Faafetai mo lou asiasi mai i le Nature.com. O le lomiga o le browser o loʻo e faʻaaogaina e le lava le lagolago CSS. Mo le poto masani sili ona lelei, matou te fautuaina oe e faʻaaoga se browser ua faʻafouina (pe tape le Compatibility Mode i le Internet Explorer). I le taimi nei, ina ia mautinoa le faʻaauauina o le lagolago, o le a matou faʻaalia le 'upega tafaʻilagi e aunoa ma ni sitaili ma JavaScript.
O biofilms o se vaega taua i le atinaʻeina o faʻamaʻi pipisi tumau, aemaise lava pe a oʻo mai i masini faafomaʻi. O lenei faʻafitauli e tuʻuina atu ai se luʻitau tele i le vaega faafomaʻi, aua e naʻo se tulaga faʻatapulaʻa e mafai e vailaʻau faʻamaʻi masani ona faʻaumatia biofilms. O le puipuia o le fausiaina o biofilm ua iʻu ai i le atinaʻeina o auala eseese o ufiufi ma mea fou. O nei metotia e faʻamoemoe e ufiufi luga i se auala e puipuia ai le fausiaina o biofilm. O uʻamea vitreous alloys, aemaise lava o loʻo i ai uʻamea kopa ma titanium, ua avea ma ufiufi lelei mo siama. I le taimi lava e tasi, ua faʻateleina le faʻaaogaina o tekinolosi faʻasusu malulu ona o se metotia talafeagai mo le faʻagasologaina o mea e maaleale i le vevela. O se vaega o le sini o lenei suʻesuʻega o le atiina ae lea o se tioata uʻamea fou e teteʻe i siama e faia i le Cu-Zr-Ni ternary e faʻaaoga ai metotia faʻasusu faʻainisinia. O le pauta lapotopoto e fai ai le oloa mulimuli e faʻaaogaina o se mea mata mo le faʻasusu malulu o luga uʻamea e le gaoia i le vevela maualalo. O mea e ufiufi ai tioata uʻamea na mafai ona faʻaitiitia tele le fausiaina o biofilm e le itiiti ifo i le 1 log pe a faʻatusatusa i le uʻamea e le gaoia.
I le talafaasolopito o tagata, ua mafai e soʻo se sosaiete ona atiina ae ma faʻalauiloa le faʻalauiloaina o mea fou e faʻafetaui ai ona manaʻoga patino, ma iʻu ai i le faʻateleina o le gaosiga ma le tulaga maualuga i se tamaoaiga faʻavaomalo1. E masani ona faʻatatauina i le gafatia o le tagata e mamanuina meafaitino ma meafaigaluega gaosi, faʻapea foʻi ma mamanu e gaosia ma faʻailoa meafaitino e ausia ai le soifua maloloina, aʻoaʻoga, alamanuia, tamaoaiga, aganuʻu ma isi matata mai le tasi atunuʻu poʻo le itulagi i le isi. E fuaina le alualu i luma e tusa lava poʻo le a le atunuʻu poʻo le itulagi2. Mo le 60 tausaga, ua tele le taimi o saienitisi meafaitino ua faʻaaluina i le tasi galuega autu: o le sailia o meafaitino fou ma faʻaleleia atili. O suʻesuʻega talu ai nei ua taulaʻi i le faʻaleleia atili o le lelei ma le faʻatinoga o meafaitino o loʻo iai, faʻapea foʻi ma le faʻapipiʻiina ma le faia o ituaiga fou o meafaitino.
O le faʻaopoopoina o elemene faʻafefiloi, le suiga o le microstructure o le meafaitino ma le faʻaaogaina o metotia togafitiga faʻavevela, faʻainisinia poʻo le faʻavevela ua iʻu ai i se faʻaleleia atili taua i meatotino faʻainisinia, vailaʻau ma faaletino o meafaitino eseese. E le gata i lea, o mea e leʻi iloa muamua ua faʻapipiʻiina ma le manuia. O nei taumafaiga faifai pea ua mafua ai ona tulaʻi mai se aiga fou o meafaitino fou ua taʻua o Advanced Materials2. O nanocrystals, nanoparticles, nanotubes, quantum dots, zero-dimensional, amorphous metallic glasses, ma high-entropy alloys ua naʻo ni faʻataʻitaʻiga o meafaitino faʻaonaponei ua aliaʻe mai i le lalolagi talu mai le ogatotonu o le seneturi talu ai. I le gaosiga ma le atinaʻeina o alloys fou ma meatotino faʻaleleia, i le oloa mulimuli ma i vaega ogatotonu o lona gaosiga, e masani ona faʻaopoopoina le faʻafitauli o le le paleni. O se taunuuga o le faʻalauiloaina o metotia fou o gaosiga e mafai ai ona ese le tele mai le paleni, ua maua ai se vasega fou atoa o metastable alloys, ua taʻua o metallic glasses.
O lana galuega i Caltech i le 1960 na suia ai le manatu o le uʻamea uamea ina ua ia faia ni uʻamea tioata Au-25 i le.% Si e ala i le vave faʻamaʻaʻaina o vai i le toetoe lava miliona tikeri i le sekone.4 O le mauaina e Polofesa Paul Duves e le gata na faʻailogaina ai le amataga o le talafaasolopito o tioata uʻamea (MS), ae na taʻitaʻia ai foʻi se suiga i le auala e mafaufau ai tagata e uiga i uʻamea uamea. Talu mai le suʻesuʻega muamua lava i le faia o uʻamea uamea MS, toetoe lava o tioata uʻamea uma ua maua atoatoa e faʻaaoga ai se tasi o auala nei: (i) vave faʻamaʻaʻaina o le liusuavai poʻo le ausa, (ii) faʻaletonu o le atomic lattice, (iii) tali atu i le amorphization o le tulaga-malosi i le va o elemene uʻamea mama ma le (iv) suiga o le vaega malosi o vaega metastable.
E iloga MG i le leai o se fa'asologa umi o atomika e feso'ota'i ma tioata, o se uiga fa'apitoa lea o tioata. I le lalolagi fa'aonaponei, ua tele le alualu i luma ua faia i le matata o tioata u'amea. O nei mea fou e iai ni meatotino manaia e le gata mo le fisiki o le tulaga mautu, ae fa'apea fo'i mo le metallurgy, kemisi o luga, tekonolosi, biology, ma le tele o isi vaega. O lenei ituaiga fou o meafaitino e iai meatotino e ese mai u'amea malo, ma avea ai ma sui tauva manaia mo fa'aoga fa'atekinolosi i le tele o matata. E iai ni o latou meatotino taua: (i) maualuga le ductility fa'amekanika ma le malosi o le gaua'i, (ii) maualuga le permeability magnetic, (iii) maualalo le coercivity, (iv) tete'e atu i le ele e le masani ai, (v) tuto'atasi i le vevela. Conductivity 6.7.
O le fa'a'au'au fa'amekanika (MA)1,8 o se metotia fou lava, na fa'alauiloa muamua i le 19839 e Polofesa KK Kok ma ana pa'aga. Na latou gaosia ni pauta Ni60Nb40 e aunoa ma se foliga e ala i le oloina o se paluga o elemene mama i le vevela o le siosiomaga e matua latalata lava i le vevela o le potu. E masani lava, o le tali atu MA e faia i le va o le fa'asalalauina o pauta reactant i totonu o se reactor, e masani ona faia i le u'amea e le gaoia, i totonu o se ball mill. 10 (Ata 1a, b). Talu mai lena taimi, o lenei metotia tali atu fa'amekanika ua fa'aaogaina e saunia ai pauta fou o le u'amea tioata amorphous/metala e fa'aaoga ai ball mill maualalo (Ata 1c) ma le malosi maualuga ma mill rod mill11,12,13,14,15,16. Ae maise lava, o lenei metotia ua fa'aaogaina e saunia ai ni faiga e le mafai ona fefiloi e pei o le Cu-Ta17 fa'apea fo'i ma u'amea e maualuga le melting point e pei o le Al-transition metal (TM, Zr, Hf, Nb ma le Ta)18,19 ma faiga Fe-W20. , lea e le mafai ona maua e ala i le faʻaaogaina o auala masani o le kuka. E le gata i lea, o le MA ua manatu o se tasi o meafaigaluega sili ona mamana o le nanotechnological mo le gaosiga o le nanocrystalline ma le nanocomposite powder particles o metal oxides, carbides, nitrides, hydrides, carbon nanotubes, nanodiamonds, faʻapea foʻi ma le faʻamautuina lautele e ala i le faʻaaogaina o se auala mai luga i lalo. 1 ma vaega metastable.
O le ata fa'atusa o lo'o fa'aalia ai le metotia o le gaosiga na fa'aaogaina e saunia ai le ufiufi tioata u'amea Cu50(Zr50-xNix)/SUS 304 i lenei su'esu'ega. (a) Sauniuniga o pauta MC alloy ma le tele o le Ni x (x; 10, 20, 30, ma le 40 at.%) e fa'aaoga ai le metotia o le oloina o polo e maualalo le malosi. (a) O le mea amata e utaina i totonu o se cylinder meafaigaluega fa'atasi ai ma polo u'amea meafaigaluega ma (b) fa'amaufa'ailogaina i totonu o se pusa totigilima e fa'atumuina i le atmospera He. (c) Fa'ata'ita'iga manino o le ipu olo e fa'aalia ai le gaioiga o le polo i le taimi o le oloina. O le oloa pauta mulimuli na maua pe a mavae le 50 itula na fa'aaogaina e ufiufi ai le SUS 304 i le vai malulu (d).
A oʻo mai i luga o mea tetele (substrates), o le inisinia o luga e aofia ai le mamanuina ma le suia o luga (substrates) e maua ai ni meatotino faaletino, vailaʻau, ma faʻatekinolosi e le o iai i le mea muamua. O nisi o meatotino e mafai ona faʻaleleia lelei e ala i togafitiga o luga e aofia ai le abrasion, teteʻe atu i le oxidation ma le corrosion, coefficient of friction, bioinertness, meatotino eletise ma le thermal insulation, e naʻo ni nai mea e taʻua. E mafai ona faʻaleleia le lelei o luga e ala i metotia metallurgical, mechanical poʻo vailaʻau. O se faiga ua lauiloa, o le ufiufi e faʻamatalaina faigofie o le tasi pe sili atu vaega o meafaitino e faʻapipiʻi faʻapitoa i luga o se mea tele (substrate) e faia mai se isi meafaitino. O le mea lea, o ufiufi e faʻaaogaina i se vaega e ausia ai meatotino faʻatekinolosi poʻo teuteuga e manaʻomia, faʻapea foʻi ma le puipuia o meafaitino mai fegalegaleaiga faʻakemikolo ma faʻaletino e faʻamoemoeina ma le siosiomaga23.
E mafai ona fa'aaogaina le tele o metotia ma auala e fa'aoga ai ni vaega puipui talafeagai mai ni nai micrometer (i lalo ifo o le 10-20 micrometer) i le silia ma le 30 micrometer pe o'o lava i ni nai milimita le mafiafia. I se tulaga lautele, e mafai ona vaevaeina faiga o le ufiufi i ni vaega se lua: (i) auala o le ufiufi susu, e aofia ai le electroplating, electroplating, ma le hot dip galvanizing, ma le (ii) auala o le ufiufi mago, e aofia ai le soldering, hardfacing, physical vapor deposition (PVD). ), chemical vapor deposition (CVD), thermal spray techniques, ma talu ai nei o metotia o le malulu spray 24 (Ata 1d).
O biofilms ua faʻamatalaina o ni vaega o siama e pipii mautu i luga ma siʻomia e ni polymers extracellular (EPS) na gaosia e i latou lava. O le fausiaina o se biofilm ua matua i luga e mafai ona oʻo atu ai i ni gau tele i le tele o alamanuia, e aofia ai le gaosiga o meaʻai, faiga o vai, ma le tausiga o le soifua maloloina. I tagata, faatasi ai ma le fausiaina o biofilms, e sili atu i le 80% o mataupu o faʻamaʻi pipisi (e aofia ai le Enterobacteriaceae ma le Staphylococci) e faigata ona togafitia. E le gata i lea, o biofilms ua matua ua lipotia mai e 1000 taimi e sili atu ona teteʻe atu i togafitiga faʻamaʻi pe a faʻatusatusa i sela o siama planktonic, lea e manatu o se luʻitau tele i togafitiga. I aso ua mavae, o mea e ufiufi ai luga e mafua mai i siama e maua mai i mea masani o loʻo faʻaaogaina. E ui o ia mea e masani ona i ai ni vaega oona e ono afaina ai tagata,25,26 e mafai ona fesoasoani lea e aloese ai mai le sosolo o siama ma le faaleagaina o meafaitino.
O le lautele o le tete'e atu o siama i togafitiga fa'ama'i ona o le fausiaina o biofilm ua mafua ai ona mana'omia le atiina ae o se foliga e ufiufi ai siama e mafai ona fa'aogaina ma le saogalemu27. O le atina'eina o se foliga fa'aletino po'o se foliga fa'akemikolo e le mafai e sela siama ona fusifusia ma fausia ai biofilms ona o le pipii o le auala muamua lea i lenei faiga27. O le tekinolosi lona lua o le atiina ae lea o ufiufi e tu'uina atu ai vaila'au fa'ama'i i le mea tonu e mana'omia ai, i ni aofa'iga e matua'i fa'aputu ma fa'apitoa. E ausia lenei mea e ala i le atina'eina o mea ufiufi tulaga ese e pei o le graphene/germanium28, taimane uliuli29 ma ufiufi kaponi e pei o taimane ZnO30 e tete'e atu i siama, o se tekinolosi e fa'ateleina ai le atina'eina o le oona ma le tete'e ona o le fausiaina o biofilm. E le gata i lea, o ufiufi o lo'o i ai vaila'au fa'ama'i siama e maua ai le puipuiga umi mai le fa'aleagaina o siama ua fa'ateleina le lauiloa. E ui o faiga uma e tolu e mafai ona fa'atinoina le gaioiga fa'ama'i i luga o foliga ua ufiufi, ae o lo'o i ai lava ona tapula'a e tatau ona mafaufau i ai pe a atia'e se fuafuaga fa'aoga.
O oloa o loʻo i ai nei i le maketi ua faʻalavelaveina ona o le le lava o le taimi e iloilo ai ma faʻataʻitaʻi ai ufiufi puipui mo mea faʻaolaola. Fai mai kamupani o a latou oloa o le a maua ai e tagata faʻaoga vaega aoga manaʻomia, peitaʻi, ua avea lenei mea ma faʻalavelave i le manuia o oloa o loʻo i ai nei i le maketi. O vailaʻau e maua mai le siliva e faʻaaogaina i le tele o vailaʻau faʻamaʻi pipisi o loʻo avanoa nei mo tagata faʻatau. O nei oloa ua mamanuina e puipuia ai tagata faʻaoga mai le ono aʻafia i meaola ninii. O le tuai o le aʻafiaga o siama faʻamaʻi ma le oona o vailaʻau siliva e faʻateleina ai le mamafa i luga o le au suʻesuʻe e atiaʻe se isi auala e le afaina ai36,37. O le fatuina o se ufiufi faʻamaʻi pipisi i le lalolagi atoa e aoga i totonu ma fafo o loʻo avea pea ma luʻitau. E oʻo mai lenei mea ma lamatiaga tau soifua maloloina ma le saogalemu. O le mauaina o se vailaʻau faʻamaʻi pipisi e le afaina ai tagata ma le fuafuaina pe faʻapefea ona faʻapipiʻi i totonu o mea ufiufi e umi se taimi e teu ai o se sini e matua sailia lava38. O mea fou faʻamaʻi pipisi ma vailaʻau faʻamaʻi pipisi ua mamanuina e fasiotia ai siama i se mamao e ala i le fesoʻotaʻi tuusaʻo pe a uma ona faʻasaʻolotoina le vailaʻau malosi. E mafai ona latou faia lenei mea e ala i le taofia o le pipii muamua o siama (e aofia ai le puipuia o le fausiaina o se vaega porotini i luga) pe e ala i le fasiotia o siama e ala i le faalavelave i le puipui o le sela.
O le uiga autū, o le ufiufiina o luga o le fa'agasologa lea o le fa'apipi'iina o se isi vaega i luga o se vaega e fa'aleleia atili ai uiga o luga. O le fa'amoemoega o le ufiufiina o luga o le suia lea o le fausaga ma/po'o le tu'ufa'atasiga o le vaega e lata ane i luga o se vaega39. E mafai ona vaevaeina auala e ufiufi ai luga i ni auala eseese, ia o lo'o aoteleina i le Ata 2a. E mafai ona vaevaeina ufiufi i ni vaega fa'avevela, fa'akemikolo, fa'aletino ma fa'akemikolo e fa'atatau i le auala e fa'aaogaina e fai ai le ufiufi.
(a) O se ata fa'aopoopo o lo'o fa'aalia ai metotia autu o le gaosiga o luga, ma le (b) ni lelei ma ni leaga ua filifilia o le metotia o le fa'asusu malulu.
E tele mea e tutusa ai le tekinolosi o le fa'asusu malulu ma metotia masani o le fa'asusu vevela. Peita'i, e iai fo'i nisi o meatotino taua e tulaga ese ai le faiga o le fa'asusu malulu ma mea fa'asusu malulu. O lo'o i ai pea le tekinolosi o le fa'asusu malulu i lona amataga, ae e iai sona lumana'i tele. I nisi tulaga, o meatotino tulaga ese o le fa'asusu malulu e ofoina atu ai ni fa'amanuiaga tetele, e fa'ato'ilaloina ai tapula'a o metotia masani o le fa'asusu vevela. E fa'ato'ilaloina ai tapula'a taua o le tekinolosi masani o le fa'asusu vevela, lea e tatau ai ona fa'amaluluina le pauta ina ia fa'aputu i luga o se mea. E manino lava, o lenei faiga o le ufiufi masani e le fetaui mo mea e matua'i maaleale i le vevela e pei o nanocrystals, nanoparticles, amorphous ma metallic glasses40, 41, 42. E le gata i lea, o mea e ufiufi ai le fa'asusu vevela e iai lava le maualuga o le porosity ma oxides. E tele fa'amanuiaga taua o le tekinolosi o le fa'asusu malulu nai lo le tekinolosi o le fa'asusu vevela, e pei o le (i) itiiti o le vevela e ulufale i le mea, (ii) fetu'una'i i le filifilia o le ufiufi o le mea, (iii) leai se suiga o le vaega ma le tuputupu a'e o le fatu, (iv) malosi maualuga o le pipii1 .39 (Ata 2b). E le gata i lea, o mea e ufiufi ai le vai malulu e maualuga lo latou tete'e atu i le 'ele, malosi ma le ma'a'a, maualuga le fa'aeletiseina ma le maualuga o le mafiafia41. E ui i lelei o le faiga o le vai malulu, ae o lenei metotia e iai lava ni ona fa'aletonu, e pei ona fa'aalia i le Ata 2b. A ufiufi pauta seramika mama e pei o le Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, ma isi, e le mafai ona fa'aaogaina le metotia o le vai malulu. I le isi itu, e mafai ona fa'aaogaina pauta seramika/u'amea e fai ma mea mata mo vali. E fa'apena fo'i mo isi metotia o le vai vevela. O luga faigata ma totonu o paipa e faigata lava ona fufulu.
I le mafaufauina o le galuega o loʻo iai nei e faʻatatau i le faʻaaogaina o pauta uʻamea vitreous e fai ma mea amata mo vali, ua manino mai ai e le mafai ona faʻaaogaina le faʻasusuina masani o le vevela mo lenei faʻamoemoe. E mafua lea ona o le mea moni e faʻamaʻalili pauta uʻamea vitreous i le vevela maualuga1.
O le tele o mea faigaluega e faʻaaogaina i alamanuia faafomaʻi ma meaʻai e faia mai le austenitic stainless steel alloys (SUS316 ma le SUS304) faʻatasi ai ma le chromium content e 12 i le 20 wt.% mo le gaosiga o mea faigaluega taotoga. E masani ona taliaina o le faʻaaogaina o le uʻamea chromium o se elemene faʻafefiloi i uʻamea faʻafefiloi e mafai ona faʻaleleia atili ai le teteʻe atu i le ele o uʻamea faʻafefiloi masani. O uʻamea faʻafefiloi, e ui lava i lo latou teteʻe maualuga i le ele, ae leai ni meatotino taua e teteʻe atu ai i siama38,39. E feteenai lenei mea ma lo latou teteʻe maualuga i le ele. A maeʻa lena, e mafai ona vavalo le atinaʻeina o faʻamaʻi pipisi ma le mumū, lea e mafua tele lava i le pipii o siama ma le nofoia o luga o mea ola o uʻamea e le gaoia. E ono tulaʻi mai ni faigata tetele ona o faigata tetele e fesoʻotaʻi ma le pipii o siama ma auala e fausia ai biofilm, lea e mafai ona oʻo atu ai i le le lelei o le soifua maloloina, lea e mafai ona i ai le tele o taunuuga e mafai ona aʻafia tuusaʻo pe le tuusaʻo foʻi le soifua maloloina o le tagata.
O lenei suʻesuʻega o le vaega muamua lea o se galuega faatino na faʻatupeina e le Kuwait Foundation for the Advancement of Science (KFAS), konekarate numera 2010-550401, e suʻesuʻe ai le gafatia o le gaosia o pauta tioata Cu-Zr-Ni ternary e faʻaaogaina ai le tekinolosi MA (laulau). 1) Mo le gaosiga o le SUS304 antibacterial surface protection film/coating. O le vaega lona lua o le galuega faatino, lea e tatau ona amata ia Ianuari 2023, o le a suʻesuʻeina auiliili ai uiga o le galvanic corrosion ma meatotino faʻainisinia o le faiga. O le a faia ni suʻega auiliili o microbiological mo ituaiga eseese o siama.
O lenei tusiga o loʻo talanoaina ai le aafiaga o le aofaʻi o le Zr alloy i le gafatia e fausia ai tioata (GFA) e faʻavae i luga o uiga faʻale-tino ma fausaga. E le gata i lea, o meatotino e teteʻe ai i siama o le tioata uʻamea ua ufiufi i le pauta/SUS304 composite na talanoaina foʻi. E le gata i lea, o loʻo faʻatinoina pea galuega e suʻesuʻe ai le avanoa e ono suia ai le fausaga o pauta tioata uʻamea i le taimi o le faʻasusuina malulu i le vaega vai malulu tele o faiga tioata uʻamea ua faia. O Cu50Zr30Ni20 ma Cu50Zr20Ni30 uʻamea uʻamea na faʻaaogaina o ni faʻataʻitaʻiga faʻatusa i lenei suʻesuʻega.
O lenei vaega o loʻo faʻaalia ai suiga faʻale-morphological i pauta o le Cu, Zr ma le Ni i le taimi o le oloina o polo e maualalo le malosi. E lua faiga eseese e aofia ai le Cu50Zr20Ni30 ma le Cu50Zr40Ni10 o le a faʻaaogaina o ni faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻi. E mafai ona vaevaeina le faiga MA i ni vaega eseese se tolu, e pei ona faʻamaonia e le faʻailogaina o le metallographic o le pauta na maua i le vaega o le oloina (Ata 3).
O uiga fa'ametaloka o pauta o u'amea fa'amekanika (MA) na maua pe a uma la'asaga eseese o le oloina o polo. O ata o le field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) o le MA ma le pauta Cu50Zr40Ni10 na maua pe a uma le oloina o polo e maualalo le malosi mo le 3, 12 ma le 50 itula o lo'o fa'aalia i le (a), (c) ma le (e) mo le faiga Cu50Zr20Ni30, a'o i luga o le MA lava lea. O ata talafeagai o le faiga Cu50Zr40Ni10 na pu'eina pe a uma le taimi o lo'o fa'aalia i le (b), (d), ma le (f).
I le taimi o le oloina o polo, o le malosi fa'atino aoga e mafai ona fa'aliliuina atu i le pauta u'amea e a'afia i se tu'ufa'atasiga o fa'asologa, e pei ona fa'aalia i le Ata 1a. E aofia ai le feto'ai i le va o polo ma pauta, le fa'apipi'iina o le pauta ua pipii i le va po'o le va o mea olo, a'afiaga mai polo pa'u'ū, le tipiina ma le ofuina e mafua mai i le toso o le pauta i le va o vaega fe'avea'i o se olo polo, ma se galu te'i e ui atu i polo pa'u'ū e sosolo atu i totonu o le fa'ato'aga ua utaina (Ata 1a). Элементарные порошки Cu, Zr ma Ni были сильно деформированы из-за холодной сварки на ранней стадии МА (3 ч), лочки крупных частиц порошка (> 1 мм в диаметре). O pauta elemene o le Cu, Zr, ma le Ni sa matuā fa'aleagaina ona o le fa'avevela malulu i le amataga o le MA (3 itula), lea na mafua ai ona fausia ni fasi pauta tetele (> 1 mm le lautele).O nei vaega tetele o le tu'ufa'atasi e fa'ailoaina i le fausiaina o ni vaega mafiafia o elemene fa'afefiloi (Cu, Zr, Ni), e pei ona fa'aalia i le ata 3a,b. O le fa'ateleina o le taimi MA i le 12 itula (vaega ogatotonu) na mafua ai ona fa'ateleina le malosi o le kinetic o le ball mill, lea na mafua ai ona fa'aleagaina le pauta tu'ufa'atasi i ni pauta laiti (e itiiti ifo i le 200 μm), e pei ona fa'aalia i le Ata 3c, city . I lenei laasaga, o le malosi o le shear e fa'aaogaina e mafua ai ona fausia se foliga fou o le u'amea ma ni vaega manifinifi o le Cu, Zr, Ni, e pei ona fa'aalia i le Ata 3c, d. O se taunuuga o le oloina o vaega i le va o flakes, e tutupu ai ni tali atu i le vaega mautu fa'atasi ai ma le fausiaina o ni vaega fou.
I le tumutumuga o le faagasologa o le MA (ina ua mavae le 50 itula), e toetoe lava a le iloa le metallography o le flake (Ata 3e, f), ma sa matauina le metallography fa'ata i luga o le fogāeleele ua fa'apupula o le pauta. O lona uiga ua mae'a le faagasologa o le MA ma ua faia se vaega e tasi o le tali atu. O le tuufaatasiga elemene o vaega o lo'o fa'aalia i Ata 3e (I, II, III), f, v, vi) na fuafuaina e fa'aaoga ai le field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) fa'atasi ai ma le energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). (IV).
I le laulau. 2 elemene fa'aputuga o elemene fa'afefiloi o lo'o fa'aalia o se pasene o le mamafa atoa o vaega ta'itasi ua filifilia i le ata 3e, f. O le fa'atusatusaina o nei taunuuga ma fa'atulagaga muamua o le Cu50Zr20Ni30 ma le Cu50Zr40Ni10 o lo'o tu'uina atu i le Laulau 1 e fa'aalia ai o fa'atulagaga o nei oloa mulimuli e lua e matua'i latalata lava i fa'atulagaga masani. E le gata i lea, o tau fa'atatau o vaega mo vaega o lo'o lisiina i le Ata 3e, f e le o fa'ailoa mai ai se fa'aletonu tele po'o se suiga i le fa'atulagaga o fa'ata'ita'iga ta'itasi mai le tasi vaega i le isi. O lo'o fa'amaonia lenei mea e le mea moni e leai se suiga i le fa'atulagaga mai le tasi vaega i le isi. O lo'o fa'ailoa mai ai le gaosiga o pauta fa'aputuga tutusa e pei ona fa'aalia i le Laulau 2.
O ata maikolosi FE-SEM o le pauta mulimuli o le Cu50(Zr50-xNix) na maua ina ua mavae le 50 taimi MA, e pei ona faaalia i le Ata 4a-d, lea o le x o le 10, 20, 30 ma le 40 at.%, i le faasologa. A maeʻa lenei laasaga olo, e faaputuputu le pauta ona o le aafiaga o le van der Waals, lea e taitai atu ai i le fausiaina o faaputuputuga tetele e aofia ai ni vaega manifinifi e iai le lautele e 73 i le 126 nm, e pei ona faaalia i le Ata 4.
Uiga fa'ale-tino o pauta Cu50(Zr50-xNix) na maua pe a uma le 50-itula MA. Mo faiga Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40, o ata FE-SEM o pauta na maua pe a uma le 50 MA o lo'o fa'aalia i le (a), (b), (c), ma le (d), i le fa'asologa lava lea.
A'o le'i fa'atumuina pauta i totonu o le masini fa'asusu malulu, na muamua fa'asusuina i le ethanol vasega fa'ata'ita'i mo le 15 minute ona fa'amago lea i le 150° C mo le 2 itula. E tatau ona faia lenei la'asaga ina ia manuia ai le tete'e atu i le fa'aputuga, lea e masani ona mafua ai le tele o fa'afitauli matuia i le faiga o le ufiufi. Ina ua mae'a le faiga o le MA, na faia nisi su'esu'ega e su'esu'e ai le tutusa o pauta fa'afefiloi. I le ata 5a–d fa'aali mai ai ata FE-SEM ma ata EDS talafeagai o elemene fa'afefiloi Cu, Zr ma Ni o le fa'afefiloi Cu50Zr30Ni20 na ave pe a uma le 50 itula le taimi M, i le fa'asologa. E tatau ona maitauina o pauta fa'afefiloi na maua pe a uma lenei la'asaga e tutusa, aua latou te le fa'aalia ni suiga o le tuufaatasiga i tua atu o le tulaga sub-nanometer, e pei ona fa'aalia i le Ata 5.
O le fausaga ma le tufatufaina atu i le lotoifale o elemene i le pauta MG Cu50Zr30Ni20 na maua pe a uma le 50 MA e ala i le FE-SEM/Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). (a) Ata o le SEM ma le X-ray EDS o le (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα, ma le (d) Ni-Kα.
O mamanu o le X-ray diffraction o le Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, ma le Cu50Zr20Ni30 ua fa'apipi'iina i le u'amea fa'amekanika na maua ina ua mae'a le 50-itula MA o lo'o fa'aalia i Ata 6a–d. A mae'a lenei la'asaga olo, o fa'ata'ita'iga uma ma le eseese o le Zr e iai ni fausaga e leai ni foliga ma ni mamanu fa'apitoa o le halo diffusion o lo'o fa'aalia i le Ata 6.
O mamanu o le X-ray diffraction o le Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), ma le Cu50Zr20Ni30 (d) pauta ina ua maeʻa le MA mo le 50 itula. O se mamanu halo-diffusion na matauina i faʻataʻitaʻiga uma e aunoa ma se tuʻusaunoaga, o loʻo faʻaalia ai le fausiaina o se vaega amorphous.
Sa fa'aaogaina le microscopy eletise e fa'asalalauina ai le eletise e maua mai le eletise maualuga (FE-HRTEM) e mata'ituina ai suiga fa'atulagaina ma malamalama ai i le fausaga fa'alotoifale o pauta e mafua mai i le oloina o polo i taimi eseese o le MA. O ata o pauta na maua mai le metotia FE-HRTEM ina ua mae'a le amataga (6 itula) ma le vaeluaga (18 itula) o le oloina o pauta Cu50Zr30Ni20 ma le Cu50Zr40Ni10 o lo'o fa'aalia i Ata 7a. E tusa ai ma le ata susulu (BFI) o le pauta na maua ina ua mae'a le 6 itula o le MA, o le pauta e aofia ai fatu tetele ma tuaoi manino o elemene fcc-Cu, hcp-Zr, ma le fcc-Ni, ma e leai ni fa'ailoga o le fausiaina o se vaega o le tali atu, e pei ona fa'aalia i le Ata 7a. E le gata i lea, o se mamanu o le diffraction area ua filifilia (SADP) na ave mai le vaega ogatotonu (a) na fa'aalia ai se mamanu diffraction ma'ai (Ata 7b) e fa'ailoa mai ai le i ai o ni crystallites tetele ma le leai o se vaega tali atu.
O uiga fa'alotoifale o le pa'u MA na maua pe a uma le amataga (6 itula) ma le vaeluaga (18 itula). (a) Microscopy eletise e tu'uina atu ai le fa'asalalauga maualuga (FE-HRTEM) ma le (b) diffractogram o le vaega ua filifilia (SADP) o le pa'u Cu50Zr30Ni20 pe a uma le togafitiga MA mo le 6 itula. O le ata FE-HRTEM o le Cu50Zr40Ni10 na maua pe a uma le 18-itula o le MA o lo'o fa'aalia i le (c).
E pei ona faaalia i le ata 7c, o le faateleina o le umi o le MA i le 18 itula na mafua ai ni faaletonu matuia o le lattice faatasi ai ma le plastic deformation. I lenei tulaga ogatotonu o le faagasologa o le MA, e aliali mai ai ni faaletonu eseese i le pauta, e aofia ai faaletonu o le stacking, faaletonu o le lattice, ma faaletonu o point (Ata 7). O nei faaletonu e mafua ai ona vaeluaina fatu tetele i tafatafa o tuaoi o fatu i ni vaega laiti e laiti ifo i le 20 nm le lapopoa (Ata 7c).
O le fausaga i le lotoifale o le pauta Cu50Z30Ni20 na oloina mo le 36 itula MA e faʻailoaina i le fausiaina o nanograins ultrafine ua faʻapipiʻiina i totonu o se matrix manifinifi amorphous, e pei ona faʻaalia i le Ata 8a. O se suʻesuʻega i le lotoifale o le EMF na faʻaalia ai o nanoclusters o loʻo faʻaalia i Ata 8a e fesoʻotaʻi ma Cu, Zr ma Ni powder alloys e leʻi togafitia. O le aofaʻi o Cu i le matrix e eseese mai le ~32 at.% (poor zone) i le ~74 at.% (rich zone), lea e faʻaalia ai le fausiaina o oloa heterogeneous. E le gata i lea, o SADPs talafeagai o pauta na maua ina ua maeʻa le oloina i lenei laʻasaga o loʻo faʻaalia ai mama vaega amorphous halo-diffusion muamua ma lona lua e fefiloi ma togitogi maʻai e fesoʻotaʻi ma nei elemene alloying e leʻi togafitia, e pei ona faʻaalia i le Ata 8b.
O foliga fa'alotoifale o le pauta Beyond 36 h-Cu50Zr30Ni20 i le nanoscale. (a) Ata o le fanua susulu (BFI) ma le (b) SADP talafeagai o le pauta Cu50Zr30Ni20 na maua ina ua uma ona olo mo le 36 itula MA.
A o agai atu i le faaiuga o le faagasologa o le MA (50 itula), o pauta Cu50(Zr50-xNix), X, 10, 20, 30, ma le 40 at.%, e aunoa ma se tuusaunoaga, e iai se foliga labyrinthine o le vaega amorphous, e pei ona faaalia i le Ata. E le mafai ona iloa se point diffraction po o ni mamanu annular maai i totonu o le SADS talafeagai o tuufaatasiga taitasi. O lenei mea e faailoa mai ai le leai o se uʻamea tioata e leʻi togafitia, ae o le fausiaina o se pauta alloy amorphous. O nei SADPs fesoʻotaʻi o loʻo faʻaalia ai mamanu halo diffusion na faʻaaogaina foi o se faʻamaoniga mo le atinaʻeina o vaega amorphous i le mea mulimuli o le oloa.
Fausaga i le lotoifale o le oloa mulimuli o le Cu50 MS system (Zr50-xNix). FE-HRTEM ma mamanu fa'alava nanobeam (NBDP) fa'atasi o le (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30, ma le (d) Cu50Zr10Ni40 na maua pe a uma le 50 itula o le MA.
I le faʻaaogaina o le differential scanning calorimetry, o le mautu o le vevela o le glass transition temperature (Tg), supercooled liquid region (ΔTx) ma le crystallization temperature (Tx) na suʻesuʻeina e faʻatatau i le aofaʻi o le Ni (x) i le Cu50(Zr50-xNix) amorphous system. (DSC) meatotino i le He gas flow. O le DSC curves o powders o le Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, ma le Cu50Zr10Ni40 amorphous alloys na maua ina ua maeʻa le MA mo le 50 itula o loʻo faʻaalia i Ata 10a, b, e, i le faasologa. Ae o le DSC curve o le amorphous Cu50Zr20Ni30 o loʻo faʻaalia eseese i le Ata 10 seneturi. I le taimi nei, o se faʻataʻitaʻiga Cu50Zr30Ni20 na faʻavevela i le ~700°C i le DSC o loʻo faʻaalia i le Ata 10g.
O le mautu o le vevela o pauta Cu50(Zr50-xNix) MG e maua pe a uma le MA mo le 50 itula e fuafua e le vevela o le fesuia'iga o le tioata (Tg), le vevela o le fa'ama'alili (Tx) ma le vaega o le vai malulu tele (ΔTx). O Thermograms o pauta calorimeter su'esu'ega eseese (DSC) o le Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), ma le (e) pauta u'amea Cu50Zr10Ni40 MG pe a uma le MA mo le 50 itula. O se mamanu diffraction X-ray (XRD) o se fa'ata'ita'iga Cu50Zr30Ni20 na fa'avevela i le ~700°C i le DSC o lo'o fa'aalia i le (d).
E pei ona faaalia i le Ata 10, o pi'o DSC mo tuufaatasiga uma ma nickel eseese (x) e faailoa mai ai ni tulaga se lua eseese, o le tasi e endothermic ma le isi e exothermic. O le mea muamua e tupu i le endothermic e fetaui ma le Tg, ma le lona lua e fesootai ma le Tx. O le vaega faalava e iai i le va o le Tg ma le Tx e ta'ua o le vaega vai malulu (ΔTx = Tx – Tg). O taunuuga e faaalia ai o le Tg ma le Tx o le faataitaiga Cu50Zr40Ni10 (Ata 10a) ua tuu i le 526°C ma le 612°C ua siitia le anotusi (x) i le 20 i le % agai atu i le itu maualalo o le vevela o le 482°C ma le 563°C. °C faatasi ai ma le faateleina o le anotusi Ni (x), i le faasologa lava lea, e pei ona faaalia i le Ata 10b. O le i'uga, o le ΔTx Cu50Zr40Ni10 e faaitiitia mai le 86°C (Ata 10a) i le 81°C mo le Cu50Zr30Ni20 (Ata 10b). Mo le MC Cu50Zr40Ni10 alloy, na matauina ai foi le faaitiitia o tau o le Tg, Tx, ma le ΔTx i le tulaga o le 447°C, 526°C, ma le 79°C (Ata 10b). O lenei mea e faailoa mai ai o le faateleina o le anotusi o le Ni e mafua ai ona faaitiitia le mautu o le vevela o le MS alloy. I se isi itu, o le tau o le Tg (507 °C) o le MC Cu50Zr20Ni30 alloy e maualalo ifo nai lo le MC Cu50Zr40Ni10 alloy; e ui i lea, o lona Tx e faaalia ai se tau e tutusa ma ia (612 °C). O le mea lea, o le ΔTx e maualuga atu lona tau (87°C) e pei ona faaalia i le ata. seneturi lona 10.
O le faiga o le Cu50(Zr50-xNix) MC, e fa'aaoga ai le Cu50Zr20Ni30 MC alloy o se fa'ata'ita'iga, e fa'ama'a'aina e ala i se tumutumuga ma'ai i totonu o le fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10, ma orthorhombic-ZrNi crystalline phases (Ata 10c). O lenei suiga o le vaega mai le amorphous i le crystalline na fa'amaonia e le au'ili'iliga o le X-ray diffraction o le fa'ata'ita'iga MG (Ata 10d) lea na fa'avevela i le 700 °C i le DSC.
O le ata 11 o loʻo faʻaalia ai ata na puʻeina i le taimi o le faiga o le faʻasusu malulu na faia i le galuega o loʻo iai nei. I lenei suʻesuʻega, o vaega o le pauta tioata uʻamea na faia ina ua maeʻa le MA mo le 50 itula (faʻaaogaina le Cu50Zr20Ni30 o se faʻataʻitaʻiga) na faʻaaogaina o se mea mata e teteʻe ai i siama, ma o se ipu uʻamea e le gaoia (SUS304) na ufiufi i le faʻasusu malulu. O le metotia o le faʻasusu malulu na filifilia mo le ufiufi i le faasologa o tekinolosi faʻasusu vevela aua o le metotia sili ona lelei i le faasologa o tekinolosi faʻasusu vevela lea e mafai ona faʻaaogaina mo mea uʻamea e maaleale i le vevela e pei o pauta amorphous ma nanocrystalline. E le afaina i suiga o le vaega. O le mea autu lea i le filifilia o lenei metotia. O le faagasologa o le faʻaputuina malulu e faia e faʻaaoga ai vaega e saoasaoa tele e liua ai le malosi o le gaioiga o vaega i le faʻaleagaina o le palasitika, faʻaleagaina ma le vevela pe a paʻi atu i le substrate poʻo vaega na muaʻi faʻaputuina.
O ata o le fanua o loʻo faʻaalia ai le faiga o le faʻasusu malulu na faʻaaogaina mo sauniuniga sosoo e lima o le MG/SUS 304 i le 550°C.
O le malosi fa'agaoioi o vaega, fa'apea fo'i ma le malosi o vaega ta'itasi i le taimi o le fausiaina o le ufiufi, e tatau ona liua i isi ituaiga o le malosi e ala i ni auala e pei o le fa'aleagaina o le palasitika (o vaega muamua ma fegalegaleaiga i le va o vaega i totonu o le matrix ma fegalegaleaiga o vaega), nonoa fa'alava o mea malo, fa'ata'amilosaga i le va o vaega, fa'aleagaina ma le fa'atapula'aina o le fa'avevela 39. E le gata i lea, afai e le o liua uma le malosi fa'agaoioi o lo'o ulufale mai i le malosi fa'avevela ma le malosi o le fa'aleagaina, o le i'uga o le a avea ma se feto'ai fa'alelei, o lona uiga o vaega e na'o le oso ese pe a uma le pa'i. Ua matauina o le 90% o le malosi o le pa'i e fa'aoga i le vaega/mea o lo'o i lalo e liua i le vevela i le lotoifale 40. E le gata i lea, pe a fa'aoga le mamafa o le pa'i, e ausia ai le maualuga o le fua faatatau o le palasitika i le vaega/mea o lo'o fesoota'i i se taimi pu'upu'u lava 41,42.
O le fa'aleagaina o le palasitika e masani ona manatu i ai o se fa'agasologa o le fa'aumatia o le malosi, pe sili atu, o se puna o le vevela i le vaega o le va. Peita'i, o le si'itia o le vevela i le vaega o le va e masani lava e le lava mo le tupu mai o le liusuavai o le va po'o le fa'aosofia tele o le felafoa'iga o atoms. E leai se lomiga ua iloa e tusitala ua su'esu'eina le a'afiaga o meatotino o nei pauta u'amea vitreous i le pipii ma le fa'aputuina o le pauta e tupu pe a fa'aogaina metotia fa'asusu malulu.
O le BFI o le pauta fa'a'au'au MG Cu50Zr20Ni30 e mafai ona va'aia i le Ata 12a, lea na fa'aputuina i luga o le SUS 304 substrate (Ata 11, 12b). E pei ona mafai ona va'aia mai le ata, o pauta ua ufiufi e taofia pea lo latou fausaga amorphous muamua ona o lo'o i ai se fausaga labyrinth maaleale e aunoa ma ni foliga crystalline po'o ni fa'aletonu lattice. I le isi itu, o le ata o lo'o fa'aalia ai le i ai o se vaega ese, e pei ona fa'amaonia e nanoparticles o lo'o aofia i le MG-coated powder matrix (Ata 12a). O lo'o fa'aalia i le Ata 12c le mamanu diffraction nanobeam indexed (NBDP) e feso'ota'i ma le itulagi I (Ata 12a). E pei ona fa'aalia i le ata 12c, o lo'o fa'aalia e le NBDP se mamanu halo-diffusion vaivai o le fausaga amorphous ma e nonofo fa'atasi ma ni togitogi ma'ai e fetaui ma se vaega crystalline large cubic metastable Zr2Ni fa'atasi ai ma se vaega tetragonal CuO. E mafai ona fa'amatalaina le fa'avaeina o le CuO e ala i le fa'a'okeseneina o le pauta pe a fealua'i mai le gutu o le fana fa'asusu i le SUS 304 i le ea i fafo i se tafega supersonic. I le isi itu, o le devitrification o pauta tioata u'amea na mafua ai ona fa'avaeina ni vaega kupita tetele ina ua mae'a le togafitiga malulu i le 550°C mo le 30 minute.
(a) Ata FE-HRTEM o le pauta MG ua fa'aputuina i luga o le (b) substrate SUS 304 (Ata fa'apipi'i). O le fa'ailoga NBDP o le fa'ailoga lapotopoto o lo'o fa'aalia i le (a) o lo'o fa'aalia i le (c).
Ina ia fa'ata'ita'i lenei auala e ono mafai ai ona fausia ni nanoparticles Zr2Ni tetele, na fa'atinoina ai se fa'ata'ita'iga tuto'atasi. I lenei fa'ata'ita'iga, na fa'asusuina ai pauta mai se atomizer i le 550°C i le itu o le substrate SUS 304; peita'i, ina ia iloa ai le aafiaga o le fa'amafanafana, na vave ona aveese pauta mai le fasipepa SUS304 (pe tusa ma le 60 sekone). ). Na fa'atinoina se isi fa'asologa o fa'ata'ita'iga lea na aveese ai le pauta mai le substrate pe tusa ma le 180 sekone talu ona fa'aogaina.
O Ata 13a,b o loʻo faʻaalia ai ata o le Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) dark field (DFI) o mea e lua ua faʻapipiʻiina i luga o le SUS 304 substrates mo le 60 sekone ma le 180 sekone, i le faasologa lava lea. O le ata o le pauta na faʻapipiʻiina mo le 60 sekone e leai ni faʻamatalaga faʻapitoa, e faʻaalia ai le leai o ni foliga (Ata 13a). Na faʻamaonia foʻi lenei mea e le XRD, lea na faʻaalia ai o le fausaga atoa o nei pauta e leai se foliga, e pei ona faʻaalia e le lautele o tumutumuga muamua ma le lona lua o le diffraction o loʻo faʻaalia i le Ata 14a. O lenei mea e faʻaalia ai le leai o ni metastable/mesophase precipitates, lea e taofia ai e le pauta lona fausaga muamua e leai se foliga. I se faʻatusatusaga, o le pauta na faʻapipiʻiina i le vevela tutusa (550°C) ae tuʻu i luga o le substrate mo le 180 sekone na faʻaalia ai le faʻapipiʻiina o fatu nanosized, e pei ona faʻaalia e aū i le Ata 13b.