
פע-סעם מיקראָגראַפס פון די Cu50 (Zr50-xNix) לעצט פּראָדוקט פּודער זענען באקומען נאָך 50 מאַ מאל, ווי געוויזן אין Fig. 4a-d, ווו X איז 10, 20, 30 און 40 אַט.נאָך דעם גרינדינג שריט, די פּודער אַגראַגייץ רעכט צו דער Van der Waals ווירקונג, וואָס פירט צו די פאָרמירונג פון גרויס אַגגרעגאַץ קאַנסיסטינג פון אַלטראַפינע פּאַרטיקאַלז מיט אַ דיאַמעטער פון 73 צו 126 נם, ווי געוויזן אין פיגורע 4.
מאָרפאַלאַדזשיקאַל קעראַקטעריסטיקס פון Cu50 (Zr50-xNix) פּאַודערז באקומען נאָך 50 שעה מאַ.פֿאַר די Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 סיסטעמען, די FE-SEM בילדער פון פּאַודערז באקומען נאָך 50 מאַ זענען געוויזן אין (אַ), (ב), (C), און (ד), ריספּעקטיוולי.
איידער לאָודינג די פּאַודערז אין די קעלט שפּריץ פידער, זיי זענען ערשטער סאָניקאַטעד אין אַנאַליסיס מיינונג עטאַנאָל פֿאַר 15 מינוט און דעמאָלט דאַר ביי 150 ° סי פֿאַר 2 שעה.דעם שריט מוזן זיין גענומען צו הצלחה קאַמבאַט אַגלאַמעריישאַן, וואָס אָפט ז פילע ערנסט פּראָבלעמס אין די קאָוטינג פּראָצעס.נאָך די קאַמפּלישאַן פון די מאַ פּראָצעס, ווייַטער שטודיום זענען דורכגעקאָכט צו פאָרשן די כאָומאַדזשיניאַטי פון די צומיש פּאַודערז.אויף פ.5a-d ווייַזן FE-SEM מיקראָגראַפס און קאָראַספּאַנדינג EDS בילדער פון די Cu, Zr און Ni צומיש עלעמענטן פון די Cu50Zr30Ni20 צומיש גענומען נאָך 50 שעה צייט M, ריספּעקטיוולי.עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז די צומיש פּאַודערז באקומען נאָך דעם שריט זענען כאָומאַדזשיניאַס, ווייַל זיי טאָן ניט ויסשטעלונג פלאַקטשויישאַנז פון די זאַץ ווייַטער פון די סוב-נאַנאָמעטער מדרגה, ווי געוויזן אין פיגורע 5.
מאָרפאָלאָגי און היגע פאַרשפּרייטונג פון עלעמענטן אין MG Cu50Zr30Ni20 פּודער באקומען נאָך 50 MA דורך FE-SEM / ענערגיע דיספּערסיווע רענטגענ-שטראַל ספּעקטראָסקאָפּי (עדס).(אַ) סעם און X-Ray EDS ימאַגינג פון (ב) קו-קאַ, (C) זר-לאַ, און (ד) ני-קאַ.
די רענטגענ-שטראַל דיפפראַקשאַן פּאַטערנז פון מאַקאַניקאַללי אַלויד Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 און Cu50Zr20Ni30 פּאַודערז באקומען נאָך 50 שעה מאַ זענען געוויזן אין פיגס.6 אַ-ד, ריספּעקטיוולי.נאָך דעם גרינדינג בינע, אַלע סאַמפּאַלז מיט פאַרשידענע זר קאַנסאַנטריישאַנז האָבן אַמאָרפאַס סטראַקטשערז מיט כאַראַקטעריסטיש האַלאָ דיפיוזשאַן פּאַטערנז געוויזן אין פיגורע 6.
X-Ray דיפפראַקשאַן פּאַטערנז פון Cu50Zr40Ni10 (אַ), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (C), און Cu50Zr20Ni30 (d) פּאַודערז נאָך מאַ פֿאַר 50 ה.א האַלאָ-דיפיוזשאַן מוסטער איז באמערקט אין אַלע סאַמפּאַלז אָן ויסנעם, ינדאַקייטינג די פאָרמירונג פון אַ אַמאָרפאַס פאַסע.
הויך האַכלאָטע פעלד ימישאַן טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (FE-HRTEM) איז געניצט צו אָבסערווירן סטראַקטשעראַל ענדערונגען און פֿאַרשטיין די היגע סטרוקטור פון פּאַודערז ריזאַלטינג פון פּילקע מילינג אין פאַרשידענע מאַ צייט.בילדער פון פּאַודערז באקומען דורך די FE-HRTEM אופֿן נאָך די פרי (6 ה) און ינטערמידייט (18 ה) סטאַגעס פון גרינדינג Cu50Zr30Ni20 און Cu50Zr40Ni10 פּאַודערז זענען געוויזן אין פיגס.7a, ריספּעקטיוולי.לויט די העל-פעלד בילד (BFI) פון די פּודער באקומען נאָך 6 שעה פון מאַ, די פּודער באשטייט פון גרויס גריינז מיט קלאר דיפיינד באַונדריז פון די פקק-קו, הקפּ-זר, און פקק-ני עלעמענטן, און עס זענען קיין וואונדער פון די פאָרמירונג פון אַ אָפּרוף פאַסע, ווי געוויזן אין Fig. 7 אַ.אין אַדישאַן, אַ קאָראַלייטאַד אויסגעקליבן געגנט דיפפראַקשאַן מוסטער (SADP) גענומען פון די מיטל געגנט (אַ) אנטפלעקט אַ שאַרף דיפפראַקשאַן מוסטער (Fig. 7b) ינדאַקייטינג דעם בייַזייַן פון גרויס קריסטאַלליטעס און דער אַוועק פון אַ ריאַקטיוו פאַסע.
לאקאלע סטראַקטשעראַל קעראַקטעריסטיקס פון די מאַ פּודער באקומען נאָך די פרי (6 ה) און ינטערמידייט (18 ה) סטאַגעס.(אַ) הויך האַכלאָטע פעלד ימישאַן טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (FE-HRTEM) און (ב) קאָראַספּאַנדינג אויסגעקליבן געגנט דיפפראַקטאָגראַם (SADP) פון Cu50Zr30Ni20 פּודער נאָך מאַ באַהאַנדלונג פֿאַר 6 שעה.די FE-HRTEM בילד פון Cu50Zr40Ni10 באקומען נאָך 18-שעה מאַ איז געוויזן אין (C).
ווי געוויזן אין Fig.7 ק, אַ פאַרגרעסערן אין דער געדויער פון מאַ צו 18 ה געפירט צו ערנסט לאַטאַס חסרונות אין קאָמבינאַציע מיט פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן.אין דעם ינטערמידייט בינע פון ​​די מאַ פּראָצעס, פאַרשידן חסרונות דערשייַנען אין די פּודער, אַרייַנגערעכנט סטאַקינג חסרונות, לאַטאַס חסרונות און פונט חסרונות (Fig. 7).די חסרונות זייַנען די פראַגמאַנטיישאַן פון גרויס גריינז צוזאמען די קערל באַונדריז אין סובגריינז קלענערער ווי 20 נם אין גרייס (פיגורע 7 ק).
די היגע סטרוקטור פון די Cu50Z30Ni20 פּודער מילד פֿאַר 36 ה מאַ איז קעראַקטערייזד דורך די פאָרמירונג פון אַלטראַפינע נאַנאָגראַינס עמבעדיד אין אַ אַמאָרפאַס דין מאַטריץ, ווי געוויזן אין Fig. 8 אַ.א היגע אַנאַליסיס פון די EMF געוויזן אַז די נאַנאָקלאַסטערז געוויזן אין פיגס.8אַ זענען פארבונדן מיט אַנטריטיד קו, זר און ני פּודער אַלויז.דער אינהאַלט פון קו אין די מאַטריץ וועריד פון ~ 32 אַט.% (נעבעך זאָנע) צו ~ 74 אַט.% (רייַך זאָנע), וואָס ינדיקייץ די פאָרמירונג פון כעטעראַדזשיניאַס פּראָדוקטן.אין דערצו, די קאָראַספּאַנדינג סאַדפּס פון די פּאַודערז באקומען נאָך מילינג אין דעם שריט ווייַזן ערשטיק און צווייטיק האַלאָ-דיפיוזשאַן אַמאָרפאַס פאַסע רינגס אָוווערלאַפּינג מיט שאַרף ווייזט פֿאַרבונדן מיט די אַנטריטיד אַללויינג עלעמענטן, ווי געוויזן אין Fig. 8ב.
נאַנאָסקאַלע היגע סטראַקטשעראַל פֿעיִקייטן פון Beyond 36 h-Cu50Zr30Ni20 פּודער.(אַ) העל פעלד בילד (BFI) און קאָראַספּאַנדינג (ב) SADP פון Cu50Zr30Ni20 פּודער באקומען נאָך מילינג פֿאַר 36 שעה מאַ.
צו די סוף פון די מאַ פּראָצעס (50 ה), Cu50 (Zr50-xNix), X, 10, 20, 30 און 40 אַט.% פּאַודערז, אָן ויסנעם, האָבן אַ לאַבירינטהינע מאָרפאָלאָגי פון די אַמאָרפאַס פאַסע, ווי געוויזן אין Fig.אין די קאָראַספּאַנדינג סאַדס פון יעדער זאַץ, ניט פונט דיפראַקשאַן אָדער שאַרף אַניאַלער פּאַטערנז קען זיין דיטעקטאַד.דאָס ינדיקייץ דער אַוועק פון אַנטריטיד קריסטאַליין מעטאַל, אָבער גאַנץ די פאָרמירונג פון אַ אַמאָרפאַס צומיש פּודער.די קאָראַלייטאַד סאַדפּס וואָס ווייַזן האַלאָ דיפיוזשאַן פּאַטערנז זענען אויך געניצט ווי זאָגן פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון אַמאָרפאַס פייזאַז אין די לעצט פּראָדוקט מאַטעריאַל.
לאקאלע סטרוקטור פון די לעצט פּראָדוקט פון די Cu50 MS סיסטעם (Zr50-xNix).פע-הרטעם און קאָראַלייטאַד נאַנאָבעאַם דיפראַקשאַן פּאַטערנז (נבדפּ) פון (אַ) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (C) Cu50Zr20Ni30, און (d) Cu50Zr10Ni40 באקומען נאָך 50 ה פון מאַ.
מיט דיפערענטשאַל סקאַנינג קאַלאָרימעטרי, די טערמאַל פעסטקייַט פון די גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור (Tg), סופּערקאָאָלעד פליסיק געגנט (ΔTx) און קריסטאַלליזאַטיאָן טעמפּעראַטור (Tx) איז געלערנט דיפּענדינג אויף די אינהאַלט פון Ni (x) אין די Cu50 (Zr50-xNix) אַמאָרפאַס סיסטעם.(דסק) פּראָפּערטיעס אין די ער גאַז לויפן.די DSC קורוועס פון פּאַודערז פון Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20 און Cu50Zr10Ni40 אַמאָרפאַס אַלויז באקומען נאָך MA פֿאַר 50 ה זענען געוויזן אין פיגס.10 אַ, ב, E, ריספּעקטיוולי.בשעת די DSC ויסבייג פון אַמאָרפאַס Cu50Zr20Ni30 איז געוויזן סעפּעראַטלי אין Fig.
די טערמאַל פעסטקייַט פון Cu50 (Zr50-xNix) MG פּאַודערז באקומען נאָך MA פֿאַר 50 שעה איז באשלאסן דורך די גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור (טג), קריסטאַלליזאַטיאָן טעמפּעראַטור (טקס) און סופּערקאָאָלעד פליסיק געגנט (Δטקס).טהערמאָגראַמס פון דיפערענטשאַל סקאַנינג קאַלאָרימעטער (דסק) פּאַודערז פון Cu50Zr40Ni10 (אַ), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (C), און (E) Cu50Zr10Ni40 מג צומיש פּאַודערז נאָך מאַ פֿאַר 50 שעה.אַן X-Ray דיפפראַקשאַן מוסטער (XRD) פון אַ Cu50Zr30Ni20 מוסטער העאַטעד צו ~ 700 ° C אין DSC איז געוויזן אין (ד).
ווי געוויזן אין פיגורע 10, די DSC קורוועס פֿאַר אַלע קאַמפּאַזישאַנז מיט פאַרשידענע ניקאַל קאַנסאַנטריישאַנז (X) אָנווייַזן צוויי פאַרשידענע קאַסעס, איינער ענדאָוטערמיק און די אנדערע עקסאָטהערמיק.דער ערשטער ענדאָטהערמיק געשעעניש קאָראַספּאַנדז צו Tg, און די רגע איז פארבונדן מיט Tx.די האָריזאָנטאַל שפּאַן געגנט וואָס יגזיסץ צווישן Tg און Tx איז גערופן די סאַבקאָולד פליסיק שטח (ΔTx = Tx - Tg).די רעזולטאַטן ווייַזן אַז די Tg און Tx פון די Cu50Zr40Ni10 מוסטער (Fig. 10a) געשטעלט בייַ 526 ° C און 612 ° C יבעררוק די אינהאַלט (X) אַרויף צו 20 ביי% צו די נידעריק טעמפּעראַטור זייַט פון 482 ° C און 563 ° C.°C מיט ינקריסינג Ni צופרידן (X), ריספּעקטיוולי, ווי געוויזן אין פיגורע 10ב.דעריבער, ΔTx Cu50Zr40Ni10 דיקריסאַז פון 86 ° С (פיג. 10 אַ) צו 81 ° С פֿאַר Cu50Zr30Ni20 (Fig. 10 ב).פֿאַר די MC Cu50Zr40Ni10 צומיש, אַ פאַרקלענערן אין די וואַלועס פון Tg, Tx און ΔTx צו די לעוועלס פון 447 ° С, 526 ° С און 79 ° С איז אויך באמערקט (Fig. 10b).דאָס ינדיקייץ אַז אַ פאַרגרעסערן אין די Ni אינהאַלט פירט צו אַ פאַרקלענערן אין די טערמאַל פעסטקייַט פון די MS צומיש.אויף די פאַרקערט, די ווערט פון טג (507 °C) פון די MC Cu50Zr20Ni30 צומיש איז נידעריקער ווי די פון די MC Cu50Zr40Ni10 צומיש;פונדעסטוועגן, זיין טקס ווייזט אַ ווערט פאַרגלייַכלעך צו אים (612 °C).דעריבער, ΔTx האט אַ העכער ווערט (87 ° C) ווי געוויזן אין Fig.10טן יאָרהונדערט
די Cu50(Zr50-xNix) MC סיסטעם, ניצן די Cu50Zr20Ni30 MC צומיש ווי אַ ביישפּיל, קריסטאַלייזיז דורך אַ שאַרף עקסאָטהערמיק שפּיץ אין fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10 און orthorhombic-ZrNi קריסטאַליין פאַסעס (פיג.דעם פאַסע יבערגאַנג פון אַמאָרפאַס צו קריסטאַליין איז באשטעטיקט דורך X-Ray דיפפראַקשאַן אַנאַליסיס פון די מג מוסטער (Fig. 10d) וואָס איז געווען העאַטעד צו 700 °C אין דסק.
אויף פ.11 ווייזט פאָוטאַגראַפס גענומען בעשאַס די קאַלט שפּריץ פּראָצעס דורכגעקאָכט אין די קראַנט אַרבעט.אין דעם לערנען, מעטאַל גלאַסי פּודער פּאַרטיקאַלז סינטאַסייזד נאָך מאַ פֿאַר 50 שעה (ניצן Cu50Zr20Ni30 ווי אַ בייַשפּיל) זענען געניצט ווי אַ אַנטיבאַקטיריאַל רוי מאַטעריאַל, און אַ ומבאַפלעקט שטאָל טעלער (SUS304) איז געווען קאַלט שפּריץ קאָוטאַד.דער קאַלט שפּריץ אופֿן איז אויסדערוויילט פֿאַר קאָוטינג אין די טערמאַל שפּריץ טעכנאָלאָגיע סעריע ווייַל עס איז די מערסט עפעקטיוו אופֿן אין די טערמאַל שפּריץ טעכנאָלאָגיע סעריע, ווו עס קענען זיין געוויינט פֿאַר מעטאַלליק מעטאַסטאַבאַל היץ שפּירעוודיק מאַטעריאַלס אַזאַ ווי אַמאָרפאַס און נאַנאָקריסטאַללינע פּאַודערז.ניט אונטערטעניק צו פאַסע.טראַנזישאַנז.דאָס איז דער הויפּט פאַקטאָר אין טשוזינג דעם אופֿן.דער קעלט דעפּאַזישאַן פּראָצעס איז דורכגעקאָכט מיט הויך-גיכקייַט פּאַרטיקאַלז וואָס גער די קינעטיק ענערגיע פון ​​די פּאַרטיקאַלז אין פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן, דיפאָרמיישאַן און היץ אויף פּראַל מיט די סאַבסטרייט אָדער פריער דאַפּאַזיטיד פּאַרטיקאַלז.
פעלד פאָוטאַגראַפס ווייַזן די קאַלט שפּריץ פּראָצעדור געניצט פֿאַר פינף סאַקסעסיוו פּרעפּעריישאַנז פון MG / SUS 304 ביי 550 ° C.
די קינעטיק ענערגיע פון ​​די פּאַרטיקאַלז, ווי געזונט ווי די מאָמענטום פון יעדער פּאַרטאַקאַל בעשאַס די פאָרמירונג פון די קאָוטינג, מוזן זיין קאָנווערטעד אין אנדערע פארמען פון ענערגיע דורך אַזאַ מעקאַניזאַמז ווי פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן (ערשטיק פּאַרטיקאַלז און ינטערפּאַרטיקלעס ינטעראַקשאַנז אין די מאַטריץ און ינטעראַקשאַנז פון פּאַרטיקאַלז), ינטערסטיטיאַל נאַץ פון סאָלידס, ראָוטיישאַן צווישן פּאַרטיקאַלז, קאַנסאַנטריישאַן פון אַלע פּאַרטיקאַלז, דיפאָרמיישאַן און באַגרענעצונג פון אַלע דיפאָרמיישאַן אין קינעטיק ענערגיע. טערמאַל ענערגיע און דיפאָרמיישאַן ענערגיע, דער רעזולטאַט וועט זיין אַ גומע צונויפשטויס, וואָס מיטל אַז די פּאַרטיקאַלז פשוט אָפּשפּרונג אַוועק נאָך פּראַל.עס איז באמערקט אַז 90% פון די פּראַל ענערגיע געווענדט צו דער פּאַרטאַקאַל / סאַבסטרייט מאַטעריאַל איז קאָנווערטעד אין היגע היץ 40 .אין אַדישאַן, ווען פּראַל דרוק איז געווענדט, הויך פּלאַסטיק שפּאַנונג ראַטעס זענען אַטשיווד אין די פּאַרטאַקאַל / סאַבסטרייט קאָנטאַקט געגנט אין אַ זייער קורץ צייט41,42.
פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן איז יוזשאַוואַלי באטראכט ווי אַ פּראָצעס פון ענערגיע דיסיפּיישאַן, אָדער גאַנץ, ווי אַ היץ מקור אין די ינטערפאַסיאַל געגנט.אָבער, די פאַרגרעסערן אין טעמפּעראַטור אין די ינטערפאַסיאַל געגנט איז יוזשאַוואַלי נישט גענוג פֿאַר די פּאַסירונג פון ינטערפאַסיאַל מעלטינג אָדער באַטייַטיק סטימיאַליישאַן פון די קעגנצייַטיק דיפיוזשאַן פון אַטאָמס.קיין ויסגאַבע באקאנט צו די מחברים האט ינוועסטאַגייטאַד די ווירקונג פון די פּראָפּערטיעס פון די מעטאַלליק וויטריאָוס פּאַודערז אויף פּודער אַדכיזשאַן און סעטאַלינג געשעעניש ווען ניצן קאַלט שפּריץ טעקניקס.
די BFI פון די MG Cu50Zr20Ni30 צומיש פּודער קענען זיין געזען אין Fig. 12a, וואָס איז געווען דאַפּאַזיטיד אויף די SUS 304 סאַבסטרייט (Fig. 11, 12b).ווי קענען זיין געזען פון די פיגור, די קאָוטאַד פּאַודערז ריטיין זייער אָריגינעל אַמאָרפאַס סטרוקטור ווייַל זיי האָבן אַ יידל לאַבירינטה סטרוקטור אָן קיין קריסטאַליין פֿעיִקייטן אָדער לאַטאַס חסרונות.אויף די אנדערע האַנט, די בילד ינדיקייץ דעם בייַזייַן פון אַ פרעמד פאַסע, ווי עווידאַנסט דורך די נאַנאָפּאַרטיקלעס אַרייַנגערעכנט אין די מג-קאָוטאַד פּודער מאַטריץ (Fig. 12a).פיגור 12c ווייזט די ינדעקסט נאַנאָבעאַם דיפראַקשאַן מוסטער (NBDP) פֿאַרבונדן מיט געגנט איך (פיגורע 12אַ).ווי געוויזן אין Fig.12c, NBDP יגזיבאַץ אַ שוואַך האַלאָ-דיפיוזשאַן מוסטער פון אַמאָרפאַס סטרוקטור און קאָויגזיסץ מיט שאַרף ספּאַץ קאָראַספּאַנדינג צו אַ קריסטאַליין גרויס קוביק מעטאַסטאַבאַל Zr2Ni פאַסע פּלוס אַ טעטראַגאָנאַל קואָ פאַסע.די פאָרמירונג פון קואָ קענען זיין דערקלערט דורך די אַקסאַדיישאַן פון די פּודער ווען מאָווינג פון די נעזל פון די שפּריץ ביקס צו SUS 304 אין די עפענען לופט אין אַ סופּערסאַניק לויפן.אויף די אנדערע האַנט, דעוויטריפיקאַטיאָן פון מעטאַל גלאַסי פּאַודערז ריזאַלטיד אין די פאָרמירונג פון גרויס קוביק פייזאַז נאָך קאַלט שפּריץ באַהאַנדלונג ביי 550 ° C פֿאַר 30 מינוט.
(אַ) FE-HRTEM בילד פון מג פּודער דאַפּאַזיטיד אויף (ב) SUS 304 סאַבסטרייט (פיגורע ינסעט).די NBDP אינדעקס פון די קייַלעכיק סימבאָל געוויזן אין (אַ) איז געוויזן אין (C).
צו פּרובירן דעם פּאָטענציעל מעקאַניזאַם פֿאַר די פאָרמירונג פון גרויס קוביק Zr2Ni נאַנאָפּאַרטיקלעס, אַ פרייַ עקספּערימענט איז דורכגעקאָכט.אין דעם עקספּערימענט, פּאַודערז זענען ספּרייד פון אַ אַטאָמיזער בייַ 550 ° C אין דער ריכטונג פון די סוס 304 סאַבסטרייט;אָבער, צו באַשטימען די אַנילינג ווירקונג, די פּאַודערז זענען אַוועקגענומען פון די SUS304 פּאַס ווי געשווינד ווי מעגלעך (וועגן 60 ס).).אן אנדער סעריע פון ​​יקספּעראַמאַנץ איז דורכגעקאָכט אין וואָס די פּודער איז אַוועקגענומען פון די סאַבסטרייט בעערעך 180 סעקונדעס נאָך אַפּלאַקיישאַן.
פיגיערז 13a,b ווייַזן סקאַנינג טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (STEM) פינצטער פעלד (DFI) בילדער פון צוויי ספּאַטערד מאַטעריאַלס דאַפּאַזיטיד אויף SUS 304 סאַבסטרייץ פֿאַר 60 s און 180 s, ריספּעקטיוולי.די פּודער בילד דאַפּאַזיטיד פֿאַר 60 סעקונדעס פעלן מאָרפאַלאַדזשיקאַל דעטאַילס, ווייַזונג פיטשערלעססנעסס (Fig. 13 אַ).דאָס איז אויך באשטעטיקט דורך XRD, וואָס געוויזן אַז די קוילעלדיק סטרוקטור פון די פּאַודערז איז אַמאָרפאַס, ווי געוויזן דורך די ברייט ערשטיק און צווייטיק דיפפראַקשאַן פּיקס געוויזן אין פיגורע 14 אַ.דאָס ינדיקייץ דער אַוועק פון מעטאַסטאַבאַל / מעסאָפאַסע פּרעסיפּיטאַטעס, אין וואָס די פּודער ריטיינז זייַן אָריגינעל אַמאָרפאַס סטרוקטור.אין קאַנטראַסט, די פּודער דאַפּאַזיטיד אין דער זעלביקער טעמפּעראַטור (550 ° C) אָבער לינקס אויף די סאַבסטרייט פֿאַר 180 s געוויזן די דעפּאַזישאַן פון נאַנאָסיזעד גריינז, ווי געוויזן דורך די אַראָוז אין פיגורע 13ב.