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Biofilms o se vaega taua i le atinaʻeina o faʻamaʻi pipisi, aemaise lava pe a aʻafia ai masini faʻafomaʻi.O lenei faʻafitauli e tuʻuina atu se luʻitau tele i le falemaʻi, ona o vailaʻau faʻamaʻi masani e mafai ona naʻo le faʻaumatiaina o biofilms i se tulaga faʻatapulaʻa. ua aliaʻe e pei o coatings antimicrobial lelei.I le taimi lava lea e tasi, ua faateleina le faaaogaina o tekinolosi spray malulu ona o se auala talafeagai mo le faagasologa o mea vevela-maaleale. Vaega o le faamoemoega o lenei suesuega o le atiina ae o se tala fou antibacterial ata tioata metallic e aofia ai ternary Cu-Zr-Ni faaaogaina metotia alloying masini. vevela. O mea fa'apipi'i fa'apipi'iina i tioata u'amea na mafai ona fa'aitiitia tele le fa'atupuina o le biofilm e le itiiti ifo i le 1 ogalaau pe a fa'atusatusa i le sila.
I le talafaasolopito atoa o tagata, soʻo se sosaiete ua mafai ona mamanuina ma faʻalauiloa le faʻaofiina o mea fou e fetaui ma ona manaʻoga faapitoa, lea na mafua ai le faʻaleleia atili o le faʻatinoga ma le faʻavasegaina i se tamaoaiga faʻavaomalo 1. E masani lava ona faʻaalia i le malosi o le tagata e atiaʻe ai mea ma mea faʻapipiʻi meafaigaluega ma mamanu mo mea faʻapipiʻi ma faʻamatalaga e ausia ai tupe maua i le soifua maloloina, aʻoaʻoga, alamanuia, tamaoaiga, aganuu ma isi vaega mai le tasi atunuu poʻo le itulagi o loʻo fuaina i le isi itu. 2 Mo le 60 tausaga, ua tuʻuina atu e saienitisi mea le tele o lo latou taimi e taulaʻi atu ai i se tasi o popolega tele: o le tulituliloaina o tala fou ma mea faʻapitoa. O suʻesuʻega talu ai nei na taulaʻi i le faʻaleleia o le lelei ma le faʻatinoga o mea o loʻo i ai, faʻapea foʻi ma le faʻapipiʻiina ma le fatuina o ituaiga fou fou.
O le faʻaopoopoga o elemene faʻafefiloi, o le fesuiaiga o le microstructure meafaitino, ma le faʻaogaina o le vevela, masini poʻo le thermo-mechanical process techniques ua mafua ai le faʻaleleia atili o le masini, vailaʻau ma mea faʻaletino o le tele o mea eseese. nanoparticles, nanotubes, quantum dots, zero-dimensional, amorphous metallic glasses, and high-entropy alloys ua na o ni faʻataʻitaʻiga o mea faʻapitoa na faʻalauiloaina i le lalolagi talu mai le ogatotonu o le seneturi talu ai. equilibrium, o se vasega fou atoa o u'amea metastable, ua ta'ua o tioata u'amea, ua maua.
O lana galuega i Caltech i le 1960 na aumaia ai se suiga i le manatu o uʻamea uʻamea ina ua ia synthesized glassy Au-25 i.% Si alloys e ala i le vave solidifying vai i le toeitiiti atoa le miliona tikeri i le lua 4.Professor Pol Duwezs 'maua mea na tutupu e le gata na faasilasilaina le amataga o le talafaasolopito o matatioata metallic (MG), ae mafaufau foi e uiga i se ala uʻamea tagataliest. suʻesuʻega paionia i le tuʻufaʻatasia o MG alloys, toetoe lava o tioata uʻamea uma na gaosia atoa e ala i le faʻaaogaina o se tasi o metotia nei; (i) fa'asao vave o le liusuavai po'o le ausa, (ii) fa'atama'i fa'atama o le lattice, (iii) fa'aletino fa'aletino i le va o elemene u'amea mama, ma (iv) fa'aliliuga-tulaga malo o vaega metatable.
E iloga MG i lo latou leai o se faasologa atomic umi e fesootaʻi ma tioata, o se uiga faʻamalamalamaina o tioata. I le lalolagi i aso nei, ua tele le alualu i luma i le fanua o tioata metallic. O mea fou ia ma mea manaia e fiafia e le gata i le fisiki malo, ae faʻapea foʻi i metallurgy, kemisi i luga o le eleele, tekinolosi, biology ma le tele o isi mea faʻapitoa e faʻaalia ai le faʻaalia o mea fou. fa'aoga fa'atekonolosi i le tele o matā'upu. O lo'o i ai nisi o mea taua; (i) maualuga le malosi o le masini ma le malosi e maua ai, (ii) maualuga le maneta, (iii) maualalo le faʻamalosi, (iv) faʻalavelave faʻaleagaina, (v) tutoatasi o le vevela O le conductivity o le 6,7.
Mechanical alloying (MA) 1,8 o se faiga fou fou, muamua faʻafeiloaʻi i le 19839 e Prof. CC Kock ma paʻaga. Na latou saunia ni paʻu amorphous Ni60Nb40 e ala i le oloina o se paluga o elemene mama i le vevela o le ambient e latalata i le vevela o le potu. E masani lava, o le tali MA o loʻo faia i le va o le faʻapipiʻiina o paʻu mea faʻafefe i totonu o se reactor, e masani ona faia i le uʻamea uʻamea i totonu o se polo mill 10 (Fig. 1a, b). Talu mai lena taimi, o lenei masini faʻaoso malosi-setete faʻaogaina auala na faʻaaogaina e saunia ai le fou amorphous / metallic glass alloy powders e faʻaaoga ai le maualalo (Fig. 1c) mills11,12,13,14,15 , 16. Aemaise lava, o lenei auala ua faaaogaina e saunia faiga immiscible e pei o Cu-Ta17, faapea foi ma alloys mataʻutia liusuavai maualuga e pei o faiga uʻamea Al-sui (TM; Zr, Hf, Nb ma Ta) 18,19 ma Fe-W20 , lea e le mafai ona maua le tele o le sauniuniga o le MAF sili ona masani, lea e le mafai ona maua le auala sili ona malosi. meafaigaluega nanotechnology mo le saunia o alamanuia-fua nanocrystalline ma nanocomposite paʻu vaega vaega o oxide uʻamea, carbides, nitrides, hydrides, carbon nanotubes, nanodiamonds, Faʻapea foʻi ma le faʻamautuina lautele e ala i se auala pito i lalo 1 ma tulaga metastable.
Fa'ata'ita'iga o lo'o fa'aalia ai le fa'aogaina o le auala e saunia ai Cu50(Zr50−xNix) u'amea tioata (MG) fa'apipi'i/SUS 304 i lenei su'esu'ega.(a) Sauniuniga o pa'u u'amea MG fa'atasi ai ma fa'aputuga Nini eseese x (x; 10, 20, 30 ma le 40 i.%) fa'aaoga ai le faiga o polo e viliina ai le malosi maualalo.(a) O le mea faigaluega amata fa'apipi'iina i totonu o se meafaigaluega amata. o loʻo faʻamaufaʻailogaina i totonu o se pusa totigilima e tumu i le He atmospera.(c) O se faʻataʻitaʻiga manino o le vaʻa olo e faʻaalia ai le gaioiga o le polo i le taimi o le olo.
Pe a oo mai i luga o le tele o mea (substrates), inisinia luga e aofia ai le mamanu ma le fesuiaiga o luga (substrates) e maua ai ni uiga faapitoa faaletino, kemikolo ma tekinolosi e le o iai i totonu o le uluai mea tele. metallurgical, mechanical or chemical techniques.I le avea ai o se faiga lauiloa, o se ufiufi ua na o le faauigaina o se tasi po o le tele o laulau o meafaitino na teuina i luga o le fogaeleele o se mea tele (substrate) e faia i se isi mea.
Ina ia mafai ona teuina faʻapipiʻi talafeagai i luga ole laiga ma mafiafia e amata mai i nai micrometers (i lalo ole 10-20 micrometers) i luga ole 30 micrometers poʻo ni nai millimeters, e mafai ona faʻaaogaina le tele o metotia ma metotia. e aofia ai le u'u, fa'afefeteina , fa'aputuga ausa fa'aletino (PVD), fa'ama'i fa'ama'i (CVD), fa'amama fa'amama fa'afefeteina ma fa'ata'ita'iga fa'ato'a malulu 24 (Fig. 1d).
Biofilms o loʻo faʻamatalaina o microbial community e le mafai ona faʻapipiʻiina i luga o luga ma siʻosiʻomia e le tagata lava ia e gaosia extracellular polymers (EPS). O le faʻavaeina o le biofilm matua maualuga e mafai ona oʻo atu ai i le tele o gau i le tele o vaega o pisinisi, e aofia ai le alamanuia o meaʻai, vai, ma le soifua maloloina siosiomaga. Staphylococci) e faigata ona togafitia. E le gata i lea, o biofilms matutua ua lipotia mai e 1000-sili atu le tetee atu i togafitiga faʻamaʻi pe a faatusatusa i sela siama planktonic, lea e manatu o se luʻitau faʻamaʻi tele. O mea faʻapipiʻi luga o le antimicrobial na maua mai i mea faʻapitoa masani na faʻaaogaina i le talafaasolopito. faatafunaga.
O le salalau lautele o le tetee atu o siama i togafitiga faʻamaʻi ona o le faʻavaeina o le biofilm ua mafua ai le manaʻomia o le atinaʻeina o se mea faʻapipiʻi lelei le antimicrobial membrane e mafai ona faʻaoga saogalemu27. O le atinaʻeina o se tino poʻo vailaʻau faʻapipiʻi i luga ole mea e taofia ai sela siama e fusifusia ma fausia ai biofilms ona o le pipii o le auala muamua lea i lenei faagasologa27. O le tekinolosi lona lua e mafai ai ona atiaʻe vailaʻau faʻamaʻi faʻamaʻi e faʻapipiʻi muamua. e manaʻomia, i le maualuga ma le faʻaogaina o aofaʻi. E ausia lenei mea e ala i le atinaʻeina o mea faʻapipiʻi tulaga ese e pei o le graphene / germanium28, black diamond29 ma le ZnO-doped taimane-pei o le carbon coatings30 e tetee atu i siama, o se tekinolosi e faʻateleina le Toxicity ma le atinaʻeina o le tetee ona o le biofilm formation e matua faʻaitiitia. fa'aleaga ua amata ona sili atu ona ta'uta'ua. E ui lava o faiga uma e tolu e mafai ona fa'atupuina a'afiaga fa'ama'i i luga o luga o le ufiufi, e tofu i latou ma a latou lava seti o tapula'a e tatau ona mafaufauina pe a atia'e ta'iala o talosaga.
O oloa i le taimi nei i luga o le maketi o loʻo faʻalavelaveina i le le lava o le taimi e suʻesuʻe ai ma faʻataʻitaʻiina faʻapipiʻi puipuiga mo mea faʻapitoa faʻaola. Fai mai Kamupani o latou oloa o le a tuʻuina atu i tagata faʻaoga ni mea e manaʻomia; ae ui i lea, o lenei mea ua avea ma faʻalavelave i le manuia o oloa o loʻo i ai nei i luga o le maketi. O mea faʻapipiʻi e maua mai i le siliva o loʻo faʻaaogaina i le tele o togafitiga faʻamaʻi faʻamaʻi o loʻo avanoa nei i tagata faʻatau. e galue i totonu ma fafo o loʻo faʻamaonia pea o se galuega faigata. E mafua ona o aʻafiaga e fesoʻotaʻi ma le soifua maloloina ma le saogalemu. Suʻesuʻeina o se vailaʻau faʻamaʻi e itiiti le afaina i tagata ma mafaufau pe faʻafefea ona tuʻufaʻatasia i totonu o mea faʻapipiʻi faʻapipiʻi ma se olaga umi atu o se sini e sili ona sailia38. The latest antimicrobial and anti-biofilm material is designed to contact direct to contact. e mafai ona faia lenei mea e ala i le taofiofia o le pipii muamua o siama (e aofia ai le tetee atu i le fausiaina o se polotini i luga o le fogaeleele) poʻo le fasiotia o siama e ala i le faʻalavelave i le puipui o le sela.
O le mea autu, o le faʻapipiʻiina o luga o le faʻagasologa lea o le tuʻuina atu o se isi vaega i luga o se vaega e faʻaleleia ai uiga faʻapitoa. O le sini o le faʻapipiʻiina o luga o le faʻaogaina lea o le microstructure ma / poʻo le tuʻufaʻatasia o le vaega lata ane o le vaega39. E mafai ona vaevaeina auala faʻapipiʻi i luga o auala eseese, lea o loʻo aoteleina i le Ata 2a. Coatings e mafai ona faʻavasegaina, faʻaogaina o vailaʻau, vailaʻau faʻapitoa, vailaʻau faʻaogaina, vailaʻau faʻainisinia, faʻaogaina i le faʻaogaina o vailaʻau, vailaʻau faʻainisinia, faʻaogaina, faʻaogaina o vailaʻau faʻapitoa, vailaʻau faʻaogaina, faʻaogaina o vailaʻau faʻapitoa, vailaʻau faʻaogaina, vailaʻau faʻapitoa, vailaʻau faʻaaogaina. e fai ai le ufiufi.
(a) Fa'amaufa'ailoga o lo'o fa'aalia ai metotia fa'afaigāluega autu o lo'o fa'aogaina i luga ole laiga, ma (e) mea lelei ma fa'aletonu filifilia ole metotia fa'afefe malulu.
E tele mea e tutusa ai le tekonolosi fa'afefete ma le masani. liusuavai ina ia mafai ona teuina i luga o le substrate.E manino lava, e le talafeagai lenei faiga faʻapipiʻi masani mo mea e sili ona vevela-maaleale e pei o nanocrystals, nanoparticles, amorphous ma metallic tioata40, 41, 42. E le gata i lea, o mea faʻapipiʻi vevela mea e faʻaalia i taimi uma le maualuga o le porosity ma le oxides.Cold spray technology i le tele o tekinolosi faʻaogaina o le vevela, faʻaogaina le tele o tekinolosi faʻamalo, faʻaogaina le faʻaogaina o le vevela tele, faʻafefeteina faʻafefete faʻapipiʻiina e le tele o mea faʻaogaina. (ii) fetuutuunai i filifiliga e ufiufi substrate, (iii) leai se suiga vaega ma le tuputupu ae o fatu , (iv) malosi sootaga maualuga1,39 (Fig. 2b) E le gata i lea, o loʻo i ai i le faʻaopoopoga o mea faʻapipiʻi malulu e faʻafefeteina maualuga, maualuga le malosi ma le maʻaʻa, maualuga eletise eletise ma maualuga maualuga41. Faʻafeagai ma le lelei o le faʻaogaina o le malulu o loʻo i ai le faʻaogaina o lenei faʻafitauli, o loʻo i ai pea i nisi o faʻaogaina le faʻaogaina o le faʻaogaina o lenei metotia, o loʻo i ai pea le faʻaogaina o le faʻaogaina o le malulu, o loʻo i ai pea le faʻaogaina o le faʻaogaina o lenei faiga faʻaleagaina 2b.I le faʻapipiʻiina o paʻu mama mama e pei o Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, ma isi, e le mafai ona faʻaogaina le auala malulu malulu. I le isi itu, e mafai ona faʻaogaina le paʻu o le sima / uʻamea faʻapipiʻi e fai ma mea mata mo paʻu.
Talu ai ona o le galuega o loʻo i ai nei o loʻo faʻamoemoe e faʻaaogaina pauta tioata uʻamea e fai ma mea faʻapipiʻi mata, e manino lava e le mafai ona faʻaogaina le vevela masani mo lenei faʻamoemoe.
O le tele o meafaigaluega o loʻo faʻaaogaina i falemaʻi ma meaʻai e faia i austenitic stainless steel alloys (SUS316 ma SUS304) faʻatasi ai ma le chromium anotusi i le va o le 12 ma le 20 wt% mo le gaosiga o mea faʻaoga. faʻaalia taua tele antimicrobial properties38,39. E faʻatusatusa lenei mea ma lo latou malosi maualuga. A maeʻa lenei mea, o le atinaʻeina o faʻamaʻi ma le mumū e mafai ona vaʻaia, lea e mafua mai i le faʻapipiʻiina o siama ma le nofoia i luga o le luga ole uʻamea uʻamea uʻamea. afaina ai le soifua maloloina o le tagata.
O lenei suʻesuʻega o le vaega muamua lea o se poloketi faʻatupeina e le Kuwait Foundation mo le alualu i luma o Saienisi (KFAS), Konekarate Numera 2010-550401, e suʻesuʻe ai le faʻaogaina o le gaosia o le metallic glassy Cu-Zr-Ni ternary powders e faʻaaoga ai le tekinolosi MA (Table 1) mo le gaosiga o le antibacterial ata tifaga / SUS304 i luga o le galuega amata o Ianuari. 2023, o le a suʻesuʻeina uiga faʻaleagaina eletise ma mea faʻainisinia o le faiga i auiliiliga. O suʻesuʻega microbiological auiliiliga o le a faia mo ituaiga siama eseese.
I totonu o lenei pepa, o le aafiaga o le Zr alloying elemene anotusi i le tioata e fausia ai le gafatia (GFA) o loo talanoaina e faavae i luga o morphological ma structural features.In le gata i lea, o le antibacterial meatotino o le coated glass glass coating coating/SUS304 composite sa talanoaina foi. fa'apipi'i faiga tioata u'amea. I le avea ai ma fa'ata'ita'iga fa'atusa, Cu50Zr30Ni20 ma Cu50Zr20Ni30 u'amea tioata ua fa'aaogaina i lenei su'esu'ega.
I totonu o lenei vaega, o suiga morphological o elemene elemene Cu, Zr ma Ni powders i le maualalo o le malosi o le milling polo o loʻo tuʻuina atu. E pei o faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga, e lua faiga eseese e aofia ai Cu50Zr20Ni30 ma Cu50Zr40Ni10 o le a faʻaaogaina e avea ma sui faʻataʻitaʻiga.
O uiga metallographic o paʻu faʻainisinia (MA) e maua pe a maeʻa laasaga eseese o le taimi o le viliina o polo. Cu50Zr40Ni10 faiga fa'aaoga pe a uma le taimi o lo'o fa'aalia ile (b), (d) ma le (f).
I le taimi o le viliina o polo, o le malosi o le kinetic malosi e mafai ona faʻafeiloaʻi i le paʻu uʻamea e aʻafia i le tuʻufaʻatasia o tapulaʻa, e pei ona faʻaalia i le Ata 1a. E aofia ai feteʻenaʻiga i le va o polo ma paʻu, compressive shearing o le paʻu na pipii i le va poʻo le va o ala faʻasalalau, aʻafiaga o polo pa'ū, sele ma ofuina ona o le toso o le paʻu i le va o le faʻagaoioiina o polo milling ala ala o le paʻu paʻu e ala i le paʻu o le paʻu paʻu. 1a) . Elemental Cu, Zr, ma Ni paʻu na matua faʻaleagaina ona o le malulu malulu i le amataga o le MA (3 h), e mafua ai le tele o vaega o le paʻu (> 1 mm le lautele). malosi kinetic o le vili polo, e mafua ai le pala o le paʻu tuʻufaʻatasia i paʻu sili atu ona lelei (itiiti ifo i le 200 µm), e pei ona faʻaalia i le Ata 3c,d.I lenei laasaga, o le faʻaogaina o le malosi e taʻitaʻia ai le faʻavaeina o se uʻamea fou i luga o le Cu, Zr, Ni faʻailoga manino, e pei ona faʻaalia i le ata 3c,d. fasipepa e fa'atupu ai vaega fou.
I le tumutumuga o le faagasologa MA (ina ua mavae 50 h), o le metallography flaky na na o le vaʻaia vaʻaia (Fig. 3e, f), ae o le polesi o le paʻu na faʻaalia ai le faʻata faʻata. microscopy (FE-SEM) tu'ufa'atasia ma le malosi fa'asalalau X-ray spectroscopy (EDS) (IV).
I le Laulau 2, o le elemene elemene o elemene faʻafefiloi o loʻo faʻaalia o se pasene o le aofaʻi o le mamafa o itulagi taʻitasi ua filifilia i le Ata 3e, f. Pe a faʻatusatusa nei faʻaiʻuga ma le amataga o fatuga o le Cu50Zr20Ni30 ma le Cu50Zr40Ni10 o loʻo lisiina i le Laulau 1, e mafai ona vaʻaia o le tuufaatasiga o nei mea e lua faʻaiʻuga e leai se tau e tutusa lelei. mo itulagi o loʻo lisiina i le Ata 3e,f e le faʻaalia ai se faʻaleagaina tele poʻo se fesuiaiga i le tuufaatasiga o faʻataʻitaʻiga taʻitasi mai le tasi itulagi i le isi. E faʻamaonia lenei mea i le mea moni e leai se suiga i le tuufaatasiga mai le tasi itulagi i le isi. O lenei mea e faasino i le gaosiga o paʻu uʻamea tutusa, e pei ona faʻaalia i le Laulau 2.
FE-SEM micrographs o le oloa mulimuli Cu50(Zr50−xNix) paʻu na maua ina ua mavae 50 MA taimi, e pei ona faaalia i le Ata 4a-d, lea x o 10, 20, 30 ma 40 i.%, faasologa. Ina ua uma lenei laasaga milling, o le paʻu aggregates ona o le tele o le vaning der Waals aafiaga o le faavaega o le vaning der Waals. diameters mai le 73 i le 126 nm, e pei ona faaalia i le Ata 4.
O uiga faʻapitoa o le Cu50 (Zr50−xNix) paʻu na maua i le maeʻa ai o le MA taimi o le 50 h.Mo le Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 faiga, o ata FE-SEM o le paʻu o loʻo faʻaalia pe a maeʻa le 50 MA taimi, (c) (b).
Aʻo leʻi faʻapipiʻiina le paʻu i totonu o se fafaga malulu malulu, na muamua sonicated i le analytical grade ethanol mo 15 minute ona faʻagogo lea i le 150 ° C mo itula 2. O lenei laasaga e tatau ona faia e faʻafefe ai le faʻaputuga e masani ona mafua ai le tele o faʻafitauli ogaoga i le faagasologa o le ufiufi. FE-SEM micrographs ma ata tutusa EDS o le Cu, Zr ma Ni alloying element o le Cu50Zr30Ni20 alloy na maua i le maeʻa ai o le 50 h o le taimi M, i le faasologa.
Morphology ma le tufatufaina elemene i le lotoifale o MG Cu50Zr30Ni20 paʻu na maua ina ua mavae 50 MA taimi e FE-SEM / malosi dispersive X-ray spectroscopy (EDS). (a) SEM ma X-ray EDS faafanua o (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα ma (d) Ni-Kα ata.
O faʻataʻitaʻiga XRD o faʻapipiʻi masini Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 ma Cu50Zr20Ni30 paʻu na maua i le maeʻa o le MA taimi o le 50 h o loʻo faʻaalia i le Ata 6a-d, i le faasologa. Ata 6.
XRD mamanu o (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 ma (d) Cu50Zr20Ni30 paʻu pe a maeʻa le MA taimi o le 50 h. O faʻataʻitaʻiga uma e aunoa ma se faʻataʻitaʻiga na faʻaalia ai se mamanu faʻasalalau halo, e faʻaalia ai le faʻavaeina o se vaega amorphous.
O le faʻaaogaina o le fanua e faʻaaogaina ai le microscopy eletise eletise (FE-HRTEM) na faʻaaogaina e mataʻituina ai suiga faʻavae ma malamalama i le fausaga faʻapitonuʻu o paʻu e mafua mai i le vili polo i taimi eseese MA.FE-HRTEM ata o paʻu na maua pe a maeʻa le amataga (6 h) ma le vaeluaga (18 h) laasaga o le milling mo Cu50Zr30Ni20 ma Cu50Zr4 o loʻo faʻaalia i le Cu50Zr30Ni20 ma Cu50Zr4. E tusa ai ma le ata susulu fanua (BFI) o le paʻu na gaosia ina ua mavae MA​​ 6 h, o le paʻu o loʻo aofia ai fatu tetele ma faʻamalamalama lelei tuaoi o elemene fcc-Cu, hcp-Zr ma fcc-Ni, ma e leai se faʻailoga ua faia le vaega tali, e pei ona faʻaalia i le Ata 7a.Faʻapena faʻamaopoopo le vaega filifilia o le faʻasologa o le vaeluagalemu, o le faʻasologa o le faʻasologa o le vaeluagalemu. (a) faʻaalia se mamanu faʻafefeteina (Fig. 7b), e faʻaalia ai le i ai o tioata tetele ma le leai o se vaega faʻafefe.
Fa'asinomaga fa'alotoifale o le MA pa'umau maua ina ua mavae le amataga (6 h) ma le vaeluagalemu (18 h) laasaga. (a) Field emission maualuga resolution transmission electron microscopy (FE-HRTEM), ma (b) le tutusa filifilia eria diffraction pattern (SADP) o Cu50Zr30Ni20 paʻu ina ua uma togafitiga MA mo 6 h.The FE-HRTEM4 taimi o le MA8 h. o lo'o fa'aalia i le (c).
E pei ona faʻaalia i le Ata 7c, o le faʻalauteleina o le MA i le 18 h na iʻu ai i le ogaoga o le lattice faʻalavelave faʻatasi ma le palasitisi faʻalavelave. 20 nm (Ata 7c).
O le fausaga faʻapitonuʻu o le Cu50Z30Ni20 paʻu faʻafefiloi mo le 36 h MA taimi o loʻo i ai le faʻavaeina o nanograins ultrafine faʻapipiʻiina i totonu o se matrix lelei amorphous, e pei ona faʻaalia i le ata 8a.Local EDS suʻesuʻega na faʻaalia ai o na nanoclusters o loʻo faʻaalia i le ata 8a na fesoʻotaʻi ma le le faʻaaogaina o le Cu, Zr ma le Ni powder alloying elemene. (lean area) i le ~ 74 i.% (eleele mauoa), o loʻo faʻaalia ai le faʻavaeina o oloa eseese. E le gata i lea, o le SADP tutusa o le paʻu na maua ina ua maeʻa le viliina i lenei laasaga o loʻo faʻaalia ai le halo-diffusing mama muamua ma le lua o le vaega amorphous, o loʻo faʻapipiʻiina ma togi maʻai e fesoʻotaʻi ma na elemene faʻafefiloi mata, e pei ona faʻaalia i le Ata 8b.
I tua atu o le 36 h-Cu50Zr30Ni20 paʻu nanoscale faʻalapotopotoga faʻapitonuʻu. (a) Faʻaaliga manino fanua (BFI) ma fetaui (b) SADP o Cu50Zr30Ni20 paʻu na maua ina ua maeʻa le viliina mo le 36 h MA taimi.
E latalata i le faaiuga o le faagasologa MA (50 h), Cu50(Zr50−xNix), X; 10, 20, 30 ma le 40 i.% pauta e masani lava ona i ai se labyrinthine amorphous phase morphology e pei ona faaalia i le Ata 9a-d .I le SADP tutusa o fatuga taitasi, e le mafai ona iloa ni fevaevaea'iga e pei o ni mata'i po'o ni ma'ai maai. fa'aalia ata fa'asalalau halo sa fa'aaogaina fo'i e fai ma fa'amaoniga mo le atina'eina o vaega amorphous i le mea fa'atau oloa mulimuli.
Faʻalapotopotoga faʻapitonuʻu o le oloa mulimuli o le MG Cu50 (Zr50−xNix) system.FE-HRTEM ma faʻamaopoopo nanobeam diffraction mamanu (NBDP) o (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 ma (d) Cu50Ni.
O le mautu vevela o le vevela suiga tioata (Tg), subcooled vai itulagi (ΔTx) ma crystallization vevela (Tx) e avea o se galuega a le Ni anotusi (x) o le amorphous Cu50 (Zr50−xNix) faiga ua suesueina e faaaoga ai le differential scanning Calorimetry (DSC) o meatotino i lalo o He kasa flow.The DSC traces of the Cu05ZR4 Cu50ZR4. ma Cu50Zr10Ni40 amorphous alloy powders maua pe a uma le MA taimi o 50 h o loʻo faʻaalia i le Ata 10a, b, e, i le faasologa. A o le DSC curve o le amorphous Cu50Zr20Ni30 o loʻo faʻaalia eseese i le Ata 10c. I le taimi nei, o le Cu50Zr30C ~ Ni20 faʻataʻitaʻiga o loʻo faʻaalia i le Fig. 10d.
Maumau vevela o Cu50 (Zr50−xNix) MG paʻu na maua ina ua mavae se MA taimi o 50 h, e pei ona faasinoupuina e tioata suiga vevela (Tg), crystallization vevela (Tx), ma subcooled vai itulagi (ΔTx). Differential scanning calorimeter (DSC) thermograms o (a) Cu50Zr40Ni10, (a) Cu50Zr40Ni100,Zr40Ni100,Zr30Ni10 Cu50Zr20Ni30 ma (e) Cu50Zr10Ni40 MG alloy powders pe a uma le MA taimi o le 50 h. O le X-ray diffraction (XRD) mamanu o le Cu50Zr30Ni20 faʻataʻitaʻiga faʻavevela i le ~ 700 ° C i le DSC o loʻo faʻaalia i le (d).
E pei ona faʻaalia i le Ata 10, o le DSC curves o fatuga uma e eseese Ni concentrations (x) o loʻo faʻaalia ai ni mataupu eseese se lua, tasi le endothermic ma le isi exothermic.O le mea muamua endothermic e fetaui ma Tg, ae o le lona lua e fesoʻotaʻi ma Tx. O le vaeluaga o le vaeluaga o loʻo i ai i le va o Tg ma Tx ua taʻua o le subcooled vaega vai (ΔTx = Tx). Cu50Zr40Ni10 faʻataʻitaʻiga (Fig. 10a), tuʻuina i le 526 ° C ma le 612 ° C, faʻafeiloaʻi le anotusi (x) i le 20 i.% agai atu i le itu maualalo o le vevela o le 482 ° C ma le 563 ° C ma le faateleina o le Ni mea (x), i le faasologa , e pei ona faʻaalia i le Ata 10b . °C (Fig. 10a) i le 81 °C mo Cu50Zr30Ni20 (Fig. 10b) .Mo le MG Cu50Zr40Ni10 alloy, na matauina foi o tau o Tg, Tx ma ΔTx na faʻaitiitia i le maualuga o le 447 ° C, 526 ° C ma le 79 ° C. i le faʻaitiitia o le faʻamautuina o le vevela o le MG alloy. I se faʻatusatusaga, o le Tg tau (507 °C) o le MG Cu50Zr20Ni30 alloy e maualalo ifo nai lo le MG Cu50Zr40Ni10 alloy; ae ui i lea, o lona Tx o loʻo faʻaalia ai se tau faʻatusatusa i le muamua (612 °C).
O le MG Cu50 (Zr50−xNix) faiga, ave le MG Cu50Zr20Ni30 uʻamea e fai ma faʻataʻitaʻiga, tioata e ala i se tumutumu mataʻutia exothermic i totonu o vaega tioata o fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10 ma orthorhombic-ZrNi (Fig. 10c) faʻamaonia le faʻataʻitaʻiga o le faʻataʻitaʻiga o le faʻataʻitaʻiga a le MG morphionous i le MG. (Ata 10d), lea na faʻamafanafanaina i le 700 °C i le DSC.
Ata 11 o loʻo faʻaalia ata na puʻeina i le taimi o le faʻaogaina o le malulu o loʻo faʻatinoina i le galuega o loʻo i ai nei. I lenei suʻesuʻega, o le tioata uʻamea pei o le paʻu vaega faʻapipiʻiina ina ua maeʻa le MA taimi o le 50 h (ave Cu50Zr20Ni30 o se faʻataʻitaʻiga) na faʻaaogaina e avea ma mea faʻamaʻi antibacterial, ma o le ipu uamea stainless (SUS304) na faʻapipiʻiina i le faʻafefeteina o le faʻaogaina o tekinolosi faʻafefeteina na filifilia. le faʻasologa o le vevela vevela ma e mafai ona faʻaaogaina mo mea e faʻaogaina ai le vevela metastable e pei o amorphous ma nanocrystalline powders, e le o faʻatatau i suiga vaega .O le mea autu lea i le filifilia o lenei metotia.O le faʻaogaina o le malulu malulu e faʻatinoina e ala i le faʻaaogaina o vaega maualuga-saosaoa e liua ai le malosi o le kinetic o vaega i le palasitika deformation, faʻamaʻaina ma vevela i luga o le aʻafiaga ma le mea e teu ai muamua.
O ata o le fanua o loʻo faʻaalia ai le faʻaogaina o le vai malulu na faʻaaogaina mo sauniuniga sosoʻo e lima ole MG coating/SUS 304 ile 550 °C.
O le malosi o le kinetic o vaega, ma o lea o le malosi o vaega taitasi i le faiga o le ufiufi, e tatau ona liua i isi ituaiga o le malosi e ala i masini e pei o le palasitika deformation (uluaʻi vaega ma vaega-particle fegalegaleaiga i le substrate ma fegalegaleaiga vaega), voids Consolidation, rotation particle-particle, faʻamalosi ma mulimuli ane vevela 39. E le gata i lea, pe afai e le o le malosi uma o le kine e maua ai le malosi o le kine. o se feteʻenaʻiga elastic, o lona uiga e naʻo le toe faʻafoʻi mai o vaega pe a uma le aʻafiaga. Ua faʻailoa mai o le 90% o le malosi o le aʻafiaga o loʻo faʻaaogaina i le mea faʻapipiʻi / substrate e liua i le vevela i le lotoifale 40 . E le gata i lea, pe a faʻaaogaina le faʻalavelave faʻalavelave, e ausia le maualuga o fua o le palasitika i le vaega faʻafesoʻotaʻi / substrate i se taimi puupuu41,42.
E masani lava ona manatu le deformation palasitika o se faagasologa o le dissipation malosi, pe sili atu faapitoa, o se puna vevela i totonu o le itulagi interfacial.Ae ui i lea, o le faateleina o le vevela i le itulagi interfacial e masani lava e le lava e maua ai le liusuavai interfacial po o le matua faalauiloa atomic interdiffusion.E leai se lomiga e iloa e le tusitala suʻesuʻeina le aafiaga o meatotino o nei metallic paʻu tioata ma deposition faʻaaogaina auala malulu e faʻaaogaina.
O le BFI o le MG Cu50Zr20Ni30 alloy powder e mafai ona vaaia i le ata 12a, lea na ufiufi i luga o le SUS 304 substrate (Fig. 11, 12b) . E pei ona mafai ona vaʻaia mai le ata, o le paʻu faʻapipiʻiina o loʻo tausia a latou uluai fausaga amorphous ona o loʻo i ai se labyrinth maʻaleʻale fausaga e aunoa ma se faʻailoga faʻaleagaina o le lima poʻo le lace o loʻo faʻaalia ai le faʻaogaina o le lima tioata. vaega ese, e pei ona fautuaina e nanoparticles tuufaatasia i totonu o le MG-coated paʻu matrix (Fig. 12a). Ata 12c o loʻo faʻaalia ai le faʻasologa o le nanobeam diffraction pattern (NBDP) e fesoʻotaʻi ma le itulagi I (Ata 12a). tele cubic Zr2Ni metastable fa'atasi ai ma le tetragonal CuO vaega.O le fa'avaeina o le CuO e mafai ona fa'atatau i le fa'ama'iina o le pa'u pe a malaga mai le nozzle o le fana fana i le SUS 304 i le ea tatala i lalo o le supersonic flow.O le isi itu, o le devitrification o le pauta tioata metallic ausia le fa'avaeina o vaega tele kupita i 550 malulu togafitiga min °C.
(a) FE-HRTEM ata o MG paʻu faʻapipiʻiina i luga o le (b) SUS 304 substrate (faʻaofiina o ata).
Ina ia faʻamaonia lenei faiga faʻapitoa mo le faʻavaeina o nanoparticles Zr2Ni cubic tele, na faia ai se faʻataʻitaʻiga tutoʻatasi. I lenei faʻataʻitaʻiga, na faʻafefeteina le paʻu mai se fana i le 550 ° C i le itu o le SUS 304 substrate; ae ui i lea, ina ia faʻamalamalamaina le aafiaga faʻafefe o paʻu, na aveese mai le SUS304 strip i le vave e mafai ai (e tusa ma le 60 sekone). Na faia se isi seti o faʻataʻitaʻiga lea na aveese ai le paʻu mai le substrate pe a ma le 180 sekone pe a maeʻa le tuʻuina.
O ata 13a,b o loʻo faʻaalia ai ata pogisa (DFI) na maua e ala i le suʻesuʻeina o le eletise eletise eletise (STEM) o mea faʻapipiʻi e lua na teuina i luga o SUS 304 substrates mo 60 s ma 180 s, taʻitasi. O le ata o le paʻu na teuina mo 60 sekone e leai se faʻamatalaga morphological, faʻaalia ai le leai o se mea (Fig 13a, na faʻamaonia ai foi le faʻasologa o lenei XRD). amorphous, e pei ona faʻaalia e le lautele lautele ma le lua diffraction maxima o loʻo faʻaalia i le Ata 14a. O nei mea o loʻo faʻaalia ai le leai o se metastable / mesophase precipitation, lea o loʻo taofia ai e le paʻu lona uluai fausaga amorphous. I se faʻatusatusaga, o le paʻu e sasaina i le vevela lava e tasi (550 ° C), ae tuʻu i luga o le substrate mo 180 s, faʻaalia o le nano-precipitation e pei o le nano-precipitation i le 180 s. Ata 13b.