Nature.com ପରିଦର୍ଶନ କରିବା ପାଇଁ ଆପଣଙ୍କୁ ଧନ୍ୟବାଦ। ଆପଣ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ବ୍ରାଉଜର ସଂସ୍କରଣରେ CSS ପାଇଁ ସୀମିତ ସମର୍ଥନ ଅଛି। ସର୍ବୋତ୍ତମ ଅଭିଜ୍ଞତା ପାଇଁ, ଆମେ ଆପଣଙ୍କୁ ଏକ ଅପଡେଟ୍ ବ୍ରାଉଜର୍ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ସୁପାରିଶ କରୁଛୁ (କିମ୍ବା ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ଏକ୍ସପ୍ଲୋରରରେ ସୁସଙ୍ଗତତା ମୋଡ୍ ବନ୍ଦ କରନ୍ତୁ)। ଏହି ସମୟ ମଧ୍ୟରେ, ନିରନ୍ତର ସମର୍ଥନ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ସାଇଟ୍‌କୁ ଷ୍ଟାଇଲ୍ ଏବଂ JavaScript ବିନା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିବୁ।
ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ସଂକ୍ରମଣର ବିକାଶରେ ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପାଦାନ, ବିଶେଷକରି ଯେତେବେଳେ ଚିକିତ୍ସା ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ଜଡିତ ଥାଏ। ଏହି ସମସ୍ୟା ଚିକିତ୍ସା ସମ୍ପ୍ରଦାୟ ପାଇଁ ଏକ ବଡ଼ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ଉପସ୍ଥାପନ କରେ, କାରଣ ମାନକ ଆଣ୍ଟିବାୟୋଟିକ୍ କେବଳ ଅତି ସୀମିତ ପରିମାଣରେ ବାୟୋଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକୁ ନଷ୍ଟ କରିପାରିବ। ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନକୁ ରୋକିବା ଦ୍ୱାରା ବିଭିନ୍ନ ଆବରଣ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀର ବିକାଶ ହୋଇଛି। ଏହି ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ପୃଷ୍ଠଗୁଡ଼ିକୁ ଏପରି ଭାବରେ ଆବରଣ କରିବାକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ ରଖେ ଯାହା ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନକୁ ବାଧା ଦିଏ। ଧାତୁ କାଚ ମିଶ୍ର, ବିଶେଷକରି ତମ୍ବା ଏବଂ ଟାଇଟାନିୟମ୍ ଧାତୁ ଧାରଣ କରୁଥିବା, ଆଦର୍ଶ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଆବରଣ ଭାବରେ ଉଭା ହୋଇଛି। ସେହି ସମୟରେ, ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ବ୍ୟବହାର ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି କାରଣ ଏହା ତାପମାତ୍ରା-ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପାଇଁ ଏକ ଉପଯୁକ୍ତ ପଦ୍ଧତି। ଏହି ଅଧ୍ୟୟନର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟର ଏକ ଅଂଶ ଥିଲା ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମିଶ୍ରଣ କୌଶଳ ବ୍ୟବହାର କରି ଟର୍ନାରୀ Cu-Zr-Ni ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ଏକ ନୂତନ ଆଣ୍ଟିବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଲ୍ ଫିଲ୍ମ ଧାତୁ କାଚ ବିକଶିତ କରିବା। ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ତିଆରି କରୁଥିବା ଗୋଲାକାର ପାଉଡରକୁ କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ପୃଷ୍ଠର ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ଆବରଣ ପାଇଁ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ କରାଯାଏ। ଧାତୁ କାଚ ସହିତ 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 କରୁଥିବା ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀର ପରିଚୟ ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିପାରିଛି, ଯାହାର ପରିଣାମ ସ୍ୱରୂପ ଏକ ବିଶ୍ୱସ୍ତରୀୟ ଅର୍ଥନୀତିରେ ଉନ୍ନତ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ରାଙ୍କିଂ ହୋଇଛି। ଏହାକୁ ସର୍ବଦା ମାନବ କ୍ଷମତାକୁ ଦାୟୀ କରାଯାଇଛି ଯାହା ଦ୍ୱାରା ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ, ଶିକ୍ଷା, ଶିଳ୍ପ, ଅର୍ଥନୀତି, ସଂସ୍କୃତି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଗୋଟିଏ ଦେଶ କିମ୍ବା ଅଞ୍ଚଳରୁ ଅନ୍ୟ ଏକ ଦେଶକୁ ଲାଭ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ନିର୍ମାଣ ଉପକରଣ ଏବଂ ଡିଜାଇନ୍ ବିକାଶ କରାଯାଇପାରିବ। ଦେଶ କିମ୍ବା ଅଞ୍ଚଳ ନିର୍ବିଶେଷରେ ପ୍ରଗତି ମାପ କରାଯାଏ। 2 60 ବର୍ଷ ଧରି, ସାମଗ୍ରୀ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ସେମାନଙ୍କର ଅଧିକାଂଶ ସମୟ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଚିନ୍ତାଧାରା ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେବା ପାଇଁ ଉତ୍ସର୍ଗ କରିଛନ୍ତି: ନୂତନ ଏବଂ ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ସାମଗ୍ରୀର ଅନୁସନ୍ଧାନ। ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଗବେଷଣା ବିଦ୍ୟମାନ ସାମଗ୍ରୀର ଗୁଣବତ୍ତା ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ସହିତ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ନୂତନ ପ୍ରକାରର ସାମଗ୍ରୀର ସଂଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ଉଦ୍ଭାବନ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେଇଛି।
ମିଶ୍ରଧାତୁ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଯୋଡିବା, ସାମଗ୍ରୀର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ତାପଜ, ଯାନ୍ତ୍ରିକ କିମ୍ବା ଥର୍ମୋ-ଯାନ୍ତ୍ରିକ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କୌଶଳର ପ୍ରୟୋଗ ଫଳରେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ସାମଗ୍ରୀର ଯାନ୍ତ୍ରିକ, ରାସାୟନିକ ଏବଂ ଭୌତିକ ଗୁଣରେ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଉନ୍ନତି ଆସିଛି। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଅଶୁଣା ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକୁ ଏହି ସମୟରେ ସଫଳତାର ସହିତ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଛି। ଏହି ନିରନ୍ତର ପ୍ରୟାସଗୁଡ଼ିକ ନୂତନ ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀର ଏକ ପରିବାର ସୃଷ୍ଟି କରିଛି, ଯାହାକୁ ସାମୂହିକ ଭାବରେ ଉନ୍ନତ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ଜଣାଯାଏ। ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍ସ, ନାନୋନୋପାର୍ଟିକାଲ୍ସ, ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍ସ, କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଡଟ୍ସ, ଶୂନ୍ୟ-ପରିମାଣ, ଆକାରହୀନ ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ୍ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ମିଶ୍ରଧାତୁ ଗତ ଶତାବ୍ଦୀର ମଧ୍ୟଭାଗରୁ ବିଶ୍ୱରେ ପ୍ରଚଳିତ ଉନ୍ନତ ସାମଗ୍ରୀର କିଛି ଉଦାହରଣ। ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦରେ କିମ୍ବା ଏହାର ଉତ୍ପାଦନର ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଗୁଣ ସହିତ ନୂତନ ମିଶ୍ରଧାତୁ ନିର୍ମାଣ ଏବଂ ବିକାଶ କରିବା ସମୟରେ, ଅସନ୍ତୁଳନର ସମସ୍ୟା ପ୍ରାୟତଃ ଯୋଡା ଯାଇଥାଏ। ସନ୍ତୁଳନରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ବିଚ୍ୟୁତ ହେବା ପାଇଁ ନୂତନ ନିର୍ମାଣ କୌଶଳ କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ କରିବାର ଫଳସ୍ୱରୂପ, ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ୍ ଭାବରେ ଜଣାଶୁଣା ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁର ଏକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ନୂତନ ଶ୍ରେଣୀ ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇଛି।
୧୯୬୦ ମସିହାରେ କାଲଟେକରେ ତାଙ୍କର କାର୍ଯ୍ୟ ଧାତୁ ମିଶ୍ରଣର ଧାରଣାରେ ଏକ ବିପ୍ଳବ ଆଣିଥିଲା ​​ଯେତେବେଳେ ସେ ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡରେ ପ୍ରାୟ ଦଶ ଲକ୍ଷ ଡିଗ୍ରୀ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ତରଳକୁ ଘନ କରି କାଚଯୁକ୍ତ Au-25 at.% Si ମିଶ୍ରଣକୁ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିଥିଲେ। ୪. ପ୍ରଫେସର ପୋଲ ଡୁୱେଜଙ୍କ ଆବିଷ୍କାର ଘଟଣା କେବଳ ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ (MG) ର ଇତିହାସର ଆରମ୍ଭର ସୂତ୍ରପାତ କରିନଥିଲା, ବରଂ ଲୋକମାନେ ଧାତୁ ମିଶ୍ରଣ ବିଷୟରେ ଚିନ୍ତା କରିବାର ପଦ୍ଧତିରେ ଏକ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆଣିଥିଲା। MG ମିଶ୍ରଣର ସଂଶ୍ଳେଷଣରେ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଅଗ୍ରଣୀ ଅଧ୍ୟୟନ ପରଠାରୁ, ପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ ନିମ୍ନଲିଖିତ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ବ୍ୟବହାର କରି ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଉତ୍ପାଦିତ ହୋଇଛି; (i) ତରଳ କିମ୍ବା ବାଷ୍ପର ଦ୍ରୁତ ଘନୀକରଣ, (ii) ଜାଲିର ପରମାଣୁ ବିକାର, (iii) ଶୁଦ୍ଧ ଧାତୁ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ଆମୋରଫାଇଜେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା, ଏବଂ (iv) ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟଗୁଡ଼ିକର କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ପରିବର୍ତ୍ତନ।
MG ଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଫଟିକ ସହିତ ଜଡିତ ଦୀର୍ଘ-ପରିମାଣର ପରମାଣୁ କ୍ରମର ଅଭାବ ଦ୍ୱାରା ଭିନ୍ନ କରାଯାଏ, ଯାହା ସ୍ଫଟିକର ଏକ ପରିଭାଷିତ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ। ଆଜିର ବିଶ୍ୱରେ, ଧାତବ କାଚ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁତ ଉନ୍ନତି ହୋଇଛି। ଏଗୁଡ଼ିକ ଆକର୍ଷଣୀୟ ଗୁଣ ସହିତ ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀ ଯାହା କେବଳ କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନରେ ନୁହେଁ, ବରଂ ଧାତୁ ବିଜ୍ଞାନ, ପୃଷ୍ଠ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ, ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା, ଜୀବବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅନେକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ମଧ୍ୟ ଆଗ୍ରହୀ। ଏହି ନୂତନ ପ୍ରକାରର ସାମଗ୍ରୀ କଠିନ ଧାତୁଠାରୁ ପୃଥକ ଗୁଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ, 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 କ୍ଷୋଭ ପ୍ରତିରୋଧ, (v) ତାପମାତ୍ରା ସ୍ୱାଧୀନତା 6,7 ର ପରିବାହିତା।
ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମିଶ୍ରଣ (MA)1,8 ଏକ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ନୂତନ କୌଶଳ, ଯାହା ପ୍ରଥମେ 19839 ମସିହାରେ ପ୍ରଫେସର CC କକ୍ ଏବଂ ତାଙ୍କ ସହକର୍ମୀମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଚଳନ କରାଯାଇଥିଲା। ସେମାନେ କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାର ଅତି ନିକଟରେ ପରିବେଶୀୟ ତାପମାତ୍ରାରେ ଶୁଦ୍ଧ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ମିଶ୍ରଣକୁ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ କରି ଆକାରହୀନ Ni60Nb40 ପାଉଡର ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ। ସାଧାରଣତଃ, MA ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏକ ରିଆକ୍ଟରରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକାରୀ ପଦାର୍ଥ ପାଉଡରର ବିସ୍ତାରକ ଯୁଗଳ ମଧ୍ୟରେ କରାଯାଏ, ସାଧାରଣତଃ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍‌ରେ ତିଆରି ଏକ ବଲ୍ ମିଲ୍ 10 (ଚିତ୍ର 1a, b) ରେ। ସେବେଠାରୁ, ଏହି ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାବରେ ପ୍ରେରିତ କଠିନ-ଅବସ୍ତା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କୌଶଳକୁ ନିମ୍ନ (ଚିତ୍ର 1c) ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ବଲ ମିଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ନୂତନ ଆକାରହୀନ/ଧାତୁ କାଚ ମିଶ୍ରିତ ପାଉଡର ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି, ଏବଂ ରଡ୍ ମିଲ୍ 11,12,13,14,15, 16। ବିଶେଷକରି, ଏହି ପଦ୍ଧତିକୁ Cu-Ta17 ପରି ଅମିଶ୍ରିତ ସିଷ୍ଟମ୍, ଏବଂ Al-ପରିବର୍ତ୍ତନ ଧାତୁ ପ୍ରଣାଳୀ (TM; Zr, Hf, Nb ଏବଂ Ta) 18,19 ଏବଂ Fe-W20 ପରି ଉଚ୍ଚ ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ମିଶ୍ରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି, ଯାହା ପାରମ୍ପରିକ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପଥ ବ୍ୟବହାର କରି ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ଅଧିକନ୍ତୁ, MA କୁ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍, କାର୍ବାଇଡ୍, ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍, ହାଇଡ୍ରାଇଡ୍, କାର୍ବନର ଶିଳ୍ପ-ସ୍କେଲ ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ଏବଂ ନାନୋକମ୍ପୋଜିଟ୍ ପାଉଡର କଣିକା ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ନାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜି ଉପକରଣ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍, ନାନୋହୀମଣ୍ଡ, ଏବଂ ଉପର-ଡାଉନ୍ ପଦ୍ଧତି 1 ଏବଂ ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ମାଧ୍ୟମରେ ବ୍ୟାପକ ସ୍ଥିରୀକରଣ।
ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ Cu50(Zr50−xNix) ଧାତୁ କାଚ (MG) ଆବରଣ/SUS 304 ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ନିର୍ମାଣ ପଦ୍ଧତିକୁ ଦର୍ଶାଉଛି। (a) କମ୍ ଶକ୍ତି ବଲ୍ ମିଲିଂ କୌଶଳ ବ୍ୟବହାର କରି ଭିନ୍ନ Ni ସାନ୍ଦ୍ରତା x (x; 10, 20, 30 ଏବଂ 40 at.%) ସହିତ MG ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡର ପ୍ରସ୍ତୁତି। (a) ଆରମ୍ଭ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଟୁଲ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ବଲ୍ ସହିତ ଏକ ଟୁଲ୍ ସିଲିଣ୍ଡରରେ ଲୋଡ୍ କରାଯାଏ, ଏବଂ (b) He ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ପରିପୂର୍ଣ୍ଣ ଏକ ଗ୍ଲୋଭ୍ ବାକ୍ସରେ ସିଲ୍ କରାଯାଏ। (c) ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ସମୟରେ ବଲ ଗତିକୁ ଦର୍ଶାଇ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ପାତ୍ରର ଏକ ସ୍ୱଚ୍ଛ ମଡେଲ୍। 50 ଘଣ୍ଟା ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରର ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦକୁ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପଦ୍ଧତି (d) ବ୍ୟବହାର କରି SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଆବରଣ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା।
ଯେତେବେଳେ ବଲ୍କ ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠ (ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍) କଥା ଆସେ, ପୃଷ୍ଠ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂରେ ମୂଳ ବଲ୍କ ସାମଗ୍ରୀରେ ନଥିବା କିଛି ଭୌତିକ, ରାସାୟନିକ ଏବଂ ବୈଷୟିକ ଗୁଣାବଳୀ ପ୍ରଦାନ କରିବା ପାଇଁ ପୃଷ୍ଠ (ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍) ର ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ପୃଷ୍ଠ ଚିକିତ୍ସା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଉନ୍ନତ କରାଯାଇପାରୁଥିବା କିଛି ଗୁଣାବଳୀ ମଧ୍ୟରେ ଘର୍ଷଣ ପ୍ରତିରୋଧ, ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ଏବଂ କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ, ଘର୍ଷଣ ଗୁଣାଙ୍କ, ଜଡ଼ତା, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗୁଣାବଳୀ ଏବଂ ତାପଜ ଇନସୁଲେସନ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଧାତୁ, ଯାନ୍ତ୍ରିକ କିମ୍ବା ରାସାୟନିକ କୌଶଳ ବ୍ୟବହାର କରି ପୃଷ୍ଠ ଗୁଣବତ୍ତା ଉନ୍ନତ କରାଯାଇପାରିବ। ଏକ ଜଣାଶୁଣା ପ୍ରକ୍ରିୟା ଭାବରେ, ଏକ ଆବରଣକୁ କେବଳ ଅନ୍ୟ ଏକ ସାମଗ୍ରୀରୁ ତିଆରି ଏକ ବଲ୍କ ବସ୍ତୁ (ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍) ର ପୃଷ୍ଠରେ କୃତ୍ରିମ ଭାବରେ ଜମା କରାଯାଇଥିବା ସାମଗ୍ରୀର ଏକକ କିମ୍ବା ବହୁବିଧ ସ୍ତର ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ କରାଯାଏ। ତେଣୁ, ଆବରଣ କିଛି ଇଚ୍ଛିତ ବୈଷୟିକ କିମ୍ବା ସାଜସଜ୍ଜା ଗୁଣାବଳୀ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ, ଏବଂ ଆବରଣ ପରିବେଶ ସହିତ ଆଶା କରାଯାଇଥିବା ରାସାୟନିକ ଏବଂ ଭୌତିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାରୁ ସାମଗ୍ରୀକୁ ରକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ ଆଂଶିକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
କିଛି ମାଇକ୍ରୋମିଟର (୧୦-୨୦ ମାଇକ୍ରୋମିଟର ତଳେ) ରୁ ୩୦ ମାଇକ୍ରୋମିଟର କିମ୍ବା କିଛି ମିଲିମିଟରରୁ ଅଧିକ ଘନତା ସହିତ ଉପଯୁକ୍ତ ପୃଷ୍ଠ ସୁରକ୍ଷା ସ୍ତର ଜମା କରିବା ପାଇଁ, ଅନେକ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ କୌଶଳ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇପାରିବ। ସାଧାରଣତଃ, ଆବରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ଦୁଇଟି ବର୍ଗରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ: (i) ଓଦା ଆବରଣ ପଦ୍ଧତି, ଯେଉଁଥିରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋପ୍ଲେଟିଂ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲେସ୍ ପ୍ଲେଟିଂ ଏବଂ ହଟ୍-ଡିପ୍ ଗାଲଭାନାଇଜିଂ ପଦ୍ଧତି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଏବଂ (ii) ଶୁଷ୍କ ଆବରଣ ପଦ୍ଧତି, ଯେଉଁଥିରେ ବ୍ରେଜିଂ, ସର୍ଫେସିଂ, ଭୌତିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ​​(PVD), ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ​​(CVD), ତାପଜ ସ୍ପ୍ରେ କୌଶଳ ଏବଂ ସମ୍ପ୍ରତି ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ କୌଶଳ 24 (ଚିତ୍ର 1d) ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।
ବାୟୋଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକୁ ଜୀବାଣୁ ସମ୍ପ୍ରଦାୟ ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ କରାଯାଏ ଯାହା ପୃଷ୍ଠ ସହିତ ଅପରିବର୍ତ୍ତନୀୟ ଭାବରେ ସଂଲଗ୍ନ ଏବଂ ସ୍ୱୟଂ-ଉତ୍ପାଦିତ ବାହ୍ୟକୋଷୀୟ ପଲିମର (EPS) ଦ୍ୱାରା ଘେରି ରହିଥାଏ। ପୃଷ୍ଠ ପରିପକ୍ୱ ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ଖାଦ୍ୟ ଶିଳ୍ପ, ଜଳ ପ୍ରଣାଳୀ ଏବଂ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟସେବା ପରିବେଶ ସମେତ ଅନେକ ଶିଳ୍ପ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କ୍ଷତି ଘଟାଇପାରେ। ମଣିଷଠାରେ, ଯେତେବେଳେ ବାୟୋଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକ ଗଠନ ହୁଏ, 80% ରୁ ଅଧିକ ଜୀବାଣୁ ସଂକ୍ରମଣ (ଏଣ୍ଟୋବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆସି ଏବଂ ଷ୍ଟାଫିଲୋକୋକି ସମେତ) ଚିକିତ୍ସା କରିବା କଷ୍ଟକର ହୋଇଥାଏ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ପରିପକ୍ୱ ବାୟୋଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକ ପ୍ଲାଙ୍କଟୋନିକ୍ ଜୀବାଣୁ କୋଷ ତୁଳନାରେ ଆଣ୍ଟିବାୟୋଟିକ୍ ଚିକିତ୍ସା ପ୍ରତି 1000 ଗୁଣ ଅଧିକ ପ୍ରତିରୋଧୀ ବୋଲି ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି, ଯାହାକୁ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଚିକିତ୍ସା ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ପାରମ୍ପରିକ ଜୈବ ଯୌଗିକରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ପୃଷ୍ଠ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀ ଐତିହାସିକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି। ଯଦିଓ ଏପରି ସାମଗ୍ରୀରେ ପ୍ରାୟତଃ ବିଷାକ୍ତ ଉପାଦାନ ଥାଏ ଯାହା ମଣିଷ ପାଇଁ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ବିପଦପୂର୍ଣ୍ଣ, 25,26 ଏହା ଜୀବାଣୁ ସଂକ୍ରମଣ ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ନଷ୍ଟକୁ ଏଡାଇବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିପାରେ।
ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ଯୋଗୁଁ ଆଣ୍ଟିବାୟୋଟିକ୍ ଚିକିତ୍ସା ପ୍ରତି ଜୀବାଣୁର ବ୍ୟାପକ ପ୍ରତିରୋଧ ଏକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଝିଲ୍ଲୀ-ଆବରଣଯୁକ୍ତ ପୃଷ୍ଠ ବିକଶିତ କରିବାର ଆବଶ୍ୟକତା ସୃଷ୍ଟି କରିଛି ଯାହାକୁ ସୁରକ୍ଷିତ ଭାବରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇପାରିବ27। ଏକ ଭୌତିକ କିମ୍ବା ରାସାୟନିକ ଆଣ୍ଟି-ଆଡେରେଣ୍ଟ ପୃଷ୍ଠର ବିକାଶ ଯେଉଁଥିରେ ଜୀବାଣୁ କୋଷଗୁଡ଼ିକୁ ଆଡ଼ସେସନ୍ ଯୋଗୁଁ ବାୟୋଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକୁ ବାନ୍ଧିବା ଏବଂ ନିର୍ମାଣ କରିବା ପାଇଁ ବାଧା ଦିଆଯାଏ ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପ୍ରଥମ ଉପାୟ ହେଉଛି27। ଦ୍ୱିତୀୟ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ହେଉଛି ଆବରଣ ବିକଶିତ କରିବା ଯାହା ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ରାସାୟନିକଗୁଡ଼ିକୁ ଆବଶ୍ୟକ ସ୍ଥାନରେ, ଅତ୍ୟନ୍ତ ଘନୀଭୂତ ଏବଂ ଉପଯୁକ୍ତ ପରିମାଣରେ ଯୋଗାଇବାକୁ ସକ୍ଷମ କରେ। ଏହା ଗ୍ରାଫିନ୍/ଜର୍ମାନିୟମ୍28, କଳା ହୀରା29 ଏବଂ ZnO-ଡୋପ୍ଡ ହୀରା-ପରି କାର୍ବନ ଆବରଣ30 ପରି ଅନନ୍ୟ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀ ବିକଶିତ କରି ହାସଲ କରାଯାଏ ଯାହା ଜୀବାଣୁ ପ୍ରତିରୋଧୀ, ଏକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଯାହା ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ଯୋଗୁଁ ବିଷାକ୍ତତା ଏବଂ ପ୍ରତିରୋଧ ବିକାଶକୁ ସର୍ବାଧିକ କରିଥାଏ, ତାହା ଯଥେଷ୍ଟ ହ୍ରାସ ପାଇଛି। ଅତିରିକ୍ତ ଭାବରେ, ଜୀବାଣୁ ପ୍ରଦୂଷଣରୁ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରଦାନ କରିବା ପାଇଁ ପୃଷ୍ଠରେ ଜୀବାଣୁନାଶକ ରାସାୟନିକଗୁଡ଼ିକୁ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରୁଥିବା ଆବରଣଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ ଲୋକପ୍ରିୟ ହେଉଛି। ଯଦିଓ ସମସ୍ତ ତିନୋଟି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଆବରଣଯୁକ୍ତ ପୃଷ୍ଠରେ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ପ୍ରଭାବ ଉତ୍ପାଦନ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ, ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରତ୍ୟେକର ନିଜସ୍ୱ ସୀମାବଦ୍ଧତା ଅଛି ଯାହା ପ୍ରୟୋଗ ରଣନୀତି ବିକାଶ କରିବା ସମୟରେ ବିଚାର କରାଯିବା ଉଚିତ।
ବର୍ତ୍ତମାନ ବଜାରରେ ଥିବା ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ଜୈବିକ ଭାବରେ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନ ପାଇଁ ସୁରକ୍ଷା ଆବରଣ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ସମୟ ଦ୍ୱାରା ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ ହେଉଛି। କମ୍ପାନୀଗୁଡ଼ିକ ଦାବି କରନ୍ତି ଯେ ସେମାନଙ୍କର ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟବହାରକାରୀଙ୍କୁ ଇଚ୍ଛିତ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଦିଗଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଦାନ କରିବ; ତଥାପି, ଏହା ବର୍ତ୍ତମାନ ବଜାରରେ ଥିବା ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ସଫଳତାରେ ଏକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ହୋଇଛି। ଗ୍ରାହକମାନଙ୍କ ପାଇଁ ଉପଲବ୍ଧ ଅଧିକାଂଶ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଚିକିତ୍ସାରେ ରୂପାରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଏହି ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟବହାରକାରୀମାନଙ୍କୁ ଅଣୁଜୀବମାନଙ୍କର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ବିପଜ୍ଜନକ ପ୍ରଭାବରୁ ରକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ ବିକଶିତ କରାଯାଇଛି। ରୂପା ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ବିଳମ୍ବ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ପ୍ରଭାବ ଏବଂ ସମ୍ବନ୍ଧିତ ବିଷାକ୍ତତା ଗବେଷକମାନଙ୍କ ଉପରେ ଏକ କମ୍ କ୍ଷତିକାରକ ବିକଳ୍ପ ବିକଶିତ କରିବା ପାଇଁ ଚାପ ବୃଦ୍ଧି କରେ 36,37। ଘର ଭିତରେ ଏବଂ ବାହାରେ କାମ କରୁଥିବା ଏକ ବିଶ୍ୱ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଆବରଣ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଏକ କଷ୍ଟକର କାର୍ଯ୍ୟ ପ୍ରମାଣିତ ହେଉଛି। ଏହା ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ଏବଂ ସୁରକ୍ଷା ଉଭୟ ପାଇଁ ସମ୍ବନ୍ଧିତ ବିପଦ ଯୋଗୁଁ। ମଣିଷ ପାଇଁ କମ୍ କ୍ଷତିକାରକ ଏକ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଏଜେଣ୍ଟ ଆବିଷ୍କାର କରିବା ଏବଂ ଏହାକୁ ଦୀର୍ଘ ସେଲ୍ଫ ଲାଇଫ୍ ସହିତ ଆବରଣ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ରେ କିପରି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରିବେ ତାହା ଜାଣିବା ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଆବଶ୍ୟକ ଲକ୍ଷ୍ୟ 38। ନୂତନତମ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଏବଂ ଆଣ୍ଟି-ବାୟୋଫିଲ୍ମ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକୁ ନିକଟ ଦୂରତାରେ ଜୀବାଣୁକୁ ମାରିବା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଛି, ସିଧାସଳଖ ସମ୍ପର୍କ ମାଧ୍ୟମରେ କିମ୍ବା ସକ୍ରିୟ ଏଜେଣ୍ଟ ମୁକ୍ତ ହେବା ପରେ। ସେମାନେ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଜୀବାଣୁ ଆଡ଼ଜେସନକୁ ବାଧା ଦେଇ (ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ପ୍ରୋଟିନ୍ ସ୍ତର ଗଠନକୁ ପ୍ରତିରୋଧ କରିବା ସମେତ) କିମ୍ବା କୋଷ କାନ୍ଥରେ ହସ୍ତକ୍ଷେପ କରି ଜୀବାଣୁକୁ ହତ୍ୟା କରି ଏହା କରିପାରିବେ।
ମୌଳିକ ଭାବରେ, ପୃଷ୍ଠ ଆବରଣ ହେଉଛି ପୃଷ୍ଠ-ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଉପାଦାନର ପୃଷ୍ଠରେ ଅନ୍ୟ ଏକ ସ୍ତର ରଖିବାର ପ୍ରକ୍ରିୟା। ପୃଷ୍ଠ ଆବରଣର ଲକ୍ଷ୍ୟ ହେଉଛି ଉପାଦାନର ନିକଟ-ପୃଷ୍ଠ ଅଞ୍ଚଳର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକଚର ଏବଂ/କିମ୍ବା ଗଠନକୁ ଉପଯୁକ୍ତ କରିବା। ପୃଷ୍ଠ ଆବରଣ କୌଶଳଗୁଡ଼ିକୁ ବିଭିନ୍ନ ପଦ୍ଧତିରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ଚିତ୍ର 2a ରେ ସଂକ୍ଷେପ କରାଯାଇଛି। ଆବରଣ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ପଦ୍ଧତି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ଆବରଣଗୁଡ଼ିକୁ ତାପଜ, ରାସାୟନିକ, ଭୌତିକ ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ବର୍ଗରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ।
(କ) ପୃଷ୍ଠ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ମୁଖ୍ୟ ନିର୍ମାଣ କୌଶଳଗୁଡ଼ିକୁ ଦର୍ଶାଇଥିବା ଇନସେଟ୍, ଏବଂ (ଖ) ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ କୌଶଳର ମନୋନୀତ ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା।
ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପାରମ୍ପରିକ ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ପଦ୍ଧତି ସହିତ ଅନେକ ସମାନତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ। 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 ଅବସ୍ଥାରେ ଅଛି, କିନ୍ତୁ ଏହାର ଏକ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ଭବିଷ୍ୟତ ଅଛି। କିଛି ପ୍ରୟୋଗରେ, ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେର ଅନନ୍ୟ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣ ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ପଦ୍ଧତିର ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ସୀମାକୁ ଅତିକ୍ରମ କରି ମହାନ ଲାଭ ପ୍ରଦାନ କରେ। ଏହା ପାରମ୍ପରିକ ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୀମାକୁ ଦୂର କରିବାର ଏକ ଉପାୟ ପ୍ରଦାନ କରେ, ଯେଉଁ ସମୟରେ ପାଉଡରକୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଜମା କରିବା ପାଇଁ ତରଳିବାକୁ ପଡିବ। ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ, ଏହି ପାରମ୍ପରିକ ଆବରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍, ନାନୋପାର୍ଟିକାଲ୍ସ, ଆକାରହୀନ ଏବଂ ଧାତବ ଗ୍ଲାସ୍ ଭଳି ଅତ୍ୟଧିକ ତାପମାତ୍ରା-ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ନୁହେଁ40, 41, 42। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀ ସର୍ବଦା ଉଚ୍ଚ ସ୍ତରର ପୋରୋସିଟି ଏବଂ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ। ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାର ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ତୁଳନାରେ ଅନେକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୁବିଧା ଅଛି, ଯେପରିକି (i) ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପାଇଁ ସର୍ବନିମ୍ନ ତାପ ଇନପୁଟ୍, (ii) ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଆବରଣ ପସନ୍ଦରେ ନମନୀୟତା, (iii) ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ଶସ୍ୟ ବୃଦ୍ଧିର ଅନୁପସ୍ଥିତି, (iv) ଉଚ୍ଚ ବନ୍ଧନ ଶକ୍ତି1,39 (ଚିତ୍ର 2b)। ଏହା ସହିତ, ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକରେ ଉଚ୍ଚ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ, ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଏବଂ କଠୋରତା, ଉଚ୍ଚ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପରିବାହୀତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଘନତ୍ୱ ରହିଛି41। ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ସୁବିଧା ବିପରୀତ, ଏହି କୌଶଳ ବ୍ୟବହାର କରିବାର କିଛି ଅସୁବିଧା ମଧ୍ୟ ଅଛି, 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। ଜଟିଳ ପୃଷ୍ଠ ଏବଂ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ପାଇପ୍ ପୃଷ୍ଠ ଏବେ ବି ସ୍ପ୍ରେ କରିବା କଷ୍ଟକର।
ବର୍ତ୍ତମାନର କାର୍ଯ୍ୟ କଞ୍ଚା ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ଧାତବ କାଚ ପାଉଡର ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ ରଖିଛି, ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଯେ ଏହି ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟରେ ପାରମ୍ପରିକ ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେିଂ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। କାରଣ ଧାତବ କାଚ ପାଉଡର ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ସ୍ଫଟିକ ହୋଇଯାଏ।
ଚିକିତ୍ସା ଏବଂ ଖାଦ୍ୟ ଶିଳ୍ପରେ ବ୍ୟବହୃତ ଅଧିକାଂଶ ଉପକରଣ ଅଷ୍ଟେନିଟିକ୍ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁ (SUS316 ଏବଂ SUS304) ରେ ତିଆରି ହୋଇଥାଏ ଯାହା ଶଲ୍ୟ ଚିକିତ୍ସା ଉପକରଣ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ 12 ରୁ 20 wt% ମଧ୍ୟରେ କ୍ରୋମିୟମ୍ ସମାହାର ସହିତ ତିଆରି ହୋଇଥାଏ। ଏହା ସାଧାରଣତଃ ଗ୍ରହଣୀୟ ଯେ ଷ୍ଟିଲ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁରେ ଏକ ମିଶ୍ରଧାତୁ ଭାବରେ କ୍ରୋମିୟମ୍ ଧାତୁର ବ୍ୟବହାର ମାନକ ଷ୍ଟିଲ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁର କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ବହୁ ପରିମାଣରେ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ। ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁ, ସେମାନଙ୍କର ଉଚ୍ଚ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ ସତ୍ତ୍ୱେ, ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ଗୁଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ ନାହିଁ38,39। ଏହା ସେମାନଙ୍କର ଉଚ୍ଚ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ ସହିତ ବିପରୀତ। ଏହା ପରେ, ସଂକ୍ରମଣ ଏବଂ ପ୍ରଦାହର ବିକାଶ ପୂର୍ବାନୁମାନ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ମୁଖ୍ୟତଃ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ଜୈବ ସାମଗ୍ରୀର ପୃଷ୍ଠରେ ଜୀବାଣୁ ଆବଦ୍ଧତା ଏବଂ ଉପନିବେଶ ଦ୍ୱାରା ହୋଇଥାଏ। ଜୀବାଣୁ ଆବଦ୍ଧତା ଏବଂ ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ପଥ ସହିତ ଜଡିତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅସୁବିଧା ଯୋଗୁଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅସୁବିଧା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇପାରେ, ଯାହା ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ଅବନତିର କାରଣ ହୋଇପାରେ, ଯାହାର ଅନେକ ପରିଣାମ ହୋଇପାରେ ଯାହା ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ କିମ୍ବା ପରୋକ୍ଷ ଭାବରେ ମାନବ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ।
ଏହି ଅଧ୍ୟୟନ ହେଉଛି କୁୱେତ ଫାଉଣ୍ଡେସନ ଫର୍ ଦି ଆଡଭାନ୍ସମେଣ୍ଟ୍ ଅଫ୍ ସାଇନ୍ସ (KFAS), ଚୁକ୍ତିନାମା ନଂ 2010-550401 ଦ୍ୱାରା ପାଣ୍ଠି ଯୋଗାଇ ଦିଆଯାଇଥିବା ଏକ ପ୍ରକଳ୍ପର ପ୍ରଥମ ପର୍ଯ୍ୟାୟ, ଯାହା ଆଣ୍ଟିବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଲ୍ ଫିଲ୍ମ/SUS304 ପୃଷ୍ଠ ସୁରକ୍ଷା ଆବରଣ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ MA ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା (ସାରଣୀ 1) ବ୍ୟବହାର କରି ଧାତବ ଗ୍ଲାସି Cu-Zr-Ni ଟର୍ନାରୀ ପାଉଡର ଉତ୍ପାଦନ କରିବାର ସମ୍ଭାବ୍ୟତା ଯାଞ୍ଚ କରିବ। ଜାନୁଆରୀ 2023 ରେ ଆରମ୍ଭ ହେବାକୁ ଥିବା ପ୍ରକଳ୍ପର ଦ୍ୱିତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ସିଷ୍ଟମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ କ୍ଷୋର ଗୁଣ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ପରୀକ୍ଷା କରାଯିବ। ବିଭିନ୍ନ ଜୀବାଣୁ ପ୍ରଜାତି ପାଇଁ ବିସ୍ତୃତ ମାଇକ୍ରୋବାୟୋଲୋଜିକାଲ୍ ପରୀକ୍ଷା କରାଯିବ।
ଏହି ପତ୍ରିକାରେ, କାଚ ଗଠନ କ୍ଷମତା (GFA) ଉପରେ Zr ମିଶ୍ରଣ ଉପାଦାନର ପ୍ରଭାବ ଆକୃତିଗତ ଏବଂ ଗଠନାତ୍ମକ ଗୁଣ ଉପରେ ଆଲୋଚନା କରାଯାଇଛି। ଏହା ସହିତ, ଆବୃତ ଧାତୁ କାଚ ପାଉଡର ଆବରଣ/SUS304 କମ୍ପୋଜିଟର ଆଣ୍ଟିବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଲ୍ ଗୁଣ ବିଷୟରେ ମଧ୍ୟ ଆଲୋଚନା କରାଯାଇଥିଲା। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ତିଆରି ଧାତୁ କାଚ ପ୍ରଣାଳୀର ସବଥକୁଲଡ୍ ତରଳ କ୍ଷେତ୍ର ମଧ୍ୟରେ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ସମୟରେ ଘଟୁଥିବା ଧାତୁ କାଚ ପାଉଡରର ସଂରଚନାତ୍ମକ ପରିବର୍ତ୍ତନର ସମ୍ଭାବନା ତଦନ୍ତ କରିବା ପାଇଁ ବର୍ତ୍ତମାନର କାର୍ଯ୍ୟ କରାଯାଇଛି। ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ ଉଦାହରଣ ଭାବରେ, ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ Cu50Zr30Ni20 ଏବଂ Cu50Zr20Ni30 ଧାତୁ କାଚ ମିଶ୍ରଣ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି।
ଏହି ବିଭାଗରେ, କମ୍ ଶକ୍ତି ବଲ୍ ମିଲିଂରେ ମୌଳିକ Cu, Zr ଏବଂ Ni ପାଉଡରର ଆକୃତିଗତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଉପସ୍ଥାପିତ ହୋଇଛି। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, Cu50Zr20Ni30 ଏବଂ Cu50Zr40Ni10 ବିଶିଷ୍ଟ ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ପ୍ରଣାଳୀକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ ଉଦାହରଣ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯିବ। ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସମୟରେ ଉତ୍ପାଦିତ ପାଉଡରର ଧାତୁଗ୍ରାଫିକ୍ ଚରିତ୍ରୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା MA ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ତିନୋଟି ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ (ଚିତ୍ର 3)।
ବଲ୍ ମିଲିଂ ସମୟର ବିଭିନ୍ନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମିଶ୍ରଧାତୁ (MA) ପାଉଡରର ଧାତୁଗ୍ରାଫିକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ। 3, 12 ଏବଂ 50 ଘଣ୍ଟାର କମ୍ ଶକ୍ତି ବଲ୍ ମିଲିଂ ସମୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ MA ଏବଂ Cu50Zr40Ni10 ପାଉଡରର କ୍ଷେତ୍ର ନିର୍ଗମନ ସ୍କାନିଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (FE-SEM) ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ Cu50Zr20Ni30 ସିଷ୍ଟମ ପାଇଁ (a), (c) ଏବଂ (e) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି, ଯେତେବେଳେ ସେହି MA ରେ ସମୟ ପରେ ନିଆଯାଇଥିବା Cu50Zr40Ni10 ସିଷ୍ଟମର ଅନୁରୂପ ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ (b), (d) ଏବଂ (f) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
ବଲ ମିଲିଂ ସମୟରେ, ଧାତୁ ପାଉଡରକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୋଇପାରିବା ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଚିତ୍ର 1a ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ମିଶ୍ରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ। ଏଥିରେ ବଲ ଏବଂ ପାଉଡର ମଧ୍ୟରେ ଧକ୍କା, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ମିଡିଆ ମଧ୍ୟରେ କିମ୍ବା ମଧ୍ୟରେ ଲାଗି ରହିଥିବା ପାଉଡରର ସଙ୍କୋଚନଶୀଳ ସିୟରିଂ, ପଡ଼ିବା ବଲଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରଭାବ, ଗତିଶୀଳ ବଲ ମିଲିଂ ମିଡିଆ ମଧ୍ୟରେ ପାଉଡର ଡ୍ରାଗ୍ ଯୋଗୁଁ ସୀୟର ଏବଂ ଘଷିବା ଏବଂ ଶକ୍ ତରଙ୍ଗ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। MA (3 h) ର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଥଣ୍ଡା ୱେଲ୍ଡିଂ ଯୋଗୁଁ ମୌଳିକ Cu, Zr, ଏବଂ Ni ପାଉଡର ଗୁରୁତର ଭାବରେ ବିକୃତ ହୋଇଥିଲା, ଯାହା ଫଳରେ ବଡ଼ ପାଉଡର କଣିକା (> 1 ମିମି ବ୍ୟାସ) ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିଲା। ଏହି ବଡ଼ କମ୍ପୋଜିଟ୍ କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ମିଶ୍ରଣ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଘନ ସ୍ତର (Cu, Zr, Ni) ଗଠନ ଦ୍ୱାରା ବର୍ଣ୍ଣିତ ହୋଇଛି, ଯେପରି ଚିତ୍ର 3a,b ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। MA ସମୟକୁ 12 h (ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟ) କୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଫଳରେ ବଲ୍ ମିଲର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା, ଯାହା ଫଳରେ ମିଶ୍ରିତ ପାଉଡର ସୂକ୍ଷ୍ମ ପାଉଡର (200 µm ରୁ କମ୍) ରେ ବିଘଟିତ ହେଲା, ଯେପରି ଚିତ୍ର 3c,d ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ଏହି ସମୟରେ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ପ୍ରୟୋଗିତ ସିୟର ବଳ ଚିତ୍ର 3c,d ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ସୂକ୍ଷ୍ମ Cu, Zr, Ni ସୂଚନା ସ୍ତର ସହିତ ଏକ ନୂତନ ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠ ଗଠନକୁ ନେଇଯାଏ। ସ୍ତର ପରିଷ୍କାରକରଣର ଫଳସ୍ୱରୂପ, ନୂତନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଫ୍ଲେକ୍ସର ଇଣ୍ଟରଫେସରେ କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଘଟେ।
MA ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଚରମ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ (50 ଘଣ୍ଟା ପରେ), ଫ୍ଲେକି ମେଟାଲୋଗ୍ରାଫି କେବଳ ଅଳ୍ପ ଦୃଶ୍ୟମାନ ଥିଲା (ଚିତ୍ର 3e,f), କିନ୍ତୁ ପାଉଡରର ପଲିସ୍ ହୋଇଥିବା ପୃଷ୍ଠ ଦର୍ପଣ ମେଟାଲୋଗ୍ରାଫି ଦେଖାଇଲା। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି MA ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମାପ୍ତ ହୋଇଛି ଏବଂ ଏକକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଛି। ଚିତ୍ର 3e (I, II, III), f, v, vi) ରେ ସୂଚୀବଦ୍ଧ କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକର ମୌଳିକ ଗଠନ କ୍ଷେତ୍ର ନିର୍ଗମନ ସ୍କାନିଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (FE-SEM) ସହିତ ଶକ୍ତି ବିସ୍ତାରକାରୀ ଏକ୍ସ-ରେ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (EDS) (IV) ବ୍ୟବହାର କରି ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଇଥିଲା।
ସାରଣୀ 2 ରେ, ମିଶ୍ରଧାତୁ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ମୌଳିକ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଚିତ୍ର 3e,f ରେ ଚୟନ କରାଯାଇଥିବା ପ୍ରତ୍ୟେକ ଅଞ୍ଚଳର ମୋଟ ଓଜନର ଶତକଡ଼ା ଭାବରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ସାରଣୀ 1 ରେ ତାଲିକାଭୁକ୍ତ Cu50Zr20Ni30 ଏବଂ Cu50Zr40Ni10 ର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ନାମମାତ୍ର ରଚନା ସହିତ ଏହି ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକୁ ତୁଳନା କରିବା ସମୟରେ, ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରିବ ଯେ ଏହି ଦୁଇଟି ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦର ରଚନାଗୁଡ଼ିକର ନାମମାତ୍ର ରଚନା ସହିତ ବହୁତ ସମାନ ମୂଲ୍ୟ ଅଛି। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଚିତ୍ର 3e,f ରେ ତାଲିକାଭୁକ୍ତ ଅଞ୍ଚଳଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଆପେକ୍ଷିକ ଉପାଦାନ ମୂଲ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଗୋଟିଏ ଅଞ୍ଚଳରୁ ଅନ୍ୟ ଏକ ନମୁନାର ରଚନାରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅବନତି କିମ୍ବା ଅସ୍ଥିରତା ସୂଚାଏ ନାହିଁ। ଏହା ପ୍ରମାଣିତ ଯେ ଗୋଟିଏ ଅଞ୍ଚଳରୁ ଅନ୍ୟ ଏକ ଅଞ୍ଚଳକୁ ରଚନାରେ କୌଣସି ପରିବର୍ତ୍ତନ ନାହିଁ। ଏହା ସମାନ ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡର ଉତ୍ପାଦନକୁ ସୂଚିତ କରେ, ଯେପରି ସାରଣୀ 2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
ଚିତ୍ର 4a–d ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦ Cu50(Zr50−xNix) ପାଉଡରର FE-SEM ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍ 50 MA ଥର ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥିଲା, ଯେଉଁଠାରେ x ଯଥାକ୍ରମେ 10, 20, 30 ଏବଂ 40 at.% ଅଟେ। ଏହି ମିଲିଂ ପଦକ୍ଷେପ ପରେ, ପାଉଡର ଭାନ୍ ଡେର ୱାଲ୍ସ ପ୍ରଭାବ ଯୋଗୁଁ ଏକତ୍ରିତ ହୁଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଚିତ୍ର 4 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି 73 ରୁ 126 nm ବ୍ୟାସ ସହିତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଇନ୍ କଣିକା ବିଶିଷ୍ଟ ବଡ଼ ଏକତ୍ରିତ ହୁଏ।
50 ଘଣ୍ଟାର MA ସମୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50(Zr50−xNix) ପାଉଡରର ରୂପଗତ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ। Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 ସିଷ୍ଟମ ପାଇଁ, 50 MA ସମୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରର FE-SEM ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ (a), (b), (c) ଏବଂ (d) ରେ ଦେଖାଯାଇଛି।
ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ଫିଡରରେ ଲୋଡ୍ କରିବା ପୂର୍ବରୁ, ସେମାନଙ୍କୁ ପ୍ରଥମେ 15 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ଆନାଲିଟିକାଲ୍ ଗ୍ରେଡ୍ ଇଥାନଲ୍‌ରେ ସୋନିକେଟ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ତା’ପରେ 150°C ରେ 2 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଶୁଖାଯାଇଥିଲା। ଆବରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପ୍ରାୟତଃ ଅନେକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସମସ୍ୟା ସୃଷ୍ଟି କରୁଥିବା ଏକତ୍ରୀକରଣକୁ ସଫଳତାର ସହ ମୁକାବିଲା କରିବା ପାଇଁ ଏହି ପଦକ୍ଷେପ ନିଆଯିବା ଆବଶ୍ୟକ। MA ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମାପ୍ତ ହେବା ପରେ, ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ଏକସଙ୍ଗତା ତଦନ୍ତ କରିବା ପାଇଁ ଆହୁରି ଚରିତ୍ରକରଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଚିତ୍ର 5a–d ଯଥାକ୍ରମେ 50 ଘଣ୍ଟା M ସମୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50Zr30Ni20 ମିଶ୍ରଧାତୁର Cu, Zr ଏବଂ Ni ମିଶ୍ରଧାତୁ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର FE-SEM ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍ ଏବଂ ଅନୁରୂପ EDS ପ୍ରତିଛବି ଦେଖାଏ। ଏହା ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯିବା ଉଚିତ ଯେ ଏହି ପଦକ୍ଷେପ ପରେ ଉତ୍ପାଦିତ ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକ ସମାନ କାରଣ ସେମାନେ ସବ୍-ନାନୋମିଟର ସ୍ତର ବାହାରେ କୌଣସି ଗଠନାତ୍ମକ ଉନ୍ନତି ଦେଖାନ୍ତି ନାହିଁ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 5 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
FE-SEM/ଶକ୍ତି ବିସ୍ତାରକାରୀ ଏକ୍ସ-ରେ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (EDS) ଦ୍ୱାରା 50 MA ଥର ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ MG Cu50Zr30Ni20 ପାଉଡରର ଆକୃତି ଏବଂ ସ୍ଥାନୀୟ ମୌଳିକ ବଣ୍ଟନ। (a) (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα ଏବଂ (d) Ni-Kα ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକର SEM ଏବଂ ଏକ୍ସ-ରେ EDS ମ୍ୟାପିଂ।
50 ଘଣ୍ଟାର MA ସମୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାବରେ ମିଶ୍ରିତ Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 ଏବଂ Cu50Zr20Ni30 ପାଉଡରର XRD ପ୍ୟାଟର୍ଣ୍ଣଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ ଚିତ୍ର 6a–d ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ମିଲିଂର ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରେ, ବିଭିନ୍ନ Zr ସାନ୍ଦ୍ରତା ସହିତ ସମସ୍ତ ନମୁନା ଚିତ୍ର 6 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟପୂର୍ଣ୍ଣ ହାଲୋ ପ୍ରସାରଣ ପ୍ୟାଟର୍ଣ୍ଣ ସହିତ ଆକାରହୀନ ଗଠନ ଦେଖାଇଲେ।
50 ଘଣ୍ଟାର MA ସମୟ ପରେ (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 ଏବଂ (d) Cu50Zr20Ni30 ପାଉଡରର XRD ପ୍ୟାଟର୍ଣ୍ଣ। ବ୍ୟତିକ୍ରମ ବିନା ସମସ୍ତ ନମୁନାରେ ଏକ ହାଲୋ ବିସ୍ତାର ପ୍ୟାଟର୍ଣ୍ଣ ଦେଖାଯାଇଥିଲା, ଯାହା ଏକ ଆକାରହୀନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଗଠନକୁ ସୂଚିତ କରିଥିଲା।
ବିଭିନ୍ନ MA ସମୟରେ ବଲ୍ ମିଲିଂରୁ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ସଂରଚନାତ୍ମକ ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକୁ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରିବା ଏବଂ ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନକୁ ବୁଝିବା ପାଇଁ କ୍ଷେତ୍ର ନିର୍ଗମନ ଉଚ୍ଚ-ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (FE-HRTEM) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। Cu50Zr30Ni20 ଏବଂ Cu50Zr40Ni10 ପାଉଡର ପାଇଁ ମିଲିଂର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ (6 h) ଏବଂ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ (18 h) ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର FE-HRTEM ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ ଚିତ୍ର 7a,c ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। MA 6 h ପରେ ଉତ୍ପାଦିତ ପାଉଡରର ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ କ୍ଷେତ୍ର ପ୍ରତିଛବି (BFI) ଅନୁସାରେ, ପାଉଡରଟି fcc-Cu, hcp-Zr ଏବଂ fcc-Ni ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ସୁପରିଭାଷିତ ସୀମା ସହିତ ବଡ଼ ଶସ୍ୟରେ ଗଠିତ, ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଗଠନ ହୋଇଥିବାର କୌଣସି ସଙ୍କେତ ନାହିଁ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 7a ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ଅଧିକନ୍ତୁ, (a) ର ମଧ୍ୟଭାଗରୁ ନିଆଯାଇଥିବା ସହସଂବନ୍ଧିତ ଚୟନିତ କ୍ଷେତ୍ର ବିବର୍ତ୍ତନ ଢାଞ୍ଚା (SADP) ଏକ cusp ବିବର୍ତ୍ତନ ଢାଞ୍ଚା (ଚିତ୍ର 7b) ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା, ଯାହା ବଡ଼ ସ୍ଫଟିକଲାଇଟର ଉପସ୍ଥିତି ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଅନୁପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚିତ କରିଥାଏ।
ପ୍ରାରମ୍ଭିକ (6 ଘଣ୍ଟା) ଏବଂ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ (18 ଘଣ୍ଟା) ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ MA ପାଉଡରର ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନାତ୍ମକ ଚରିତ୍ରକରଣ। (a) କ୍ଷେତ୍ର ନିର୍ଗମନ ଉଚ୍ଚ ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (FE-HRTEM), ଏବଂ (b) 6 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ MA ଚିକିତ୍ସା ପରେ Cu50Zr30Ni20 ପାଉଡରର ଅନୁରୂପ ଚୟନିତ କ୍ଷେତ୍ର ବିବର୍ତ୍ତନ ଢାଞ୍ଚା (SADP)। 18 ଘଣ୍ଟାର MA ସମୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50Zr40Ni10 ର FE-HRTEM ପ୍ରତିଛବି (c) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
ଚିତ୍ର 7c ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, MA ଅବଧିକୁ 18 ଘଣ୍ଟା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଫଳରେ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତି ସହିତ ଗମ୍ଭୀର ଜାଲିସ୍ ତ୍ରୁଟି ଦେଖାଦେଇଥିଲା। MA ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଏହି ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ପାଉଡର ବିଭିନ୍ନ ତ୍ରୁଟି ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ, ଯେଉଁଥିରେ ଷ୍ଟାକିଂ ତ୍ରୁଟି, ଜାଲିସ୍ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ବିନ୍ଦୁ ତ୍ରୁଟି (ଚିତ୍ର 7) ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏହି ତ୍ରୁଟି ଯୋଗୁଁ ବଡ଼ ଦାନାଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ଦାନା ସୀମା ସହିତ 20 nm ରୁ କମ୍ ଆକାରର ଉପ-ଦାନାରେ ବିଭକ୍ତ ହୋଇଯାଏ (ଚିତ୍ର 7c)।
36 ଘଣ୍ଟା MA ସମୟ ପାଇଁ ମିଲ୍ କରାଯାଇଥିବା Cu50Z30Ni20 ପାଉଡରର ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନରେ ଏକ ଆକାରହୀନ ସୂକ୍ଷ୍ମ ମାଟ୍ରିକ୍ସରେ ସ୍ଥାପିତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଇନ୍ ନାନୋଗ୍ରେନ୍ ଗଠନ ହୋଇଛି, ଯେପରି ଚିତ୍ର 8a ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ସ୍ଥାନୀୟ EDS ବିଶ୍ଳେଷଣ ସୂଚାଇଛି ଯେ ଚିତ୍ର 8a ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ସେହି ନାନୋକ୍ଲଷ୍ଟରଗୁଡ଼ିକ ଅପ୍ରକ୍ରିୟାକୃତ Cu, Zr ଏବଂ Ni ପାଉଡର ମିଶ୍ରଣ ଉପାଦାନ ସହିତ ଜଡିତ ଥିଲେ। ସେହି ସମୟରେ, ମାଟ୍ରିକ୍ସର Cu ବିଷୟବସ୍ତୁ ~32 at.% (ଲିନ୍ ଏରିଆ) ରୁ ~74 at.% (ସମୃଦ୍ଧ କ୍ଷେତ୍ର) କୁ ଅଦଳବଦଳ ହୋଇଥିଲା, ଯାହା ବିଷମ ଉତ୍ପାଦର ଗଠନକୁ ସୂଚାଇଥାଏ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ମିଲ୍ କରିବା ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ଅନୁରୂପ SADPଗୁଡ଼ିକ ଆକାରହୀନ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ହାଲୋ-ବିସ୍ତାରକାରୀ ପ୍ରାଥମିକ ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ ବଳୟଗୁଡ଼ିକୁ ଦେଖାଏ, ଯାହା ସେହି କଞ୍ଚା ମିଶ୍ରଣ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ସହିତ ଜଡିତ ତୀକ୍ଷ୍ଣ ବିନ୍ଦୁ ସହିତ ଓଭରଲାପ୍ ହୁଏ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 8b ରେ ଦେଖାଯାଇଛି।
36 h-Cu50Zr30Ni20 ପାଉଡର ନାନୋସ୍କେଲ୍ ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନାତ୍ମକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ପର। (a) ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ କ୍ଷେତ୍ର ପ୍ରତିଛବି (BFI) ଏବଂ ଅନୁରୂପ (b) 36 h MA ସମୟ ପାଇଁ ମିଲିଂ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50Zr30Ni20 ପାଉଡରର SADP।
MA ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଶେଷ ନିକଟରେ (50 h), Cu50(Zr50−xNix), X; 10, 20, 30 ଏବଂ 40 at.% ପାଉଡରଗୁଡିକରେ ଚିତ୍ର 9a–d ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ଏକ ଭୂଲମ୍ବୀ ଆମୋରଫସ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଆକୃତିବିଜ୍ଞାନ ରହିଥାଏ। ପ୍ରତ୍ୟେକ ରଚନାର ସମ୍ପୃକ୍ତ SADP ରେ, ବିନ୍ଦୁ ପରି ବିବର୍ତ୍ତନ କିମ୍ବା ତୀକ୍ଷ୍ଣ କର୍ଣିକାଳ ପ୍ୟାଟର୍ଣ୍ଣ ଚିହ୍ନଟ କରାଯାଇପାରିଲା ନାହିଁ। ଏହା ସୂଚିତ କରେ ଯେ କୌଣସି ଅପ୍ରକ୍ରିୟାକୃତ ସ୍ଫଟିକ ଧାତୁ ଉପସ୍ଥିତ ନାହିଁ, ବରଂ ଏକ ଆମୋରଫସ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡର ଗଠିତ ହୋଇଛି। ଏହି ସହସଂବନ୍ଧିତ SADP ଗୁଡିକୁ ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ସାମଗ୍ରୀରେ ଆମୋରଫସ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ବିକାଶ ପାଇଁ ପ୍ରମାଣ ଭାବରେ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା।
MG Cu50 (Zr50−xNix) ସିଷ୍ଟମର ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦର ସ୍ଥାନୀୟ ଗଠନ। (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 ଏବଂ (d) Cu50Zr10Ni40 ର FE-HRTEM ଏବଂ ସହସଂବନ୍ଧିତ ନାନୋବିମ୍ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଢାଞ୍ଚା (NBDP) 50 ଘଣ୍ଟା MA ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ।
ଆମୋରଫସ୍ Cu50(Zr50−xNix) ସିଷ୍ଟମର Ni ବିଷୟବସ୍ତୁ (x) ର ଏକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବରେ କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା (Tg), ଉପ-ଥଣ୍ଡା ତରଳ ଅଞ୍ଚଳ (ΔTx) ଏବଂ ସ୍ଫଟିକୀକରଣ ତାପମାତ୍ରା (Tx) ର ତାପଜ ସ୍ଥିରତା He ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବାହ ଅଧୀନରେ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକର ଡିଫରେନସିଆଲ୍ ସ୍କାନିଂ କ୍ୟାଲୋରିମେଟ୍ରି (DSC) ବ୍ୟବହାର କରି ଅନୁସନ୍ଧାନ କରାଯାଇଛି। 50 ଘଣ୍ଟାର MA ସମୟ ପରେ ପ୍ରାପ୍ତ Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20 ଏବଂ Cu50Zr10Ni40 ଆମୋରଫସ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡରର DSC ଟ୍ରେସ୍ ଯଥାକ୍ରମେ ଚିତ୍ର 10a, b, e ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ଯେତେବେଳେ ଆମୋରଫସ୍ Cu50Zr20Ni30 ର DSC ବକ୍ର ଚିତ୍ର 10c ରେ ପୃଥକ ଭାବରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ଏହି ସମୟରେ, DSC ରେ ~700 °C କୁ ଗରମ କରାଯାଇଥିବା Cu50Zr30Ni20 ନମୁନା ଚିତ୍ର 10d ରେ ଦେଖାଯାଇଛି।
50 ଘଣ୍ଟାର MA ସମୟ ପରେ Cu50(Zr50−xNix) MG ପାଉଡରର ତାପଜ ସ୍ଥିରତା, ଯାହା କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା (Tg), ସ୍ଫଟିକୀକରଣ ତାପମାତ୍ରା (Tx), ଏବଂ ସବଥଡିଲଡ୍ ତରଳ କ୍ଷେତ୍ର (ΔTx) ଦ୍ୱାରା ସୂଚୀବଦ୍ଧ। 50 ଘଣ୍ଟାର MA ସମୟ ପରେ (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 ଏବଂ (e) Cu50Zr10Ni40 MG ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡରର ଡିଫରେନ୍ସିଆଲ୍ ସ୍କାନିଂ କ୍ୟାଲୋରିମିଟର୍ (DSC) ଥର୍ମୋଗ୍ରାମ। DSC ରେ ~700 °C କୁ ଗରମ କରାଯାଇଥିବା Cu50Zr30Ni20 ନମୁନାର ଏକ୍ସ-ରେ ବିବର୍ତ୍ତନ (XRD) ଢାଞ୍ଚା (d) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
ଚିତ୍ର 10 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ବିଭିନ୍ନ Ni ସାନ୍ଦ୍ରତା (x) ସହିତ ସମସ୍ତ ରଚନାର DSC ବକ୍ର ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ପରିସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚିତ କରେ, ଗୋଟିଏ ଏଣ୍ଡୋଥର୍ମିକ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟଟି ଏକ୍ସୋଥର୍ମିକ୍। ପ୍ରଥମ ଏଣ୍ଡୋଥର୍ମିକ୍ ଘଟଣା Tg ସହିତ ମେଳ ଖାଏ, ଯେତେବେଳେ ଦ୍ୱିତୀୟଟି Tx ସହିତ ଜଡିତ। Tg ଏବଂ Tx ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଭୂସମାନ୍ତର ସ୍ପାନ୍ ଅଞ୍ଚଳକୁ ସବଥୁଲଡ୍ ତରଳ ଅଞ୍ଚଳ (ΔTx = Tx – Tg) କୁହାଯାଏ। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଏ ଯେ Cu50Zr40Ni10 ନମୁନା (ଚିତ୍ର 10a) ର Tg ଏବଂ Tx, 526°C ଏବଂ 612°C ରେ ରଖାଯାଇଥିବା, ବିଷୟବସ୍ତୁ (x) କୁ 20 at.% କୁ 482°C ଏବଂ 563°C ର ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ପାର୍ଶ୍ୱ ଆଡ଼କୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କରେ ଯାହା Ni ବିଷୟବସ୍ତୁ (x) ବଢ଼େ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 10b ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ଫଳସ୍ୱରୂପ, Cu50Zr40Ni10 ର ΔTx 86°C (ଚିତ୍ର 10a) ରୁ 81°C କୁ ହ୍ରାସ ପାଏ। Cu50Zr30Ni20 (ଚିତ୍ର 10b)। MG Cu50Zr40Ni10 ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଇଁ, ଏହା ମଧ୍ୟ ଦେଖାଯାଇଥିଲା ଯେ Tg, Tx ଏବଂ ΔTx ର ମୂଲ୍ୟ 447°C, 526°C ଏବଂ 79°C ସ୍ତରକୁ ହ୍ରାସ ପାଇଛି (ଚିତ୍ର 10b)। ଏହା ସୂଚିତ କରେ ଯେ Ni ବିଷୟବସ୍ତୁ ବୃଦ୍ଧି MG ମିଶ୍ରଧାତୁର ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ହ୍ରାସ କରିଥାଏ। ବିପରୀତରେ, MG Cu50Zr20Ni30 ମିଶ୍ରଧାତୁର Tg ମୂଲ୍ୟ (507 °C) MG Cu50Zr40Ni10 ମିଶ୍ରଧାତୁ ଅପେକ୍ଷା କମ୍; ତଥାପି, ଏହାର Tx ପୂର୍ବ (612 °C) ସହିତ ତୁଳନୀୟ ମୂଲ୍ୟ ଦେଖାଏ। ତେଣୁ, ΔTx ଏକ ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟ (87°C) ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 10c ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
MG Cu50(Zr50−xNix) ସିଷ୍ଟମ, MG Cu50Zr20Ni30 ମିଶ୍ରଧାତୁକୁ ଉଦାହରଣ ଭାବରେ ନେଇ, ଏକ ତୀକ୍ଷ୍ଣ ଏକ୍ସୋଥର୍ମିକ୍ ଶିଖର ଦେଇ fcc-ZrCu5, orthormobic-Zr7Cu10 ଏବଂ orthormobic-ZrNi (ଚିତ୍ର 10c) ର ସ୍ଫଟିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ସ୍ଫଟିକୀକରଣ କରେ। ଏହି ଆକାରହୀନରୁ ସ୍ଫଟିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ MG ନମୁନା (ଚିତ୍ର 10d) ର XRD ଦ୍ୱାରା ନିଶ୍ଚିତ କରାଯାଇଥିଲା, ଯାହାକୁ DSC ରେ 700 °C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରାଯାଇଥିଲା।
ଚିତ୍ର ୧୧ ବର୍ତ୍ତମାନର କାର୍ଯ୍ୟରେ କରାଯାଇଥିବା ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ନିଆଯାଇଥିବା ଫଟୋଗ୍ରାଫ୍ ଦର୍ଶାଉଛି। ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ, 50 ଘଣ୍ଟାର MA ସମୟ ପରେ ସଂଶ୍ଳେଷିତ ଧାତୁ ଗ୍ଲାସ୍ ପରି ପାଉଡର କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ (ଉଦାହରଣ ଭାବରେ Cu50Zr20Ni30 କୁ ନେଇ) ଆବଣ୍ଟକୀୟ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ପ୍ଲେଟ୍ (SUS304) ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଦ୍ୱାରା ଆବୃତ କରାଯାଇଥିଲା। ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଶୃଙ୍ଖଳାରେ ଆବୃତ କରିବା ପାଇଁ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପଦ୍ଧତିକୁ ବାଛି ଦିଆଯାଇଥିଲା କାରଣ ଏହା ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ପ୍ରେ ଶୃଙ୍ଖଳାରେ ସବୁଠାରୁ ଦକ୍ଷ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଧାତୁ ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ତାପମାତ୍ରା ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ସାମଗ୍ରୀ ଯେପରିକି ଆକାରହୀନ ଏବଂ ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ପାଉଡର ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନର ବିଷୟ ନୁହେଁ। ଏହି ପଦ୍ଧତି ବାଛିବାରେ ଏହା ମୁଖ୍ୟ କାରଣ। ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉଚ୍ଚ-ବେଗ କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ବ୍ୟବହାର କରି କରାଯାଏ ଯାହା କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଗତିଜ ଶକ୍ତିକୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ କିମ୍ବା ପୂର୍ବରୁ ଜମା ହୋଇଥିବା କଣିକା ସହିତ ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିଲେ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତି, ଚାପ ଏବଂ ଉତ୍ତାପରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରେ।
କ୍ଷେତ୍ର ଫଟୋଗୁଡ଼ିକ ୫୫୦ ଡିଗ୍ରୀ ସେଲସିୟସ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ MG ଆବରଣ/SUS 304 ର ପାଞ୍ଚଟି ଲଗାତାର ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦର୍ଶାଉଛି।
କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଗତିଜ ଶକ୍ତି, ଏବଂ ତେଣୁ ଆବରଣ ଗଠନରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ କଣିକାର ଗତି, ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତି (ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଏବଂ କଣିକା ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାରେ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ କଣିକା ଏବଂ କଣିକା-କିଣା ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା), ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ଏକୀକରଣ, କଣିକା-କିଣା ଘୂର୍ଣ୍ଣନ, ଚାପ ଏବଂ ଶେଷରେ ତାପ 39 ଭଳି ଯନ୍ତ୍ର ମାଧ୍ୟମରେ ଶକ୍ତିର ଅନ୍ୟ ରୂପରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହେବାକୁ ପଡିବ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଯଦି ସମସ୍ତ ଆସୁଥିବା ଗତିଜ ଶକ୍ତି ତାପ ଏବଂ ଚାପ ଶକ୍ତିରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ ନାହିଁ, ତେବେ ଫଳାଫଳ ଏକ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଟକ୍କର ହେବ, ଯାହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି କଣିକାଗୁଡ଼ିକ କେବଳ ପ୍ରଭାବ ପରେ ପୁନର୍ବାର ଫେରିଯାଏ। ଏହା ସୂଚିତ କରାଯାଇଛି ଯେ କଣିକା/ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀରେ ପ୍ରୟୋଗ ହୋଇଥିବା ପ୍ରଭାବ ଶକ୍ତିର 90% ସ୍ଥାନୀୟ ଉତ୍ତାପରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ 40। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଯେତେବେଳେ ପ୍ରଭାବ ଚାପ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଏ, ସେତେବେଳେ ସମ୍ପର୍କ କଣିକା/ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଅଞ୍ଚଳରେ ଉଚ୍ଚ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଚାପ ହାର ବହୁତ କମ୍ ସମୟ ମଧ୍ୟରେ ହାସଲ କରାଯାଏ 41,42।
ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତିକୁ ସାଧାରଣତଃ ଶକ୍ତି ଅପଚୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ, କିମ୍ବା ଅଧିକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଭାବରେ, ଇଣ୍ଟରଫେସିଆଲ୍ ଅଞ୍ଚଳରେ ଏକ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ତଥାପି, ଇଣ୍ଟରଫେସିଆଲ୍ ଅଞ୍ଚଳରେ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସାଧାରଣତଃ ଇଣ୍ଟରଫେସିଆଲ୍ ତରଳାଇବା କିମ୍ବା ପରମାଣୁ ଇଣ୍ଟରଫେସିଆଲ୍ ପ୍ରସାରଣକୁ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ନୁହେଁ। ଲେଖକମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ଜଣାଶୁଣା କୌଣସି ପ୍ରକାଶନ ଏହି ଧାତବ ଗ୍ଲାସି ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ଗୁଣଗୁଡ଼ିକର ପାଉଡର ଆଡ଼ସେସନ୍ ଏବଂ ଜମା ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ତଦନ୍ତ କରେ ନାହିଁ ଯାହା ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ।
MG Cu50Zr20Ni30 ମିଶ୍ରଧାତୁ ପାଉଡରର BFI ଚିତ୍ର 12a ରେ ଦେଖାଯାଇପାରିବ, ଯାହାକୁ SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ (ଚିତ୍ର 11, 12b) ରେ ଆବରଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଚିତ୍ରରୁ ଦେଖାଯାଇପାରିବ ଯେ, ଆବରଣଯୁକ୍ତ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ମୂଳ ଆକାରହୀନ ଗଠନକୁ ବଜାୟ ରଖନ୍ତି କାରଣ ସେମାନଙ୍କର କୌଣସି ସ୍ଫଟିକୀୟ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ କିମ୍ବା ଜାଲି ତ୍ରୁଟି ବିନା ଏକ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଭୂଲମ୍ବନ ଗଠନ ଅଛି। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଚିତ୍ରଟି ଏକ ବାହ୍ୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଉପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚିତ କରେ, ଯେପରି MG-ଆବରଣଯୁକ୍ତ ପାଉଡର ମାଟ୍ରିକ୍ସ (ଚିତ୍ର 12a) ରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍ ଦ୍ୱାରା ପରାମର୍ଶ ଦିଆଯାଇଛି। ଚିତ୍ର 12c ରେ କ୍ଷେତ୍ର I (ଚିତ୍ର 12a) ସହିତ ଜଡିତ ସୂଚୀବଦ୍ଧ ନାନୋବିମ୍ ବିବର୍ତ୍ତନ ଢାଞ୍ଚା (NBDP) ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଚିତ୍ର 12c ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, NBDP ଆକାରହୀନ ଗଠନର ଏକ ଦୁର୍ବଳ ହାଲୋ ପ୍ରସାରଣ ଢାଞ୍ଚା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକୀୟ ବଡ଼ ଘନ Zr2Ni ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ଏବଂ ଟେଟ୍ରାଗୋନାଲ୍ CuO ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସହିତ ସମାନ ତୀକ୍ଷ୍ଣ ପ୍ୟାଚ୍ ସହିତ ସହାବସ୍ଥାନ କରେ। ସ୍ପ୍ରେ ଗନର ନୋଜଲ୍ ରୁ SUS 304 କୁ ଯାତ୍ରା କରିବା ସମୟରେ ପାଉଡରର ଅକ୍ସିଡେସନ ପାଇଁ CuO ର ଗଠନ ଦାୟୀ ହୋଇପାରେ। ସୁପରସୋନିକ୍ ପ୍ରବାହ ଅଧୀନରେ ଖୋଲା ବାୟୁ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଧାତୁମୟ ଗ୍ଲାସି ପାଉଡରର ବିଚ୍ୟୁତିକରଣ 550 °C ରେ 30 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ଥଣ୍ଡା ସ୍ପ୍ରେ ଚିକିତ୍ସା ପରେ ବଡ଼ ଘନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଗଠନ ହାସଲ କରିଥିଲା।
(a) (b) SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ (ଚିତ୍ରର ଇନସେଟ୍) ଉପରେ ଆବୃତ MG ପାଉଡରର FE-HRTEM ପ୍ରତିଛବି। (a) ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ବୃତ୍ତାକାର ପ୍ରତୀକର ସୂଚକାଙ୍କ NBDP (c) ରେ ଦେଖାଯାଇଛି।
ବଡ଼ ଘନ Zr2Ni ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍ ଗଠନର ଏହି ସମ୍ଭାବ୍ୟ କ୍ରିୟାକୁ ଯାଞ୍ଚ କରିବା ପାଇଁ, ଏକ ସ୍ୱାଧୀନ ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଏହି ପରୀକ୍ଷଣରେ, SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଦିଗରେ 550 °C ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ ସ୍ପ୍ରେ ଗନ୍ ରୁ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ପ୍ରେ କରାଯାଇଥିଲା; ତଥାପି, ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ଆନିଲିଂ ପ୍ରଭାବକୁ ସ୍ପଷ୍ଟ କରିବା ପାଇଁ, ସେଗୁଡ଼ିକୁ ଯଥାଶୀଘ୍ର SUS304 ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ ରୁ ଅପସାରିତ କରାଯାଇଥିଲା (ପ୍ରାୟ 60 ସେକେଣ୍ଡ)। ଆଉ ଏକ ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା ଯେଉଁଥିରେ ଜମା ହେବାର ପ୍ରାୟ 180 ସେକେଣ୍ଡ ପରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ରୁ ପାଉଡରକୁ ଅପସାରିତ କରାଯାଇଥିଲା।
ଚିତ୍ର 13a,b ରେ SUS 304 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ରେ 60 ସେକେଣ୍ଡ ଏବଂ 180 ସେକେଣ୍ଡ ପାଇଁ ଜମା ହୋଇଥିବା ଦୁଇଟି ସ୍ପ୍ରେ କରାଯାଇଥିବା ସାମଗ୍ରୀର ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (STEM) ସ୍କାନିଂ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ଡାର୍କ ଫିଲ୍ଡ ଇମେଜ୍ (DFI) ଦେଖାଯାଇଛି। 60 ସେକେଣ୍ଡ ପାଇଁ ଜମା ହୋଇଥିବା ପାଉଡର ପ୍ରତିଛବିରେ କୌଣସି ଆକୃତିଗତ ବିବରଣୀ ନାହିଁ, ଯାହା ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟହୀନତା ଦର୍ଶାଉଛି (ଚିତ୍ର 13a)। ଏହା XRD ଦ୍ୱାରା ମଧ୍ୟ ନିଶ୍ଚିତ କରାଯାଇଥିଲା, ଯାହା ସୂଚିତ କରିଥିଲା ​​ଯେ ଏହି ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ସାଧାରଣ ଗଠନ ଆକାରହୀନ ଥିଲା, ଯେପରି ଚିତ୍ର 14a ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରାଥମିକ ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ ବିବର୍ତ୍ତନ ମ୍ୟାକ୍ସିମା ଦ୍ୱାରା ସୂଚିତ। ଏଗୁଡ଼ିକ ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍/ମେସୋଫେଜ୍ ଅବପାତର ଅନୁପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚିତ କରେ, ଯେଉଁଠାରେ ପାଉଡର ଏହାର ମୂଳ ଆକାରହୀନ ଗଠନକୁ ବଜାୟ ରଖେ। ବିପରୀତରେ, ସମାନ ତାପମାତ୍ରାରେ (550 °C) ସ୍ପ୍ରେ କରାଯାଇଥିବା ପାଉଡର, କିନ୍ତୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ରେ 180 ସେକେଣ୍ଡ ପାଇଁ ଛାଡି ଦିଆଯାଇଥିବା, ଚିତ୍ର 13b ରେ ତୀର ଦ୍ୱାରା ସୂଚିତ ନାନୋ-ଆକାରର ଶସ୍ୟର ଅବପାତ ଦେଖାଇଲା।