Nature.com ପରିଦର୍ଶନ କରିବା ପାଇଁ ଆପଣଙ୍କୁ ଧନ୍ୟବାଦ। ଆପଣ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ବ୍ରାଉଜର ସଂସ୍କରଣରେ ସୀମିତ CSS ସମର୍ଥନ ଅଛି। ସର୍ବୋତ୍ତମ ଅଭିଜ୍ଞତା ପାଇଁ, ଆମେ ଆପଣଙ୍କୁ ଏକ ଅପଡେଟ୍ ବ୍ରାଉଜର୍ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ସୁପାରିଶ କରୁଛୁ (କିମ୍ବା ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ଏକ୍ସପ୍ଲୋରରରେ ସୁସଙ୍ଗତତା ମୋଡ୍ ଅକ୍ଷମ କରନ୍ତୁ)। ଏହି ସମୟ ମଧ୍ୟରେ, ନିରନ୍ତର ସମର୍ଥନ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ସାଇଟ୍‌କୁ ଷ୍ଟାଇଲ୍ ଏବଂ JavaScript ବିନା ରେଣ୍ଡର କରିବୁ।
ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ସଂକ୍ରମଣର ବିକାଶରେ ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପାଦାନ, ବିଶେଷକରି ଯେତେବେଳେ ଚିକିତ୍ସା ଉପକରଣ ବିଷୟରେ ଆସେ। ଏହି ସମସ୍ୟା ଚିକିତ୍ସା ସମ୍ପ୍ରଦାୟ ପାଇଁ ଏକ ବଡ଼ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ଉପସ୍ଥାପନ କରେ, କାରଣ ମାନକ ଆଣ୍ଟିବାୟୋଟିକ୍ କେବଳ ଅତି ସୀମିତ ପରିମାଣରେ ବାୟୋଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକୁ ନଷ୍ଟ କରିପାରିବ। ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ଆବରଣ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀର ବିକାଶ ହୋଇଛି। ଏହି କୌଶଳଗୁଡ଼ିକ ପୃଷ୍ଠଗୁଡ଼ିକୁ ଏପରି ଭାବରେ ଆବରଣ କରିବାକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ ରଖେ ଯାହା ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନକୁ ରୋକିଥାଏ। ଭିଟ୍ରିଅସ୍ ଧାତୁ ମିଶ୍ର, ବିଶେଷକରି ତମ୍ବା ଏବଂ ଟାଇଟାନିୟମ୍ ଧାତୁ ଧାରଣ କରୁଥିବା, ଆଦର୍ଶ ଆଣବିକ ଆବରଣ ପାଲଟିଛି। ସେହି ସମୟରେ, ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ବ୍ୟବହାର ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି କାରଣ ଏହା ତାପମାତ୍ରା ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପାଇଁ ଏକ ଉପଯୁକ୍ତ ପଦ୍ଧତି। ଏହି ଗବେଷଣାର ଲକ୍ଷ୍ୟର ଏକ ଅଂଶ ଥିଲା ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମିଶ୍ରଣ କୌଶଳ ବ୍ୟବହାର କରି Cu-Zr-Ni ଟର୍ନାରୀରେ ଗଠିତ ଏକ ନୂତନ ଆଣ୍ଟିବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଲ୍ ଫିଲ୍ମ ଧାତୁ କାଚ ବିକଶିତ କରିବା। ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ତିଆରି କରୁଥିବା ଗୋଲାକାର ପାଉଡରକୁ କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ପୃଷ୍ଠର ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ପାଇଁ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ କରାଯାଏ। ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ୍ ଆବୃତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ତୁଳନାରେ ଅତି କମରେ 1 ଲଗ୍ ଦ୍ୱାରା ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନକୁ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ ହ୍ରାସ କରିବାରେ ସକ୍ଷମ ହୋଇଥିଲା।
ମାନବ ଇତିହାସରେ, ଯେକୌଣସି ସମାଜ ଏହାର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରଚଳନକୁ ବିକଶିତ ଏବଂ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିପାରିଛି, ଯାହା ଫଳରେ ଉତ୍ପାଦକତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି ଏବଂ ଏକ ବିଶ୍ୱସ୍ତରୀୟ ଅର୍ଥନୀତିରେ ସ୍ଥାନ ପାଇଛି1। ଏହାକୁ ସର୍ବଦା ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ ଉପକରଣ ଡିଜାଇନ୍ କରିବାର ମାନବ କ୍ଷମତା, ଏବଂ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ, ଶିକ୍ଷା, ଶିଳ୍ପ, ଅର୍ଥନୀତି, ସଂସ୍କୃତି ଏବଂ ଅନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ଗୋଟିଏ ଦେଶ କିମ୍ବା ଅଞ୍ଚଳରୁ ଅନ୍ୟ ଏକ ଦେଶକୁ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ସାମଗ୍ରୀ ନିର୍ମାଣ ଏବଂ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟୀକରଣ କରିବା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ ପାଇଁ ଦାୟୀ କରାଯାଇଛି। ଦେଶ କିମ୍ବା ଅଞ୍ଚଳ ନିର୍ବିଶେଷରେ ପ୍ରଗତି ମାପ କରାଯାଏ2। 60 ବର୍ଷ ଧରି, ସାମଗ୍ରୀ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ଗୋଟିଏ ମୁଖ୍ୟ କାର୍ଯ୍ୟ ପାଇଁ ବହୁତ ସମୟ ଉତ୍ସର୍ଗ କରିଛନ୍ତି: ନୂତନ ଏବଂ ଉନ୍ନତ ସାମଗ୍ରୀ ଖୋଜିବା। ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଗବେଷଣା ବିଦ୍ୟମାନ ସାମଗ୍ରୀର ଗୁଣବତ୍ତା ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ସହିତ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ନୂତନ ପ୍ରକାରର ସାମଗ୍ରୀ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ଉଦ୍ଭାବନ କରିବା ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେଇଛି।
ମିଶ୍ରଧାତୁ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଯୋଡିବା, ସାମଗ୍ରୀର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ତାପଜ, ଯାନ୍ତ୍ରିକ କିମ୍ବା ଥର୍ମୋମେକାନିକାଲ୍ ଚିକିତ୍ସା ପଦ୍ଧତିର ପ୍ରୟୋଗ ବିଭିନ୍ନ ସାମଗ୍ରୀର ଯାନ୍ତ୍ରିକ, ରାସାୟନିକ ଏବଂ ଭୌତିକ ଗୁଣରେ ଏକ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଉନ୍ନତି ଆଣିଛି। ଏହା ସହିତ, ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଅଜଣା ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକୁ ସଫଳତାର ସହିତ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଛି। ଏହି ନିରନ୍ତର ପ୍ରୟାସଗୁଡ଼ିକ ଏକ ନୂତନ ଅଭିନବ ସାମଗ୍ରୀ ପରିବାରକୁ ଜନ୍ମ ଦେଇଛି ଯାହାକୁ ସାମୂହିକ ଭାବରେ ଉନ୍ନତ ସାମଗ୍ରୀ2 କୁହାଯାଏ। ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍, ନାନୋପାର୍ଟିକାଲ୍ସ, ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍ସ, କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଡଟ୍ସ, ଶୂନ୍ୟ-ପରିମାଣ, ଆକାରହୀନ ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ୍ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ମିଶ୍ରଧାତୁ ହେଉଛି ଗତ ଶତାବ୍ଦୀର ମଧ୍ୟଭାଗରୁ ବିଶ୍ୱରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ଉନ୍ନତ ସାମଗ୍ରୀର କିଛି ଉଦାହରଣ। ଉନ୍ନତ ଗୁଣ ସହିତ ନୂତନ ମିଶ୍ରଧାତୁର ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ବିକାଶରେ, ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ଏବଂ ଏହାର ଉତ୍ପାଦନର ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ଅସନ୍ତୁଳନ ସମସ୍ୟା ପ୍ରାୟତଃ ଯୋଡା ଯାଇଥାଏ। ନୂତନ ଉତ୍ପାଦନ କୌଶଳର ପ୍ରଚଳନ ଫଳରେ ଯାହା ସନ୍ତୁଳନରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ବିଚ୍ୟୁତିକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ, ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ୍ ଭାବରେ ଜଣାଶୁଣା ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁର ଏକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ନୂତନ ଶ୍ରେଣୀ ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇଛି।
୧୯୬୦ ମସିହାରେ କାଲଟେକରେ ତାଙ୍କର କାର୍ଯ୍ୟ ଧାତୁ ମିଶ୍ରଣର ଧାରଣାକୁ ବିପ୍ଳବୀ କରିଥିଲା ​​ଯେତେବେଳେ ସେ ପ୍ରାୟ ଏକ ନିୟୁତ ଡିଗ୍ରୀ ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡରେ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ତରଳକୁ ଘନ କରି Au-25 at.% Si ଗ୍ଲାସି ମିଶ୍ରଣକୁ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିଥିଲେ। ୪ ପ୍ରଫେସର ପଲ୍ ଡୁଭେସ୍ ଙ୍କ ଆବିଷ୍କାର କେବଳ ଇତିହାସ ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ୍ (MS) ର ଆରମ୍ଭ କରିନଥିଲା, ବରଂ ଲୋକମାନେ ଧାତୁ ମିଶ୍ରଣ ବିଷୟରେ କିପରି ଚିନ୍ତା କରନ୍ତି ସେଥିରେ ଏକ ଉଦାହରଣ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆଣିଥିଲା। MS ମିଶ୍ରଣର ସଂଶ୍ଳେଷଣରେ ପ୍ରଥମ ଅଗ୍ରଣୀ ଗବେଷଣା ପରଠାରୁ, ପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ୍ ନିମ୍ନଲିଖିତ ପଦ୍ଧତି ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ବ୍ୟବହାର କରି ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଛି: (i) ତରଳିବା କିମ୍ବା ବାଷ୍ପର ଦ୍ରୁତ ଘନୀକରଣ, (ii) ପରମାଣୁ ଜାଲି ବିକାର, (iii) ଶୁଦ୍ଧ ଧାତୁ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ଆମୋରଫାଇଜେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ (iv) ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟଗୁଡ଼ିକର କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ।
MG ଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଫଟିକ ସହିତ ଜଡିତ ଦୀର୍ଘ-ପରିମାଣର ପରମାଣୁ କ୍ରମର ଅନୁପସ୍ଥିତି ଦ୍ୱାରା ଭିନ୍ନ କରାଯାଏ, ଯାହା ସ୍ଫଟିକର ଏକ ପରିଭାଷିତ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ। ଆଧୁନିକ ବିଶ୍ୱରେ, ଧାତବ କାଚ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁତ ଉନ୍ନତି ହୋଇଛି। ଏଗୁଡ଼ିକ ଆକର୍ଷଣୀୟ ଗୁଣ ସହିତ ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀ ଯାହା କେବଳ କଠିନ ଅବସ୍ଥା ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନ ପାଇଁ ନୁହେଁ, ବରଂ ଧାତୁ ବିଜ୍ଞାନ, ପୃଷ୍ଠ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ, ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା, ଜୀବବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅନେକ କ୍ଷେତ୍ର ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ଆଗ୍ରହୀ। ଏହି ନୂତନ ପ୍ରକାରର ସାମଗ୍ରୀରେ ଏପରି ଗୁଣ ଅଛି ଯାହା କଠିନ ଧାତୁଠାରୁ ଭିନ୍ନ, ଏହାକୁ ବିଭିନ୍ନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଏକ ଆକର୍ଷଣୀୟ ପ୍ରାର୍ଥୀ କରିଥାଏ। ସେମାନଙ୍କର କିଛି ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଗୁଣ ଅଛି: (i) ଉଚ୍ଚ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ନମନୀୟତା ଏବଂ ଅମଳ ଶକ୍ତି, (ii) ଉଚ୍ଚ ଚୁମ୍ବକୀୟ ପାରଗମ୍ୟତା, (iii) କମ ଜବରଦଖଲ, (iv) ଅସାଧାରଣ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ, (v) ତାପମାତ୍ରା ସ୍ୱାଧୀନତା। ପରିଚାଳନ 6.7।
ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମିଶ୍ରଣ (MA)1,8 ଏକ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ନୂତନ ପଦ୍ଧତି, ଯାହା ପ୍ରଥମେ 19839 ରେ ପ୍ରଫେସର କେ.କେ. କୋକ୍ ଏବଂ ତାଙ୍କ ସହଯୋଗୀଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଚଳିତ ହୋଇଥିଲା। ସେମାନେ କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାର ଅତି ନିକଟରେ ପରିବେଷ୍ଟିତ ତାପମାତ୍ରାରେ ଶୁଦ୍ଧ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ମିଶ୍ରଣକୁ ପିସେଇ ଆକାରହୀନ Ni60Nb40 ପାଉଡର ଉତ୍ପାଦନ କରିଥିଲେ। ସାଧାରଣତଃ, MA ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏକ ରିଆକ୍ଟରରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକାରୀ ପାଉଡରର ପ୍ରସାରଣ ବନ୍ଧନ ମଧ୍ୟରେ, ସାଧାରଣତଃ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲରେ ତିଆରି, ଏକ ବଲ୍ ମିଲ୍ ରେ କରାଯାଏ। 10 (ଚିତ୍ର 1a, b)। ସେବେଠାରୁ, ଏହି ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାବରେ ପ୍ରେରିତ କଠିନ ଅବସ୍ଥା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପଦ୍ଧତି ନିମ୍ନ (ଚିତ୍ର 1c) ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ବଲ ମିଲ୍ ଏବଂ ରଡ୍ ମିଲ୍ 11,12,13,14,15,16 ବ୍ୟବହାର କରି ନୂତନ ଆକାରହୀନ/ଧାତୁ କାଚ ମିଶ୍ରଣ ପାଉଡର ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି। ବିଶେଷକରି, ଏହି ପଦ୍ଧତି Cu-Ta17 ପରି ଅମିଶ୍ରିତ ସିଷ୍ଟମ ଏବଂ Al-ପରିବର୍ତ୍ତନ ଧାତୁ (TM, Zr, Hf, Nb ଏବଂ Ta) 18,19 ଏବଂ Fe-W20 ସିଷ୍ଟମ ପରି ଉଚ୍ଚ ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ମିଶ୍ରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି। , ଯାହା ପାରମ୍ପରିକ ରୋଷେଇ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ଏହା ସହିତ, MA କୁ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍, କାର୍ବାଇଡ୍, ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍, ହାଇଡ୍ରାଇଡ୍, କାର୍ବନ ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍, ନାନୋଡାୟାମଣ୍ଡର ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ଏବଂ ନାନୋକମ୍ପୋଜିଟ୍ ପାଉଡର କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଶିଳ୍ପ ସ୍କେଲ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ନାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜିକାଲ୍ ଉପକରଣ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ, ଏବଂ ଉପର-ଡାଉନ୍ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି ବ୍ୟାପକ ସ୍ଥିରୀକରଣ ମଧ୍ୟ କରାଯାଏ। 1 ଏବଂ ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ।
ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ Cu50(Zr50-xNix)/SUS 304 ଧାତୁ କାଚ ଆବରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ନିର୍ମାଣ ପଦ୍ଧତିକୁ ଦର୍ଶାଉଛି। (a) କମ୍-ଶକ୍ତି ବଲ୍ ମିଲିଂ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି Ni x (x; 10, 20, 30, ଏବଂ 40 at.%) ର ବିଭିନ୍ନ ସାନ୍ଦ୍ରତା ସହିତ MC ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡର ପ୍ରସ୍ତୁତି। (a) ଆରମ୍ଭ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଟୁଲ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ବଲ୍ ସହିତ ଏକ ଟୁଲ୍ ସିଲିଣ୍ଡରରେ ଲୋଡ୍ କରାଯାଏ ଏବଂ (b) He ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ପୂର୍ଣ୍ଣ ଗ୍ଲୋଭ୍ ବାକ୍ସରେ ସିଲ୍ କରାଯାଏ। (c) ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ସମୟରେ ବଲ୍ ର ଗତିକୁ ଦର୍ଶାଇ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ପାତ୍ରର ସ୍ୱଚ୍ଛ ମଡେଲ୍। 50 ଘଣ୍ଟା ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ଶେଷ ପାଉଡର ଉତ୍ପାଦକୁ SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ (d) କୁ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ଆବରଣ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା।
ଯେତେବେଳେ ବଲ୍କ ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠ (ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍) କଥା ଆସେ, ପୃଷ୍ଠ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂରେ ପୃଷ୍ଠ (ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍) ର ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ ଯାହା ମୂଳ ବଲ୍କ ସାମଗ୍ରୀରେ ନଥିବା କିଛି ଭୌତିକ, ରାସାୟନିକ ଏବଂ ବୈଷୟିକ ଗୁଣ ପ୍ରଦାନ କରିଥାଏ। ପୃଷ୍ଠ ଚିକିତ୍ସା ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଉନ୍ନତ କରାଯାଇପାରୁଥିବା କିଛି ଗୁଣ ମଧ୍ୟରେ ଘର୍ଷଣ, ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ଏବଂ କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ, ଘର୍ଷଣ ଗୁଣାଙ୍କ, ଜଡ଼ତା, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗୁଣ ଏବଂ ତାପଜ ଇନସୁଲେସନ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଧାତୁ, ଯାନ୍ତ୍ରିକ କିମ୍ବା ରାସାୟନିକ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ପୃଷ୍ଠ ଗୁଣବତ୍ତା ଉନ୍ନତ କରାଯାଇପାରିବ। ଏକ ଜଣାଶୁଣା ପ୍ରକ୍ରିୟା ଭାବରେ, ଆବରଣକୁ କେବଳ ଅନ୍ୟ ଏକ ସାମଗ୍ରୀରୁ ତିଆରି ଏକ ବଲ୍କ ବସ୍ତୁ (ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍) ର ପୃଷ୍ଠରେ କୃତ୍ରିମ ଭାବରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇଥିବା ସାମଗ୍ରୀର ଏକ କିମ୍ବା ଅଧିକ ସ୍ତର ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ କରାଯାଏ। ତେଣୁ, ଆବରଣକୁ ଆଂଶିକ ଭାବରେ ଇଚ୍ଛିତ ବୈଷୟିକ କିମ୍ବା ସାଜସଜ୍ଜା ଗୁଣ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ଏବଂ ପରିବେଶ ସହିତ ଆଶା କରାଯାଇଥିବା ରାସାୟନିକ ଏବଂ ଭୌତିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାରୁ ସାମଗ୍ରୀକୁ ରକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ।
କିଛି ମାଇକ୍ରୋମିଟର (୧୦-୨୦ ମାଇକ୍ରୋମିଟର ତଳେ) ଠାରୁ ୩୦ ମାଇକ୍ରୋମିଟରରୁ ଅଧିକ କିମ୍ବା ଅନେକ ମିଲିମିଟର ଘନତା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉପଯୁକ୍ତ ସୁରକ୍ଷା ସ୍ତର ପ୍ରୟୋଗ କରିବା ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ କୌଶଳ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ସାଧାରଣତଃ, ଆବରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ଦୁଇଟି ବର୍ଗରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ: (i) ଓଦା ଆବରଣ ପଦ୍ଧତି, ଯେଉଁଥିରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋପ୍ଲେଟିଂ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋପ୍ଲେଟିଂ ଏବଂ ହଟ୍ ଡିପ୍ ଗାଲଭାନାଇଜିଂ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଏବଂ (ii) ଶୁଷ୍କ ଆବରଣ ପଦ୍ଧତି, ଯେଉଁଥିରେ ସୋଲଡରିଂ, କଠିନ ଫେସିଂ, ଭୌତିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ​​(PVD) ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ), ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ​​(CVD), ତାପଜ ସ୍ପ୍ରେ କୌଶଳ, ଏବଂ ସମ୍ପ୍ରତି ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ କୌଶଳ 24 (ଚିତ୍ର 1d)।
ବାୟୋଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକୁ ଜୀବାଣୁ ସମ୍ପ୍ରଦାୟ ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ କରାଯାଏ ଯାହା ପୃଷ୍ଠ ସହିତ ଅପରିବର୍ତ୍ତନୀୟ ଭାବରେ ସଂଲଗ୍ନ ଏବଂ ସ୍ୱୟଂ-ଉତ୍ପାଦିତ ବାହ୍ୟକୋଷୀୟ ପଲିମର (EPS) ଦ୍ୱାରା ଘେରି ରହିଥାଏ। ଏକ ପୃଷ୍ଠ ପରିପକ୍ୱ ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ଖାଦ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ, ଜଳ ପ୍ରଣାଳୀ ଏବଂ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟସେବା ସମେତ ଅନେକ ଶିଳ୍ପରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କ୍ଷତି ଘଟାଇପାରେ। ମଣିଷଠାରେ, ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ସହିତ, ଜୀବାଣୁ ସଂକ୍ରମଣର 80% ରୁ ଅଧିକ ମାମଲା (ଏଣ୍ଟୋବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆସି ଏବଂ ଷ୍ଟାଫିଲୋକୋକି ସମେତ) ଚିକିତ୍ସା କରିବା କଷ୍ଟକର। ଏହା ସହିତ, ପରିପକ୍ୱ ବାୟୋଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକ ପ୍ଲାଙ୍କଟୋନିକ୍ ଜୀବାଣୁ କୋଷ ତୁଳନାରେ ଆଣ୍ଟିବାୟୋଟିକ୍ ଚିକିତ୍ସା ପ୍ରତି 1000 ଗୁଣ ଅଧିକ ପ୍ରତିରୋଧୀ ବୋଲି ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି, ଯାହାକୁ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଚିକିତ୍ସା ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ଐତିହାସିକ ଭାବରେ, ସାଧାରଣ ଜୈବ ଯୌଗିକରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟ ପୃଷ୍ଠ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି। ଯଦିଓ ଏପରି ସାମଗ୍ରୀରେ ପ୍ରାୟତଃ ମଣିଷ ପାଇଁ ସମ୍ଭାବ୍ୟ କ୍ଷତିକାରକ ବିଷାକ୍ତ ଉପାଦାନ ରହିଥାଏ, 25,26 ଏହା ଜୀବାଣୁ ସଂକ୍ରମଣ ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ଅବକ୍ଷୟକୁ ଏଡାଇବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିପାରିବ।
ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ହେତୁ ଆଣ୍ଟିବାୟୋଟିକ୍ ଚିକିତ୍ସା ପ୍ରତି ବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆର ବ୍ୟାପକ ପ୍ରତିରୋଧ ଏକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଝରଣା ଆବୃତ ପୃଷ୍ଠ ବିକଶିତ କରିବାର ଆବଶ୍ୟକତା ସୃଷ୍ଟି କରିଛି ଯାହା ସୁରକ୍ଷିତ ଭାବରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇପାରିବ27। ଏକ ଭୌତିକ କିମ୍ବା ରାସାୟନିକ ଆଣ୍ଟି-ଆଡେସିଭ୍ ପୃଷ୍ଠର ବିକାଶ ଯାହା ସହିତ ଜୀବାଣୁ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଆବଦ୍ଧତା ଯୋଗୁଁ ବାୟୋଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକୁ ବାନ୍ଧି ପାରିବେ ନାହିଁ ଏବଂ ଗଠନ କରିପାରିବେ ନାହିଁ ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପ୍ରଥମ ପଦ୍ଧତି27। ଦ୍ୱିତୀୟ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ହେଉଛି ଆବରଣ ବିକଶିତ କରିବା ଯାହା ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ରାସାୟନିକଗୁଡ଼ିକୁ ଆବଶ୍ୟକ ସ୍ଥାନରେ, ଅତ୍ୟନ୍ତ ଘନୀଭୂତ ଏବଂ ଉପଯୁକ୍ତ ପରିମାଣରେ ପ୍ରଦାନ କରେ। ଏହା ଗ୍ରାଫିନ୍/ଜର୍ମାନିୟମ୍28, କଳା ହୀରା29 ଏବଂ ZnO30-ଡୋପ୍ଡ ହୀରା-ପରି କାର୍ବନ ଆବରଣ ଭଳି ଅନନ୍ୟ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀର ବିକାଶ ମାଧ୍ୟମରେ ହାସଲ କରାଯାଏ ଯାହା ଜୀବାଣୁ ପ୍ରତି ପ୍ରତିରୋଧୀ, ଏକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଯାହା ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ଯୋଗୁଁ ବିଷାକ୍ତତା ଏବଂ ପ୍ରତିରୋଧର ବିକାଶକୁ ସର୍ବାଧିକ କରିଥାଏ। ଏହା ସହିତ, ଜୀବାଣୁନାଶକ ରାସାୟନିକ ପଦାର୍ଥ ଧାରଣ କରୁଥିବା ଆବରଣ ଯାହା ଜୀବାଣୁ ପ୍ରଦୂଷଣ ବିରୁଦ୍ଧରେ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରଦାନ କରେ ତାହା କ୍ରମଶଃ ଲୋକପ୍ରିୟ ହେବାରେ ଲାଗିଛି। ଯଦିଓ ସମସ୍ତ ତିନୋଟି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଆବୃତ ପୃଷ୍ଠରେ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ପ୍ରୟୋଗ କରିବାରେ ସକ୍ଷମ, ପ୍ରତ୍ୟେକର ନିଜସ୍ୱ ସୀମାବଦ୍ଧତା ଅଛି ଯାହା ଏକ ପ୍ରୟୋଗ ରଣନୀତି ବିକାଶ କରିବା ସମୟରେ ବିଚାର କରାଯିବା ଉଚିତ।
ବର୍ତ୍ତମାନ ବଜାରରେ ଥିବା ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ଜୈବିକ ଭାବରେ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ସୁରକ୍ଷାମୂଳକ ଆବରଣ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ ସମୟ ଅଭାବ ଯୋଗୁଁ ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ ହେଉଛି। କମ୍ପାନୀଗୁଡ଼ିକ ଦାବି କରନ୍ତି ଯେ ସେମାନଙ୍କ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟବହାରକାରୀଙ୍କୁ ଇଚ୍ଛିତ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଦିଗଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଦାନ କରିବ, ତଥାପି, ଏହା ବର୍ତ୍ତମାନ ବଜାରରେ ଥିବା ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ସଫଳତାରେ ଏକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ପାଲଟିଛି। ବର୍ତ୍ତମାନ ଗ୍ରାହକମାନଙ୍କ ପାଇଁ ଉପଲବ୍ଧ ଅଧିକାଂଶ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍‌ରେ ରୂପାରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଏହି ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟବହାରକାରୀମାନଙ୍କୁ ସୂକ୍ଷ୍ମ-ଜୀବମାନଙ୍କ ସମ୍ଭାବ୍ୟ କ୍ଷତିକାରକ ସଂସ୍ପର୍ଶରୁ ରକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଛି। ବିଳମ୍ବ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ପ୍ରଭାବ ଏବଂ ରୂପା ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ବିଷାକ୍ତତା ଗବେଷକମାନଙ୍କ ଉପରେ ଏକ କମ୍ କ୍ଷତିକାରକ ବିକଳ୍ପ ବିକଶିତ କରିବା ପାଇଁ ଚାପ ବୃଦ୍ଧି କରେ 36,37। ଭିତରେ ଏବଂ ବାହାରେ କାମ କରୁଥିବା ଏକ ବିଶ୍ୱ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଆବରଣ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ଏକ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ହୋଇ ରହିଛି। ଏହା ସମ୍ବନ୍ଧିତ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ଏବଂ ସୁରକ୍ଷା ବିପଦ ସହିତ ଆବରଣ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ରେ ଏହାକୁ କିପରି ଦୀର୍ଘ ସେଲ୍ଫ ଲାଇଫ୍ ସହିତ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରିବେ ତାହା ଜାଣିବା ଏକ ବହୁ ଆବଶ୍ୟକୀୟ ଲକ୍ଷ୍ୟ 38। ନୂତନତମ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଏବଂ ଆଣ୍ଟିବାୟୋଫିଲ୍ମ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ସିଧାସଳଖ ସମ୍ପର୍କ ଦ୍ୱାରା କିମ୍ବା ସକ୍ରିୟ ଏଜେଣ୍ଟ ମୁକ୍ତ ହେବା ପରେ ନିକଟ ଦୂରତାରେ ଜୀବାଣୁକୁ ମାରିବା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଛି। ସେମାନେ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଜୀବାଣୁ ସଂଯୋଜନକୁ ବାଧା ଦେଇ (ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ପ୍ରୋଟିନ ସ୍ତର ଗଠନକୁ ରୋକିବା ସହିତ) କିମ୍ବା କୋଷ କାନ୍ଥରେ ହସ୍ତକ୍ଷେପ କରି ଜୀବାଣୁକୁ ହତ୍ୟା କରି ଏହା କରିପାରିବେ।
ମୂଳତଃ, ପୃଷ୍ଠ ଆବରଣ ହେଉଛି ପୃଷ୍ଠର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଉପାଦାନର ପୃଷ୍ଠରେ ଅନ୍ୟ ଏକ ସ୍ତର ପ୍ରୟୋଗ କରିବାର ପ୍ରକ୍ରିୟା। ଏକ ପୃଷ୍ଠ ଆବରଣର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହେଉଛି ଏକ ଉପାଦାନର ନିକଟ-ପୃଷ୍ଠ ଅଞ୍ଚଳର ସୂକ୍ଷ୍ମ ଗଠନ ଏବଂ/କିମ୍ବା ଗଠନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବା39। ପୃଷ୍ଠ ଆବରଣ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକୁ ବିଭିନ୍ନ ପଦ୍ଧତିରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ, ଯାହା ଚିତ୍ର 2a ରେ ସଂକ୍ଷେପ କରାଯାଇଛି। ଆବରଣ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ପଦ୍ଧତି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ଆବରଣଗୁଡ଼ିକୁ ତାପଜ, ରାସାୟନିକ, ଭୌତିକ ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ବର୍ଗରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ।
(କ) ମୁଖ୍ୟ ପୃଷ୍ଠ ନିର୍ମାଣ କୌଶଳ ଏବଂ (ଖ) ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପଦ୍ଧତିର ମନୋନୀତ ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକୁ ଦର୍ଶାଉଥିବା ଏକ ଇନସେଟ୍।
ପାରମ୍ପରିକ ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ କୌଶଳ ସହିତ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାର ବହୁତ ସମାନତା ଅଛି। ତଥାପି, କିଛି ପ୍ରମୁଖ ମୌଳିକ ଗୁଣ ମଧ୍ୟ ଅଛି ଯାହା ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏବଂ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ସାମଗ୍ରୀକୁ ବିଶେଷ ଭାବରେ ଅନନ୍ୟ କରିଥାଏ। ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏବେ ବି ଏହାର ଶୈଶବ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଅଛି, କିନ୍ତୁ ଏହାର ଏକ ମହାନ ଭବିଷ୍ୟତ ଅଛି। କିଛି କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ କରିବାର ଅନନ୍ୟ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ପାରମ୍ପରିକ ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ କୌଶଳର ସୀମାକୁ ଅତିକ୍ରମ କରି ବହୁତ ଲାଭ ପ୍ରଦାନ କରେ। ଏହା ପାରମ୍ପରିକ ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୀମାକୁ ଅତିକ୍ରମ କରେ, ଯେଉଁଥିରେ ପାଉଡରକୁ ଏକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଜମା କରିବା ପାଇଁ ତରଳିବାକୁ ପଡିବ। ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ, ଏହି ପାରମ୍ପରିକ ଆବରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍, ନାନୋପାର୍ଟିକାଲ୍ସ, ଆମୋରଫସ୍ ଏବଂ ଧାତବ ଗ୍ଲାସ୍ ଭଳି ଅତ୍ୟଧିକ ତାପମାତ୍ରା ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ନୁହେଁ। ଏହା ସହିତ, ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀରେ ସର୍ବଦା ଉଚ୍ଚ ସ୍ତରର ପୋରୋସିଟି ଏବଂ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଥାଏ। ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ତୁଳନାରେ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାର ଅନେକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୁବିଧା ଅଛି, ଯେପରିକି (i) ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପାଇଁ ସର୍ବନିମ୍ନ ତାପ ଇନପୁଟ୍, (ii) ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଆବରଣ ବାଛିବାରେ ନମନୀୟତା, (iii) କୌଣସି ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ଶସ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ନାହିଁ, (iv) ଉଚ୍ଚ ଆଠାଜକ ଶକ୍ତି1 .39 (ଚିତ୍ର 2b)। ଏହା ସହିତ, ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀରେ ଉଚ୍ଚ କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ, ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଏବଂ କଠୋରତା, ଉଚ୍ଚ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପରିବାହୀତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଘନତ୍ୱ ରହିଛି41। ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ସୁବିଧା ସତ୍ତ୍ୱେ, ଏହି ପଦ୍ଧତିରେ କିଛି ଅସୁବିଧା ରହିଛି, ଯେପରି ଚିତ୍ର 2b ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, ଇତ୍ୟାଦି ପରି ଶୁଦ୍ଧ ସିରାମିକ୍ ପାଉଡର ଆବରଣ କରିବା ସମୟରେ, ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ସିରାମିକ୍/ଧାତୁ ମିଶ୍ରିତ ପାଉଡରକୁ ଆବରଣ ପାଇଁ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ତାପଜ ସ୍ପ୍ରେ ପଦ୍ଧତି ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ସମାନ କଥା। କଷ୍ଟକର ପୃଷ୍ଠ ଏବଂ ପାଇପ୍ ଭିତର ଅଂଶ ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ଏବେ ବି କଷ୍ଟକର।
ବର୍ତ୍ତମାନର କାର୍ଯ୍ୟଟି ଆବରଣ ପାଇଁ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ଧାତବ ଭିଟ୍ରିଅସ୍ ପାଉଡର ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ନିର୍ଦ୍ଦେଶିତ ହୋଇଥିବାରୁ, ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଯେ ଏହି ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟରେ ପାରମ୍ପରିକ ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେିଂ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ଏହା ଏହି କାରଣ ଯେ ଧାତବ ଭିଟ୍ରିଅସ୍ ପାଉଡର ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ସ୍ଫଟିକ ହୋଇଯାଏ1।
ଚିକିତ୍ସା ଏବଂ ଖାଦ୍ୟ ଶିଳ୍ପରେ ବ୍ୟବହୃତ ଅଧିକାଂଶ ଉପକରଣ ଅଷ୍ଟେନିଟିକ୍ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁ (SUS316 ଏବଂ SUS304) ରୁ ତିଆରି ହୋଇଥାଏ ଯାହା ଶଲ୍ୟ ଚିକିତ୍ସା ପାଇଁ 12 ରୁ 20 wt.% କ୍ରୋମିୟମ୍ ଥାଏ। ଏହା ସାଧାରଣତଃ ଗୃହୀତ ଯେ ଇସ୍ପାତ ମିଶ୍ରଧାତୁରେ ଏକ ମିଶ୍ରଧାତୁ ଭାବରେ କ୍ରୋମିୟମ୍ ଧାତୁର ବ୍ୟବହାର ମାନକ ଷ୍ଟିଲ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁର କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ। ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁ, ସେମାନଙ୍କର ଉଚ୍ଚ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ ସତ୍ତ୍ୱେ, ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଗୁଣ ନାହିଁ38,39। ଏହା ସେମାନଙ୍କର ଉଚ୍ଚ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ ସହିତ ବିପରୀତ। ଏହା ପରେ, ସଂକ୍ରମଣ ଏବଂ ପ୍ରଦାହର ବିକାଶର ପୂର୍ବାନୁମାନ କରିବା ସମ୍ଭବ, ଯାହା ମୁଖ୍ୟତଃ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ଜୈବ ସାମଗ୍ରୀର ପୃଷ୍ଠରେ ଜୀବାଣୁ ଆବଦ୍ଧତା ଏବଂ ଉପନିବେଶୀକରଣ ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥାଏ। ଜୀବାଣୁ ଆବଦ୍ଧତା ଏବଂ ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ପଥ ସହିତ ଜଡିତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅସୁବିଧା ଯୋଗୁଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅସୁବିଧା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇପାରେ, ଯାହା ଖରାପ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟର କାରଣ ହୋଇପାରେ, ଯାହାର ଅନେକ ପରିଣାମ ହୋଇପାରେ ଯାହା ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ କିମ୍ବା ପରୋକ୍ଷ ଭାବରେ ମାନବ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ।
ଏହି ଅଧ୍ୟୟନ ହେଉଛି କୁୱେତ ଫାଉଣ୍ଡେସନ ଫର୍ ଦି ଆଡଭାନ୍ସମେଣ୍ଟ ଅଫ୍ ସାଇନ୍ସ (KFAS), ଚୁକ୍ତିନାମା ନମ୍ବର 2010-550401 ଦ୍ୱାରା ପାଣ୍ଠି ଯୋଗାଇ ଦିଆଯାଇଥିବା ଏକ ପ୍ରକଳ୍ପର ପ୍ରଥମ ପର୍ଯ୍ୟାୟ, ଯାହା MA ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା (ସାରଣୀ) ବ୍ୟବହାର କରି ଧାତବ ଗ୍ଲାସି Cu-Zr-Ni ଟର୍ନାରୀ ପାଉଡର ଉତ୍ପାଦନର ସମ୍ଭାବ୍ୟତା ଯାଞ୍ଚ କରିବ। 1) SUS304 ଆଣ୍ଟିବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଲ୍ ପୃଷ୍ଠ ସୁରକ୍ଷା ଫିଲ୍ମ/ଆବରଣ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ। ଜାନୁଆରୀ 2023 ରେ ଆରମ୍ଭ ହେବାକୁ ଥିବା ପ୍ରକଳ୍ପର ଦ୍ୱିତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଗାଲଭାନିକ୍ କ୍ଷୋଭ ଗୁଣ ଏବଂ ସିଷ୍ଟମର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକର ବିସ୍ତୃତ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯିବ। ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ଜୀବାଣୁ ପାଇଁ ବିସ୍ତୃତ ମାଇକ୍ରୋବାୟୋଲୋଜିକାଲ୍ ପରୀକ୍ଷା କରାଯିବ।
ଏହି ପ୍ରବନ୍ଧଟି ଆକୃତିଗତ ଏବଂ ଗଠନାତ୍ମକ ଗୁଣ ଉପରେ ଆଧାରିତ କାଚ ଗଠନ କ୍ଷମତା (GFA) ଉପରେ Zr ମିଶ୍ରଧାତୁର ପ୍ରଭାବ ବିଷୟରେ ଆଲୋଚନା କରେ। ଏହା ସହିତ, ପାଉଡର ଆବୃତ ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ/SUS304 କମ୍ପୋଜିଟର ଆଣ୍ଟିବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଲ ଗୁଣ ବିଷୟରେ ମଧ୍ୟ ଆଲୋଚନା କରାଯାଇଥିଲା। ଏହା ସହିତ, ତିଆରି ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ ସିଷ୍ଟମର ସୁପରକୁଲଡ୍ ତରଳ ଅଞ୍ଚଳରେ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ସମୟରେ ଘଟୁଥିବା ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ ପାଉଡରର ଗଠନାତ୍ମକ ପରିବର୍ତ୍ତନର ସମ୍ଭାବନା ତଦନ୍ତ କରିବା ପାଇଁ ଚାଲୁଥିବା କାର୍ଯ୍ୟ କରାଯାଇଛି। ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ Cu50Zr30Ni20 ଏବଂ Cu50Zr20Ni30 ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ ମିଶ୍ରଧାତୁକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ ଉଦାହରଣ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା।
ଏହି ବିଭାଗରେ କମ୍ ଶକ୍ତି ବଲ ମିଲିଂ ସମୟରେ ମୌଳିକ Cu, Zr ଏବଂ Ni ର ପାଉଡରରେ ରୂପଗତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଉପସ୍ଥାପନ କରାଯାଇଛି। Cu50Zr20Ni30 ଏବଂ Cu50Zr40Ni10 କୁ ନେଇ ଗଠିତ ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ପ୍ରଣାଳୀକୁ ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ ବ୍ୟବହାର କରାଯିବ। ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରର ଧାତୁଗ୍ରାଫିକ୍ ଚରିତ୍ରୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରମାଣିତ MA ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ତିନୋଟି ପୃଥକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ (ଚିତ୍ର 3)।
ବଲ୍ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂର ବିଭିନ୍ନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମିଶ୍ରଧାତୁ (MA) ର ପାଉଡରର ଧାତୁଗ୍ରାଫିକ୍ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ। 3, 12 ଏବଂ 50 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ କମ୍ ଶକ୍ତି ବଲ ମିଲିଂ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ MA ଏବଂ Cu50Zr40Ni10 ପାଉଡରର କ୍ଷେତ୍ର ନିର୍ଗମନ ସ୍କାନିଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (FE-SEM) ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ Cu50Zr20Ni30 ସିଷ୍ଟମ ପାଇଁ (a), (c) ଏବଂ (e) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି, ଯେତେବେଳେ ସମାନ MA ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ସମୟ ପରେ ନିଆଯାଇଥିବା Cu50Zr40Ni10 ସିଷ୍ଟମର ଅନୁରୂପ ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ (b), (d), ଏବଂ (f) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
ବଲ୍ ମିଲିଂ ସମୟରେ, ଧାତୁ ପାଉଡରକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୋଇପାରିବା ଭଳି ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ମିଶ୍ରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 1a ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ଏଥିରେ ବଲ ଏବଂ ପାଉଡର ମଧ୍ୟରେ ଧକ୍କା, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ମିଡିଆ ମଧ୍ୟରେ କିମ୍ବା ମଧ୍ୟରେ ଲାଗି ରହିଥିବା ପାଉଡରର ସିୟର ସଙ୍କୋଚନ, ପଡ଼ିବା ବଲରୁ ପ୍ରଭାବ, ବଲ ମିଲର ଗତିଶୀଳ ବଡି ମଧ୍ୟରେ ପାଉଡର ଡ୍ରାଗ୍ ଯୋଗୁଁ ସୃଷ୍ଟ ସିୟର ଏବଂ ଘଷିବା ଏବଂ ଲୋଡ୍ କଲଚର ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରସାରିତ ପତନ ବଲ ଦେଇ ଗତି କରୁଥିବା ଏକ ଆଘାତ ତରଙ୍ଗ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ (ଚିତ୍ର 1a)। Элементарные порошки Cu, Zr и Ni былы сильно деформирован из-за холодной сарки на ранней мигдидии МА (3 ч), что привело к крадованию крупных частиц порошка (> 1 мм в диаметре)। MA (3 h) ର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଥଣ୍ଡା ୱେଲ୍ଡିଂ ଯୋଗୁଁ ମୌଳିକ Cu, Zr, ଏବଂ Ni ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକ ଗୁରୁତର ଭାବରେ ବିକୃତ ହୋଇଯାଇଥିଲା, ଯାହା ଫଳରେ ବଡ଼ ପାଉଡର କଣିକା (> 1 ମିମି ବ୍ୟାସ) ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିଲା।ଏହି ବଡ଼ ଯୌଗିକ କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ମିଶ୍ରଧାତୁ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଘନ ସ୍ତର (Cu, Zr, Ni) ଗଠନ ଦ୍ୱାରା ଚିହ୍ନିତ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 3a, b ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। MA ସମୟ 12 ଘଣ୍ଟା (ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟ) କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ଫଳରେ ବଲ୍ ମିଲର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା, ଯାହା ଫଳରେ ମିଶ୍ରିତ ପାଉଡରର ବିଘଟନ ଛୋଟ ପାଉଡରରେ (200 μm ରୁ କମ୍) ହୋଇଥିଲା, ଯେପରି ଚିତ୍ର 3c, city ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ପ୍ରୟୋଗିତ କିଆରି ବଳ ଚିତ୍ର 3c, d ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ପତଳା Cu, Zr, Ni ସୂଚନା ସ୍ତର ସହିତ ଏକ ନୂତନ ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠ ଗଠନକୁ ନେଇଯାଏ। ଫ୍ଲେକ୍ସର ଇଣ୍ଟରଫେସରେ ସ୍ତରଗୁଡ଼ିକୁ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ କରିବା ଫଳରେ, ନୂତନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଗଠନ ସହିତ କଠିନ- ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଘଟେ।
MA ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଚରମ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ (50 ଘଣ୍ଟା ପରେ), ଫ୍ଲେକ୍ ମେଟାଲୋଗ୍ରାଫି ପ୍ରାୟତଃ ଲକ୍ଷ୍ୟଯୋଗ୍ୟ ଥିଲା (ଚିତ୍ର 3e, f), ଏବଂ ପାଉଡରର ପଲିସ୍ ହୋଇଥିବା ପୃଷ୍ଠରେ ଦର୍ପଣ ମେଟାଲୋଗ୍ରାଫି ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି MA ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମାପ୍ତ ହୋଇଥିଲା ଏବଂ ଏକକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିଲା। ଚିତ୍ର 3e (I, II, III), f, v, vi) ରେ ସୂଚିତ କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକର ମୌଳିକ ଗଠନ ଶକ୍ତି ବିସ୍ତାରକାରୀ ଏକ୍ସ-ରେ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (EDS) ସହିତ ମିଶ୍ରଣରେ କ୍ଷେତ୍ର ନିର୍ଗମନ ସ୍କାନିଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (FE-SEM) ବ୍ୟବହାର କରି ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଇଥିଲା। (IV)।
ସାରଣୀ 2 ରେ ମିଶ୍ରଣ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ମୌଳିକ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଚିତ୍ର 3e, f ରେ ଚୟନ କରାଯାଇଥିବା ପ୍ରତ୍ୟେକ ଅଞ୍ଚଳର ମୋଟ ବସ୍ତୁତ୍ୱର ଶତକଡ଼ା ଭାବରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ସାରଣୀ 1 ରେ ଦିଆଯାଇଥିବା Cu50Zr20Ni30 ଏବଂ Cu50Zr40Ni10 ର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ନାମମାତ୍ର ରଚନା ସହିତ ଏହି ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକୁ ତୁଳନା କରିବା ଦ୍ଵାରା ଦେଖାଯାଏ ଯେ ଏହି ଦୁଇଟି ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦର ରଚନା ନାମମାତ୍ର ରଚନା ସହିତ ବହୁତ ନିକଟତର। ଏହା ସହିତ, ଚିତ୍ର 3e, f ରେ ତାଲିକାଭୁକ୍ତ ଅଞ୍ଚଳ ପାଇଁ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଆପେକ୍ଷିକ ମୂଲ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଗୋଟିଏ ଅଞ୍ଚଳରୁ ଅନ୍ୟ ଏକ ନମୁନାର ରଚନାରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅବନତି କିମ୍ବା ପରିବର୍ତ୍ତନ ସୂଚାଏ ନାହିଁ। ଏହା ପ୍ରମାଣିତ ଯେ ଗୋଟିଏ ଅଞ୍ଚଳରୁ ଅନ୍ୟ ଏକ ଅଞ୍ଚଳକୁ ରଚନାରେ କୌଣସି ପରିବର୍ତ୍ତନ ନାହିଁ। ଏହା ସାରଣୀ 2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ସମାନ ମିଶ୍ରଣ ପାଉଡର ଉତ୍ପାଦନକୁ ସୂଚିତ କରେ।
ଚିତ୍ର 4a-d ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, Cu50(Zr50-xNix) ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ପାଉଡରର FE-SEM ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍ 50 MA ଥର ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥିଲା, ଯେଉଁଠାରେ x ଯଥାକ୍ରମେ 10, 20, 30 ଏବଂ 40 at.% ଅଟେ। ଏହି ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ପଦକ୍ଷେପ ପରେ, ପାଉଡର ଭାନ୍ ଡେର ୱାଲ୍ସ ପ୍ରଭାବ ଯୋଗୁଁ ଏକତ୍ରିତ ହୁଏ, ଯାହା ଚିତ୍ର 4 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି 73 ରୁ 126 nm ବ୍ୟାସ ସହିତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଇନ୍ କଣିକା ବିଶିଷ୍ଟ ବଡ଼ ଏକତ୍ରିତ ଗଠନକୁ ନେଇଯାଏ।
50 ଘଣ୍ଟା MA ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50(Zr50-xNix) ପାଉଡରର ରୂପଗତ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ। Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 ସିଷ୍ଟମ ପାଇଁ, 50 MA ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରର FE-SEM ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ (a), (b), (c), ଏବଂ (d) ରେ ଦେଖାଯାଇଛି।
ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକୁ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ଫିଡରରେ ଲୋଡ୍ କରିବା ପୂର୍ବରୁ, ସେମାନଙ୍କୁ ପ୍ରଥମେ ଆନାଲିଟିକାଲ୍ ଗ୍ରେଡ୍ ଇଥାନଲରେ 15 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ସୋନିକେଟେଡ୍ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ତା’ପରେ 150° ସେଲ୍ସିୟସ୍ ରେ 2 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଶୁଖାଯାଇଥିଲା। ଆବରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଅନେକ ଗମ୍ଭୀର ସମସ୍ୟା ସୃଷ୍ଟି କରୁଥିବା ଏକତ୍ରୀକରଣକୁ ସଫଳ ଭାବରେ ମୁକାବିଲା କରିବା ପାଇଁ ଏହି ପଦକ୍ଷେପ ନିଆଯିବା ଆବଶ୍ୟକ। MA ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମାପ୍ତ ହେବା ପରେ, ମିଶ୍ରଣ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ଏକସଙ୍ଗତା ତଦନ୍ତ କରିବା ପାଇଁ ଅଧିକ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିଲା। ଚିତ୍ର 5a–d ରେ 50 ଘଣ୍ଟା ସମୟ M ପରେ ଯଥାକ୍ରମେ ନିଆଯାଇଥିବା Cu50Zr30Ni20 ମିଶ୍ରଣର Cu, Zr ଏବଂ Ni ମିଶ୍ରଣ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର FE-SEM ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍ ଏବଂ ଅନୁରୂପ EDS ପ୍ରତିଛବି ଦେଖାନ୍ତୁ। ଏହା ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯିବା ଉଚିତ ଯେ ଏହି ପଦକ୍ଷେପ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ମିଶ୍ରଣ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକ ସମଜାତୀୟ, କାରଣ ସେମାନେ ଚିତ୍ର 5 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ସବ୍-ନାନୋମିଟର ସ୍ତର ବାହାରେ କୌଣସି ରଚନା ଉନ୍ନୀତତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି ନାହିଁ।
50 MA ପରେ FE-SEM/Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ MG Cu50Zr30Ni20 ପାଉଡରରେ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଆକୃତି ଏବଂ ସ୍ଥାନୀୟ ବଣ୍ଟନ। (a) (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα, ଏବଂ (d) Ni-Kα ର SEM ଏବଂ X-ray EDS ଇମେଜିଂ।
50-ଘଣ୍ଟା MA ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାବରେ ମିଶ୍ରିତ Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, ଏବଂ Cu50Zr20Ni30 ପାଉଡରର ଏକ୍ସ-ରେ ବିବର୍ତ୍ତନ ଢାଞ୍ଚା ଯଥାକ୍ରମେ ଚିତ୍ର 6a-d ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଏହି ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରେ, ବିଭିନ୍ନ Zr ସାନ୍ଦ୍ରତା ସହିତ ସମସ୍ତ ନମୁନାରେ ଚିତ୍ର 6 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟପୂର୍ଣ୍ଣ ହାଲୋ ବିସ୍ତାର ଢାଞ୍ଚା ସହିତ ଆକାରହୀନ ଗଠନ ଥିଲା।
MA ପରେ 50 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), ଏବଂ Cu50Zr20Ni30 (d) ପାଉଡରର ଏକ୍ସ-ରେ ବିବର୍ତ୍ତନ ଢାଞ୍ଚା। ବ୍ୟତିକ୍ରମ ବିନା ସମସ୍ତ ନମୁନାରେ ଏକ ହାଲୋ-ବିସ୍ତାର ଢାଞ୍ଚା ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା, ଯାହା ଏକ ଆକାରହୀନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଗଠନକୁ ସୂଚିତ କରେ।
ବିଭିନ୍ନ MA ସମୟରେ ବଲ୍ ମିଲିଂରୁ ସୃଷ୍ଟି ହେଉଥିବା ପାଉଡରର ସଂରଚନାତ୍ମକ ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକୁ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରିବା ଏବଂ ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନକୁ ବୁଝିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ କ୍ଷେତ୍ର ନିର୍ଗମନ ପରିବହନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (FE-HRTEM) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। Cu50Zr30Ni20 ଏବଂ Cu50Zr40Ni10 ପାଉଡରକୁ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ କରିବାର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ (6 ଘଣ୍ଟା) ଏବଂ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ (18 ଘଣ୍ଟା) ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରେ FE-HRTEM ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରର ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ ଚିତ୍ର 7a ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। MA ର 6 ଘଣ୍ଟା ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରର ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ-କ୍ଷେତ୍ର ପ୍ରତିଛବି (BFI) ଅନୁସାରେ, ପାଉଡରରେ fcc-Cu, hcp-Zr, ଏବଂ fcc-Ni ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ ସୀମା ସହିତ ବଡ଼ ଶସ୍ୟ ଥାଏ, ଏବଂ ଚିତ୍ର 7a ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଗଠନର କୌଣସି ଲକ୍ଷଣ ନାହିଁ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ କ୍ଷେତ୍ର (a) ରୁ ନିଆଯାଇଥିବା ଏକ ସହସଂବନ୍ଧିତ ଚୟନିତ କ୍ଷେତ୍ର ବିବର୍ତ୍ତନ ଢାଞ୍ଚା (SADP) ଏକ ତୀକ୍ଷ୍ଣ ବିବର୍ତ୍ତନ ଢାଞ୍ଚା (ଚିତ୍ର 7b) ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା ​​ଯାହା ବଡ଼ ସ୍ଫଟିକାଲାଇଟର ଉପସ୍ଥିତି ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଅନୁପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚାଇଥାଏ।
ପ୍ରାରମ୍ଭିକ (6 ଘଣ୍ଟା) ଏବଂ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ (18 ଘଣ୍ଟା) ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ MA ପାଉଡରର ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନାତ୍ମକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ। (a) ଉଚ୍ଚ ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ କ୍ଷେତ୍ର ନିର୍ଗମନ ପ୍ରସାରଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (FE-HRTEM) ଏବଂ (b) 6 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ MA ଚିକିତ୍ସା ପରେ Cu50Zr30Ni20 ପାଉଡରର ଅନୁରୂପ ଚୟନିତ କ୍ଷେତ୍ର ଡିଫ୍ରାକ୍ଟଗ୍ରାମ (SADP)। 18 ଘଣ୍ଟା MA ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50Zr40Ni10 ର FE-HRTEM ପ୍ରତିଛବି (c) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
ଚିତ୍ର 7c ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, MA ର ଅବଧି 18 ଘଣ୍ଟା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବୃଦ୍ଧି ହେବା ଫଳରେ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତି ସହିତ ମିଶ୍ରଣରେ ଗମ୍ଭୀର ଜାଲିସ୍ ତ୍ରୁଟି ଦେଖାଦେଇଥିଲା। MA ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଏହି ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ପାଉଡରରେ ବିଭିନ୍ନ ତ୍ରୁଟି ଦେଖାଯାଏ, ଯେଉଁଥିରେ ଷ୍ଟାକିଂ ତ୍ରୁଟି, ଜାଲିସ୍ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ବିନ୍ଦୁ ତ୍ରୁଟି (ଚିତ୍ର 7) ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏହି ତ୍ରୁଟିଗୁଡ଼ିକ ଶସ୍ୟ ସୀମା ସହିତ ବଡ଼ ଶସ୍ୟର ଖଣ୍ଡନକୁ 20 nm ଆକାରରୁ ଛୋଟ ଉପଶସ୍ୟରେ ପରିଣତ କରିଥାଏ (ଚିତ୍ର 7c)।
36 ଘଣ୍ଟା MA ପାଇଁ ମିଲ୍ ହୋଇଥିବା Cu50Z30Ni20 ପାଉଡରର ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନ ଏକ ଆକାରହୀନ ପତଳା ମାଟ୍ରିକ୍ସରେ ଏମ୍ବେଡ୍ ହୋଇଥିବା ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଇନ୍ ନାନୋଗ୍ରେନ୍ ଗଠନ ଦ୍ୱାରା ବର୍ଣ୍ଣିତ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 8a ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। EMF ର ଏକ ସ୍ଥାନୀୟ ବିଶ୍ଳେଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଚିତ୍ର 8a ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ନାନୋକ୍ଲଷ୍ଟରଗୁଡ଼ିକ ଅପରିଶୋଧିତ Cu, Zr ଏବଂ Ni ପାଉଡର ମିଶ୍ରଧାତୁ ସହିତ ଜଡିତ। ମାଟ୍ରିକ୍ସରେ Cu ର ବିଷୟବସ୍ତୁ ~32 at.% (ଗରିବ କ୍ଷେତ୍ର) ରୁ ~74 at.% (ସମୃଦ୍ଧ କ୍ଷେତ୍ର) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଭିନ୍ନ ଥିଲା, ଯାହା ବିଷମ ଉତ୍ପାଦ ଗଠନକୁ ସୂଚିତ କରେ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଏହି ପଦକ୍ଷେପରେ ମିଲ୍ କରିବା ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ଅନୁରୂପ SADPs ଚିତ୍ର 8b ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଏହି ଅପରିଶୋଧିତ ମିଶ୍ରଧାତୁ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ସହିତ ଜଡିତ ତୀକ୍ଷ୍ଣ ବିନ୍ଦୁ ସହିତ ଓଭରଲାପ୍ ହେଉଥିବା ପ୍ରାଥମିକ ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ ହାଲୋ-ପ୍ରସାରଣ ଆକାରହୀନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ରିଙ୍ଗ୍ ଦେଖାଏ।
ବିୟଣ୍ଡ 36 h-Cu50Zr30Ni20 ପାଉଡରର ନାନୋସ୍କେଲ୍ ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନାତ୍ମକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ। (a) ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ କ୍ଷେତ୍ର ପ୍ରତିଛବି (BFI) ଏବଂ ଅନୁରୂପ (b) 36 h MA ପାଇଁ ମିଲିଂ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50Zr30Ni20 ପାଉଡରର SADP।
MA ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଶେଷ ଆଡ଼କୁ (50 h), Cu50(Zr50-xNix), X, 10, 20, 30, ଏବଂ 40 at.% ପାଉଡର, ବ୍ୟତିକ୍ରମ ବିନା, ଚିତ୍ରରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଆକାରହୀନ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଏକ ଭୂଲମ୍ବୀ ଆକୃତି ଅଛି। ପ୍ରତ୍ୟେକ ରଚନାର ସମ୍ପୃକ୍ତ SADS ରେ ବିନ୍ଦୁ ବିବର୍ତ୍ତନ କିମ୍ବା ତୀକ୍ଷ୍ଣ କର୍ଣିକାଳ ପ୍ୟାଟର୍ନ ଚିହ୍ନଟ କରାଯାଇପାରିଲା ନାହିଁ। ଏହା ଅପରିଶୋଧିତ ସ୍ଫଟିକ ଧାତୁର ଅନୁପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚିତ କରେ, ବରଂ ଏକ ଆକାରହୀନ ମିଶ୍ରଣ ପାଉଡର ଗଠନକୁ ସୂଚିତ କରେ। ଏହି ସହସଂବନ୍ଧିତ SADP ଗୁଡ଼ିକ ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ସାମଗ୍ରୀରେ ଆକାରହୀନ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ବିକାଶ ପାଇଁ ପ୍ରମାଣ ଭାବରେ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା।
Cu50 MS ସିଷ୍ଟମର ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦର ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନ (Zr50-xNix)। 50 ଘଣ୍ଟା MA ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30, ଏବଂ (d) Cu50Zr10Ni40 ର FE-HRTEM ଏବଂ ସହସଂବନ୍ଧିତ ନାନୋବିମ୍ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଢାଞ୍ଚା (NBDP)।
ଡିଫରେନସିଆଲ୍ ସ୍କାନିଂ କ୍ୟାଲୋରିମେଟ୍ରି ବ୍ୟବହାର କରି, He ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବାହରେ Cu50(Zr50-xNix) ଆମୋରଫସ୍ ସିଷ୍ଟମରେ Ni (x) ର ବିଷୟବସ୍ତୁ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି କାଚ ଟ୍ରାଞ୍ଜିସନ୍ ତାପମାତ୍ରା (Tg), ସୁପରକୁଲଡ୍ ତରଳ ଅଞ୍ଚଳ (ΔTx) ଏବଂ ସ୍ଫଟିକୀକରଣ ତାପମାତ୍ରା (Tx) ର ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିଲା। MA ପରେ 50 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, ଏବଂ Cu50Zr10Ni40 ଆମୋରଫସ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁର ପାଉଡରର DSC ବକ୍ରଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ ଚିତ୍ର 10a, b, e ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଯେତେବେଳେ ଆମୋରଫସ୍ Cu50Zr20Ni30 ର DSC ବକ୍ର ଚିତ୍ର 10ମ ଶତାବ୍ଦୀରେ ପୃଥକ ଭାବରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଏହି ସମୟରେ, DSC ରେ ~700°C କୁ ଗରମ କରାଯାଇଥିବା Cu50Zr30Ni20 ନମୁନା ଚିତ୍ର 10g ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
50 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ MA ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50(Zr50-xNix) MG ପାଉଡରର ତାପଜ ସ୍ଥିରତା କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା (Tg), ସ୍ଫଟିକୀକରଣ ତାପମାତ୍ରା (Tx) ଏବଂ ସୁପରକୁଲଡ୍ ତରଳ କ୍ଷେତ୍ର (ΔTx) ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ। 50 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ MA ପରେ Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), ଏବଂ (e) Cu50Zr10Ni40 MG ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡରର ଡିଫରେନସିଆଲ୍ ସ୍କାନିଂ କ୍ୟାଲୋରିମିଟର (DSC) ପାଉଡରର ଥର୍ମୋଗ୍ରାମ। DSC ରେ ~700°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରାଯାଇଥିବା Cu50Zr30Ni20 ନମୁନାର ଏକ ଏକ୍ସ-ରେ ବିବର୍ତ୍ତନ ଢାଞ୍ଚା (XRD) (d) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
ଚିତ୍ର 10 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଭିନ୍ନ ନିକେଲ ସାନ୍ଦ୍ରତା (x) ସହିତ ସମସ୍ତ ରଚନା ପାଇଁ DSC ବକ୍ର ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ପରିସ୍ଥିତି ସୂଚିତ କରେ, ଗୋଟିଏ ଏଣ୍ଡୋଥର୍ମିକ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟଟି ଏକ୍ସୋଥର୍ମିକ୍। ପ୍ରଥମ ଏଣ୍ଡୋଥର୍ମିକ୍ ଘଟଣା Tg ସହିତ ମେଳ ଖାଏ, ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟଟି Tx ସହିତ ଜଡିତ। Tg ଏବଂ Tx ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଭୂସମାନ୍ତର ସ୍ପାନ୍ କ୍ଷେତ୍ରକୁ ସବଥୋଲ୍ଡ ତରଳ କ୍ଷେତ୍ର (ΔTx = Tx – Tg) କୁହାଯାଏ। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଏ ଯେ 526°C ଏବଂ 612°C ରେ ରଖାଯାଇଥିବା Cu50Zr40Ni10 ନମୁନା (ଚିତ୍ର 10a) ର Tg ଏବଂ Tx % ରେ 20 ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବିଷୟବସ୍ତୁକୁ 482°C ଏବଂ 563°C ର ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ପାର୍ଶ୍ୱ ଆଡକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କରେ। °C, ଯେପରି ଚିତ୍ର 10b ରେ ଦେଖାଯାଇଛି, Ni ବିଷୟବସ୍ତୁ (x) ବୃଦ୍ଧି ସହିତ। ଫଳସ୍ୱରୂପ, Cu50Zr30Ni20 (ଚିତ୍ର 10b) ପାଇଁ ΔTx Cu50Zr40Ni10 86°С (ଚିତ୍ର 10a) ରୁ 81°С କୁ ହ୍ରାସ ପାଏ। MC Cu50Zr40Ni10 ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଇଁ, Tg, Tx, ଏବଂ ΔTx ର ମୂଲ୍ୟ 447°С, 526°С, ଏବଂ 79°С ସ୍ତରକୁ ହ୍ରାସ ମଧ୍ୟ ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା (ଚିତ୍ର 10b)। ଏହା ସୂଚିତ କରେ ଯେ Ni ବିଷୟବସ୍ତୁରେ ବୃଦ୍ଧି MS ମିଶ୍ରଧାତୁର ତାପଜ ସ୍ଥିରତାକୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ। ବିପରୀତରେ, MC Cu50Zr20Ni30 ମିଶ୍ରଧାତୁର Tg (507 °C) ର ମୂଲ୍ୟ MC Cu50Zr40Ni10 ମିଶ୍ରଧାତୁ ଅପେକ୍ଷା କମ୍; ତଥାପି, ଏହାର Tx ଏହାର ତୁଳନାତ୍ମକ ମୂଲ୍ୟ (612 °C) ଦେଖାଏ। ତେଣୁ, ଚିତ୍ର 10ମ ଶତାବ୍ଦୀରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ΔTx ର ମୂଲ୍ୟ (87°C) ଅଧିକ।
Cu50(Zr50-xNix) MC ସିଷ୍ଟମ, Cu50Zr20Ni30 MC ମିଶ୍ରଧାତୁକୁ ଉଦାହରଣ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରି, ଏକ ତୀକ୍ଷ୍ଣ ଏକ୍ସୋଥର୍ମିକ୍ ଶିଖର ଦେଇ fcc-ZrCu5, orthormobic-Zr7Cu10, ଏବଂ orthormobic-ZrNi ସ୍ଫଟିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (ଚିତ୍ର 10c) ରେ ସ୍ଫଟିକୀକରଣ କରେ। ଆକାରହୀନରୁ ସ୍ଫଟିକରେଖାକୁ ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ MG ନମୁନା (ଚିତ୍ର 10d) ର ଏକ୍ସ-ରେ ବିବର୍ତ୍ତନ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦ୍ୱାରା ନିଶ୍ଚିତ କରାଯାଇଥିଲା ଯାହାକୁ DSC ରେ 700 °C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରାଯାଇଥିଲା।
ଚିତ୍ର ୧୧ ରେ ବର୍ତ୍ତମାନର କାର୍ଯ୍ୟରେ କରାଯାଇଥିବା ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ନିଆଯାଇଥିବା ଫଟୋଗ୍ରାଫ୍ ଦେଖାଯାଇଛି। ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ, 50 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ MA ପରେ ସଂଶ୍ଳେଷିତ ଧାତୁ ଗ୍ଲାସି ପାଉଡର କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ (ଉଦାହରଣ ଭାବରେ Cu50Zr20Ni30 ବ୍ୟବହାର କରି) ଏକ ଆଣ୍ଟିବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଲ୍ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଏକ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ପ୍ଲେଟ୍ (SUS304) ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ଆବୃତ କରାଯାଇଥିଲା। ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତି ଶୃଙ୍ଖଳାରେ ଆବୃତ କରିବା ପାଇଁ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପଦ୍ଧତିକୁ ବାଛି ଦିଆଯାଇଥିଲା କାରଣ ଏହା ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତି ଶୃଙ୍ଖଳାରେ ସବୁଠାରୁ ଦକ୍ଷ ପଦ୍ଧତି ଯେଉଁଠାରେ ଏହାକୁ ଆକାରହୀନ ଏବଂ ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ପାଉଡର ଭଳି ଧାତୁ ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ତାପ ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନର ଅଧୀନ ନୁହେଁ। ଏହି ପଦ୍ଧତି ବାଛିବାରେ ଏହା ମୁଖ୍ୟ କାରଣ। ଥଣ୍ଡା ଜମା ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉଚ୍ଚ-ବେଗ କଣିକା ବ୍ୟବହାର କରି କରାଯାଏ ଯାହା କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଗତିଜ ଶକ୍ତିକୁ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତି, ବିକୃତି ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ କିମ୍ବା ପୂର୍ବରୁ ଜମା ହୋଇଥିବା କଣିକା ସହିତ ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିଲେ ତାପରେ ଉତ୍ତାପରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରେ।
କ୍ଷେତ୍ର ଫଟୋଗ୍ରାଫଗୁଡ଼ିକ 550°C ତାପମାତ୍ରାରେ MG/SUS 304 ର ପାଞ୍ଚଟି କ୍ରମାଗତ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦର୍ଶାଉଛି।
କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଗତିଜ ଶକ୍ତି, ଏବଂ ଆବରଣ ଗଠନ ସମୟରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ କଣିକାର ଗତି, ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତି (ମାଟ୍ରିକ୍ସରେ ପ୍ରାଥମିକ କଣିକା ଏବଂ ଆନ୍ତଃକଣିକା ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଏବଂ କଣିକାର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା), କଠିନ ପଦାର୍ଥର ଅନ୍ତଃକ ଗଣ୍ଠି, କଣିକା ମଧ୍ୟରେ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ, ବିକୃତି ଏବଂ ସୀମିତ ଉତ୍ତାପ 39 ଭଳି ଯନ୍ତ୍ର ମାଧ୍ୟମରେ ଶକ୍ତିର ଅନ୍ୟ ରୂପରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହେବାକୁ ପଡିବ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଯଦି ସମସ୍ତ ଆସୁଥିବା ଗତିଜ ଶକ୍ତି ତାପଜ ଶକ୍ତି ଏବଂ ବିକୃତି ଶକ୍ତିରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ନହୁଏ, ତେବେ ଫଳାଫଳ ଏକ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଧକ୍କା ହେବ, ଯାହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଭାବ ପରେ କେବଳ ଉଛୁଳି ପଡ଼ନ୍ତି। ଏହା ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯାଇଛି ଯେ କଣିକା/ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀରେ ପ୍ରୟୋଗ ହୋଇଥିବା ପ୍ରଭାବ ଶକ୍ତିର 90% ସ୍ଥାନୀୟ ଉତ୍ତାପ 40 ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ। ଏହା ସହିତ, ଯେତେବେଳେ ପ୍ରଭାବ ଚାପ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଏ, ସେତେବେଳେ ଅତି କମ ସମୟ ମଧ୍ୟରେ କଣିକା/ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସମ୍ପର୍କ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଉଚ୍ଚ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ ହାର ହାସଲ କରାଯାଏ 41,42।
ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତିକୁ ସାଧାରଣତଃ ଶକ୍ତି ଅପଚୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ, କିମ୍ବା ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ, ଇଣ୍ଟରଫେସିଆଲ୍ ଅଞ୍ଚଳରେ ଏକ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ତଥାପି, ଇଣ୍ଟରଫେସିଆଲ୍ ଅଞ୍ଚଳରେ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସାଧାରଣତଃ ଇଣ୍ଟରଫେସିଆଲ୍ ତରଳିବା କିମ୍ବା ପରମାଣୁର ପାରସ୍ପରିକ ପ୍ରସାରଣର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉତ୍ତେଜନା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ନୁହେଁ। ଲେଖକମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ଜଣାଶୁଣା କୌଣସି ପ୍ରକାଶନ ଏହି ଧାତୁ ଭିଟ୍ରିଅସ୍ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ଗୁଣଗୁଡ଼ିକର ପାଉଡର ଆସନ ଏବଂ ସ୍ଥିରତା ଉପରେ ପ୍ରଭାବର ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିନାହିଁ ଯାହା ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ କୌଶଳ ବ୍ୟବହାର କରିବା ସମୟରେ ଘଟେ।
MG Cu50Zr20Ni30 ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡରର BFI ଚିତ୍ର 12a ରେ ଦେଖାଯାଇପାରିବ, ଯାହାକୁ SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ (ଚିତ୍ର 11, 12b) ରେ ଜମା କରାଯାଇଥିଲା। ଚିତ୍ରରୁ ଦେଖାଯାଇପାରିବ ଯେ, ଆବୃତ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ମୂଳ ଆକାରହୀନ ଗଠନକୁ ବଜାୟ ରଖନ୍ତି କାରଣ ସେମାନଙ୍କର କୌଣସି ସ୍ଫଟିକୀୟ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ କିମ୍ବା ଜାଲି ତ୍ରୁଟି ବିନା ଏକ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଭୂଲମ୍ବନ ଗଠନ ଅଛି। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଚିତ୍ରଟି ଏକ ବିଦେଶୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଉପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚିତ କରେ, ଯେପରି MG-ଆବୃତ ପାଉଡର ମାଟ୍ରିକ୍ସରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍ସ (ଚିତ୍ର 12a) ଦ୍ୱାରା ପ୍ରମାଣିତ। ଚିତ୍ର 12c ରେ କ୍ଷେତ୍ର I ସହିତ ଜଡିତ ସୂଚୀବଦ୍ଧ ନାନୋବିମ୍ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଢାଞ୍ଚା (NBDP) ଦେଖାଯାଇଛି (ଚିତ୍ର 12a)। ଚିତ୍ର 12c ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, NBDP ଆକାରହୀନ ଗଠନର ଏକ ଦୁର୍ବଳ ହାଲୋ-ପ୍ରସାରଣ ଢାଞ୍ଚା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ ଏବଂ ଏକ ସ୍ଫଟିକୀୟ ବଡ଼ ଘନ ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ Zr2Ni ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଏବଂ ଏକ ଟେଟ୍ରାଗୋନାଲ୍ CuO ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସହିତ ସମାନ ତୀକ୍ଷ୍ଣ ଦାଗ ସହିତ ସହାବସ୍ଥାନ କରେ। ସ୍ପେ ଗନର ନୋଜଲ୍ ରୁ SUS 304 କୁ ଖୋଲା ବାୟୁରେ ସୁପରସୋନିକ୍ ପ୍ରବାହରେ ଗତି କରିବା ସମୟରେ ପାଉଡରର ଅକ୍ସିଡେସନ ଦ୍ୱାରା CuO ଗଠନ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇପାରେ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଧାତୁ ଗ୍ଲାସି ପାଉଡରର ବିଚ୍ୟୁତିକରଣ ଫଳରେ 550°C ରେ 30 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ଚିକିତ୍ସା ପରେ ବଡ଼ ଘନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିଲା।
(a) (b) SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ (ଚିତ୍ର ଇନସେଟ୍) ରେ ଜମା ହୋଇଥିବା MG ପାଉଡରର FE-HRTEM ପ୍ରତିଛବି। (a) ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ଗୋଲ ପ୍ରତୀକର NBDP ସୂଚକାଙ୍କ (c) ରେ ଦେଖାଯାଇଛି।
ବଡ଼ ଘନ Zr2Ni ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍ ଗଠନ ପାଇଁ ଏହି ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ, ଏକ ସ୍ୱାଧୀନ ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଏହି ପରୀକ୍ଷଣରେ, SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଦିଗରେ 550°C ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ ଆଟୋମାଇଜରରୁ ପାଉଡର ସ୍ପ୍ରେ କରାଯାଇଥିଲା; ତଥାପି, ଆନିଲିଂ ପ୍ରଭାବ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ, ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକୁ SUS304 ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ ରୁ ଯଥାଶୀଘ୍ର (ପ୍ରାୟ 60 ସେକେଣ୍ଡ) ଅପସାରିତ କରାଯାଇଥିଲା। ପରୀକ୍ଷଣର ଆଉ ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା କରାଯାଇଥିଲା ଯେଉଁଥିରେ ପ୍ରୟୋଗର ପ୍ରାୟ 180 ସେକେଣ୍ଡ ପରେ ପାଉଡରକୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ରୁ ଅପସାରିତ କରାଯାଇଥିଲା।
ଚିତ୍ର 13a,b ରେ SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ରେ 60 ସେକେଣ୍ଡ ଏବଂ 180 ସେକେଣ୍ଡ ପାଇଁ ଜମା ହୋଇଥିବା ଦୁଇଟି ସ୍ପଟ୍‌ର୍ଡ ସାମଗ୍ରୀର ସ୍କାନିଂ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (STEM) ଡାର୍କ ଫିଲ୍ଡ (DFI) ପ୍ରତିଛବି ଦେଖାଯାଇଛି। 60 ସେକେଣ୍ଡ ପାଇଁ ଜମା ହୋଇଥିବା ପାଉଡର ପ୍ରତିଛବିରେ ଆକୃତିଗତ ବିବରଣୀର ଅଭାବ ଅଛି, ଯାହା ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟହୀନତା ଦର୍ଶାଉଛି (ଚିତ୍ର 13a)। ଏହା XRD ଦ୍ୱାରା ମଧ୍ୟ ନିଶ୍ଚିତ କରାଯାଇଥିଲା, ଯାହା ଦର୍ଶାଯାଇଥିଲା ଯେ ଏହି ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ସାମଗ୍ରିକ ଗଠନ ଆକାରହୀନ ଥିଲା, ଯେପରି ଚିତ୍ର 14a ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରାଥମିକ ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ ବିବର୍ତ୍ତନ ଶିଖର ଦ୍ୱାରା ସୂଚିତ। ଏହା ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍/ମେସୋଫେଜ୍ ଅବଶେଷଣର ଅନୁପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚିତ କରେ, ଯେଉଁଥିରେ ପାଉଡର ଏହାର ମୂଳ ଆକାରହୀନ ଗଠନକୁ ବଜାୟ ରଖେ। ବିପରୀତରେ, ସମାନ ତାପମାତ୍ରା (550°C) ରେ ଜମା ହୋଇଥିବା ପାଉଡର କିନ୍ତୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ରେ 180 ସେକେଣ୍ଡ ପାଇଁ ଛାଡି ଦିଆଯାଇଥିବା ନାନୋସାଇଜ୍ଡ ଶସ୍ୟର ଜମା ଦେଖାଇଥିଲା, ଯେପରି ଚିତ୍ର 13b ରେ ତୀର ଦ୍ୱାରା ଦର୍ଶାଯାଇଛି।