Nature.com تي اچڻ لاءِ مهرباني. توهان جيڪو برائوزر ورجن استعمال ڪري رهيا آهيو ان ۾ CSS لاءِ محدود سپورٽ آهي. بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو). ساڳئي وقت، مسلسل سپورٽ کي يقيني بڻائڻ لاءِ، اسان سائيٽ کي اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ کان سواءِ ڏيکارينداسين.
بايو فلمون دائمي انفيڪشن جي ترقي ۾ هڪ اهم جزو آهن، خاص طور تي جڏهن طبي آلات شامل آهن. هي مسئلو طبي برادري لاءِ هڪ وڏو چئلينج پيش ڪري ٿو، ڇاڪاڻ ته معياري اينٽي بايوٽڪ صرف تمام محدود حد تائين بايو فلمن کي ختم ڪري سگهن ٿا. بايو فلم جي ٺهڻ کي روڪڻ سان مختلف ڪوٽنگ طريقن ۽ نئين مواد جي ترقي ٿي آهي. انهن طريقن جو مقصد سطحن کي اهڙي طريقي سان ڍڪڻ آهي جيڪو بايو فلم جي ٺهڻ کي روڪي ٿو. ڌاتو شيشي جا مصر، خاص طور تي جيڪي ٽامي ۽ ٽائيٽينيم ڌاتو تي مشتمل آهن، مثالي اينٽي مائڪروبيل ڪوٽنگ طور اڀري آيا آهن. ساڳئي وقت، ٿڌي اسپري ٽيڪنالاجي جو استعمال وڌي ويو آهي ڇاڪاڻ ته اهو گرمي پد جي حساس مواد جي پروسيسنگ لاءِ هڪ مناسب طريقو آهي. هن مطالعي جي مقصد جو هڪ حصو ميڪيڪل الائينگ ٽيڪنڪ استعمال ڪندي ٽرنري Cu-Zr-Ni مان ٺهيل هڪ ناول اينٽي بيڪٽيريل فلم ميٽيلڪ گلاس تيار ڪرڻ هو. گول پائوڊر جيڪو آخري پراڊڪٽ ٺاهيندو آهي ان کي گهٽ درجه حرارت تي اسٽينلیس سٹیل جي مٿاڇري جي ٿڌي اسپري ڪوٽنگ لاءِ خام مال طور استعمال ڪيو ويندو آهي. ڌاتو شيشي سان ڍڪيل سبسٽريٽ اسٽينلیس سٹیل جي مقابلي ۾ گهٽ ۾ گهٽ 1 لاگ ذريعي بايو فلم جي ٺهڻ کي گهٽ ۾ گهٽ گهٽائڻ جي قابل هئا.
انساني تاريخ ۾، ڪو به سماج اهڙي نئين مواد جي تعارف کي ڊزائين ۽ فروغ ڏيڻ جي قابل رهيو آهي جيڪو ان جي مخصوص گهرجن کي پورو ڪري، جنهن جي نتيجي ۾ هڪ عالمي معيشت ۾ ڪارڪردگي ۽ درجه بندي بهتر ٿي آهي. ان کي هميشه انساني صلاحيت سان منسوب ڪيو ويو آهي ته هو مواد ۽ ٺاھڻ جي سامان ۽ مواد جي ٺاھڻ ۽ خاصيت لاءِ ڊيزائن تيار ڪري ته جيئن صحت، تعليم، صنعت، معاشيات، ثقافت ۽ ٻين شعبن ۾ هڪ ملڪ يا علائقي کان ٻئي ملڪ تائين ترقي جي ماپ ڪئي وڃي ٿي. ملڪ يا علائقي کان سواءِ. 2 60 سالن کان، مواد جي سائنسدانن پنهنجو گهڻو وقت هڪ وڏي تشويش تي ڌيان ڏيڻ لاءِ وقف ڪيو آهي: ناول ۽ جديد مواد جي ڳولا. تازي تحقيق موجوده مواد جي معيار ۽ ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ تي ڌيان ڏنو آهي، انهي سان گڏ مڪمل طور تي نئين قسم جي مواد کي گڏ ڪرڻ ۽ ايجاد ڪرڻ تي.
مصرع جي عنصرن جي اضافي، مادي جي مائڪرو اسٽرڪچر ۾ تبديلي، ۽ حرارتي، ميڪيڪل يا ٿرمو-مڪينيڪل پروسيسنگ ٽيڪنڪ جي استعمال جي نتيجي ۾ مختلف مواد جي ميڪيڪل، ڪيميائي ۽ جسماني خاصيتن ۾ اهم بهتري آئي آهي. وڌيڪ، هن نقطي تي اڃا تائين اڻ ٻڌايل مرڪب ڪاميابي سان گڏ ڪيا ويا آهن. انهن مسلسل ڪوششن جديد مواد جي هڪ نئين خاندان کي جنم ڏنو آهي، جنهن کي مجموعي طور تي ترقي يافته مواد 2 جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو. نانو ڪرسٽل، نانو پارٽيڪل، نانو ٽيوب، ڪوانٽم ڊاٽ، صفر-ڊائيمنشنل، بي شڪل ڌاتو شيشي، ۽ اعليٰ اينٽروپي مصر صرف ڪجهه مثال آهن جيڪي گذريل صديءَ جي وچ کان وٺي دنيا ۾ متعارف ڪرايل ترقي يافته مواد جا آهن. جڏهن اعليٰ خاصيتن سان نوان مصرع تيار ڪرڻ ۽ ترقي ڪرڻ، يا ته آخري پيداوار ۾ يا ان جي پيداوار جي وچولي مرحلن ۾، توازن کان ٻاهر جو مسئلو اڪثر شامل ڪيو ويندو آهي. توازن کان خاص طور تي انحراف ڪرڻ لاءِ نئين ٺاھڻ جي طريقن کي لاڳو ڪرڻ جي نتيجي ۾، ميٽاسٽيبل مصرعن جو هڪ مڪمل نئون طبقو، جيڪو ڌاتو شيشي جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو، دريافت ڪيو ويو آهي.
1960 ۾ ڪيلٽيڪ ۾ سندس ڪم ڌاتو جي مصرعن جي تصور ۾ انقلاب آندو جڏهن هن شيشي جي Au-25 کي at.% Si مصرعن کي تيزيءَ سان مضبوط ڪندي تقريبن هڪ ملين درجا في سيڪنڊ تي ٺاهيو. 4. پروفيسر پول ڊيوز جي دريافت واري واقعي نه رڳو ڌاتو جي شيشي (MG) جي تاريخ جي شروعات جو اعلان ڪيو، پر ماڻهن جي ڌاتو جي مصرعن بابت سوچڻ جي طريقي ۾ هڪ مثالي تبديلي جو سبب پڻ بڻيو. MG مصرعن جي ترکیب ۾ ابتدائي ابتدائي مطالعي کان وٺي، تقريبن سڀئي ڌاتو جا شيشا مڪمل طور تي هيٺ ڏنل طريقن مان هڪ استعمال ڪندي تيار ڪيا ويا آهن؛ (i) پگھلڻ يا ٻاڦ جي تيزيءَ سان مضبوط ٿيڻ، (ii) جالي جي ايٽمي خراب ٿيڻ، (iii) خالص ڌاتو عنصرن جي وچ ۾ مضبوط رياستي شڪل جي رد عمل، ۽ (iv) ميٽاسٽيبل مرحلن جي مضبوط رياستي منتقلي.
ايم جي کي ڪرسٽل سان لاڳاپيل ڊگهي رينج جي ايٽمي آرڊر جي کوٽ جي ڪري سڃاڻيو ويندو آهي، جيڪو ڪرسٽل جي هڪ وضاحتي خاصيت آهي. اڄ جي دنيا ۾، ڌاتو شيشي جي ميدان ۾ وڏي ترقي ڪئي وئي آهي. اهي دلچسپ خاصيتن سان گڏ نوان مواد آهن جيڪي نه رڳو مضبوط رياستي فزڪس ۾، پر ڌاتو، سطح ڪيمسٽري، ٽيڪنالاجي، حياتيات ۽ ٻين ڪيترن ئي شعبن ۾ پڻ دلچسپي رکن ٿا. هي نئين قسم جو مواد مضبوط ڌاتو کان مختلف خاصيتون ڏيکاري ٿو، ان کي مختلف شعبن ۾ ٽيڪنالاجي ايپليڪيشنن لاءِ هڪ دلچسپ اميدوار بڻائي ٿو. انهن ۾ ڪجهه اهم خاصيتون آهن؛ (i) اعلي ميڪيڪل لچڪ ۽ پيداوار جي طاقت، (ii) اعلي مقناطيسي پارگميتا، (iii) گهٽ جبر، (iv) غير معمولي سنکنرن مزاحمت، (v) گرمي پد جي آزادي 6,7 جي چالکائي.
ميڪيڪل الائينگ (MA)1,8 هڪ نسبتاً نئين ٽيڪنڪ آهي، جيڪا پهريون ڀيرو 19839 ۾ پروفيسر سي سي ڪاڪ ۽ ساٿين پاران متعارف ڪرائي وئي هئي. انهن ڪمري جي حرارت جي تمام ويجهو ماحول جي گرمي پد تي خالص عنصرن جي مرکب کي پيس ڪري بي شڪل Ni60Nb40 پائوڊر تيار ڪيا. عام طور تي، MA رد عمل هڪ ري ايڪٽر ۾ ري ايڪٽنٽ مواد پائوڊر جي ڊفيوزيو ڪوپلنگ جي وچ ۾ ڪيو ويندو آهي، جيڪو عام طور تي اسٽينلیس اسٽيل مان ٺهيل هوندو آهي هڪ بال مل 10 ۾ (شڪل 1a، b). ان کان پوءِ، هي مشيني طور تي متاثر ٿيل سالڊ اسٽيٽ رد عمل ٽيڪنڪ گهٽ (شڪل 1c) ۽ اعليٰ توانائي واري بال ملز، ۽ راڊ ملز 11،12،13،14،15، 16 استعمال ڪندي ناول بي شڪل/ڌاتو شيشي جي مصر جي پائوڊر تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ڪئي وئي آهي. خاص طور تي، هي طريقو Cu-Ta17 جهڙن غير مرڪب نظامن کي تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، انهي سان گڏ اعليٰ پگھلڻ واري نقطي مصر جهڙوڪ Al-transition metal systems (TM; Zr, Hf, Nb and Ta)18,19 ۽ Fe-W20، جيڪي روايتي تياري جي رستن کي استعمال ڪندي حاصل نٿا ڪري سگهجن. ان کان علاوه، MA کي ڌاتو آڪسائيڊ، ڪاربائيڊ، نائٽرائڊ، هائيڊرائڊ، ڪاربن جي صنعتي پيماني تي نانو ڪرسٽل لائن ۽ نانو ڪمپوزٽ پائوڊر ذرات جي تياري لاءِ سڀ کان وڌيڪ طاقتور نانو ٽيڪنالاجي اوزارن مان هڪ سمجهيو ويندو آهي. نانوٽيوب، نانو ڊائيمنڊ، انهي سان گڏ مٿي کان هيٺ تائين جي طريقي 1 ۽ ميٽاسٽيبل مرحلن ذريعي وسيع استحڪام.
هن مطالعي ۾ Cu50(Zr50−xNix) ڌاتو گلاس (MG) ڪوٽنگ/SUS 304 تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ ٺاھڻ جو طريقو ڏيکاريندڙ اسڪيميٽ. (a) گھٽ توانائي واري بال ملنگ ٽيڪنڪ استعمال ڪندي مختلف Ni ڪنسنٽريشن x (x; 10، 20، 30 ۽ 40 at.%) سان MG الائي پائوڊر تيار ڪرڻ. (a) شروعاتي مواد کي ٽول سلنڈر ۾ ٽول اسٽيل بالز سان گڏ لوڊ ڪيو ويندو آهي، ۽ (b) He ماحول سان ڀريل دستانو باڪس ۾ سيل ڪيو ويندو آهي. (c) پيسڻ دوران بال جي حرڪت کي ظاهر ڪندڙ پيسڻ واري برتن جو هڪ شفاف ماڊل. 50 ڪلاڪن کان پوءِ حاصل ڪيل پائوڊر جي آخري پيداوار کي ٿڌي اسپري طريقو (d) استعمال ڪندي SUS 304 سبسٽريٽ کي ڪوٽ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو.
جڏهن ڳالهه بلڪ مادي جي مٿاڇري (سبسٽريٽ) جي اچي ٿي، ته مٿاڇري جي انجنيئرنگ ۾ مٿاڇري (سبسٽريٽ) جي ڊيزائن ۽ ترميم شامل آهي ته جيئن ڪجهه جسماني، ڪيميائي ۽ ٽيڪنيڪل خوبيون مهيا ڪيون وڃن جيڪي اصل بلڪ مواد ۾ شامل نه آهن. ڪجھ خاصيتون جيڪي مٿاڇري جي علاج سان مؤثر طريقي سان بهتر ٿي سگهن ٿيون انهن ۾ رگڙ مزاحمت، آڪسائيڊيشن ۽ سنکنرن جي مزاحمت، رگڙ جو ڪوفيشينٽ، بايو انرٽينس، برقي خاصيتون، ۽ حرارتي موصليت شامل آهن، ڪجهه نالا ڏيڻ لاءِ. مٿاڇري جي معيار کي ميٽالرجيڪل، ميڪيڪل يا ڪيميائي ٽيڪنڪ استعمال ڪندي بهتر بڻائي سگهجي ٿو. هڪ مشهور عمل جي طور تي، هڪ ڪوٽنگ کي صرف هڪ يا ڪيترن ئي تہن جي طور تي بيان ڪيو ويو آهي جيڪو مصنوعي طور تي ٻئي مواد مان ٺهيل بلڪ شئي (سبسٽريٽ) جي مٿاڇري تي جمع ڪيو ويو آهي. اهڙيءَ طرح، ڪوٽنگ جزوي طور تي ڪجهه گهربل ٽيڪنيڪل يا آرائشي خاصيتون حاصل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيون وينديون آهن، انهي سان گڏ مواد کي آس پاس جي ماحول سان متوقع ڪيميائي ۽ جسماني رابطي کان بچائڻ لاءِ 23.
ڪجھ مائڪرو ميٽرن (10-20 مائڪرو ميٽرن کان گھٽ) کان وٺي 30 مائڪرو ميٽرن يا ڪجھ ملي ميٽرن کان وڌيڪ ٿلهي جي مناسب مٿاڇري جي حفاظتي تہن کي جمع ڪرڻ لاءِ، ڪيترائي طريقا ۽ ٽيڪنڪ لاڳو ڪري سگھجن ٿا. عام طور تي، ڪوٽنگ جي عملن کي ٻن ڀاڱن ۾ ورهائي سگھجي ٿو: (i) گلي ڪوٽنگ جا طريقا، جن ۾ اليڪٽروپليٽنگ، اليڪٽرو لیس پليٽنگ، ۽ گرم-ڊپ گيلوانائيزنگ طريقا شامل آهن، ۽ (ii) خشڪ ڪوٽنگ جا طريقا، جن ۾ بريزنگ، سرفيسنگ، فزيڪل وانپ جمع (PVD)، ڪيميڪل وانپ جمع (CVD)، ٿرمل اسپري ٽيڪنڪ ۽ تازو ٿڌي اسپري ٽيڪنڪ 24 (شڪل 1d) شامل آهن.
بايو فلمن کي مائڪروبيل برادرين جي طور تي بيان ڪيو ويو آهي جيڪي سطحن سان ناقابلِ واپسي طور تي ڳنڍيل آهن ۽ خود پيدا ٿيل ايڪسٽرا سيلولر پوليمر (EPS) سان گھريل آهن. سطحي طور تي پختو بايو فلم ٺهڻ ڪيترن ئي صنعتي شعبن ۾ اهم نقصان جو سبب بڻجي سگهي ٿو، بشمول کاڌي جي صنعت، پاڻي جي نظام، ۽ صحت جي سار سنڀال جي ماحول. انسانن ۾، جڏهن بايو فلمون ٺهن ٿيون، ته مائڪروبيل انفيڪشن جا 80 سيڪڙو کان وڌيڪ ڪيس (انٽروبيڪٽيريا ۽ اسٽيفيلوڪوڪي سميت) علاج ڪرڻ ڏکيو هوندو آهي. ان کان علاوه، بالغ بايو فلمن کي پلانڪٽونڪ بيڪٽيريا سيلز جي مقابلي ۾ اينٽي بايوٽڪ علاج لاءِ 1000 ڀيرا وڌيڪ مزاحمتي هجڻ جي رپورٽ ڪئي وئي آهي، جيڪو هڪ وڏو علاج جو چئلينج سمجهيو ويندو آهي. روايتي نامياتي مرڪب مان نڪتل اينٽي مائڪروبيل مٿاڇري ڪوٽنگ مواد تاريخي طور تي استعمال ڪيا ويا آهن. جيتوڻيڪ اهڙي مواد ۾ اڪثر زهريلا جزا هوندا آهن جيڪي ممڪن طور تي انسانن لاءِ خطرناڪ هوندا آهن، 25,26 اهو بيڪٽيريا جي منتقلي ۽ مادي تباهي کان بچڻ ۾ مدد ڪري سگهي ٿو.
بايو فلم ٺهڻ جي ڪري اينٽي بايوٽڪ علاج جي خلاف بيڪٽيريا جي وسيع مزاحمت هڪ مؤثر اينٽي مائڪروبيل جھلي سان ڍڪيل مٿاڇري کي ترقي ڪرڻ جي ضرورت کي جنم ڏنو آهي جيڪو محفوظ طور تي لاڳو ڪري سگهجي ٿو27. هڪ جسماني يا ڪيميائي اينٽي ايڊهيرنٽ مٿاڇري جي ترقي جنهن تي بيڪٽيريا سيلز کي چپڪ جي ڪري بايو فلمن کي ڳنڍڻ ۽ ٺاهڻ کان روڪيو ويندو آهي هن عمل ۾ پهريون طريقو آهي27. ٻي ٽيڪنالاجي ڪوٽنگون تيار ڪرڻ آهي جيڪي اينٽي مائڪروبيل ڪيميڪلز کي صحيح طور تي پهچائڻ جي قابل بڻائين ٿيون جتي انهن جي ضرورت آهي، انتهائي مرڪوز ۽ ترتيب ڏنل مقدار ۾. اهو منفرد ڪوٽنگ مواد جهڙوڪ گرافين/جرمينيم28، ڪارو هيرا29 ۽ ZnO-ڊوپڊ هيرا جهڙي ڪاربن ڪوٽنگون30 کي ترقي ڪندي حاصل ڪيو ويندو آهي جيڪي بيڪٽيريا جي مزاحمتي آهن، هڪ ٽيڪنالاجي جيڪا بايو فلم ٺهڻ جي ڪري زهر ۽ مزاحمت جي ترقي کي وڌ کان وڌ گهٽائي ٿي. اضافي طور تي، ڪوٽنگون جيڪي جراثيم ڪش ڪيميائي کي سطحن ۾ شامل ڪن ٿيون ته جيئن بيڪٽيريا جي آلودگي کان ڊگهي مدت جي حفاظت فراهم ڪري سگهجي. جيتوڻيڪ سڀئي ٽي طريقا ڪوٽيڊ سطحن تي اينٽي مائڪروبيل اثر پيدا ڪرڻ جي قابل آهن، انهن مان هر هڪ جون پنهنجون حدون آهن جن تي غور ڪيو وڃي جڏهن ايپليڪيشن حڪمت عمليون تيار ڪيون وڃن.
هن وقت مارڪيٽ ۾ موجود پراڊڪٽس حياتياتي طور تي فعال اجزا لاءِ حفاظتي ڪوٽنگن جو تجزيو ۽ جانچ ڪرڻ لاءِ ڪافي وقت جي ڪري رڪاوٽ بڻيل آهن. ڪمپنيون دعويٰ ڪن ٿيون ته انهن جون شيون صارفين کي گهربل ڪارڪردگي پهلو فراهم ڪنديون؛ جڏهن ته، هي هن وقت مارڪيٽ ۾ موجود شين جي ڪاميابي ۾ رڪاوٽ رهيو آهي. چاندي مان نڪتل مرڪب صارفين لاءِ دستياب وڏي اڪثريت جي اينٽي مائڪروبيل علاج ۾ استعمال ڪيا ويندا آهن. اهي پراڊڪٽس استعمال ڪندڙن کي مائڪروجنزمن جي امڪاني طور تي خطرناڪ اثرن کان بچائڻ لاءِ تيار ڪيا ويا آهن. چاندي جي مرڪبن جي دير سان اينٽي مائڪروبيل اثر ۽ لاڳاپيل زهريت محققن تي گهٽ نقصانڪار متبادل 36,37 تيار ڪرڻ لاءِ دٻاءُ وڌائي ٿي. هڪ عالمي اينٽي مائڪروبيل ڪوٽنگ ٺاهڻ جيڪا اندر ۽ ٻاهر ڪم ڪري ٿي اڃا تائين هڪ مشڪل ڪم ثابت ٿي رهي آهي. اهو صحت ۽ حفاظت ٻنهي لاءِ لاڳاپيل خطرن جي ڪري آهي. هڪ اينٽي مائڪروبيل ايجنٽ کي ڳولڻ جيڪو انسانن لاءِ گهٽ نقصانڪار هجي ۽ اهو معلوم ڪرڻ ته ان کي ڪوٽنگ سبسٽريٽ ۾ ڊگهي شيلف لائف سان ڪيئن شامل ڪجي هڪ انتهائي گهربل مقصد آهي 38. جديد اينٽي مائڪروبيل ۽ اينٽي بايو فلم مواد بيڪٽيريا کي ويجهي حد تائين مارڻ لاءِ ٺهيل آهن، يا ته سڌي رابطي ذريعي يا فعال ايجنٽ جي ڇڏڻ کان پوءِ. اهي اهو ابتدائي بيڪٽيريا جي چپکڻ کي روڪڻ (سطح تي پروٽين جي پرت جي ٺهڻ کي رد ڪرڻ سميت) يا سيل وال سان مداخلت ڪندي بيڪٽيريا کي مارڻ سان ڪري سگهن ٿا.
بنيادي طور تي، مٿاڇري جي ڪوٽنگ هڪ جزو جي مٿاڇري تي ٻي پرت رکڻ جو عمل آهي ته جيئن مٿاڇري سان لاڳاپيل خوبين کي وڌايو وڃي. مٿاڇري جي ڪوٽنگ جو مقصد جزو جي ويجهو مٿاڇري واري علائقي جي مائڪرو اسٽرڪچر ۽/يا ساخت کي ترتيب ڏيڻ آهي39. مٿاڇري جي ڪوٽنگ جي طريقن کي مختلف طريقن ۾ ورهائي سگهجي ٿو، جن جو خلاصو شڪل 2a ۾ ڏنو ويو آهي. ڪوٽنگ ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ طريقي جي لحاظ کان، ڪوٽنگ کي حرارتي، ڪيميائي، جسماني، ۽ اليڪٽرو ڪيميڪل درجابندي ۾ ورهائي سگهجي ٿو.
(الف) مٿاڇري لاءِ استعمال ٿيندڙ مکيه ٺاھڻ جي طريقن کي ڏيکاريندڙ انسيٽ، ۽ (ب) ٿڌي اسپري ٽيڪنڪ جا چونڊيل فائدا ۽ نقصان.
ٿڌي اسپري ٽيڪنالاجي روايتي ٿرمل اسپري طريقن سان ڪيتريون ئي هڪجهڙائيون شيئر ڪري ٿي. بهرحال، ڪجهه اهم بنيادي خاصيتون پڻ آهن جيڪي ٿڌي اسپري جي عمل ۽ ٿڌي اسپري مواد کي خاص طور تي منفرد بڻائين ٿيون. ٿڌي اسپري ٽيڪنالاجي اڃا تائين پنهنجي ابتدائي مرحلي ۾ آهي، پر هڪ روشن مستقبل آهي. ڪجهه ايپليڪيشنن ۾، ٿڌي اسپري جون منفرد خاصيتون وڏيون فائدا پيش ڪن ٿيون، عام ٿرمل اسپري طريقن جي موروثي حدن کي ختم ڪندي. اهو روايتي ٿرمل اسپري ٽيڪنالاجي جي اهم حدن کي دور ڪرڻ جو هڪ طريقو فراهم ڪري ٿو، جنهن دوران پاؤڊر کي سبسٽريٽ تي جمع ڪرڻ لاءِ پگھلايو وڃي ٿو. ظاهر آهي، هي روايتي ڪوٽنگ عمل تمام گهڻي گرمي پد جي حساس مواد جهڙوڪ نانو ڪرسٽلز، نانو پارٽيڪلز، بي شڪل ۽ ڌاتوئي گلاسز لاءِ مناسب ناهي40، 41، 42. ان کان علاوه، ٿرمل اسپري ڪوٽنگ مواد هميشه پورسيٽي ۽ آڪسائيڊ جي اعلي سطحن جي نمائش ڪن ٿا. ٿڌي اسپري ٽيڪنالاجي ۾ ٿرمل اسپري ٽيڪنالاجي جي ڀيٽ ۾ ڪيترائي اهم فائدا آهن، جهڙوڪ (i) سبسٽريٽ ۾ گهٽ ۾ گهٽ گرمي ان پٽ، (ii) سبسٽريٽ ڪوٽنگ جي چونڊ ۾ لچڪ، (iii) مرحلي جي تبديلي ۽ اناج جي واڌ جي غير موجودگي، (iv) اعلي بانڊ طاقت1,39 (شڪل 2b). ان کان علاوه، ٿڌي اسپري ڪوٽنگ مواد ۾ اعليٰ سنکنرن جي مزاحمت، اعليٰ طاقت ۽ سختي، اعليٰ برقي چالکائي ۽ اعليٰ کثافت آهي 41. ٿڌي اسپري جي عمل جي فائدن جي برعڪس، هن ٽيڪنڪ کي استعمال ڪرڻ جا اڃا تائين ڪجهه نقصان آهن، جيئن شڪل 2b ۾ ڏيکاريل آهي. جڏهن خالص سيرامڪ پائوڊر جهڙوڪ Al2O3، TiO2، ZrO2، WC، وغيره کي ڪوٽنگ ڪيو ويندو آهي، ته ٿڌي اسپري جو طريقو استعمال نٿو ڪري سگهجي. ٻئي طرف، سيرامڪ/ڌاتو جامع پائوڊر ڪوٽنگ لاءِ خام مال طور استعمال ڪري سگهجن ٿا. ساڳيو ئي ٻين حرارتي اسپري طريقن لاءِ آهي. پيچيده سطحون ۽ اندروني پائپ مٿاڇريون اڃا تائين اسپري ڪرڻ ڏکيو آهن.
ڏنو ويو آهي ته موجوده ڪم جو مقصد ڌاتو شيشي جي پائوڊر کي خام ڪوٽنگ مواد طور استعمال ڪرڻ آهي، اهو واضح آهي ته روايتي حرارتي اسپرينگ هن مقصد لاءِ استعمال نه ٿي ڪري سگهجي. اهو ئي سبب آهي جو ڌاتو شيشي جا پائوڊر تيز گرمي پد تي ڪرسٽلائيز ٿين ٿا1.
طبي ۽ کاڌي جي صنعتن ۾ استعمال ٿيندڙ گھڻا اوزار آسٽينيٽڪ اسٽينلیس سٹیل مصر (SUS316 ۽ SUS304) مان ٺهيل آهن جن ۾ سرجري جي اوزارن جي پيداوار لاءِ 12 ۽ 20 wt% جي وچ ۾ ڪروميم مواد هوندو آهي. اهو عام طور تي قبول ڪيو ويندو آهي ته اسٽيل مصر ۾ ڪروميم ڌاتو کي هڪ الائينگ عنصر طور استعمال ڪرڻ سان معياري اسٽيل مصر جي سنکنرن جي مزاحمت کي تمام گهڻو بهتر بڻائي سگهجي ٿو. اسٽينلیس سٹیل مصر، انهن جي اعلي سنکنرن جي مزاحمت جي باوجود، اهم antimicrobial خاصيتون 38,39 نه ڏيکاريندا آهن. اهو انهن جي اعلي سنکنرن جي مزاحمت سان متضاد آهي. ان کان پوء، انفيڪشن ۽ سوزش جي ترقي جي اڳڪٿي ڪري سگهجي ٿي، جيڪا بنيادي طور تي اسٽينلیس سٹیل بايوميٽريلز جي مٿاڇري تي بيڪٽيريا جي چپکڻ ۽ نوآبادي جي ڪري ٿيندي آهي. بيڪٽيريا جي چپکڻ ۽ بايو فلم ٺهڻ جي رستن سان لاڳاپيل اهم مشڪلاتن جي ڪري اهم مشڪلاتون پيدا ٿي سگهن ٿيون، جيڪي صحت جي خرابي جو سبب بڻجي سگهن ٿيون، جنهن جا ڪيترائي نتيجا ٿي سگهن ٿا جيڪي سڌي يا اڻ سڌي طرح انساني صحت کي متاثر ڪري سگهن ٿا.
هي مطالعو ڪويت فائونڊيشن فار دي ايڊوانسمينٽ آف سائنس (KFAS)، ڪانٽريڪٽ نمبر 2010-550401 پاران فنڊ ڪيل منصوبي جو پهريون مرحلو آهي، جيڪو اينٽي بيڪٽيريل فلم/SUS304 مٿاڇري جي حفاظتي ڪوٽنگ جي پيداوار لاءِ MA ٽيڪنالاجي (ٽيبل 1) استعمال ڪندي ڌاتو شيشي وارو Cu-Zr-Ni ٽرنري پائوڊر پيدا ڪرڻ جي ممڪنيت جي جاچ ڪرڻ لاءِ آهي. منصوبي جو ٻيو مرحلو، جيڪو جنوري 2023 ۾ شروع ٿيڻ وارو آهي، سسٽم جي اليڪٽرڪ ڪيميڪل سنکنرن خاصيتن ۽ ميڪيڪل خاصيتن جو تفصيل سان جائزو وٺندو. مختلف بيڪٽيريا نسلن لاءِ تفصيلي مائڪروبائيولوجيڪل ٽيسٽ ڪيا ويندا.
هن پيپر ۾، شيشي جي ٺهڻ جي صلاحيت (GFA) تي Zr الائينگ عنصر جي مواد جو اثر مورفولوجيڪل ۽ ساختي خاصيتن جي بنياد تي بحث ڪيو ويو آهي. ان کان علاوه، ڪوٽيڊ ميٽيلڪ گلاس پائوڊر ڪوٽنگ/SUS304 ڪمپوزٽ جي اينٽي بيڪٽيريل خاصيتن تي پڻ بحث ڪيو ويو. ان کان علاوه، ٺهيل ميٽيلڪ گلاس سسٽم جي سب ڪولڊ مائع علائقي اندر ٿڌي اسپرينگ دوران ٿيندڙ ميٽيلڪ گلاس پائوڊر جي ساختي تبديلي جي امڪان جي جاچ لاءِ موجوده ڪم ڪيو ويو آهي. نمائندگي جي مثال طور، هن مطالعي ۾ Cu50Zr30Ni20 ۽ Cu50Zr20Ni30 ميٽيلڪ گلاس الائي استعمال ڪيا ويا آهن.
هن حصي ۾، گهٽ توانائي واري بال ملنگ ۾ عنصري Cu، Zr ۽ Ni پائوڊر جي مورفولوجيڪل تبديليون پيش ڪيون ويون آهن. مثال طور، ٻه مختلف نظام جيڪي Cu50Zr20Ni30 ۽ Cu50Zr40Ni10 تي مشتمل آهن، نمائندگي جي مثال طور استعمال ڪيا ويندا. MA عمل کي ٽن الڳ مرحلن ۾ ورهائي سگهجي ٿو، جيئن پيسڻ واري مرحلي دوران پيدا ٿيندڙ پائوڊر جي ميٽالوگرافڪ خاصيت ذريعي ڏيکاريل آهي (شڪل 3).
بال ملنگ وقت جي مختلف مرحلن کان پوءِ حاصل ڪيل ميڪيڪل الائي (MA) پائوڊر جون ميٽالوگرافڪ خاصيتون. 3، 12 ۽ 50 ڪلاڪن جي گهٽ توانائي واري بال ملنگ وقت کان پوءِ حاصل ڪيل MA ۽ Cu50Zr40Ni10 پائوڊر جون فيلڊ ايميشن اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپي (FE-SEM) تصويرون Cu50Zr20Ni30 سسٽم لاءِ (a)، (c) ۽ (e) ۾ ڏيکاريل آهن، جڏهن ته ساڳئي MA ۾ وقت کان پوءِ ورتل Cu50Zr40Ni10 سسٽم جون لاڳاپيل تصويرون (b)، (d) ۽ (f) ۾ ڏيکاريل آهن.
بال ملنگ دوران، مؤثر حرڪي توانائي جيڪا ڌاتو پائوڊر ڏانهن منتقل ٿي سگهي ٿي، پيرا ميٽرز جي ميلاپ کان متاثر ٿيندي آهي، جيئن شڪل 1a ۾ ڏيکاريل آهي. ان ۾ بالن ۽ پائوڊر جي وچ ۾ ٽڪراءُ، گرائنڊنگ ميڊيا جي وچ ۾ يا وچ ۾ ڦاٿل پائوڊر جي دٻاءُ واري شيئرنگ، گرڻ واري بالن جو اثر، هلندڙ بال ملنگ ميڊيا جي وچ ۾ پاؤڊر ڇڪڻ جي ڪري شار ۽ لباس، ۽ جھٽڪي جي لهر فصل جي لوڊ ذريعي پکڙيل گرڻ واري بالن مان گذرندي آهي (شڪل 1a). MA (3 h) جي شروعاتي مرحلي ۾ ٿڌي ويلڊنگ جي ڪري ايليمينٽل Cu، Zr، ۽ Ni پائوڊر سخت خراب ٿي ويا هئا، جنهن جي نتيجي ۾ وڏا پاؤڊر ذرڙا (> قطر ۾ 1 ملي ميٽر) پيدا ٿيا. اهي وڏا جامع ذرڙا الائينگ عنصرن جي ٿلهي تہن (Cu، Zr، Ni) جي ٺهڻ سان نمايان آهن، جيئن شڪل 3a، b ۾ ڏيکاريل آهي. MA وقت کي 12 ڪلاڪ (وچولي اسٽيج) تائين وڌائڻ جي نتيجي ۾ بال مل جي حرڪي توانائي ۾ اضافو ٿيو، جنهن جي نتيجي ۾ جامع پائوڊر کي باریک پائوڊر (200 µm کان گهٽ) ۾ خراب ڪيو ويو، جيئن شڪل 3c، d ۾ ڏيکاريل آهي. هن تي اسٽيج تي، لاڳو ٿيل ڪٽڻ واري قوت هڪ نئين ڌاتو جي مٿاڇري جي ٺهڻ جو سبب بڻجي ٿي جنهن ۾ باریک Cu، Zr، Ni اشارو پرتون آهن، جيئن شڪل 3c، d ۾ ڏيکاريل آهي. پرت جي اصلاح جي نتيجي ۾، نوان مرحلا پيدا ڪرڻ لاءِ فليڪس جي انٽرفيس تي مضبوط مرحلي جي رد عمل ٿيندي آهي.
ايم اي عمل جي عروج تي (50 ڪلاڪن کان پوءِ)، فلڪي ميٽالوگرافي صرف ٿوري نظر اچي رهي هئي (شڪل 3e، f)، پر پائوڊر جي پالش ٿيل مٿاڇري آئيني ميٽالوگرافي ڏيکاري. ان جو مطلب آهي ته ايم اي عمل مڪمل ٿي چڪو آهي ۽ هڪ واحد رد عمل جي مرحلي جي تخليق ٿي چڪي آهي. شڪل 3e (I، II، III)، f، v، vi) ۾ انڊيڪس ڪيل علائقن جي عنصري جوڙجڪ کي فيلڊ ايميشن اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپي (FE-SEM) کي توانائي جي منتشر ايڪس ري اسپيڪٽرو اسڪوپي (EDS) (IV) سان گڏ استعمال ڪندي طئي ڪيو ويو.
جدول 2 ۾، مصر جي عنصرن جي عنصري ڪنسنٽريشن کي شڪل 3e، f ۾ چونڊيل هر علائقي جي ڪل وزن جي سيڪڙو طور ڏيکاريو ويو آهي. جڏهن انهن نتيجن جو مقابلو جدول 1 ۾ درج ٿيل Cu50Zr20Ni30 ۽ Cu50Zr40Ni10 جي شروعاتي نامياتي ڪمپوزيشن سان ڪيو وڃي ٿو، ته اهو ڏسي سگهجي ٿو ته انهن ٻن آخري شين جي ڪمپوزيشن ۾ نامياتي ڪمپوزيشن سان تمام گهڻيون ملندڙ جلندڙ قدرون آهن. ان کان علاوه، شڪل 3e، f ۾ درج ٿيل علائقن لاءِ لاڳاپيل جزوي قدر هر نموني جي هڪ علائقي کان ٻئي علائقي تائين ساخت ۾ اهم خرابي يا اتار چڙهاؤ جو مطلب نٿا ڏين. اهو ان حقيقت مان ثابت ٿئي ٿو ته هڪ علائقي کان ٻئي علائقي ۾ ساخت ۾ ڪا به تبديلي ناهي. هي هڪجهڙائي مصر جي پائوڊر جي پيداوار ڏانهن اشارو ڪري ٿو، جيئن جدول 2 ۾ ڏيکاريل آهي.
آخري پراڊڪٽ Cu50(Zr50−xNix) پائوڊر جا FE-SEM مائڪروگراف 50 MA ڀيرا کان پوءِ حاصل ڪيا ويا، جيئن شڪل 4a–d ۾ ڏيکاريل آهي، جتي x ترتيب وار 10، 20، 30 ۽ 40 at.% آهي. هن ملنگ قدم کان پوءِ، پائوڊر وان ڊير والز اثر جي ڪري گڏ ٿئي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ وڏي مجموعي جي ٺهڻ جو سبب بڻجندو آهي جنهن ۾ 73 کان 126 nm تائين قطر وارا الٽرا فائن ذرڙا شامل هوندا آهن، جيئن شڪل 4 ۾ ڏيکاريل آهي.
50 ڪلاڪن جي MA وقت کان پوءِ حاصل ڪيل Cu50(Zr50−xNix) پائوڊرن جون مورفولوجيڪل خاصيتون. Cu50Zr40Ni10، Cu50Zr30Ni20، Cu50Zr20Ni30، Cu50Zr10Ni40 سسٽم لاءِ، 50 MA وقت کان پوءِ حاصل ڪيل پائوڊرن جون FE-SEM تصويرون ترتيب وار (a)، (b)، (c) ۽ (d) ۾ ڏيکاريل آهن.
پائوڊر کي ٿڌي اسپري فيڊر ۾ لوڊ ڪرڻ کان اڳ، انهن کي پهريان تجزياتي گريڊ ايٿانول ۾ 15 منٽن لاءِ سونيڪٽ ڪيو ويو ۽ پوءِ 150 ° C تي 2 ڪلاڪن لاءِ خشڪ ڪيو ويو. هي قدم ڪاميابي سان گڏ ٿيڻ کي منهن ڏيڻ لاءِ کڻڻ گهرجي جيڪو اڪثر ڪوٽنگ جي عمل دوران ڪيتريون ئي اهم مسئلا پيدا ڪري ٿو. MA عمل مڪمل ٿيڻ کان پوءِ، مصر جي پاؤڊر جي هڪجهڙائي جي جاچ ڪرڻ لاءِ وڌيڪ خاصيتون ڪيون ويون. شڪل 5a–d ترتيب وار 50 ڪلاڪن جي M وقت کان پوءِ حاصل ڪيل Cu50Zr30Ni20 مصر جي Cu، Zr ۽ Ni مصر جي عنصرن جي FE-SEM مائڪروگرافس ۽ لاڳاپيل EDS تصويرون ڏيکاري ٿو. اهو ياد رکڻ گهرجي ته هن قدم کان پوءِ پيدا ٿيندڙ مصر جا پائوڊر هڪجهڙا آهن ڇاڪاڻ ته اهي ذيلي نانو ميٽر جي سطح کان ٻاهر ڪنهن به ساخت جي اتار چڙهاؤ کي نه ڏيکاريندا آهن، جيئن شڪل 5 ۾ ڏيکاريل آهي.
MG Cu50Zr30Ni20 پائوڊر جي مورفولوجي ۽ مقامي عنصري ورڇ جيڪا 50 MA ڀيرا FE-SEM/توانائي منتشر ايڪس ري اسپيڪٽرو اسڪوپي (EDS) ذريعي حاصل ڪئي وئي. (a) (b) Cu-Kα، (c) Zr-Lα ۽ (d) Ni-Kα تصويرن جي SEM ۽ ايڪس ري EDS ميپنگ.
50 ڪلاڪن جي MA وقت کان پوءِ حاصل ڪيل مشيني طور تي ٺهيل Cu50Zr40Ni10، Cu50Zr30Ni20، Cu50Zr20Ni30 ۽ Cu50Zr20Ni30 پائوڊرن جا XRD نمونا ترتيب وار شڪل 6a-d ۾ ڏيکاريا ويا آهن. ملنگ جي هن مرحلي کان پوءِ، مختلف Zr ڪنسنٽريشن سان سڀني نمونن شڪل 6 ۾ ڏيکاريل خاصيت واري هالو ڊفيوژن نمونن سان بي شڪل جوڙجڪ ڏيکاري.
50 ڪلاڪن جي ايم اي وقت کان پوءِ (a) Cu50Zr40Ni10، (b) Cu50Zr30Ni20، (c) Cu50Zr20Ni30 ۽ (d) Cu50Zr20Ni30 پائوڊرن جا XRD نمونا. سڀني نمونن ۾ بغير ڪنهن استثنا جي هڪ هالو ڊفيوژن نمونو ڏيکاريو ويو، جيڪو هڪ بي شڪل مرحلي جي ٺهڻ جو مطلب آهي.
فيلڊ ايميشن هاءِ ريزوليوشن ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪروسڪوپي (FE-HRTEM) کي مختلف MA وقتن تي بال ملنگ جي نتيجي ۾ پائوڊرن جي مقامي جوڙجڪ کي سمجهڻ ۽ ساخت جي تبديلين کي سمجهڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو. Cu50Zr30Ni20 ۽ Cu50Zr40Ni10 پائوڊرن لاءِ ملنگ جي شروعاتي (6 ڪلاڪ) ۽ وچولي (18 ڪلاڪ) مرحلن کان پوءِ حاصل ڪيل پائوڊرن جون FE-HRTEM تصويرون ترتيب وار شڪل 7a، c ۾ ڏيکاريل آهن. MA 6 ڪلاڪ کان پوءِ پيدا ٿيندڙ پائوڊر جي روشن فيلڊ تصوير (BFI) جي مطابق، پائوڊر وڏن اناج تي مشتمل آهي جن ۾ عنصرن fcc-Cu، hcp-Zr ۽ fcc-Ni جون چڱي طرح بيان ڪيل حدون آهن، ۽ ڪو به نشان ناهي ته رد عمل جو مرحلو ٺهي چڪو آهي، جيئن شڪل 7a ۾ ڏيکاريل آهي. ان کان علاوه، (a) جي وچ واري علائقي مان ورتل باهمي چونڊيل علائقي جي پکيڙ جو نمونو (SADP) هڪ cusp پکيڙ جو نمونو (شڪل 7b) ظاهر ڪيو، جيڪو وڏي ڪرسٽلائٽس جي موجودگي ۽ رد عمل واري مرحلي جي غير موجودگي کي ظاهر ڪري ٿو.
شروعاتي (6 ڪلاڪ) ۽ وچولي (18 ڪلاڪ) مرحلن کان پوءِ حاصل ڪيل ايم اي پائوڊر جي مقامي ساخت جي خاصيت. (a) فيلڊ ايميشن هاءِ ريزوليوشن ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪروسڪوپي (FE-HRTEM)، ۽ (b) 6 ڪلاڪن لاءِ ايم اي علاج کان پوءِ Cu50Zr30Ni20 پائوڊر جو لاڳاپيل چونڊيل علائقو ڊفرڪشن پيٽرن (SADP). 18 ڪلاڪن جي ايم اي وقت کان پوءِ حاصل ڪيل Cu50Zr40Ni10 جي FE-HRTEM تصوير (c) ۾ ڏيکاريل آهي.
جيئن شڪل 7c ۾ ڏيکاريل آهي، MA جي مدت کي 18 ڪلاڪن تائين وڌائڻ جي نتيجي ۾ پلاسٽڪ جي خرابي سان گڏ سخت جالي جي خرابين پيدا ٿيون. MA عمل جي هن وچولي مرحلي دوران، پائوڊر مختلف خرابين کي ظاهر ڪري ٿو، جنهن ۾ اسٽيڪنگ فالٽس، جالي جي خرابين، ۽ پوائنٽ خرابين شامل آهن (شڪل 7). اهي خرابيون وڏن اناج کي انهن جي اناج جي حدن سان گڏ 20 nm کان گهٽ سائيز وارن ذيلي اناج ۾ ورهائڻ جو سبب بڻجن ٿيون (شڪل 7c).
36 ڪلاڪ ايم اي وقت لاءِ مل ڪيل Cu50Z30Ni20 پائوڊر جي مقامي جوڙجڪ ۾ الٽرافائن نانوگرين جي ٺهڻ هڪ بيڪار فائن ميٽرڪس ۾ شامل آهي، جيئن شڪل 8a ۾ ڏيکاريل آهي. مقامي EDS تجزيي ظاهر ڪيو ته اهي نانوڪلسٽر شڪل 8a ۾ ڏيکاريل آهن جيڪي غير پروسيس ٿيل Cu، Zr ۽ Ni پائوڊر الائينگ عنصرن سان لاڳاپيل هئا. ساڳئي وقت، ميٽرڪس جو Cu مواد ~32 at.% (لين ايريا) کان ~74 at.% (امير ايريا) تائين بدلجي ويو، جيڪو متضاد شين جي ٺهڻ کي ظاهر ڪري ٿو. ان کان علاوه، هن مرحلي تي ملنگ کان پوءِ حاصل ڪيل پائوڊرن جا لاڳاپيل SADPs بيڪار فيز جا هالو-ڊفيوزنگ پرائمري ۽ سيڪنڊري رِنگ ڏيکارين ٿا، جيڪي انهن خام الائينگ عنصرن سان لاڳاپيل تيز نقطن سان اوورليپ ٿين ٿا، جيئن شڪل 8b ۾ ڏيکاريل آهي.
36 h-Cu50Zr30Ni20 پائوڊر نانو اسڪيل کان ٻاهر مقامي ساخت جون خاصيتون. (a) روشن فيلڊ تصوير (BFI) ۽ لاڳاپيل (b) 36 ڪلاڪ MA وقت لاءِ ملنگ کان پوءِ حاصل ڪيل Cu50Zr30Ni20 پائوڊر جو SADP.
MA عمل جي آخر جي ويجهو (50 h)، Cu50(Zr50−xNix)، X; 10، 20، 30 ۽ 40 at.% پائوڊرن ۾ هميشه هڪ ليبرينٿائن ايمورفس فيز مورفولوجي هوندي آهي جيئن شڪل 9a–d ۾ ڏيکاريل آهي. هر ساخت جي لاڳاپيل SADP ۾، نه ته نقطي جهڙو تفاوت ۽ نه ئي تيز اينولر نمونن کي ڳولي سگهجي ٿو. اهو ظاهر ڪري ٿو ته ڪو به غير پروسيس ٿيل ڪرسٽل ڌاتو موجود ناهي، پر هڪ ايمورفس مصر جو پائوڊر ٺهيل آهي. اهي باهمي تعلق رکندڙ SADPs جيڪي هالو ڊفيوژن نمونن کي ڏيکاريندا آهن انهن کي پڻ آخري پيداوار جي مواد ۾ ايمورفس مرحلن جي ترقي لاءِ ثبوت طور استعمال ڪيو ويو.
MG Cu50 (Zr50−xNix) سسٽم جي آخري پيداوار جي مقامي structure.FE-HRTEM ۽ (a) Cu50Zr40Ni10، (b) Cu50Zr30Ni20، (c) Cu50Zr20Ni30 ۽ (d) Cu50Zr10Ni40 جي لاڳاپيل نانوبيم ڊفرڪشن نمونن (NBDP) 50 ڪلاڪن جي MA کان پوءِ حاصل ڪيا ويا.
شيشي جي منتقلي جي درجه حرارت (Tg)، سب ڪولڊ مائع علائقي (ΔTx) ۽ ڪرسٽلائيزيشن جي درجه حرارت (Tx) جي حرارتي استحڪام کي بي شڪل Cu50(Zr50−xNix) سسٽم جي Ni مواد (x) جي ڪم جي طور تي He گئس جي وهڪري جي تحت ملڪيتن جي ڊفرنشل اسڪيننگ ڪيلوريميٽري (DSC) استعمال ڪندي جاچيو ويو آهي. 50 ڪلاڪن جي MA وقت کان پوءِ حاصل ڪيل Cu50Zr40Ni10، Cu50Zr30Ni20 ۽ Cu50Zr10Ni40 بي شڪل مصر جي پائوڊرن جا DSC نشان ترتيب وار شڪل 10a، b، e ۾ ڏيکاريا ويا آهن. جڏهن ته بي شڪل Cu50Zr20Ni30 جو DSC وکر شڪل 10c ۾ الڳ الڳ ڏيکاريو ويو آهي. ساڳئي وقت، DSC ۾ ~700 °C تي گرم ڪيل Cu50Zr30Ni20 نموني کي شڪل 10d ۾ ڏيکاريو ويو آهي.
Cu50(Zr50−xNix) MG پائوڊرن جي حرارتي استحڪام 50 ڪلاڪن جي MA وقت کان پوءِ حاصل ڪئي وئي، جيئن شيشي جي منتقلي جي درجه حرارت (Tg)، ڪرسٽلائيزيشن جي درجه حرارت (Tx)، ۽ سب ڪولڊ مائع علائقي (ΔTx) جي ترتيب سان ترتيب ڏني وئي آهي. 50 ڪلاڪن جي MA وقت کان پوءِ (a) Cu50Zr40Ni10، (b) Cu50Zr30Ni20، (c) Cu50Zr20Ni30 ۽ (e) Cu50Zr10Ni40 MG مصر جي پائوڊرن جا ڊفرنشل اسڪيننگ ڪيلوريميٽر (DSC) ٿرموگرام. DSC ۾ ~700 °C تائين گرم ڪيل Cu50Zr30Ni20 نموني جو ايڪس ري ڊفرڪشن (XRD) نمونو (d) ۾ ڏيکاريو ويو آهي.
جيئن شڪل 10 ۾ ڏيکاريل آهي، مختلف Ni ڪنسنٽريشن (x) سان گڏ سڀني ڪمپوزيشن جا DSC وکر ٻه مختلف ڪيس ظاهر ڪن ٿا، هڪ اينڊوٿرمڪ ۽ ٻيو ايڪسوٿرمڪ. پهريون اينڊوٿرمڪ واقعو Tg سان ملندو آهي، جڏهن ته ٻيو Tx سان لاڳاپيل آهي. Tg ۽ Tx جي وچ ۾ موجود افقي اسپن واري علائقي کي سب ڪولڊ مائع علائقو (ΔTx = Tx – Tg) سڏيو ويندو آهي. نتيجا ڏيکارين ٿا ته Cu50Zr40Ni10 نموني (شڪل 10a) جو Tg ۽ Tx، 526°C ۽ 612°C تي رکيل، مواد (x) کي 20 at.% تي 482°C ۽ 563°C جي گهٽ درجه حرارت واري پاسي ڏانهن منتقل ڪري ٿو، ترتيب وار Ni مواد (x) سان، جيئن شڪل 10b ۾ ڏيکاريل آهي. نتيجي طور، Cu50Zr40Ni10 جو ΔTx 86°C (شڪل 10a) کان 81°C تائين گهٽجي ٿو. Cu50Zr30Ni20 (شڪل 10b). MG Cu50Zr40Ni10 مصرع لاءِ، اهو پڻ ڏٺو ويو ته Tg، Tx ۽ ΔTx جون قيمتون 447°C، 526°C ۽ 79°C جي سطح تائين گهٽجي ويون (شڪل 10b). اهو ظاهر ڪري ٿو ته Ni مواد ۾ واڌ MG مصرع جي حرارتي استحڪام ۾ گهٽتائي جو سبب بڻجي ٿي. ان جي ابتڙ، MG Cu50Zr20Ni30 مصرع جي Tg قدر (507°C) MG Cu50Zr40Ni10 مصرع کان گهٽ آهي؛ تنهن هوندي به، ان جو Tx اڳوڻي (612°C) جي مقابلي واري قدر ڏيکاري ٿو. تنهن ڪري، ΔTx هڪ اعلي قدر (87°C) ڏيکاري ٿو، جيئن شڪل 10c ۾ ڏيکاريل آهي.
MG Cu50(Zr50−xNix) سسٽم، MG Cu50Zr20Ni30 مصرع کي مثال طور وٺي، هڪ تيز ايڪسوٿرمڪ چوٽي ذريعي fcc-ZrCu5، orthorhombic-Zr7Cu10 ۽ orthorhombic-ZrNi (شڪل 10c) جي ڪرسٽل مرحلن ۾ ڪرسٽلائيز ڪري ٿو. هن بي شڪل کان ڪرسٽل مرحلي جي منتقلي جي تصديق MG نموني (شڪل 10d) جي XRD پاران ڪئي وئي، جنهن کي DSC ۾ 700 °C تائين گرم ڪيو ويو.
شڪل 11 موجوده ڪم ۾ ڪيل ٿڌي اسپري جي عمل دوران ورتل تصويرون ڏيکاري ٿي. هن مطالعي ۾، 50 ڪلاڪن جي MA وقت کان پوءِ ٺهيل ڌاتو جي شيشي جهڙا پائوڊر ذرات (مثال طور Cu50Zr20Ni30 کي وٺو) اينٽي بيڪٽيريل خام مال طور استعمال ڪيا ويا، ۽ اسٽينلیس سٹیل پليٽ (SUS304) کي ٿڌي اسپري ٽيڪنالاجي ذريعي ڪوٽ ڪيو ويو. ٿرمل اسپري ٽيڪنالاجي سيريز ۾ ڪوٽنگ لاءِ ٿڌي اسپري جو طريقو چونڊيو ويو ڇاڪاڻ ته اهو ٿرمل اسپري سيريز ۾ سڀ کان وڌيڪ ڪارآمد طريقو آهي ۽ ڌاتو ميٽاسٽيبل گرمي پد حساس مواد جهڙوڪ امورفس ۽ نانو ڪرسٽل لائن پائوڊر لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو، جيڪي مرحلي جي منتقلي جي تابع نه آهن. هي هن طريقي کي چونڊڻ ۾ مکيه عنصر آهي. ٿڌي اسپري جو عمل تيز رفتار ذرڙن کي استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي جيڪي ذرات جي حرڪي توانائي کي پلاسٽڪ جي خرابي، دٻاءُ ۽ گرمي ۾ تبديل ڪن ٿا جڏهن سبسٽريٽ يا اڳ ۾ جمع ٿيل ذرات سان اثر پوي ٿو.
فيلڊ فوٽوز 550 °C تي MG ڪوٽنگ/SUS 304 جي لڳاتار پنجن تيارين لاءِ استعمال ٿيندڙ ٿڌي اسپري جي طريقيڪار کي ڏيکارين ٿا.
ذرڙن جي حرڪي توانائي، ۽ اهڙيءَ طرح ڪوٽنگ جي ٺهڻ ۾ هر ذرڙي جي رفتار کي، پلاسٽڪ جي خرابي (سبسٽريٽ ۾ ابتدائي ذرڙو ۽ ذرڙو-ذرڙو جي رابطي ۽ ذرات جي رابطي)، خالي ڪرڻ، ذرڙو-ذرڙو گردش، دٻاءُ ۽ آخرڪار گرمي 39. ان کان علاوه، جيڪڏهن سڀ ايندڙ حرڪي توانائي گرمي ۽ دٻاءُ جي توانائي ۾ تبديل نه ٿئي، ته نتيجو هڪ لچڪدار ٽڪراءُ آهي، جنهن جو مطلب آهي ته ذرڙا صرف اثر کان پوءِ واپس اُڇلندا آهن. اهو اشارو ڪيو ويو آهي ته ذرڙو/سبسٽريٽ مواد تي لاڳو ٿيندڙ اثر توانائي جو 90٪ مقامي گرمي 40 ۾ تبديل ٿي ويندو آهي. ان کان علاوه، جڏهن اثر جو دٻاءُ لاڳو ڪيو ويندو آهي، ته پلاسٽڪ جي دٻاءُ جي شرح تمام ٿوري وقت ۾ رابطي جي ذرڙي/سبسٽريٽ علائقي ۾ حاصل ڪئي ويندي آهي 41,42.
پلاسٽڪ جي خرابي کي عام طور تي توانائي جي ضايع ٿيڻ جو عمل سمجهيو ويندو آهي، يا وڌيڪ خاص طور تي، انٽرفيشل علائقي ۾ گرمي جو ذريعو. جڏهن ته، انٽرفيشل علائقي ۾ گرمي پد ۾ اضافو عام طور تي انٽرفيشل پگھلڻ پيدا ڪرڻ يا ايٽمي انٽرفيفيوژن کي خاص طور تي فروغ ڏيڻ لاءِ ڪافي ناهي. ليکڪن کي ڪا به ڄاڻ ناهي ته انهن ڌاتو شيشي جي پائوڊر جي خاصيتن جي پائوڊر جي چپکڻ ۽ جمع ٿيڻ تي اثر جي جاچ ڪئي وئي آهي جيڪا ٿڌي اسپري طريقن کي استعمال ڪرڻ وقت ٿيندي آهي.
MG Cu50Zr20Ni30 الائي پائوڊر جو BFI شڪل 12a ۾ ڏسي سگھجي ٿو، جيڪو SUS 304 سبسٽريٽ تي ڪوٽ ڪيو ويو هو (شڪلون 11، 12b). جيئن شڪل مان ڏسي سگھجي ٿو، ڪوٽ ٿيل پائوڊر پنهنجي اصل بي شڪلي جوڙجڪ کي برقرار رکندا آهن ڇاڪاڻ ته انهن ۾ ڪنهن به ڪرسٽل خاصيتن يا جالي جي خرابين کان سواءِ هڪ نازڪ ليبرينٿ structure آهي. ٻئي طرف، تصوير هڪ خارجي مرحلي جي موجودگي کي ظاهر ڪري ٿي، جيئن MG-ڪوٽيڊ پائوڊر ميٽرڪس (شڪل 12a) ۾ شامل نانو ذرات پاران تجويز ڪيل آهي. شڪل 12c علائقي I (شڪل 12a) سان لاڳاپيل انڊيڪس ٿيل نانوبيم ڊفرڪشن پيٽرن (NBDP) کي ڏيکاري ٿو. جيئن شڪل 12c ۾ ڏيکاريل آهي، NBDP بي شڪلي جوڙجڪ جي هڪ ڪمزور هالو ڊفيوژن پيٽرن کي ظاهر ڪري ٿو ۽ ڪرسٽل لائن وڏي ڪعبي Zr2Ni ميٽاسٽيبل پلس ٽيٽراگونل CuO مرحلي سان لاڳاپيل تيز پيچن سان گڏ رهي ٿو. CuO جي ٺهڻ کي پاؤڊر جي آڪسائيڊيشن سان منسوب ڪري سگهجي ٿو جڏهن اسپري گن جي نوزل ​​کان SUS 304 تائين سفر ڪيو ويندو آهي. ٻئي طرف، ڌاتوءَ جي شيشي جي پائوڊرن جي ڊيوٽريفڪيشن 30 منٽن لاءِ 550 °C تي ٿڌي اسپري علاج کان پوءِ وڏي ڪعبي مرحلن جي ٺهڻ کي حاصل ڪيو.
(a) MG پائوڊر جي FE-HRTEM تصوير جيڪا (b) SUS 304 سبسٽريٽ (شڪل جي شروعات) تي ڪوٽ ٿيل آهي. (a) ۾ ڏيکاريل گول علامت جو انڊيڪس NBDP (c) ۾ ڏيکاريل آهي.
وڏي ڪعبي Zr2Ni نانو ذرات جي ٺهڻ جي هن امڪاني طريقي جي تصديق ڪرڻ لاءِ، هڪ آزاد تجربو ڪيو ويو. هن تجربي ۾، پائوڊر کي اسپري گن مان 550 °C تي SUS 304 سبسٽريٽ جي طرف اسپري ڪيو ويو؛ جڏهن ته، پائوڊر جي اينيلنگ اثر کي واضح ڪرڻ لاءِ، انهن کي SUS304 پٽي مان جلد کان جلد هٽايو ويو (تقريبن 60 سيڪنڊ). تجربن جو هڪ ٻيو سيٽ ڪيو ويو جنهن ۾ پائوڊر کي جمع ڪرڻ کان پوءِ تقريباً 180 سيڪنڊن کان پوءِ سبسٽريٽ مان هٽايو ويو.
شڪل 13a،b ۾ SUS 304 سبسٽريٽس تي ترتيب وار 60 سيڪنڊن ۽ 180 سيڪنڊن لاءِ جمع ٿيل ٻن اسپري ٿيل مواد جي ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪروسڪوپي (STEM) کي اسڪين ڪندي حاصل ڪيل ڊارڪ فيلڊ تصويرون (DFI) ڏيکاريون ويون آهن. 60 سيڪنڊن لاءِ جمع ٿيل پائوڊر تصوير ۾ ڪا به مورفولوجيڪل تفصيل ناهي، جيڪا خاصيت جي کوٽ ڏيکاري ٿي (شڪل 13a). ان جي تصديق XRD پاران پڻ ڪئي وئي، جنهن ظاهر ڪيو ته انهن پائوڊرن جي عام جوڙجڪ بي شڪل هئي، جيئن شڪل 14a ۾ ڏيکاريل وسيع پرائمري ۽ سيڪنڊري ڊفرڪشن ميڪسما طرفان ظاهر ڪيو ويو آهي. اهي ميٽاسٽيبل/ميسوفيز ورڇ جي غير موجودگي کي ظاهر ڪن ٿا، جتي پائوڊر پنهنجي اصل بي شڪل ساخت کي برقرار رکي ٿو. ان جي ابتڙ، پائوڊر ساڳئي درجه حرارت (550 °C) تي اسپري ڪيو ويو، پر 180 سيڪنڊن لاءِ سبسٽريٽ تي ڇڏي ويو، نانو سائيز جي اناج جي ورڇ ڏيکاري، جيئن شڪل 13b ۾ تيرن پاران اشارو ڪيو ويو آهي.