Misaotra anao nitsidika ny Nature.com.Ny dikan-teny navigateur ampiasainao dia manana fanohanana voafetra ho an'ny CSS. Ho an'ny traikefa tsara indrindra dia manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na vonoy ny fomba fampifanarahana amin'ny Internet Explorer).
Ny biofilms dia singa manan-danja amin'ny fivoaran'ny aretina mitaiza, indrindra rehefa misy fitaovana fitsaboana. Ity olana ity dia manolotra fanamby goavana ho an'ny vondrom-piarahamonina ara-pitsaboana, satria ny antibiotika mahazatra dia tsy afaka manafoana ny biofilm amin'ny fetra faran'izay voafetra. Nipoitra ho toy ny coatings antimicrobial tsara indrindra. Tamin'izay fotoana izay, nitombo ny fampiasana ny teknolojia famafazana mangatsiaka satria fomba mety amin'ny fanodinana fitaovana mahatsikaiky ny mari-pana. Ny ampahany amin'ny tanjon'ity fandalinana ity dia ny famolavolana fitaratra metaly antibacterial filma vita amin'ny ternary Cu-Zr-Ni mampiasa teknika alloying mekanika. ny mari-pana.Ny substrate voarakotra amin'ny fitaratra metaly dia afaka nampihena be ny fiforonan'ny biofilm amin'ny alàlan'ny log 1 farafahakeliny raha oharina amin'ny vy tsy misy pentina.
Nandritra ny tantaran'ny olombelona, ​​ny fiaraha-monina rehetra dia afaka namolavola sy nampiroborobo ny fampidirana fitaovana vaovao izay mahafeno ny fepetra takian'izy ireo manokana, izay nahatonga ny fanatsarana sy ny filaharana eo amin'ny toekarena manerantany 1. Ny fahaiza-manaon'ny olombelona amin'ny fampivoarana fitaovana sy fitaovana ary famolavolana fitaovana mba hahazoana tombony amin'ny fahasalamana, fanabeazana, indostria, toekarena, kolontsaina ary sehatra hafa avy amin'ny firenena na faritra iray tsy miankina amin'ny firenena na faritra hafa. 2 Nandritra ny 60 taona, ny mpahay siansa momba ny fitaovana dia nanokana ny ankamaroan'ny fotoany hifantoka amin'ny olana lehibe iray: ny fikatsahana fitaovana vaovao sy faran'izay haingana.
Ny fanampin'ny singa alloying, ny fanovana ny microstructure ara-nofo, ary ny fampiharana ny teknika fanodinana mafana, mekanika na thermo-mekanika dia niteraka fanatsarana lehibe amin'ny toetra mekanika, simika ary ara-batana amin'ny fitaovana isan-karazany. Nanoparticles, nanotubes, quantum dots, zero-dimensional, amorphous metaly vera, ary avo-entropy alloys dia ohatra vitsivitsy amin'ny fitaovana mandroso nampidirina teto amin'izao tontolo izao nanomboka tamin'ny tapaky ny taonjato farany. equilibrium, karazana metaly metaly vaovao, fantatra amin'ny anarana hoe solomaso metaly, no hita.
Ny asany tao amin'ny Caltech tamin'ny 1960 dia nitondra revolisiona teo amin'ny foto-kevitry ny metaly firaka rehefa synthesize glassy Au-25 amin'ny.% Si alloys amin'ny alalan'ny fanamafisana haingana ranon-javatra ao amin'ny efa ho iray tapitrisa degre isan-tsegondra 4. Profesora Pol Duwezs' zava-nitranga nahita tsy vitan'ny hoe nanambara ny fiandohan'ny tantaran'ny metaly solomaso (MG), fa koa mieritreritra momba ny fifindran'ny metaly paradigm. Mpisava lalana fianarana amin'ny synthesis ny MG alloys, saika ny solomaso metaly rehetra dia novokarina tanteraka amin'ny alalan'ny fampiasana ny iray amin'ireto fomba manaraka ireto; (i) fanamafisana haingana ny levona na ny etona, (ii) ny fikorontanan'ny atômika amin'ny lattice, (iii) ny fihetsiky ny amorphization amin'ny fanjakana mivaingana eo amin'ny singa metaly madio, ary (iv) ny fiovan'ny toetr'andro mivaingana amin'ny dingana metastable.
Ny MG dia miavaka amin'ny tsy fahampian'ny filaharan'ny atomika lavitra mifandray amin'ny kristaly, izay toetra mampiavaka ny kristaly. Amin'izao tontolo izao ankehitriny, dia nisy fandrosoana lehibe natao teo amin'ny sehatry ny fitaratra metaly. fampiharana ara-teknolojia amin'ny sehatra isan-karazany.Manana toetra manan-danja izy ireo; (i) ductility mekanika avo sy tanjaky ny vokatra, (ii) permeability andriamby avo, (iii) coercivity ambany, (iv) fanoherana harafesiny tsy mahazatra, (v) fahaleovan-tena ny mari-pana Ny conductivity ny 6,7.
Mechanical alloying (MA) 1,8 dia teknika somary vaovao, nampidirin'ny Prof. CC Kock sy ny mpiara-miasa voalohany tamin'ny 19839. Nanomana vovoka amorphous Ni60Nb40 izy ireo tamin'ny fanosehana ny fifangaroan'ny singa madio amin'ny mari-pana ambient tena akaiky ny mari-pana amin'ny efitrano. Amin'ny ankapobeny, ny fanehoan-kevitry ny MA dia atao eo anelanelan'ny fampifangaroana ny vovon-drivotra mihetsiketsika ao anaty reactor, matetika vita amin'ny vy tsy misy pentina ao anaty fitotoam-baolina 10 (sary 1a, b). mills11,12,13,14,15 , 16. Indrindra indrindra, ity fomba ity dia nampiasaina mba hanomanana ny rafitra immiscible toy ny Cu-Ta17, ary koa ny avo lenta fandoroana alloys toy ny Al-transition metaly rafitra (TM; Zr, Hf, Nb sy Ta) 18,19 sy Fe-W20 , izay tsy azo heverina ho matanjaka kokoa ny lalana MAF ny fiomanana amin'ny mahazatra kokoa. fitaovana nanotechnology ho an'ny fanomanana ny indostrian'ny nanocrystalline sy nanocomposite poti-pofona amin'ny metaly oxides, carbide, nitrides, hydride, karbaona nanotubes, nanodiamonds, Ary koa ny midadasika stabilization amin'ny alalan'ny fomba ambony-midina 1 sy metastable dingana.
Schematic mampiseho ny fomba fanamboarana ampiasaina amin'ny fanomanana ny Cu50(Zr50−xNix) metaly vera (MG) coating / SUS 304 amin'ity fandalinana ity. (a) Fanomanana ny MG alloy powders amin'ny samy hafa Ni concentrations x (x; 10, 20, 30 ary 40 at.%) mampiasa ny angovo ambany ny bola teknika fikosoham-bary. voaisy tombo-kase ao anaty boaty fonon-tanana feno He atmosfera.(c) Modely mangarahara amin'ny sambo fikosoham-bary mampiseho ny fihetsehan'ny baolina mandritra ny fikosoham-bary.Ny vokatra farany amin'ny vovoka azo aorian'ny 50 ora dia nampiasaina mba handrakofana ny substrate SUS 304 amin'ny fampiasana ny fomba famafazana mangatsiaka (d).
Raha ny momba ny surfaces materialy betsaka (substrates), ny engineering surface dia misy ny famolavolana sy ny fanovana ny surfaces (substrates) mba hanomezana toetra ara-batana, simika ary ara-teknika sasany tsy voarakitra ao amin'ny materialy am-boalohany. metallurgique, mekanika na chimique techniques.Amin'ny maha-fantatra azy, ny coating dia faritana tsotra fotsiny ho sosona iray na maromaro amin'ny akora apetraka eo ambonin'ny zavatra betsaka (substraté) vita amin'ny akora hafa.Noho izany, ny coating dia ampiasaina amin'ny ampahany mba hahazoana toetra ara-teknika na haingon-trano tadiavina, ary koa hiarovana ny fitaovana amin'ny fifandraisana simika sy ara-batana andrasana amin'ny tontolo manodidina23.
Mba hametrahana sosona fiarovana amin'ny tany mety amin'ny hateviny manomboka amin'ny micrometers vitsivitsy (ambany 10-20 micrometers) ka hatramin'ny 30 micrometers na milimetatra vitsivitsy aza, dia azo ampiharina ny fomba sy teknika maro. ao anatin'izany ny brazing, surfacing, physique deposition de etona (PVD), chimique evaporation deposition (CVD), thermal spray techniques ary vao haingana ny cold spray techniques 24 (sary 1d).
Ny biofilms dia faritana ho vondrom-piarahamonina mikraoba izay miraikitra tsy azo ovaina amin'ny tany ary voahodidin'ny polymère extracellular (EPS) novokarin'ny tena manokana. Staphylococci) dia sarotra tsaboina. Fanampin'izay, ny biofilms matotra dia voalaza fa 1000 heny noho ny fitsaboana antibiotika raha oharina amin'ny sela bakteria planktonika, izay heverina ho fanamby lehibe amin'ny fitsaboana. fandringanana.
Ny fanoherana miely patrana ataon'ny bakteria amin'ny fitsaboana antibiotika noho ny fiforonan'ny biofilm dia nitarika ho amin'ny filàna ny famolavolana faritra misy fonon-tsarimihetsika antimikrobia mahomby izay azo ampiharina tsara. ilaina izy ireo, amin'ny habetsahana tena mifantoka sy mifanentana. Izany dia tratra amin'ny alàlan'ny fampivoarana ireo fitaovana fanosotra tsy manam-paharoa toy ny graphene / germanium28, diamondra mainty29 ary ny coatings karbônina mitovy amin'ny diamondra ZnO-doped30 izay mahatohitra bakteria, teknolojia iray izay mampitombo ny poizina sy ny fivoaran'ny fanoherana noho ny fananganana biofilm dia mihena be. Ny fandotoana dia lasa malaza kokoa. Na dia afaka mamokatra fiantraikany antimikrobia eo amin'ny faritra voafono aza ireo fomba telo ireo, dia samy manana ny fetrany izay tokony hodinihina rehefa mamolavola paikady fampiharana.
Ny vokatra eny an-tsena amin'izao fotoana izao dia voasakana noho ny tsy fahampian'ny fotoana handinihana sy hitsapana ireo coatings fiarovana ho an'ny akora biolojika mavitrika. Ny orinasa dia milaza fa ny vokatra dia hanome ny mpampiasa amin'ny lafiny fampiasa tsara; Na izany aza, izany no sakana ho an'ny fahombiazan'ny vokatra amin'izao fotoana izao eny an-tsena. Ny fitambarana azo avy amin'ny volafotsy dia ampiasaina amin'ny ankamaroan'ny fitsaboana antimikrobia azo ampiasaina amin'izao fotoana izao ho an'ny mpanjifa. Ireo vokatra ireo dia novolavolaina mba hiarovana ny mpampiasa amin'ny voka-dratsin'ny zavamiaina bitika mety hampidi-doza. izay miasa ao an-trano sy any ivelany dia mbola hita fa asa sarotra. Izany dia noho ny loza mifandray amin'ny fahasalamana sy ny fiarovana.Ny fahitana ny antimicrobial agent izay tsy dia mampidi-doza ho an'ny olombelona sy ny famaritana ny fomba hampidirana azy ao amin'ny coating substrate amin'ny fiainana talantalana ela dia tena tadiavina tanjona 38. Ny antimicrobial farany sy anti-biofilm agent dia natao amin'ny alalan'ny fitaovana mivantana mivantana na avy amin'ny fifandraisana akaiky, na aorian'ny fifandraisana mivantana. Afaka manao izany amin'ny alàlan'ny fanakanana ny fidiran'ny bakteria voalohany (anisan'izany ny fanoherana ny fiforonan'ny sosona proteinina eny ambonin'ny tany) na amin'ny famonoana bakteria amin'ny fanelingelenana ny rindrin'ny sela.
Amin'ny ankapobeny, ny coating surface dia ny dingan'ny fametrahana sosona hafa eo amin'ny tampon'ny singa iray mba hanamafisana ny toetra mifandraika amin'ny tany. Ny tanjon'ny coating surface dia ny mampifanaraka ny microstructure sy / na ny firafitry ny faritra akaikin'ny faritra amin'ny singa39. Ny teknikan'ny coating surface dia azo zaraina amin'ny fomba samihafa, izay voafintina ao amin'ny Fig. mba hamoronana ny coating.
(a) Inset mampiseho ny teknika fanamboarana fototra ampiasaina amin'ny tany, ary (b) ny tombony sy ny tsy fahampian'ny teknika famafazana mangatsiaka.
Ny teknolojia famafazana mangatsiaka dia mitovitovy amin'ny fomba famafazana mafana mahazatra. Na izany aza, misy ihany koa ny fananana fototra fototra izay mahatonga ny fizotry ny famafazana mangatsiaka sy ny fitaovana famafazana mangatsiaka indrindra. miempo mba hametraka eo amin'ny substrate.Mazava ho azy, ity fomba nentim-paharazana coating ity dia tsy mety amin'ny tena mari-pana-mahatsapa fitaovana toy ny nanocrystals, nanoparticles, amorphous sy metaly glasses40, 41, 42. Fanampin'izany, ny mafana spray coating fitaovana foana mampiseho avo lenta ny porosity sy ny oxides.Cold tifitra teknolojia manana be dia be ny teknolojia famafazana mafana, famafazana hafanana be dia be. (ii) flexibility amin'ny substrate coating safidy, (iii) tsy fisian'ny dingana fiovana sy ny fitomboan'ny voa , (iv) avo fatorana tanjaky ny1,39 (sary 2b) .Ankoatra izany, mangatsiaka spray coating fitaovana manana harafesiny avo fanoherana, avo tanjaka sy ny hamafin'ny, avo herinaratra conductivity sy avo hakitroky41. Mifanohitra amin'ny tombony ny mangatsiaka spraysadvantage, dia mbola misy ny sasany fatiantoka amin'ny fampiasana ity dingana ity. 2b. Rehefa manosotra vovoka seramika madio toy ny Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, sns., dia tsy azo ampiasaina ny fomba famafazana mangatsiaka. Amin'ny lafiny iray, ny vovon-tsolika vita amin'ny seramika / metaly dia azo ampiasaina ho akora ho an'ny coatings.Toy izany koa ny fomba famafazana mafana hafa. Mbola sarotra ny famafazana ny ety ivelany sy ny sodina anatiny.
Raha jerena fa ny asa amin'izao fotoana izao dia mikendry ny hampiasa vovoka fitaratra metaly ho fitaovana fanosotra manta, mazava ho azy fa tsy azo ampiasaina amin'izany tanjona izany ny famafazana mafana mahazatra. Izany dia satria ny vovoka fitaratra metaly dia mivaingana amin'ny hafanana avo1.
Ny ankamaroan'ny fitaovana ampiasaina amin'ny indostrian'ny fitsaboana sy ny sakafo dia vita amin'ny vy tsy misy vy austenitic (SUS316 sy SUS304) miaraka amin'ny votoatin'ny chromium eo anelanelan'ny 12 sy 20 wt% ho an'ny famokarana fitaovana fandidiana. Mampiseho toetra antimikrobia manan-danja38,39. Izany dia mifanohitra amin'ny fanoherana ny harafesiny avo. Aorian'izany dia azo vinavinaina ny fivoaran'ny otrikaretina sy ny areti-maso, izay vokatry ny fidiran'ny bakteria sy ny fanjanahantany eo ambonin'ny biomaterials vy tsy misy pentina. misy fiantraikany amin'ny fahasalaman'ny olombelona.
Ity fandalinana ity no dingana voalohany amin'ny tetikasa iray novatsian'ny Kuwait Foundation for the Advancement of Science (KFAS), Contract No. 2010-550401, mba hanadihadiana ny fahafaha-mamokatra metaly vera Cu-Zr-Ni ternary powders mampiasa teknolojia MA (Table 1) ho an'ny famokarana sarimihetsika antibacterial manomboka amin'ny alàlan'ny fiarovana amin'ny sarimihetsika / SUS304 amin'ny volana Janoary. 2023, dia handinika ny toetran'ny harafesina electrochemical sy ny toetra mekanika amin'ny rafitra amin'ny antsipiriany. Ny fitsapana mikrobiolojika amin'ny antsipiriany dia hatao amin'ny karazana bakteria samihafa.
Ato amin'ity lahatsoratra ity, ny fiantraikan'ny Zr alloying singa afa-po amin'ny fitaratra mamorona fahaiza-manao (GFA) dia resahina mifototra amin'ny morphological sy ara-drafitra toetra. rafitra fitaratra metaly vita amin'ny fitaratra.Amin'ny maha ohatra solontena, dia nampiasaina tamin'ity fandalinana ity ny metaly metaly Cu50Zr30Ni20 sy Cu50Zr20Ni30.
Ao amin'ity fizarana ity, ny fiovan'ny morphologique amin'ny singa Cu, Zr ary Ni vovoka amin'ny fikosoham-baolina angovo ambany dia aseho. Amin'ny ohatra asehon'ny ohatra, ny rafitra roa samy hafa misy ny Cu50Zr20Ni30 sy Cu50Zr40Ni10 dia ampiasaina ho ohatra solontenany. Ny fizotran'ny MA dia azo zaraina amin'ny dingana telo miavaka, araka ny asehon'ny metallografika mandritra ny fikosoham-bary amin'ny dingana 3.
Ny toetra metallografika amin'ny vovoka mekanika (MA) azo avy amin'ny dingana samihafa amin'ny fotoana fikosoham-bary amin'ny baolina fikosoham-bary. Ny sarin'ny microscopie electron microscopie (FE-SEM) emission emission amin'ny vovoka MA sy Cu50Zr40Ni10 azo aorian'ny fotoana fikosoham-baolina ambany angovo amin'ny 3, 12 ary 50 h dia aseho ao amin'ny (a), (c) ary (e) ho an'ny rafitra Cu50Zr mitovy amin'izany. Ny rafitra Cu50Zr40Ni10 nalaina taorian'ny fotoana dia aseho ao amin'ny (b), (d) ary (f).
Mandritra ny fikosoham-baolina, ny angovo kinetika mahomby izay azo afindra amin'ny vovoka metaly dia misy fiantraikany amin'ny fitambaran'ny masontsivana, araka ny aseho amin'ny sary 1a. Tafiditra ao anatin'izany ny fifandonana eo amin'ny baolina sy ny vovoka, ny fanosehana ny vovoka mipetaka eo anelanelan'ny na eo anelanelan'ny haino aman-jery fikosoham-bary, ny fiantraikan'ny baolina mianjera, ny fanetezana sy ny fitafy noho ny fisintonana vovoka eo anelanelan'ny fikosoham-bary mihetsiketsika amin'ny alàlan'ny onjam-pamokarana baolina miparitaka amin'ny alàlan'ny onjan'ny fikosoham-bary. 1a) .Ny vovon-tsavony Cu, Zr, ary Ni dia nivadika mafy noho ny lasantsy mangatsiaka teo am-piandohan'ny MA (3 h), ka miteraka poti-pofona lehibe (> 1 mm ny savaivony). angovo kinetika an'ny fikosoham-baolina, ka mahatonga ny fahapotehan'ny vovoka mitambatra ho vovoka tsara kokoa (latsaky ny 200 µm), araka ny aseho ao amin'ny sary 3c,d. Amin'ity dingana ity, ny herim-pandrefesana ampiharina dia mitarika amin'ny fananganana metaly vaovao misy sosona Cu, Zr, Ni, araka ny aseho ao amin'ny sary 3c,d. flakes mba hamoronana dingana vaovao.
Tamin'ny fara tampon'ny fizotry ny MA (aorian'ny 50 h), ny metallography flaky dia tsy hita maso fotsiny (sary 3e, f), fa ny tampon'ny vovoka dia mampiseho metallography fitaratra. Midika izany fa vita ny fizotran'ny MA ary nisy ny famoronana dingana fanehoan-kevitra tokana. microscopy (FE-SEM) mitambatra amin'ny angovo dispersive X-ray spectroscopy (EDS) (IV).
Ao amin'ny tabilao 2, ny fifantohana singa amin'ny singa mifangaro dia aseho amin'ny isan-jaton'ny totalin'ny lanjan'ny faritra tsirairay voafantina ao amin'ny sary 3e,f. Rehefa ampitahaina ireo vokatra ireo amin'ny firafitry ny nominal fanombohana Cu50Zr20Ni30 sy Cu50Zr40Ni10 voatanisa ao amin'ny tabilao 1, dia hita fa ny fitambaran'ireo vokatra farany roa ireo dia tsy misy sanda mitovy amin'ny sandany. Ny faritra voatanisa ao amin'ny sary 3e,f dia tsy midika hoe fahasimbana na fiovaovana lehibe eo amin'ny firafitry ny santionany tsirairay avy amin'ny faritra iray mankany amin'ny iray hafa. Porofon'izany ny tsy fisian'ny fiovan'ny singa avy amin'ny faritra iray mankany amin'ny iray hafa.
Ny micrographs FE-SEM amin'ny vokatra farany Cu50 (Zr50−xNix) vovoka dia azo taorian'ny in-50 MA, araka ny aseho amin'ny sary 4a-d, izay ny x dia 10, 20, 30 ary 40 amin'ny%, tsirairay avy. savaivony manomboka amin'ny 73 ka hatramin'ny 126 nm, araka ny aseho amin'ny sary 4.
Ny toetran'ny morphologique amin'ny vovoka Cu50 (Zr50−xNix) azo aorian'ny fotoana MA amin'ny 50 h. Ho an'ny Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 rafitra, ny sary FE-SEM amin'ny vovony dia aseho aorian'ny 50 MA), (b).
Alohan'ny hampidirana ny vovony amin'ny famafazana mangatsiaka mangatsiaka, dia nesorina tamin'ny ethanol analytical kilasy voalohany izy ireo nandritra ny 15 minitra ary avy eo dia maina tamin'ny 150 ° C nandritra ny ora 2. Ity dingana ity dia tsy maintsy atao mba hiadiana amin'ny agglomeration izay matetika miteraka olana lehibe mandritra ny fizotran'ny coating. Ny micrographs FE-SEM sy ny sarin'ny EDS mifanaraka amin'ny Cu, Zr ary Ni alloying singa avy amin'ny firaka Cu50Zr30Ni20 azo aorian'ny 50 h amin'ny fotoana M, tsirairay avy. Tsara homarihina fa homogeneous ny vovoka firaka vokarina aorian'ity dingana ity satria tsy mampiseho fiovaovan'ny compositional mihoatra ny haavon'ny subnanometer, araka ny aseho amin'ny sary 5.
Morphology sy ny fizarana singa eo an-toerana ny MG Cu50Zr30Ni20 vovoka azo taorian'ny 50 MA fotoana tamin'ny FE-SEM / angovo dispersive X-ray spectroscopy (EDS). (a) SEM sy X-ray EDS sarintany ny (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα sy (d) Ni-Kα sary.
Ny lamina XRD amin'ny vovobony Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 ary Cu50Zr20Ni30 azo avy amin'ny vovobony azo aorian'ny MA 50 h dia aseho ao amin'ny sary 6a-d, tsirairay avy. sary 6.
Ny lamina XRD amin'ny (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 ary (d) vovoka Cu50Zr20Ni30 aorian'ny MA fotoana 50 h. Ny santionany rehetra tsy an-kanavaka dia nampiseho lamina diffusion halo, izay manondro ny fananganana dingana amorphous.
Ny emission an-tsaha avo lenta fifindran'ny microscopy electron (FE-HRTEM) dia nampiasaina mba hijerena fiovana ara-drafitra sy hahatakatra ny firafitry eo an-toerana ny vovoka vokatry ny baolina fikosoham-bary amin'ny fotoana samy hafa MA.FE-HRTEM sary ny vovoka azo taorian'ny fiandohan'ny (6 h) sy ny intermediate (18 h) dingana fikosoham-bary ho an'ny Cu50Zr30Ni20 sy Cu50Zr4 powders dia aseho amin'ny vovoka. Araka ny sary an-tsaha mamirapiratra (BFI) ny vovoka vokarina taorian'ny MA​​ 6 h, ny vovoka dia ahitana voamadinika lehibe amin'ny voafaritra tsara fetran'ny singa fcc-Cu, hcp-Zr sy fcc-Ni, ary tsy misy famantarana fa ny fanehoan-kevitra dingana dia niforona, araka ny aseho ao amin'ny sary. 7a.Further voafantina faritra (faritra voafantina afovoany) ny faritra voafantina (DPSA). (a) dia nanambara ny lamina diffraction cusp (sary 7b), izay manondro ny fisian'ny kristaly lehibe sy ny tsy fisian'ny dingana mihetsika.
Famaritana ara-drafitra eo an-toerana ny vovoka MA azo taorian'ny dingana voalohany (6 h) sy ny intermediate (18 h). aseho ao amin'ny (c).
Araka ny aseho ao amin'ny sary 7c, ny fanitarana ny faharetan'ny MA hatramin'ny 18 h dia niteraka fahasimbana mahery vaika miaraka amin'ny fiovaovan'ny plastika. Mandritra io dingana mpanelanelana amin'ny fizotran'ny MA io, ny vovony dia mampiseho lesoka isan-karazany, anisan'izany ny fahadisoam-panantenana, ny lesoka, ary ny kilema amin'ny teboka (sary 7). 20 nm (sary 7c).
Ny rafitra eo an-toerana ny vovobony Cu50Z30Ni20 voatoto nandritra ny 36 h MA dia manana ny fiforonan'ny nanograins ultrafine tafiditra ao amin'ny matrix tsara amorphous, araka ny aseho ao amin'ny sary 8a. Ny fanadihadiana EDS eo an-toerana dia nanondro fa ireo nanoclusters aseho ao amin'ny sary 8a dia mifandray amin'ny tsy voavolavola Cu, Zr ary Ni vovoka alloying singa. (faritra mahia) hatramin'ny ~ 74 at.% (faritra manankarena), manondro ny fiforonan'ny vokatra heterogène.Ankoatra izany, ny SADP mifanitsy amin'ireo vovoka azo avy amin'ny fikosoham-bary amin'ity dingana ity dia mampiseho ny peratra voalohany sy faharoa amin'ny halo-diffusing amin'ny dingana amorphous, mifamatotra amin'ny teboka maranitra mifandray amin'ireo singa mifangaro manta, araka ny aseho amin'ny sary 8b.
Mihoatra ny 36 h-Cu50Zr30Ni20 vovoka nanoscale endri-javatra ara-drafitra eo an-toerana. (a) Sarin'ny saha mamirapiratra (BFI) ary mifanaraka (b) SADP ny vovoka Cu50Zr30Ni20 azo taorian'ny fikosoham-bary nandritra ny 36 h MA.
Akaikin'ny faran'ny dingana MA (50 h), Cu50(Zr50−xNix), X; 10, 20, 30 ary 40 at.% vovoka dia manana labyrinthine amorphous phase morphology araka ny aseho ao amin'ny sary 9a-d. Ao amin'ny SADP mifanandrify amin'ny singa tsirairay, dia tsy misy ny diffractions toy ny teboka na ny lamina maranitra annular. Ny fampisehoana halo diffusion dia nampiasaina ho porofon'ny fivoaran'ny dingana amorphous amin'ny fitaovana vokatra farany.
Ny rafitra eo an-toerana amin'ny vokatra farany amin'ny rafitra MG Cu50 (Zr50−xNix).FE-HRTEM sy ny lamina diffraction nanobeam (NBDP) mifandraika amin'ny (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 sy (d) Cu50Zr20Ni30 sy (d) Cu50Zr ny MA.
Ny fahamarinan-toerana mafana amin'ny mari-pana fifindran'ny fitaratra (Tg), faritra misy rano mangatsiaka (ΔTx) ary mari-pana kristaly (Tx) ho asan'ny votoatin'ny Ni (x) amin'ny rafitra amorphous Cu50 (Zr50−xNix) dia nodinihina tamin'ny fampiasana Calorimetry scanning differential (DSC) ny fananana eo ambanin'ny fikorianan'ny entona He. ary ny vovobony amorphous amorphous Cu50Zr10Ni40 azo aorian'ny fotoana MA 50 h dia aseho amin'ny sary 10a, b, e, tsirairay avy. Raha ny curve DSC amin'ny Cu50Zr20Ni30 amorphous dia aseho amin'ny sary 10c. Mandritra izany fotoana izany, ny Cu50Zr30Ni20 dia aseho amin'ny santionany amin'ny Fig. 10 d.
Ny fahamarinan-toerana mafana amin'ny vovoka Cu50 (Zr50−xNix) MG azo avy amin'ny fotoana MA amin'ny 50 h, araka ny fanondroana ny mari-pana fiovan'ny fitaratra (Tg), ny mari-pana amin'ny kristaly (Tx), ary ny faritra misy ranon-tsavony (ΔTx) . Cu50Zr20Ni30 sy (e) Cu50Zr10Ni40 MG firaka vovoka aorian'ny MA fotoana 50 h. Ny X-ray diffraction (XRD) lamina ny Cu50Zr30Ni20 santionany nafanaina ~ 700 ° C ao amin'ny DSC dia aseho amin'ny (d).
Araka ny asehon'ny sary 10, ny curve DSC amin'ny fitambarana rehetra manana fifantohana Ni samy hafa (x) dia manondro tranga roa samy hafa, ny iray endothermic ary ny iray hafa exothermic.Ny hetsika endothermic voalohany dia mifanandrify amin'ny Tg, raha ny faharoa dia mifandray amin'ny Tx. Cu50Zr40Ni10 santionany (sary 10a), napetraka amin'ny 526 ° C sy 612 ° C, manova ny votoaty (x) ho 20 amin'ny.% mankany amin'ny ambany mari-pana ny lafiny 482 ° C sy 563 ° C miaraka amin'ny fitomboan'ny Ni afa-po (x), tsirairay avy, araka ny hita ao amin'ny Figure 10b.Consequently, ny Cu50Tx 0. °C (sary 10a) hatramin'ny 81 °C ho an'ny Cu50Zr30Ni20 (sary 10b). Ho an'ny firaka MG Cu50Zr40Ni10, dia voamarika ihany koa fa ny soatoavin'ny Tg, Tx ary ΔTx dia nihena hatramin'ny haavon'ny 447 ° C, 526 ° C ary ny 79 ° C (Fig. amin'ny fihenan'ny fahamarinan-toerana mafana amin'ny firaka MG. Mifanohitra amin'izany kosa, ny sanda Tg (507 ° C) an'ny firaka MG Cu50Zr20Ni30 dia ambany noho ny an'ny firaka MG Cu50Zr40Ni10; Na izany aza, ny Tx-ny dia mampiseho sanda azo ampitahaina amin'ny teo aloha (612 ° C). Noho izany, ny ΔTx dia mampiseho sanda ambony kokoa (87 ° C), araka ny aseho amin'ny sary 10c.
Ny rafitra MG Cu50 (Zr50−xNix), maka ny singa MG Cu50Zr20Ni30 ho ohatra, dia mivaingana amin'ny alàlan'ny tampon'ny exothermic maranitra mankany amin'ny dingana kristaly fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10 ary orthorhombic-ZrNi (sary 10c nohamafisin'ny santionany amin'ny XRD amin'ny kristaly) ity dingana ity. (sary 10d), izay nafanaina hatramin'ny 700 ° C tao amin'ny DSC.
Ny sary 11 dia mampiseho sary nalaina nandritra ny dingan'ny famafazana mangatsiaka natao tao amin'ny asa ankehitriny. Ao amin'ity fandalinana ity, ny vovobony vita amin'ny fitaratra vy vita amin'ny vera vita amin'ny vera vita amin'ny vy vita amin'ny 50 h (maka ny Cu50Zr20Ni30 ho ohatra) dia nampiasaina ho fitaovana antibacterial, ary ny takelaka vy tsy misy vy (SUS304) dia voasarona amin'ny teknolojia famafazana mangatsiaka indrindra amin'ny teknolojia famafazana mangatsiaka. The thermal spray series ary azo ampiasaina amin'ny metaly metastable temperature sensitive materials toy ny amorphous sy nanocrystalline powders, izay tsy iharan'ny fifindran'ny dingana .Izany no antony lehibe indrindra amin'ny fisafidianana ity fomba ity.Ny dingan'ny famafazana mangatsiaka dia atao amin'ny alàlan'ny fampiasana poti-pifaliana avo lenta izay manova ny angovo kinetika amin'ny poti amin'ny plastika deformation, ny fihenjanana ary ny hafanana amin'ny fiantraikany amin'ny substrate na teo aloha.
Ny sary eny an-kianja dia mampiseho ny fomba famafazana mangatsiaka ampiasaina amin'ny fanomanana dimy misesy ny MG coating/SUS 304 amin'ny 550 °C.
Ny angovo kinetika ny poti, ary noho izany ny hafainganam-pandehan'ny ampahany tsirairay ao amin'ny fananganana coating, dia tsy maintsy ovaina ho endrika hafa ny angovo amin'ny alalan'ny rafitra toy ny plastika deformation (voalohany poti sy poti-particle fifaneraserana ao amin'ny substrate sy ny poti interacts), voids Consolidation, poti-potika fihodinan'ny, fihenjanana ary farany hafanana 39. Fanampin'izany, raha tsy ny kinetika dia vokatry ny angovo rehetra ao amin'ny angovo, raha tsy ny angovo no mamadika ny angovo. fifandonan'ny elastika, izay midika fa miverina fotsiny ny poti aorian'ny fiatraikany. Naseho fa ny 90% amin'ny angovo fiantraika ampiharina amin'ny akora simika / substrate dia miova ho hafanana eo an-toerana 40 . Ankoatra izany, rehefa ampiharina ny adin-tsaina, ny taham-pandrefesana plastika avo lenta dia tratra ao amin'ny faritra mifandray / substrate ao anatin'ny fotoana fohy41,42.
Ny deformation plastika amin'ny ankapobeny dia heverina ho dingan'ny fanaparitahana angovo, na indrindra indrindra, loharano mafana ao amin'ny faritra interfacial.Na izany aza, ny fiakaran'ny mari-pana ao amin'ny faritra interfacial dia matetika tsy ampy hamokarana interfacial mitsonika na mba hampiroborobo be ny atomika interdiffusion.
Ny BFI an'ny MG Cu50Zr20Ni30 alloy powder dia azo jerena ao amin'ny sary 12a, izay napetaka tamin'ny substrate SUS 304 (sary 11, 12b) dingana extraneous, araka ny soso-kevitry ny nanoparticles nampidirina tao amin'ny MG-mifono vovoka matrix (sary 12a). Figure 12c dia mampiseho ny nanobeam diffraction pattern (NBDP) indexed nanobeam diffraction (NBDP) mifandray amin'ny faritra I (Figure 12a).Araka ny aseho ao amin'ny sary. lehibe toratelo Zr2Ni metastable miampy tetragonal CuO phase.Ny fananganana ny CuO dia azo lazaina amin'ny oxidation ny vovoka rehefa mandeha avy amin'ny nozzle ny basy famafazana ho SUS 304 amin'ny rivotra malalaka eo ambanin'ny supersonic flow.Etsy ankilany, ny devitrification ny metaly vera vovoka nahatratra ny fananganana lehibe toratelo dingana amin'ny 550 mangatsiaka fitsaboana min.
(a) FE-HRTEM sarin'ny MG vovoka mifono amin'ny (b) SUS 304 substrate (ampidiro ny sary).
Mba hanamarinana ity rafitra mety ho an'ny fananganana nanopartikely Zr2Ni cubic lehibe ity, dia nisy fanandramana tsy miankina natao. Tamin'ity andrana ity, ny vovoka dia natsipy avy amin'ny basy famafazana amin'ny 550 ° C amin'ny fitarihana ny substrate SUS 304; na izany aza, mba hanazavana ny fiantraikan'ny fanodinkodinana ny vovoka, dia nesorina haingana araka izay azo atao tao amin'ny takelaka SUS304 izy ireo (tokony ho 60 segondra).
Ny sary 13a, b dia mampiseho sary maizina (DFI) azo amin'ny alàlan'ny scanning microscopy electron transmission (STEM) amin'ny fitaovana roa voapoizina napetraka amin'ny substrate SUS 304 ho an'ny 60 s sy 180 s, tsirairay avy. amorphous, araka ny asehon'ny maxima midadasika voalohany sy faharoa aseho ao amin'ny Figure 14a. Ireo dia manondro ny tsy fisian'ny metastable / mesophase precipitation, izay mitazona ny firafitry ny amorphous tany am-boalohany. sary 13b.