د Nature.com د لیدنې لپاره مننه. هغه براوزر نسخه چې تاسو یې کاروئ محدود CSS ملاتړ لري. د غوره تجربې لپاره، موږ سپارښتنه کوو چې تاسو یو تازه شوی براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت غیر فعال کړئ). په عین حال کې، د دوامداره ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ به سایټ پرته له سټایلونو او جاواسکریپټ څخه وړاندې کړو.
بایوفیلمونه د اوږدمهاله انتاناتو په پراختیا کې یو مهم جز دی، په ځانګړې توګه کله چې د طبي وسایلو خبره راځي. دا ستونزه طبي ټولنې ته یوه لویه ننګونه وړاندې کوي، ځکه چې معیاري انټي بیوټیکونه یوازې په خورا محدود حد کې بایوفیلمونه له منځه وړي. د بایوفیلمونو د جوړیدو مخنیوی د مختلفو کوټینګ میتودونو او نویو موادو پراختیا ته لاره هواره کړې ده. دا تخنیکونه موخه لري چې سطحې په داسې ډول پوښ کړي چې د بایوفیلمونو د جوړیدو مخه ونیسي. د ویټریوس فلزي الیاژونه، په ځانګړې توګه هغه چې مس او ټایټانیوم فلزات لري، مثالي انټي مایکروبیل کوټینګونه شوي دي. په ورته وخت کې، د سړې سپرې ټیکنالوژۍ کارول زیات شوي ځکه چې دا د تودوخې حساس موادو پروسس کولو لپاره مناسب میتود دی. د دې څیړنې د هدف یوه برخه د میخانیکي الیاژ تخنیکونو په کارولو سره د Cu-Zr-Ni ټرنري څخه جوړ شوی د نوي انټي باکتریا فلم فلزي شیشې رامینځته کول وو. هغه کروی پوډر چې وروستی محصول جوړوي د ټیټ تودوخې کې د سټینلیس سټیل سطحو د سړې سپری کولو لپاره د خامو موادو په توګه کارول کیږي. د فلزي شیشې پوښل شوي سبسټریټونه وکولی شول د سټینلیس سټیل په پرتله لږترلږه 1 لاګ لخوا د بایوفیلم جوړښت د پام وړ کم کړي.
د بشري تاریخ په اوږدو کې، هره ټولنه توانیدلې ده چې د خپلو ځانګړو اړتیاوو پوره کولو لپاره د نویو موادو معرفي کولو ته وده ورکړي او وده ورکړي، چې په پایله کې یې د نړیوال اقتصاد کې د تولید زیاتوالی او درجه بندي رامنځته کیږي. دا تل د موادو او تولیدي تجهیزاتو ډیزاین کولو لپاره د انسان وړتیا ته منسوب شوی، او همدارنګه د روغتیا، تعلیم، صنعت، اقتصاد، کلتور او نورو برخو ته د یو هیواد یا سیمې څخه بل هیواد ته د رسیدو لپاره د موادو تولید او ځانګړتیا ډیزاینونه. پرمختګ د هیواد یا سیمې په پام کې نیولو پرته اندازه کیږي. د 60 کلونو لپاره، د موادو ساینس پوهانو ډیر وخت یو اصلي کار ته وقف کړی دی: د نوي او پرمختللي موادو لټون. وروستي څیړنې د موجوده موادو کیفیت او فعالیت ښه کولو، او همدارنګه د موادو په بشپړ ډول نوي ډولونو ترکیب او اختراع کولو تمرکز کړی دی.
د الیاژ عناصرو اضافه کول، د موادو د مایکرو جوړښت تعدیل او د تودوخې، میخانیکي یا ترمو میخانیکي درملنې میتودونو پلي کول د مختلفو موادو میخانیکي، کیمیاوي او فزیکي ملکیتونو کې د پام وړ پرمختګ لامل شوی. سربیره پردې، تر دې دمه نامعلوم مرکبات په بریالیتوب سره ترکیب شوي دي. دې دوامداره هڅو د نوښتګرو موادو یوه نوې کورنۍ رامینځته کړې چې په ټولیز ډول د پرمختللي موادو په نوم پیژندل کیږي. نانو کریسټالونه، نانو ذرات، نانوټیوبونه، کوانټم نقطې، صفر ابعادي، بې شکله فلزي شیشې، او لوړ انټروپي الیاژونه یوازې د پرمختللو موادو ځینې مثالونه دي چې د تیرې پیړۍ له نیمایي راهیسې په نړۍ کې څرګند شوي. د نوي الیاژونو په تولید او پراختیا کې چې د ښه شوي ملکیتونو سره، دواړه په وروستي محصول او د هغې د تولید په منځنیو مرحلو کې، د عدم توازن ستونزه ډیری وختونه اضافه کیږي. د نوي تولیدي تخنیکونو معرفي کولو په پایله کې چې د توازن څخه د پام وړ انحرافاتو ته اجازه ورکوي، د میټاسټیبل الیاژونو یوه بشپړه نوې ټولګه، چې د فلزي شیشې په نوم پیژندل کیږي، کشف شوې.
په کالټیک کې د هغه کار په ۱۹۶۰ کال کې د فلزي الیاژونو مفهوم کې انقلاب راوست کله چې هغه د Au-25 په at.% Si شیشه يي الیاژونه په چټکۍ سره په هر ثانیه کې د نږدې یو ملیون درجو په سرعت سره د مایعاتو د جامد کولو له لارې ترکیب کړل. ۴ د پروفیسور پاول ډیویس کشف نه یوازې د تاریخ د فلزي شیشې (MS) پیل په نښه کړ، بلکې د فلزي الیاژونو په اړه د خلکو د فکر کولو په لاره کې یې د تمثیل بدلون لامل هم شو. د MS الیاژونو په ترکیب کې د لومړۍ مخکښې څیړنې راهیسې، نږدې ټول فلزي شیشې په بشپړ ډول د لاندې میتودونو څخه د یوې په کارولو سره ترلاسه شوي دي: (i) د ویلې کیدو یا بخار چټک جامد کول، (ii) د اټومي جالیو اختلال، (iii) د خالص فلزي عناصرو ترمنځ د جامد حالت امورفیزیشن تعاملات او (iv) د میټاسټیبل مرحلو جامد پړاو لیږدونه.
MGs د کرسټالونو سره تړلي د اوږد واټن اټومي ترتیب نشتوالي له امله توپیر لري، کوم چې د کرسټالونو یوه مشخصه ځانګړتیا ده. په عصري نړۍ کې، د فلزي شیشې په برخه کې لوی پرمختګ شوی دی. دا نوي مواد دي چې په زړه پورې ملکیتونه لري چې نه یوازې د جامد حالت فزیک لپاره، بلکې د فلزاتو، سطحې کیمیا، ټیکنالوژۍ، بیولوژي او ډیری نورو برخو لپاره هم په زړه پورې دي. دا نوی ډول مواد داسې ځانګړتیاوې لري چې د سختو فلزاتو څخه توپیر لري، چې دا په مختلفو برخو کې د ټیکنالوژیکي غوښتنلیکونو لپاره په زړه پورې نوماند کوي. دوی ځینې مهم ځانګړتیاوې لري: (i) لوړ میخانیکي نرمښت او د حاصلاتو ځواک، (ii) لوړ مقناطیسي نفوذ، (iii) ټیټ جبر، (iv) غیر معمولي زنګ مقاومت، (v) د تودوخې خپلواکي. چالکتیا 6.7.
میخانیکي الیاژ (MA)1,8 یوه نسبتا نوې طریقه ده، چې لومړی ځل په 19839 کې د پروفیسور KK کوک او د هغه همکارانو لخوا معرفي شوه. دوی د خونې د تودوخې سره نږدې د چاپیریال په تودوخې کې د خالص عناصرو مخلوط په مینځلو سره بې شکله Ni60Nb40 پوډر تولید کړل. معمولا، د MA تعامل د ری ایکټر کې د تعامل کونکي پوډرونو د خپریدو اړیکې ترمنځ ترسره کیږي، معمولا د سټینلیس سټیل څخه جوړ شوی، په بال مل کې. 10 (انځور 1a، b). له هغه وخت راهیسې، دا میخانیکي هڅول شوی جامد حالت تعامل میتود د ټیټ (انځور 1c) او لوړ انرژي بال ملونو او راډ ملونو 11,12,13,14,15,16 په کارولو سره د نوي بې شکله / فلزي شیشې الیاژ پوډر چمتو کولو لپاره کارول شوی. په ځانګړې توګه، دا طریقه د Cu-Ta17 په څیر د غیر منحل سیسټمونو او همدارنګه د لوړ خټکي نقطې الیاژونو لکه Al-transition فلز (TM، Zr، Hf، Nb او Ta)18,19 او Fe-W20 سیسټمونو چمتو کولو لپاره کارول شوې. ، کوم چې د پخلي دودیزو میتودونو په کارولو سره نشي ترلاسه کیدی. سربیره پردې، MA د فلزي اکسایډونو، کاربایډونو، نایټرایډونو، هایډرایډونو، کاربن نانوټیوبونو، نانو ډایمنډونو د نانوکریسټالین او نانوکمپوزیټ پوډر ذراتو صنعتي پیمانه تولید لپاره یو له خورا پیاوړي نانو ټیکنالوژیکي وسیلو څخه ګڼل کیږي، او همدارنګه د پورته څخه ښکته طریقې په کارولو سره پراخه ثبات. 1 او میټاسټیبل مرحلې.
په دې څیړنه کې د Cu50(Zr50-xNix)/SUS 304 فلزي شیشې پوښ چمتو کولو لپاره کارول شوي جوړونې میتود ښیې. (a) د ټیټ انرژۍ بال مل کولو میتود په کارولو سره د Ni x (x; 10, 20, 30, او 40 at.%) مختلف غلظت سره د MC الیاژ پوډر چمتو کول. (a) پیل شوی مواد د وسیلې سلنډر کې د وسیلې فولادو بالونو سره بار کیږي او (b) د He اتموسفیر ډک دستکشې بکس کې مهر شوی. (c) د ګرینډینګ برتن شفاف ماډل چې د ګرینډینګ پرمهال د بال حرکت ښیې. د 50 ساعتونو وروسته ترلاسه شوی وروستی پوډر محصول د SUS 304 سبسټریټ (d) د سړې سپری پوښلو لپاره کارول شوی و.
کله چې د بلک موادو سطحو (سبسټریټ) خبره راځي، د سطحې انجینرۍ کې د سطحو (سبسټریټ) ډیزاین او تعدیل شامل دی ترڅو ځینې فزیکي، کیمیاوي او تخنیکي ملکیتونه چمتو کړي چې په اصلي بلک موادو کې شتون نلري. ځینې هغه ملکیتونه چې د سطحې درملنې له لارې په مؤثره توګه ښه کیدی شي عبارت دي له: د رګیدو، اکسیډیشن او زنګ وهلو مقاومت، د رګیدو ضخامت، بایو انرټنس، بریښنایی ملکیتونه او حرارتي موصلیت، یوازې د څو نومونو لپاره. د سطحې کیفیت د فلزاتو، میخانیکي یا کیمیاوي میتودونو لخوا ښه کیدی شي. د یوې پیژندل شوې پروسې په توګه، کوټینګ په ساده ډول د موادو یو یا څو پرتونو په توګه تعریف شوی چې په مصنوعي ډول د بلک شی (سبسټریټ) سطحې ته پلي کیږي چې د بلک موادو څخه جوړ شوي. په دې توګه، کوټینګونه په جزوي ډول د مطلوب تخنیکي یا آرائشی ملکیتونو ترلاسه کولو لپاره کارول کیږي، او همدارنګه د چاپیریال سره د تمه شوي کیمیاوي او فزیکي تعاملاتو څخه د موادو ساتنه کوي.
د مناسب محافظتي طبقو د پلي کولو لپاره د مختلفو میتودونو او تخنیکونو څخه کار اخیستل کیدی شي چې د څو مایکرو میټرو (له 10-20 مایکرو میټرو څخه ښکته) څخه تر 30 مایکرو میټرو یا حتی څو ملی مترو پورې ضخامت ولري. په عمومي توګه، د کوټ کولو پروسې په دوو کټګوریو ویشل کیدی شي: (i) د لوند کوټ کولو میتودونه، په شمول د الیکټروپلیټینګ، الیکټروپلیټینګ، او ګرم ډوب ګالوانیزینګ، او (ii) د وچ کوټ کولو میتودونه، په شمول د سولډرینګ، هارډفیسینګ، فزیکي بخار جمع کول (PVD).، د کیمیاوي بخار جمع کول (CVD)، د تودوخې سپری تخنیکونه، او په دې وروستیو کې د سړې سپری تخنیکونه 24 (شکل 1d).
بایوفیلمونه د مایکروبیل ټولنو په توګه تعریف شوي چې په نه بدلیدونکي ډول د سطحو سره تړلي دي او د ځان تولید شوي خارجي حجروي پولیمرونو (EPS) لخوا محاصره شوي دي. د سطحي پلوه بالغ بایوفیلم جوړول کولی شي په ډیری صنعتونو کې د پام وړ زیانونو لامل شي، پشمول د خوړو پروسس، د اوبو سیسټمونه، او روغتیا پاملرنې. په انسانانو کې، د بایوفیلمونو په جوړولو سره، د مایکروبیل انتاناتو (د انټروباکټیریا او سټیفیلوکوسي په شمول) 80٪ څخه ډیر قضیې درملنه ستونزمنه ده. سربیره پردې، بالغ بایوفیلمونه د پلانکټونیک باکتریا حجرو په پرتله د انټي بیوټیک درملنې لپاره 1000 ځله ډیر مقاومت لري، کوم چې د درملنې یوه لویه ننګونه ګڼل کیږي. په تاریخي توګه، د عام عضوي مرکباتو څخه اخیستل شوي انټي مایکروبیل سطحي پوښښ مواد کارول شوي دي. که څه هم دا ډول مواد ډیری وختونه زهرجن اجزا لري چې احتمالي انسانانو ته زیان رسوي، 25,26 دا کولی شي د باکتریا لیږد او د موادو تخریب څخه مخنیوي کې مرسته وکړي.
د بایوفیلم د جوړیدو له امله د انټي بیوټیک درملنې په وړاندې د باکتریا پراخه مقاومت د دې اړتیا لامل شوی چې د اغیزمن انټي مایکروبیل غشا پوښل شوي سطح رامینځته شي چې په خوندي ډول پلي کیدی شي27. د فزیکي یا کیمیاوي ضد چپکونکي سطح پراختیا چې باکتریا حجرې نشي کولی ورسره وصل شي او د چپکیدو له امله بایوفیلمونه جوړ کړي پدې پروسه کې لومړۍ لاره ده27. دوهمه ټیکنالوژي د کوټینګونو رامینځته کول دي چې د انټي مایکروبیل کیمیاوي توکي په سمه توګه هغه ځای ته رسوي چیرې چې ورته اړتیا وي، په خورا متمرکز او مناسب مقدار کې. دا د ځانګړو کوټینګ موادو لکه ګرافین/جرمنیم28، تور الماس29 او ZnO30-ډوپ شوي الماس په څیر کاربن کوټینګونو پراختیا له لارې ترلاسه کیږي چې د بایوفیلم جوړولو له امله د زهرجنیت او مقاومت پراختیا اعظمي کوي. سربیره پردې، کوټینګونه چې د جراثیم وژونکي کیمیاوي توکي لري چې د باکتریا ککړتیا پروړاندې اوږدمهاله محافظت چمتو کوي په زیاتیدونکي توګه مشهور کیږي. پداسې حال کې چې ټولې درې پروسیجرونه د پوښل شوي سطحو کې د انټي مایکروبیل فعالیت کولو توان لري، هر یو یې د محدودیتونو خپل سیټ لري چې باید د غوښتنلیک ستراتیژۍ رامینځته کولو پرمهال په پام کې ونیول شي.
هغه محصولات چې اوس مهال په بازار کې شتون لري د بیولوژیکي پلوه فعال اجزاو لپاره د محافظتي پوښښ تحلیل او ازموینې لپاره د وخت نشتوالي له امله خنډ شوي دي. شرکتونه ادعا کوي چې د دوی محصولات به کاروونکو ته مطلوب فعال اړخونه چمتو کړي، په هرصورت، دا د هغو محصولاتو بریالیتوب لپاره یو خنډ ګرځیدلی چې اوس مهال په بازار کې شتون لري. د سپینو زرو څخه ترلاسه شوي مرکبات د ډیری انټي مایکروبیلونو کې کارول کیږي چې اوس مهال مصرف کونکو ته شتون لري. دا محصولات د دې لپاره ډیزاین شوي چې کاروونکي د مایکرو ارګانیزمونو سره د احتمالي زیان رسونکي تماس څخه خوندي کړي. د انټي مایکروبیل ځنډول شوی اغیز او د سپینو زرو مرکباتو اړوند زهرجنیت په څیړونکو باندې فشار زیاتوي ترڅو لږ زیان رسونکي بدیل رامینځته کړي 36,37. د نړیوال انټي مایکروبیل کوټینګ رامینځته کول چې دننه او بهر کار کوي یوه ننګونه پاتې ده. دا د روغتیا او خوندیتوب اړوند خطرونو سره راځي. د انټي مایکروبیل اجنټ کشف کول چې انسانانو ته لږ زیان رسونکي وي او دا معلومه کول چې څنګه یې د اوږد شیلف ژوند سره د کوټینګ سبسټریټ کې شامل کړي یو ډیر مطلوب هدف دی 38. وروستي انټي مایکروبیل او انټي بایوفیلم مواد ډیزاین شوي ترڅو باکتریا په نږدې واټن کې یا د مستقیم تماس له لارې یا د فعال اجنټ له خوشې کیدو وروسته ووژني. دوی کولی شي دا د باکتریا د لومړني چپکولو مخنیوي (په سطحه د پروټین طبقې د جوړولو مخنیوي په شمول) یا د حجرو دیوال سره د مداخلې له لارې د باکتریا د وژلو له لارې ترسره کړي.
په اصل کې، د سطحې پوښښ د یوې برخې په سطحه د بل طبقې پلي کولو پروسه ده ترڅو د سطحې ځانګړتیاوې ښه کړي. د سطحې پوښښ موخه د یوې برخې د نږدې سطحې سیمې مایکرو جوړښت او/یا جوړښت بدلول دي 39. د سطحې پوښښ میتودونه په مختلفو میتودونو ویشل کیدی شي، کوم چې په شکل 2a کې لنډیز شوي دي. پوښښونه د پوښښ جوړولو لپاره کارول شوي میتود پورې اړه لري چې په حرارتي، کیمیاوي، فزیکي او الکترو کیمیکل کټګوریو ویشل کیدی شي.
(الف) یوه داخله چې د سطحې جوړولو اصلي تخنیکونه ښیې، او (ب) د سړې سپرې طریقې غوره شوي ګټې او زیانونه.
د سړې سپرې ټیکنالوژي د دودیزو تودوخې سپرې تخنیکونو سره ډیر ورته والی لري. په هرصورت، ځینې مهم بنسټیز ځانګړتیاوې هم شتون لري چې د سړې سپرې پروسه او د سړې سپرې مواد په ځانګړي ډول بې ساري کوي. د سړې سپرې ټیکنالوژي لاهم په خپل لومړني حالت کې ده، مګر دا یو ښه راتلونکی لري. په ځینو مواردو کې، د سړې سپرې کولو ځانګړي ځانګړتیاوې لویې ګټې وړاندې کوي، د دودیز تودوخې سپرې کولو تخنیکونو محدودیتونو باندې بریالي کیږي. دا د دودیز تودوخې سپرې ټیکنالوژۍ د پام وړ محدودیتونو باندې بریالي کیږي، په کوم کې چې پوډر باید په سبسټریټ کې زیرمه شي. په څرګنده توګه، دا دودیز کوټینګ پروسه د تودوخې حساس موادو لکه نانوکریسټالونو، نانو پارټیکلز، امورفوس او فلزي شیشې لپاره مناسبه نه ده40، 41، 42. سربیره پردې، د تودوخې سپرې کوټینګ مواد تل د لوړې کچې پورسیت او اکسایډونه لري. د سړې سپرې ټیکنالوژي د تودوخې سپرې ټیکنالوژۍ په پرتله ډیری د پام وړ ګټې لري، لکه (i) سبسټریټ ته د تودوخې لږترلږه داخلیدل، (ii) د سبسټریټ کوټینګ غوره کولو کې انعطاف، (iii) د مرحلې بدلون او د غلو وده نه کول، (iv) لوړ چپکونکی ځواک1 .39 (انځور 2b). برسېره پردې، د سړې سپرې کوټینګ مواد لوړ زنګ مقاومت، لوړ ځواک او سختۍ، لوړ بریښنایی چالکتیا او لوړ کثافت لري 41. د سړې سپرې پروسې د ګټو سره سره، دا طریقه لاهم ځینې نیمګړتیاوې لري، لکه څنګه چې په شکل 2b کې ښودل شوي. کله چې خالص سیرامیک پوډر لکه Al2O3، TiO2، ZrO2، WC، او نور پوښل کیږي، د سړې سپرې طریقه نشي کارول کیدی. له بلې خوا، د سیرامیک / فلزي مرکب پوډر د پوښونو لپاره د خامو موادو په توګه کارول کیدی شي. ورته د نورو تودوخې سپرې کولو میتودونو لپاره ځي. ستونزمن سطحې او پایپ داخلي برخې لاهم د سپرې کولو لپاره ستونزمنې دي.
په پام کې نیولو سره چې اوسنی کار د فلزي شیشې پوډرونو کارولو ته لارښوونه کوي د پوښښ لپاره د پیل موادو په توګه، دا روښانه ده چې دودیز حرارتي سپری کول د دې هدف لپاره نشي کارول کیدی. دا د دې حقیقت له امله دی چې فلزي شیشې پوډرونه په لوړه تودوخه کې کرسټال کیږي1.
ډیری هغه وسایل چې په طبي او خوراکي صنعتونو کې کارول کیږي د جراحي وسایلو د تولید لپاره د 12 څخه تر 20 wt.٪ پورې د کرومیم مینځپانګې سره د آسټینیټیک سټینلیس سټیل الیاژونو (SUS316 او SUS304) څخه جوړ شوي دي. دا په عمومي ډول منل شوې ده چې د فولادو الیاژونو کې د مرکب عنصر په توګه د کرومیم فلز کارول کولی شي د معیاري فولادو الیاژونو د زنګ مقاومت د پام وړ ښه کړي. د سټینلیس سټیل الیاژونه، د دوی د لوړ زنګ مقاومت سره سره، د پام وړ انټي مایکروبیل ملکیتونه نلري 38,39. دا د دوی د لوړ زنګ مقاومت سره توپیر لري. له هغې وروسته، دا ممکنه ده چې د انتان او سوزش پراختیا وړاندوینه وشي، کوم چې په عمده توګه د سټینلیس سټیل بایومیټریلونو په سطحه د باکتریا چپکولو او استعمار له امله دي. د پام وړ ستونزې ممکن د باکتریا چپکولو او بایوفیلم جوړولو لارو سره تړلو د پام وړ ستونزو له امله رامینځته شي، کوم چې کولی شي د خراب روغتیا لامل شي، کوم چې کولی شي ډیری پایلې ولري چې کولی شي په مستقیم یا غیر مستقیم ډول د انسان روغتیا اغیزه وکړي.
دا مطالعه د هغه پروژې لومړۍ مرحله ده چې د کویت د ساینس د پرمختګ لپاره بنسټ (KFAS) لخوا تمویل کیږي، د قرارداد شمیره 2010-550401، ترڅو د MA ټیکنالوژۍ په کارولو سره د فلزي شیشې Cu-Zr-Ni ټرنري پوډرونو تولید امکان وڅیړي (جدول). 1) د SUS304 انټي باکتریا سطحې محافظت فلم / کوټینګ تولید لپاره. د پروژې دوهم پړاو، چې د 2023 کال په جنوري کې پیل کیږي، به د ګالوانیک زنګ وهلو ځانګړتیاو او د سیسټم میخانیکي ملکیتونو په تفصیل سره مطالعه وکړي. د باکتریا د مختلفو ډولونو لپاره مفصل مایکروبیولوژیکي ازموینې به ترسره شي.
دا مقاله د شیشې جوړولو وړتیا (GFA) باندې د Zr الیاژ مینځپانګې اغیزې په مورفولوژیکي او ساختماني ځانګړتیاو پراساس بحث کوي. سربیره پردې، د پوډر پوښل شوي فلزي شیشې/SUS304 مرکب د باکتریا ضد ملکیتونو په اړه هم بحث شوی. سربیره پردې، د فلزي شیشې پوډرونو د جوړښتي بدلون احتمال څیړلو لپاره روان کار ترسره شوی چې د جوړ شوي فلزي شیشې سیسټمونو د سوپر کولډ مایع سیمه کې د سړې سپری کولو پرمهال پیښیږي. پدې څیړنه کې Cu50Zr30Ni20 او Cu50Zr20Ni30 فلزي شیشې الیاژونه د نمایشي مثالونو په توګه کارول شوي.
دا برخه د ټیټ انرژۍ بال ملنګ په جریان کې د عنصري Cu، Zr او Ni پوډرونو مورفولوژیکي بدلونونه وړاندې کوي. دوه مختلف سیسټمونه چې د Cu50Zr20Ni30 او Cu50Zr40Ni10 څخه جوړ دي د مثال په توګه به وکارول شي. د MA پروسه په دریو جلا مرحلو ویشل کیدی شي، لکه څنګه چې د ګرینډینګ مرحلې کې ترلاسه شوي پوډر میټالوګرافیک ځانګړتیا لخوا ثبوت شوی (شکل 3).
د میخانیکي الیاژونو (MA) د پوډرونو میټالوګرافیک ځانګړتیاوې چې د بال ګرینډینګ له مختلفو مرحلو وروسته ترلاسه کیږي. د MA او Cu50Zr40Ni10 پوډرونو د ساحې د اخراج سکین کولو الکترون مایکروسکوپي (FE-SEM) انځورونه چې د 3، 12 او 50 ساعتونو لپاره د ټیټې انرژۍ بال ملنګ وروسته ترلاسه شوي د Cu50Zr20Ni30 سیسټم لپاره په (a)، (c) او (e) کې ښودل شوي، پداسې حال کې چې په ورته MA کې. د Cu50Zr40Ni10 سیسټم اړوند انځورونه چې د وخت وروسته اخیستل شوي په (b)، (d) او (f) کې ښودل شوي دي.
د بال ملنګ په جریان کې، هغه اغیزمن حرکي انرژي چې د فلزي پوډر ته لیږدول کیدی شي د پیرامیټرو ترکیب لخوا اغیزمن کیږي، لکه څنګه چې په شکل 1a کې ښودل شوي. پدې کې د بالونو او پوډرونو ترمنځ ټکرونه، د ګرینډینګ میډیا ترمنځ یا د مینځلو پوډر د شین کمپریشن، د غورځیدونکو بالونو څخه اغیزې، د بال مل د حرکت کونکو بدنونو ترمنځ د پوډر ډریګ له امله رامینځته شوي شین او اغوستلو، او د شاک څپې د غورځیدونکو بالونو څخه تیریږي چې د بار شوي کلتور له لارې خپریږي (شکل 1a). Элементарные порошки Cu, Zr и Ni были сильно деформированы из-за холодной сварки на ранней стадии МА (3 ч) частиц порошка (> 1 мм в диаметре). د عنصري Cu، Zr، او Ni پوډرونه د MA (3 h) په لومړیو مرحلو کې د سړې ویلډینګ له امله په جدي ډول خراب شوي وو، کوم چې د لویو پوډر ذراتو (> 1 ملي میتر قطر) رامینځته کیدو لامل شو.دا لوی مرکب ذرات د الیاژ عناصرو د غټو طبقو (Cu, Zr, Ni) د جوړښت لخوا مشخص شوي، لکه څنګه چې په شکل 3a, b کې ښودل شوي. د MA وخت 12 ساعتونو (منځنۍ مرحله) ته زیاتوالی د بال مل د متحرک انرژۍ زیاتوالي لامل شو، کوم چې د مرکب پوډر د کوچنیو پوډرو (200 μm څخه کم) ته تجزیه کیدو لامل شو، لکه څنګه چې په شکل 3c، ښار کې ښودل شوي. پدې مرحله کې، د تطبیق شوي شین ځواک د پتلو Cu, Zr, Ni اشارې پرتونو سره د نوي فلزي سطحې رامینځته کیدو لامل کیږي، لکه څنګه چې په شکل 3c, d کې ښودل شوي. د فلیکسونو په انٹرفیس کې د پرتونو د مینځلو په پایله کې، د نوي مرحلو په جوړولو سره د جامد پړاو تعاملات واقع کیږي.
د MA پروسې په اوج کې (له ۵۰ ساعتونو وروسته)، د فلیک میټالوګرافي په سختۍ سره د پام وړ وه (انځور ۳e، f)، او د پوډر په پالش شوي سطحه کې د عکس میټالوګرافي لیدل شوې وه. دا پدې مانا ده چې د MA پروسه بشپړه شوه او د غبرګون یو واحد پړاو رامینځته شو. د هغو سیمو عنصري جوړښت چې په انځورونو ۳e (I، II، III)، f، v، vi) کې ښودل شوي د ساحې اخراج سکین کولو الکترون مایکروسکوپي (FE-SEM) په کارولو سره د انرژۍ خپریدونکي ایکس رې سپیکٹروسکوپي (EDS) سره په ترکیب کې ټاکل شوی و. (IV).
په جدول کې. د الیاژ عناصرو ۲ عنصري غلظت د هرې سیمې د ټول وزن د سلنې په توګه ښودل شوی چې په شکل ۳e، f کې غوره شوی دی. د دې پایلو پرتله کول د Cu50Zr20Ni30 او Cu50Zr40Ni10 لومړني نومول شوي ترکیبونو سره چې په جدول ۱ کې ورکړل شوي دي ښیې چې د دې دوو وروستي محصولاتو ترکیبونه نومول شوي ترکیبونو ته خورا نږدې دي. سربیره پردې، د انځور ۳e، f کې لیست شوي سیمو لپاره د اجزاو نسبي ارزښتونه د هرې نمونې په ترکیب کې له یوې سیمې څخه بلې ته د پام وړ خرابوالی یا توپیر وړاندیز نه کوي. دا د دې حقیقت لخوا ثبوت کیږي چې له یوې سیمې څخه بلې ته په ترکیب کې هیڅ بدلون شتون نلري. دا د یونیفورم الیاژ پوډر تولید په ګوته کوي لکه څنګه چې په جدول ۲ کې ښودل شوي.
د Cu50(Zr50-xNix) د وروستي محصول پوډر د FE-SEM مایکروګرافونه د 50 MA وختونو وروسته ترلاسه شوي، لکه څنګه چې په شکل 4a-d کې ښودل شوي، چیرې چې x په ترتیب سره 10، 20، 30 او 40 په % کې دی. د دې ګرینډینګ مرحلې وروسته، پوډر د وان ډیر والز اغیزې له امله راټولیږي، کوم چې د لویو مجموعو رامینځته کیدو لامل کیږي چې د 73 څخه تر 126 nm قطر سره د الټرافین ذراتو څخه جوړ شوي، لکه څنګه چې په شکل 4 کې ښودل شوي.
د Cu50(Zr50-xNix) پوډرونو مورفولوژیکي ځانګړتیاوې چې د 50 ساعتونو MA وروسته ترلاسه کیږي. د Cu50Zr40Ni10، Cu50Zr30Ni20، Cu50Zr20Ni30، Cu50Zr10Ni40 سیسټمونو لپاره، د 50 MA وروسته ترلاسه شوي پوډرونو FE-SEM انځورونه په ترتیب سره په (a)، (b)، (c)، او (d) کې ښودل شوي دي.
مخکې له دې چې پوډرونه په سړه سپرې فیډر کې بار شي، دوی لومړی د 15 دقیقو لپاره په تحلیلي درجې ایتانول کې سونیکیټ شوي او بیا د 2 ساعتونو لپاره په 150 درجو سانتی ګراد کې وچ شوي. دا ګام باید د راټولیدو سره په بریالیتوب سره مبارزه کولو لپاره واخیستل شي، کوم چې ډیری وختونه د پوښښ پروسې کې ډیری جدي ستونزې رامینځته کوي. د MA پروسې بشپړیدو وروسته، د الیاژ پوډرونو د یووالي تحقیق لپاره نورې مطالعې ترسره شوې. په شکل 5a–d کې د Cu50Zr30Ni20 الیاژ د Cu، Zr او Ni الیاژ عناصرو FE-SEM مایکروګرافونه او اړونده EDS انځورونه ښودل شوي چې په ترتیب سره د 50 ساعتونو وخت M وروسته اخیستل شوي. دا باید په یاد ولرئ چې د دې مرحلې وروسته ترلاسه شوي الیاژ پوډرونه همجنسي دي، ځکه چې دوی د فرعي نانومیټر کچې هاخوا هیڅ ډول جوړښتي بدلونونه نه ښیې، لکه څنګه چې په شکل 5 کې ښودل شوي.
د MG Cu50Zr30Ni20 پاؤډر کې د عناصرو مورفولوژي او سیمه ایز ویش چې د FE-SEM/Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) لخوا د 50 MA وروسته ترلاسه شوی. (a) د (b) Cu-Kα، (c) Zr-Lα، او (d) Ni-Kα SEM او X-ray EDS امیجنگ.
د میخانیکي الیاژ Cu50Zr40Ni10، Cu50Zr30Ni20، Cu50Zr20Ni30، او Cu50Zr20Ni30 پوډرونو د ایکس رې انحراف نمونې چې د 50 ساعتونو MA وروسته ترلاسه شوي په ترتیب سره په شکلونو 6a-d کې ښودل شوي. د دې ګرینډینګ مرحلې وروسته، ټول نمونې د مختلف Zr غلظت سره بې شکله جوړښتونه درلودل چې د ځانګړتیا هالو انحراف نمونې یې په شکل 6 کې ښودل شوي.
د MA وروسته د 50 ساعتونو لپاره د Cu50Zr40Ni10 (a)، Cu50Zr30Ni20 (b)، Cu50Zr20Ni30 (c)، او Cu50Zr20Ni30 (d) پوډرونو د ایکس رې انحراف نمونې. په ټولو نمونو کې پرته له استثنا څخه د هالو-انحراف نمونه لیدل شوې، چې د بې شکله مرحلې جوړښت په ګوته کوي.
د لوړ ریزولوشن ساحې د اخراج لیږد الکترون مایکروسکوپي (FE-HRTEM) د ساختماني بدلونونو د لیدلو او د پوډرونو د محلي جوړښت د پوهیدو لپاره کارول شوی و چې په مختلفو MA وختونو کې د بال ملنګ څخه رامینځته کیږي. د FE-HRTEM میتود لخوا ترلاسه شوي پوډر انځورونه د Cu50Zr30Ni20 او Cu50Zr40Ni10 پوډرونو د پیس کولو لومړني (6 ساعته) او منځني (18 ساعته) مرحلو وروسته په ترتیب سره په شکل 7a کې ښودل شوي. د MA د 6 ساعتونو وروسته ترلاسه شوي پوډر د روښانه ساحې عکس (BFI) له مخې، پوډر د لویو غلو څخه جوړ دی چې د fcc-Cu، hcp-Zr، او fcc-Ni عناصرو په روښانه ډول تعریف شوي سرحدونه لري، او د عکس العمل مرحلې د رامینځته کیدو هیڅ نښې شتون نلري، لکه څنګه چې په شکل 7a کې ښودل شوي. برسېره پردې، د منځنۍ سیمې (a) څخه اخیستل شوي د اړونده ټاکل شوي ساحې د انحراف نمونه (SADP) د تیز انحراف نمونه (انحراف 7b) ښکاره کړه چې د لویو کرسټالایټونو شتون او د عکس العمل مرحلې نشتوالی په ګوته کوي.
د MA پوډر سیمه ایز جوړښتي ځانګړتیاوې چې د لومړني (6 ساعتونو) او منځني (18 ساعتونو) مرحلو وروسته ترلاسه شوي. (a) د لوړ ریزولوشن ساحې اخراج لیږد الکترون مایکروسکوپي (FE-HRTEM) او (b) د MA درملنې وروسته د 6 ساعتونو لپاره د Cu50Zr30Ni20 پوډر اړونده ټاکل شوې ساحه ډیفریکټوګرام (SADP). د 18 ساعتونو MA وروسته ترلاسه شوي د Cu50Zr40Ni10 FE-HRTEM عکس په (c) کې ښودل شوی.
لکه څنګه چې په انځور 7c کې ښودل شوي، د MA موده 18 ساعتونو ته لوړیدل د پلاستيکي خرابوالي سره یوځای د جدي جالی نیمګړتیاو لامل شوي. د MA پروسې په دې منځنۍ مرحله کې، په پوډر کې مختلف نیمګړتیاوې څرګندیږي، پشمول د سټیکینګ نیمګړتیاوې، جالی نیمګړتیاوې، او د نقطې نیمګړتیاوې (انځور 7). دا نیمګړتیاوې د غلې دانې د سرحدونو په اوږدو کې د 20 nm څخه کوچني فرعي دانې ته د ټوټې کیدو لامل کیږي (انځور 7c).
د Cu50Z30Ni20 پوډر سیمه ایز جوړښت چې د 36 ساعتونو MA لپاره مل شوی د الټرافین نانوګرینونو د جوړښت لخوا مشخص شوی چې په یو بې شکله پتلي میټریکس کې ځای پرځای شوي، لکه څنګه چې په شکل 8a کې ښودل شوي. د EMF سیمه ایز تحلیل ښودلې چې په شکل 8a کې ښودل شوي نانوکلسترونه د نه درملنې شوي Cu، Zr او Ni پوډر الیاژونو سره تړاو لري. په میټریکس کې د Cu مینځپانګه د ~32 at.% (ضعیف زون) څخه تر ~74 at.% (بډایه زون) پورې توپیر درلود، کوم چې د غیر متفاوت محصولاتو جوړښت په ګوته کوي. سربیره پردې، پدې مرحله کې د مل کولو وروسته ترلاسه شوي پوډرونو اړونده SADPs لومړني او ثانوي هالو-ډیفیوژن بې شکله مرحله حلقې ښیې چې د دې غیر درملنې شوي الیاژ عناصرو سره تړلي تیز ټکي سره یو ځای کیږي، لکه څنګه چې په شکل 8b کې ښودل شوي.
د 36 h-Cu50Zr30Ni20 هاخوا د نانو پیمانه سیمه ایز جوړښتي ځانګړتیاوې. (a) روښانه ساحې انځور (BFI) او اړونده (b) د Cu50Zr30Ni20 هاخوا د 36 h MA لپاره د مل کولو وروسته ترلاسه شوي SADP.
د MA پروسې (50 h) په پای کې، Cu50(Zr50-xNix)، X، 10، 20، 30، او 40 at.% پوډرونه، پرته له استثنا، د امورفوس پړاو یو لیبرینټین مورفولوژي لري، لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي. د هر ترکیب په اړونده SADS کې نه د نقطې تفاوت او نه هم تیز حلقوي نمونې کشف کیدی شي. دا د غیر درملنې شوي کرسټالین فلز نشتوالی په ګوته کوي، بلکه د امورفوس الیاژ پوډر جوړښت. دا اړونده SADPs چې د هالو خپریدو نمونې ښیې د وروستي محصول موادو کې د امورفوس مرحلو پراختیا لپاره د شواهدو په توګه هم کارول شوي.
د Cu50 MS سیسټم (Zr50-xNix) د وروستي محصول سیمه ایز جوړښت. د (a) Cu50Zr40Ni10، (b) Cu50Zr30Ni20، (c) Cu50Zr20Ni30، او (d) Cu50Zr10Ni40 د FE-HRTEM او اړونده نانوبیم تفاوت نمونې (NBDP) د MA 50 ساعتونو وروسته ترلاسه شوې.
د توپیر سکین کولو کالوری میټری په کارولو سره، د شیشې د لیږد تودوخې (Tg)، سوپر کولډ مایع سیمې (ΔTx) او کرسټالیزیشن تودوخې (Tx) حرارتي ثبات د Cu50(Zr50-xNix) امورفوس سیسټم کې د Ni (x) د مینځپانګې پورې اړه لري. (DSC) د He ګاز جریان کې ملکیتونه. د Cu50Zr40Ni10، Cu50Zr30Ni20، او Cu50Zr10Ni40 امورفوس الیاژونو د پوډرونو DSC منحني چې د MA وروسته د 50 ساعتونو لپاره ترلاسه شوي په ترتیب سره په شکلونو 10a، b، e کې ښودل شوي. پداسې حال کې چې د امورفوس Cu50Zr20Ni30 DSC منحني په جلا توګه په شکل کې ښودل شوي. لسمه پیړۍ په ورته وخت کې، د Cu50Zr30Ni20 نمونه چې په DSC کې ~700°C ته تودوخه شوې په شکل 10g کې ښودل شوې.
د Cu50(Zr50-xNix) MG پوډرونو حرارتي ثبات چې د MA وروسته د 50 ساعتونو لپاره ترلاسه کیږي د شیشې لیږد تودوخې (Tg)، د کرسټالیزیشن تودوخې (Tx) او سوپر کولډ مایع سیمې (ΔTx) لخوا ټاکل کیږي. د Cu50Zr40Ni10 (a)، Cu50Zr30Ni20 (b)، Cu50Zr20Ni30 (c)، او (e) Cu50Zr10Ni40 MG الیاژ پوډرونو د توپیر سکین کولو کالوریمیټر (DSC) پوډرونو ترموګرامونه د MA وروسته د 50 ساعتونو لپاره. د Cu50Zr30Ni20 نمونې د ایکس رې انحراف نمونه (XRD) چې په DSC کې ~700°C ته تودوخه شوې ده په (d) کې ښودل شوې ده.
لکه څنګه چې په شکل ۱۰ کې ښودل شوي، د ټولو ترکیبونو لپاره د DSC منحني چې د نکل مختلف غلظتونه لري (x) دوه مختلف قضیې ښیي، یو انډوترميک او بل ایکزوترميک. لومړۍ انډوترميک پیښه د Tg سره مطابقت لري، او دوهمه د Tx سره تړاو لري. هغه افقي ساحه چې د Tg او Tx ترمنځ شتون لري د فرعي یخ شوي مایع ساحه (ΔTx = Tx – Tg) بلل کیږي. پایلې ښیې چې د Cu50Zr40Ni10 نمونې Tg او Tx (انځور ۱۰a) چې په ۵۲۶°C او ۶۱۲°C کې ځای پر ځای شوي، د (x) مینځپانګه په٪ کې تر ۲۰ پورې د ۴۸۲°C او ۵۶۳°C ټیټ تودوخې اړخ ته لیږدوي. °C د Ni مینځپانګې زیاتوالي سره (x)، په ترتیب سره، لکه څنګه چې په شکل ۱۰b کې ښودل شوي. په پایله کې، د Cu50Zr30Ni20 (انځور 10b) لپاره ΔTx Cu50Zr40Ni10 له 86°С (انځور 10a) څخه 81°С ته راټیټیږي. د MC Cu50Zr40Ni10 الیاژ لپاره، د Tg، Tx، او ΔTx ارزښتونو کې د 447°С، 526°С، او 79°С کچې ته کمښت هم لیدل شوی (انځور 10b). دا په ګوته کوي چې د Ni مینځپانګې زیاتوالی د MS الیاژ د حرارتي ثبات کمښت لامل کیږي. برعکس، د MC Cu50Zr20Ni30 الیاژ د Tg (507°C) ارزښت د MC Cu50Zr40Ni10 الیاژ په پرتله ټیټ دی؛ سره له دې، د هغې Tx د هغې سره پرتله کیدونکی ارزښت ښیې (612°C). له همدې امله، ΔTx لوړ ارزښت (87°C) لري لکه څنګه چې په شکل کې ښودل شوي. لسمه پیړۍ
د Cu50(Zr50-xNix) MC سیسټم، د مثال په توګه د Cu50Zr20Ni30 MC الیاژ په کارولو سره، د تیز خارجي تودوخې څوکې له لارې fcc-ZrCu5، orthorhombic-Zr7Cu10، او orthorhombic-ZrNi کرسټالین مرحلو (انځور 10c) ته کرسټالیز کوي. د دې مرحلې لیږد د MG نمونې (انځور 10d) د ایکس رې انعکاس تحلیل لخوا تایید شو چې په DSC کې 700 °C ته تودوخه شوی و.
په انځور کې ۱۱ هغه عکسونه ښودل شوي چې د سړې سپرې پروسې په جریان کې اخیستل شوي دي چې په اوسني کار کې ترسره شوي دي. پدې څیړنه کې، د فلزي شیشې پوډر ذرات چې د MA وروسته د 50 ساعتونو لپاره ترکیب شوي (د مثال په توګه Cu50Zr20Ni30 کارول) د انټي باکتریا ضد خام موادو په توګه کارول شوي، او د سټینلیس سټیل پلیټ (SUS304) د سړې سپرې پوښل شوی و. د سړې سپرې میتود د تودوخې سپرې ټیکنالوژۍ لړۍ کې د پوښ کولو لپاره غوره شوی و ځکه چې دا د تودوخې سپرې ټیکنالوژۍ لړۍ کې ترټولو مؤثر میتود دی چیرې چې دا د فلزي میټاسټیبل تودوخې حساس موادو لکه امورفوس او نانوکریسټالین پوډرونو لپاره کارول کیدی شي. د مرحلې تابع نه دی. لیږدونه. دا د دې میتود غوره کولو کې اصلي فاکتور دی. د سړې جمع کولو پروسه د لوړ سرعت ذراتو په کارولو سره ترسره کیږي چې د ذراتو متحرک انرژي د پلاستيکي تخریب، خرابوالي او تودوخې ته د سبسټریټ یا مخکې زیرمه شوي ذراتو سره د اغیزې په صورت کې بدلوي.
د ساحې عکسونه د سړې سپرې کړنلاره ښیي چې د MG/SUS 304 پنځه پرله پسې چمتووالي لپاره په 550 درجو سانتي ګراد کې کارول کیږي.
د ذراتو حرکي انرژي، او همدارنګه د پوښ د جوړولو په جریان کې د هرې ذرې حرکت، باید د پلاستيکي تخریب (په میټریکس کې لومړني ذرات او د ذراتو ترمنځ تعاملات او تعاملات)، د جامدو موادو انټرسټیشل غوټۍ، د ذراتو ترمنځ گردش، تخریب او د تودوخې محدودول 39 په څیر میکانیزمونو له لارې د انرژۍ نورو بڼو ته واړول شي. سربیره پردې، که چیرې ټول راتلونکی حرکي انرژي د تودوخې انرژۍ او تخریب انرژي ته بدل نشي، نو پایله به یې د لچک لرونکي ټکر وي، پدې معنی چې ذرات په ساده ډول د اغیزې وروسته ټوپ کوي. دا یادونه شوې چې د ذرې/سبسټریټ موادو باندې پلي شوي د اغیزې انرژي 90٪ په محلي تودوخې 40 بدلیږي. سربیره پردې، کله چې د اغیز فشار پلي کیږي، د پلاستيکي فشار لوړ نرخونه په ډیر لنډ وخت کې د ذرې/سبسټریټ تماس سیمه کې ترلاسه کیږي 41,42.
د پلاستیکي بدلون معمولا د انرژۍ د ضایع کیدو پروسې په توګه ګڼل کیږي، یا بلکه، د انټرفیشیل سیمې کې د تودوخې سرچینې په توګه. په هرصورت، د انټرفیشیل سیمې کې د تودوخې زیاتوالی معمولا د انټرفیشیل ویلې کیدو یا د اتومونو د متقابل خپریدو د پام وړ هڅونې لپاره کافي ندي. هیڅ داسې خپرونه چې لیکوالانو ته پیژندل شوې نه وي د دې فلزي ویټریوس پوډرونو د ملکیتونو اغیز د پوډر چپکولو او ځای پرځای کیدو باندې نه دی څیړلی کله چې د سړې سپرې تخنیکونو کارول کیږي.
د MG Cu50Zr20Ni30 الیاژ پوډر BFI په شکل 12a کې لیدل کیدی شي، کوم چې په SUS 304 سبسټریټ کې زیرمه شوی و (شکل 11، 12b). لکه څنګه چې له شکل څخه لیدل کیدی شي، پوښل شوي پوډر خپل اصلي بې شکله جوړښت ساتي ځکه چې دوی د کرسټالین ځانګړتیاو یا جالیو نیمګړتیاو پرته نازک لیبرینت جوړښت لري. له بلې خوا، انځور د بهرني پړاو شتون په ګوته کوي، لکه څنګه چې د MG- پوښل شوي پوډر میټریکس کې شامل شوي نانو پارټیکلونو لخوا ثبوت شوی (شکل 12a). شکل 12c د انډیکس شوي نانوبیم د تفریق نمونه (NBDP) ښیې چې د سیمې I سره تړاو لري (شکل 12a). لکه څنګه چې په شکل 12c کې ښودل شوي، NBDP د بې شکله جوړښت یو کمزوری هالو-تفریح ​​نمونه ښیې او د کرسټالین لوی مکعب میټاسټیبل Zr2Ni مرحلې او د تیتراګونال CuO مرحلې سره مطابقت لرونکي تیزو ځایونو سره یوځای شتون لري. د CuO جوړښت د پوډر د اکسیډیشن له لارې تشریح کیدی شي کله چې د سپری ټوپک له نوزل ​​څخه SUS 304 ته په خلاص هوا کې په سوپرسونیک جریان کې حرکت کوي. له بلې خوا، د فلزي شیشې پوډرونو انحراف د 30 دقیقو لپاره د 550 درجو سانتي ګراد په سړه سپری درملنې وروسته د لویو مکعب مرحلو رامینځته کیدو لامل شو.
(a) د MG پوډر FE-HRTEM انځور چې په (b) SUS 304 سبسټریټ کې زیرمه شوی (د انځور داخل). د ګرد سمبول NBDP شاخص چې په (a) کې ښودل شوی په (c) کې ښودل شوی.
د لویو مکعبي Zr2Ni نانو ذراتو د جوړولو لپاره د دې احتمالي میکانیزم د ازموینې لپاره، یوه خپلواکه تجربه ترسره شوه. په دې تجربه کې، پوډر د SUS 304 سبسټریټ په لور د 550 درجو سانتي ګراد په تودوخه کې د اتومیزر څخه سپرې شوي وو؛ په هرصورت، د انیلینګ اغیزې د ټاکلو لپاره، پوډرونه د SUS304 پټې څخه ژر تر ژره لرې شول (شاوخوا 60 ثانیې). د تجربو یوه بله لړۍ ترسره شوه چې په کې پوډر د غوښتنلیک څخه نږدې 180 ثانیې وروسته له سبسټریټ څخه لرې شو.
شکلونه ۱۳a، b د SUS 304 سبسټریټونو کې په ترتیب سره د 60 ثانیو او 180 ثانیو لپاره زیرمه شوي د دوه سپټر شوي موادو سکیننګ ټرانسمیشن الیکټرون مایکروسکوپي (STEM) تیاره ساحه (DFI) انځورونه ښیې. د 60 ثانیو لپاره زیرمه شوي پوډر عکس مورفولوژیکي توضیحات نلري، چې بې ځانګړتیا ښیې (انځور 13a). دا د XRD لخوا هم تایید شو، کوم چې وښودله چې د دې پوډرونو ټولیز جوړښت بې شکله و، لکه څنګه چې په شکل 14a کې ښودل شوي د پراخ لومړني او ثانوي تفاوت څوکو لخوا ښودل شوی. دا د میټاسټیبل/میسوفیس پریسیپیټیټس نشتوالی په ګوته کوي، په کوم کې چې پوډر خپل اصلي بې شکله جوړښت ساتي. برعکس، هغه پوډر چې په ورته تودوخې (550 ° C) کې زیرمه شوی مګر د 180 ثانیو لپاره په سبسټریټ کې پریښودل شوی د نانو اندازې غلو جمع کول ښیې، لکه څنګه چې په شکل 13b کې د تیرونو لخوا ښودل شوي.