Ташаккур барои боздид аз Nature.com. Версияи браузере, ки шумо истифода мебаред, дастгирии маҳдуди CSS дорад. Барои беҳтарин таҷриба, мо тавсия медиҳем, ки шумо браузери навшударо истифода баред (ё режими мутобиқатро дар Internet Explorer ғайрифаъол кунед). Дар айни замон, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубҳо ва JavaScript намоиш медиҳем.
Биоплёнкаҳо ҷузъи муҳим дар рушди сироятҳои музмин мебошанд, хусусан вақте ки сухан дар бораи дастгоҳҳои тиббӣ меравад. Ин мушкилот барои ҷомеаи тиббӣ як мушкили бузургеро ба миён меорад, зеро антибиотикҳои стандартӣ метавонанд биоплёнкаҳоро танҳо то ҳадди хеле маҳдуд нобуд кунанд. Пешгирии пайдоиши биоплёнка боиси таҳияи усулҳои гуногуни пӯшиш ва маводҳои нав шудааст. Ин усулҳо барои пӯшонидани сатҳҳо ба тарзе равона шудаанд, ки пайдоиши биоплёнкаро пешгирӣ мекунад. Хӯлаҳои металлҳои шишагин, бахусус онҳое, ки дорои металлҳои мис ва титан мебошанд, ба пӯшишҳои идеалии зиддимикробӣ табдил ёфтаанд. Дар айни замон, истифодаи технологияи пошидани хунук афзоиш ёфтааст, зеро он усули мувофиқ барои коркарди маводҳои ҳассос ба ҳарорат аст. Як қисми ҳадафи ин тадқиқот таҳияи шишаи нави металлии плёнкаи зиддибактериявӣ буд, ки аз сегонаи Cu-Zr-Ni бо истифода аз усулҳои хӯлакунии механикӣ иборат буд. Хокаи курашакл, ки маҳсулоти ниҳоиро ташкил медиҳад, ҳамчун ашёи хом барои пошидани хунуки сатҳҳои пӯлоди зангногир дар ҳарорати паст истифода мешавад. Субстратҳои бо шиша пӯшонидашуда тавонистанд пайдоиши биоплёнкаро ҳадди аққал 1 лога дар муқоиса бо пӯлоди зангногир ба таври назаррас коҳиш диҳанд.
Дар тӯли таърихи инсоният, ҳар як ҷомеа тавонистааст, ки маводҳои навро барои қонеъ кардани талаботи мушаххаси худ таҳия ва пеш барад, ки боиси афзоиши ҳосилнокӣ ва рейтинг дар иқтисоди ҷаҳонӣ1 шудааст. Ин ҳамеша ба қобилияти инсон дар тарҳрезии мавод ва таҷҳизоти истеҳсолӣ, инчунин тарҳрезии истеҳсол ва тавсифи маводҳо барои ноил шудан ба соҳаҳои тандурустӣ, маориф, саноат, иқтисод, фарҳанг ва дигар соҳаҳо аз як кишвар ё минтақа ба кишвари дигар нисбат дода мешуд. Пешрафт новобаста аз кишвар ё минтақа чен карда мешавад2. Дар тӯли 60 сол, олимони маводшинос вақти зиёдеро ба як вазифаи асосӣ бахшидаанд: ҷустуҷӯи маводҳои нав ва пешрафта. Тадқиқоти ахир ба беҳтар кардани сифат ва самаранокии маводҳои мавҷуда, инчунин синтез ва ихтироъ кардани намудҳои комилан нави маводҳо нигаронида шудааст.
Илова кардани унсурҳои хӯлакунанда, тағйир додани сохтори микросохтори мавод ва истифодаи усулҳои коркарди гармӣ, механикӣ ё термомеханикӣ боиси беҳбудии назарраси хосиятҳои механикӣ, кимиёвӣ ва физикии маводҳои гуногун гардиданд. Ғайр аз ин, пайвастагиҳои то ҳол номаълум бомуваффақият синтез карда шудаанд. Ин талошҳои пайваста боиси пайдоиши як оилаи нави маводҳои инноватсионӣ гардиданд, ки якҷоя бо номи Advanced Materials2 маъруфанд. Нанокристаллҳо, нанозарраҳо, нанонайчаҳо, нуқтаҳои квантӣ, шишаҳои металлии аморфӣ, сифрченак ва хӯлаҳои баландэнтропӣ танҳо чанд мисоли маводҳои пешрафта мебошанд, ки аз миёнаҳои асри гузашта дар ҷаҳон пайдо шудаанд. Дар истеҳсол ва таҳияи хӯлаҳои нав бо хосиятҳои беҳтаршуда, ҳам дар маҳсулоти ниҳоӣ ва ҳам дар марҳилаҳои миёнаи истеҳсоли он, аксар вақт мушкилоти номутавозинӣ илова мешавад. Дар натиҷаи ҷорӣ намудани усулҳои нави истеҳсолӣ, ки имкон медиҳанд, ки аз мувозинат дуршавии назаррас ба амал ояд, як синфи комилан нави хӯлаҳои метаустувор, ки бо номи шишаҳои металлӣ маълуманд, кашф карда шуд.
Кори ӯ дар Caltech дар соли 1960, вақте ки ӯ хӯлаҳои шишагини Au-25 at.% Si-ро бо роҳи сахтшавии босуръати моеъҳо дар қариб як миллион дараҷа дар як сония синтез кард, дар консепсияи хӯлаҳои металлӣ инқилоб кард. 4 Кашфи профессор Пол Дювз на танҳо оғози таърихи шишаҳои металлӣ (MS)-ро нишон дод, балки инчунин боиси тағйири парадигма дар тарзи тафаккури одамон дар бораи хӯлаҳои металлӣ гардид. Аз замони аввалин таҳқиқоти пешрав дар синтези хӯлаҳои MS, қариб ҳамаи шишаҳои металлӣ бо истифода аз яке аз усулҳои зерин пурра ба даст оварда шудаанд: (i) сахтшавии босуръати гудохта ё буғ, (ii) бетартибии шабакаи атомӣ, (iii) реаксияҳои аморфизатсияи ҳолати сахт байни унсурҳои холиси металлӣ ва (iv) гузаришҳои фазаи сахти фазаҳои метаустувор.
MG-ҳо бо набудани тартиби атомии масофаи дур бо кристаллҳо, ки хусусияти муайянкунандаи кристаллҳо мебошад, фарқ мекунанд. Дар ҷаҳони муосир, дар соҳаи шишаи металлӣ пешрафти бузурге ба даст омадааст. Инҳо маводҳои нав бо хосиятҳои ҷолибе мебошанд, ки на танҳо барои физикаи ҳолати сахт, балки барои металлургия, химияи сатҳӣ, технология, биология ва бисёр соҳаҳои дигар низ ҷолибанд. Ин намуди нави мавод хосиятҳое дорад, ки аз металлҳои сахт фарқ мекунанд, ки онро барои татбиқи технологӣ дар соҳаҳои гуногун номзади ҷолиб мегардонад. Онҳо баъзе хосиятҳои муҳим доранд: (i) чандирии баланди механикӣ ва қувваи афзоянда, (ii) гузариши баланди магнитӣ, (iii) коэрситивии паст, (iv) муқовимати ғайриоддии зангзанӣ, (v) мустақилияти ҳарорат. Ноқилият 6.7.
Хӯлабандии механикӣ (MA)1,8 як усули нисбатан нав аст, ки бори аввал соли 19839 аз ҷониби профессор К.К. Кок ва ҳамкоронаш муаррифӣ шудааст. Онҳо хокаҳои аморфии Ni60Nb40-ро бо роҳи майда кардани омехтаи унсурҳои холис дар ҳарорати муҳити зист хеле наздик ба ҳарорати хонагӣ истеҳсол карданд. Одатан, реаксияи MA байни пайванди диффузии хокаҳои реактив дар реактор, ки одатан аз пӯлоди зангногир сохта мешавад, ба осиёби кураӣ гузаронида мешавад. 10 (Расми 1a, b). Аз он вақт инҷониб, ин усули реаксияи ҳолати сахти механикӣ барои тайёр кардани хокаҳои нави хӯлаи шишагии аморфӣ/металлӣ бо истифода аз осиёбҳои кураӣ ва осиёбҳои чӯбӣ бо энергияи паст (Расми 1c) ва баланд11,12,13,14,15,16 истифода шудааст. Аз ҷумла, ин усул барои тайёр кардани системаҳои омехтанашаванда ба монанди Cu-Ta17, инчунин хӯлаҳои нуқтаи баланди обшавӣ ба монанди системаҳои металли гузариши Al (TM, Zr, Hf, Nb ва Ta)18,19 ва Fe-W20 истифода шудааст. , ки бо истифода аз усулҳои анъанавии пухтупаз ба даст оварда намешавад. Ғайр аз ин, MA яке аз пуриқтидортарин воситаҳои нанотехнологӣ барои истеҳсоли саноатии зарраҳои хокаи нанокристаллӣ ва нанокомпозитии оксидҳои металлӣ, карбидҳо, нитридҳо, гидридҳо, нанонайчаҳои карбон, наноалмосҳо, инчунин устуворкунии васеъ бо истифода аз равиши боло ба поён ба ҳисоб меравад. 1 ва марҳилаҳои метаустувор.
Нақшае, ки усули истеҳсолиро барои тайёр кардани рӯйпӯши шишаи металлии Cu50(Zr50-xNix)/SUS 304 дар ин таҳқиқот нишон медиҳад. (а) Тайёр кардани хокаҳои хӯлаи MC бо консентратсияҳои гуногуни Ni x (x; 10, 20, 30 ва 40 at.%) бо истифода аз усули фрезеркунии тӯби камэнергетикӣ. (а) Маводи ибтидоӣ ба силиндраи асбоб ҳамроҳ бо тӯбҳои пӯлоди асбоб бор карда мешавад ва (б) дар қуттии дастпӯшаки пур аз атмосфераи He мӯҳр карда мешавад. (в) Модели шаффофи зарфи суфтакунӣ, ки ҳаракати тӯбро ҳангоми суфтакуниро нишон медиҳад. Маҳсулоти ниҳоии хока, ки пас аз 50 соат ба даст оварда шудааст, барои пӯшонидани зеризаминии SUS 304 бо пошидани хунук истифода шуд (г).
Вақте ки сухан дар бораи сатҳҳои маводҳои калонҳаҷм (зерсохторҳо) меравад, муҳандисии сатҳ тарҳрезӣ ва тағйир додани сатҳҳоро (зерсохторҳо) дар бар мегирад, то хосиятҳои муайяни физикӣ, кимиёвӣ ва техникиро, ки дар маводи аслии калонҳаҷм мавҷуд нестанд, таъмин кунанд. Баъзе аз хосиятҳое, ки тавассути коркарди сатҳ метавонанд самаранок беҳтар карда шаванд, инҳоянд: фарсудашавӣ, оксидшавӣ ва муқовимат ба зангзанӣ, коэффитсиенти соиш, биоинертӣ, хосиятҳои электрикӣ ва изолятсияи гармӣ, танҳо чанде аз онҳо. Сифати сатҳро метавон бо усулҳои металлургӣ, механикӣ ё кимиёвӣ беҳтар кард. Ҳамчун як раванди маъруф, рӯйпӯшкунӣ танҳо ҳамчун як ё якчанд қабати маводе муайян карда мешавад, ки ба таври сунъӣ ба сатҳи ашёи калонҳаҷм (зерсохтор) аз маводи дигар сохта шудааст. Ҳамин тариқ, рӯйпӯшҳо қисман барои ба даст овардани хосиятҳои дилхоҳи техникӣ ё ороишӣ, инчунин барои ҳифзи маводҳо аз таъсири мутақобилаи кимиёвӣ ва физикии пешбинишуда бо муҳити зист истифода мешаванд23.
Барои истифодаи қабатҳои муҳофизатии мувофиқ аз чанд микрометр (камтар аз 10-20 микрометр) то зиёда аз 30 микрометр ё ҳатто якчанд миллиметр ғафсӣ, усулҳо ва техникаҳои гуногунро истифода бурдан мумкин аст. Умуман, равандҳои рӯйпӯшкуниро ба ду категория тақсим кардан мумкин аст: (i) усулҳои рӯйпӯшкунии тар, аз ҷумла электроплиткунӣ, электроплиткунӣ ва галванизатсияи гарм, ва (ii) усулҳои рӯйпӯшкунии хушк, аз ҷумла кафшеркунӣ, рӯйпӯшкунии сахт, ҷойгиркунии буғи физикӣ (PVD). ), ҷойгиркунии буғи кимиёвӣ (CVD), усулҳои пошидани гармӣ ва усулҳои ба наздикӣ истифодашудаи пошидани хунук 24 (Расми 1d).
Биоплёнкаҳо ҳамчун ҷамоатҳои микробӣ муайян карда мешаванд, ки ба сатҳҳо бебозгашт пайваст шудаанд ва бо полимерҳои берун аз ҳуҷайраҳои худсохт (EPS) иҳота шудаанд. Ташаккули биоплёнкаи рӯякӣ пухта метавонад ба талафоти назаррас дар бисёр соҳаҳо, аз ҷумла коркарди хӯрокворӣ, системаҳои обтаъминкунӣ ва тандурустӣ оварда расонад. Дар одамон, бо ташаккули биоплёнкаҳо, табобати беш аз 80% ҳолатҳои сироятҳои микробӣ (аз ҷумла Enterobacteriaceae ва Staphylococci) душвор аст. Ғайр аз ин, гузориш дода шудааст, ки биоплёнкаҳои пухта нисбат ба ҳуҷайраҳои бактериявии планктонӣ 1000 маротиба бештар ба табобати антибиотик тобоваранд, ки ин як мушкили асосии терапевтӣ ҳисобида мешавад. Аз ҷиҳати таърихӣ, маводҳои рӯйпӯши зиддимикробӣ, ки аз пайвастагиҳои маъмулии органикӣ гирифта шудаанд, истифода мешуданд. Гарчанде ки чунин маводҳо аксар вақт дорои ҷузъҳои заҳролуд мебошанд, ки эҳтимолан барои одамон зарароваранд25,26, ин метавонад ба пешгирии интиқоли бактерияҳо ва вайроншавии мавод мусоидат кунад.
Муқовимати васеъи бактерияҳо ба табобати антибиотикӣ аз сабаби ташаккули биоплёнка боиси зарурати таҳияи сатҳи муассири пӯшонидашудаи зиддимикробӣ бо сабаби бехатар истифода бурдан гардид27. Таҳияи сатҳи зиддичаспакии физикӣ ё кимиёвӣ, ки ҳуҷайраҳои бактериявӣ наметавонанд ба он пайваст шаванд ва аз сабаби часпидан биоплёнкаҳо ташкил диҳанд, аввалин равиш дар ин раванд аст27. Технологияи дуюм таҳияи рӯйпӯшҳоест, ки моддаҳои кимиёвии зиддимикробиро маҳз дар ҷое, ки лозим аст, бо миқдори хеле консентратсияшуда ва фармоишӣ мерасонанд. Ин тавассути таҳияи маводҳои беназири рӯйпӯшкунӣ, ба монанди графен/германий28, алмоси сиёҳ29 ва рӯйпӯшҳои карбонии монанд ба алмос, ки ба бактерияҳо тобоваранд, ба даст оварда мешавад, технологияе, ки рушди заҳролудшавӣ ва муқовиматро аз сабаби ташаккули биоплёнка ба ҳадди аксар мерасонад. Илова бар ин, рӯйпӯшҳое, ки дорои моддаҳои кимиёвии бактериявӣ мебошанд, ки муҳофизати дарозмуддатро аз ифлосшавии бактериявӣ таъмин мекунанд, торафт маъмултар мешаванд. Дар ҳоле ки ҳар се тартиб қодиранд фаъолияти зиддимикробӣ дар сатҳҳои рӯйпӯшшуда дошта бошанд, ҳар кадоми онҳо маҷмӯи маҳдудиятҳои худро дорад, ки ҳангоми таҳияи стратегияи татбиқ бояд ба назар гирифта шаванд.
Маҳсулоте, ки айни замон дар бозор мавҷуданд, аз сабаби набудани вақт барои таҳлил ва санҷиши пӯшишҳои муҳофизатӣ барои компонентҳои фаъоли биологӣ монеа эҷод мекунанд. Ширкатҳо иддао доранд, ки маҳсулоти онҳо ба корбарон ҷанбаҳои дилхоҳи функсионалиро фароҳам меоранд, аммо ин монеа барои муваффақияти маҳсулоте, ки айни замон дар бозор ҳастанд, шудааст. Пайвастагиҳое, ки аз нуқра гирифта шудаанд, дар аксари доруҳои зиддимикробӣ, ки айни замон барои истеъмолкунандагон дастрасанд, истифода мешаванд. Ин маҳсулот барои ҳифзи корбарон аз таъсири эҳтимолии зараровари микроорганизмҳо тарҳрезӣ шудаанд. Таъсири дермондаи зиддимикробӣ ва заҳролудии пайвастагиҳои нуқра фишорро ба муҳаққиқон барои таҳияи алтернативаи камтар зараровар афзоиш медиҳад36,37. Эҷоди пӯшиши зиддимикробии ҷаҳонӣ, ки аз дохил ва берун кор мекунад, мушкил боқӣ мемонад. Ин бо хатарҳои марбут ба саломатӣ ва бехатарӣ алоқаманд аст. Кашф кардани агенти зиддимикробӣ, ки барои одамон камтар зараровар аст ва фаҳмидани он, ки чӣ гуна онро ба пӯшишҳои субстратҳо бо мӯҳлати нигоҳдории дарозтар дохил кардан мумкин аст, ҳадафи хеле дилхоҳ аст38. Маводҳои охирини зиддимикробӣ ва зиддиплёнка барои куштани бактерияҳо дар масофаи наздик ё тавассути тамос мустақим ё пас аз раҳо шудани агенти фаъол тарҳрезӣ шудаанд. Онҳо метавонанд ин корро тавассути боздоштани часпиши ибтидоии бактерияҳо (аз ҷумла пешгирии пайдоиши қабати сафеда дар сатҳ) ё тавассути куштани бактерияҳо тавассути дахолат ба девори ҳуҷайра анҷом диҳанд.
Асосан, пӯшиши сатҳӣ раванди молидани қабати дигар ба сатҳи ҷузъ барои беҳтар кардани хусусиятҳои сатҳӣ мебошад. Мақсади пӯшиши сатҳӣ тағир додани сохтори микро ва/ё таркиби минтақаи наздик ба сатҳи ҷузъ аст39. Усулҳои пӯшиши сатҳӣ метавонанд ба усулҳои гуногун тақсим карда шаванд, ки дар расми 2a ҷамъбаст шудаанд. Пӯшишҳоро вобаста ба усули истифодашуда барои сохтани пӯшиш ба категорияҳои гармӣ, кимиёвӣ, физикӣ ва электрохимиявӣ тақсим кардан мумкин аст.
(а) Замимае, ки усулҳои асосии истеҳсоли сатҳро нишон медиҳад ва (б) афзалиятҳо ва нуқсонҳои интихобшудаи усули пошидани хунук.
Технологияи пошидани хунук бо усулҳои анъанавии пошидани гармӣ умумиятҳои зиёд дорад. Бо вуҷуди ин, баъзе хусусиятҳои асосии асосӣ низ мавҷуданд, ки раванди пошидани хунук ва маводҳои пошидани хунукро махсусан беназир мегардонанд. Технологияи пошидани хунук ҳанӯз дар марҳилаи аввали рушд қарор дорад, аммо ояндаи хубе дорад. Дар баъзе ҳолатҳо, хосиятҳои беназири пошидани хунук бартариҳои калон доранд ва маҳдудиятҳои усулҳои анъанавии пошидани гармиро бартараф мекунанд. Он маҳдудиятҳои назарраси технологияи анъанавии пошидани гармиро бартараф мекунад, ки дар он хока бояд барои гузоштан дар зеризаминӣ гудохта шавад. Албатта, ин раванди анъанавии пӯшиш барои маводҳои хеле ҳассос ба ҳарорат, ба монанди нанокристаллҳо, нанозарраҳо, шишаҳои аморфӣ ва металлӣ40, 41, 42, мувофиқ нест. Илова бар ин, маводҳои пӯшиши пошидани гармӣ ҳамеша сатҳи баланди сӯрохӣ ва оксидҳоро доранд. Технологияи пошидани хунук нисбат ба технологияи пошидани гармӣ бартариҳои зиёди назаррас дорад, ба монанди (i) воридшавии ҳадди ақали гармӣ ба зеризаминӣ, (ii) чандирӣ дар интихоби пӯшиши зеризаминӣ, (iii) набудани табдили фаза ва афзоиши дона, (iv) қувваи баланди часпак1 .39 (Расми 2b). Илова бар ин, маводҳои пӯшиши пошидани хунук муқовимати баланди зангзанӣ, мустаҳкамӣ ва сахтии баланд, гузаронандагии баланди барқӣ ва зичии баланд доранд41. Бо вуҷуди бартариҳои раванди пошидани хунук, ин усул то ҳол баъзе камбудиҳо дорад, чунон ки дар расми 2b нишон дода шудааст. Ҳангоми пӯшонидани хокаҳои сафолии холис ба монанди Al2O3, TiO2, ZrO2, WC ва ғайра, усули пошидани хунукро истифода бурдан мумкин нест. Аз тарафи дигар, хокаҳои таркибии сафолӣ/металлӣ метавонанд ҳамчун ашёи хом барои пӯшишҳо истифода шаванд. Ҳамин чиз ба дигар усулҳои пошидани гармӣ низ дахл дорад. Сатҳҳои душвор ва дохили қубурҳо то ҳол пошидан душвор аст.
Бо назардошти он, ки кори мазкур ба истифодаи хокаҳои шишагии металлӣ ҳамчун маводи ибтидоӣ барои рӯйпӯшҳо нигаронида шудааст, маълум аст, ки пошидани гармии анъанавӣ барои ин мақсад истифода намешавад. Ин аз он сабаб аст, ки хокаҳои шишагии металлӣ дар ҳарорати баланд кристалл мешаванд1.
Аксари асбобҳое, ки дар саноати тиббӣ ва хӯрокворӣ истифода мешаванд, аз хӯлаҳои пӯлоди зангногири аустенитӣ (SUS316 ва SUS304) бо миқдори хром аз 12 то 20% вазн барои истеҳсоли асбобҳои ҷарроҳӣ сохта шудаанд. Умуман қабул шудааст, ки истифодаи металли хром ҳамчун унсури хӯлакунанда дар хӯлаҳои пӯлод метавонад муқовимати зангзании хӯлаҳои стандартии пӯлодро ба таври назаррас беҳтар созад. Хӯлаҳои пӯлоди зангногир, сарфи назар аз муқовимати баланди зангзании худ, хосиятҳои назарраси зиддимикробӣ надоранд38,39. Ин бо муқовимати баланди зангзании онҳо муқоиса мешавад. Пас аз ин, пешгӯии рушди сироят ва илтиҳоб имконпазир аст, ки асосан аз часпиши бактериявӣ ва мустамликакунӣ дар сатҳи биоматериалҳои пӯлоди зангногир ба вуҷуд меоянд. Мушкилоти назаррас метавонанд аз сабаби мушкилоти назарраси марбут ба часпиши бактериявӣ ва роҳҳои ташаккули биоплёнка ба миён оянд, ки метавонанд ба саломатии бад оварда расонанд, ки метавонанд оқибатҳои зиёде дошта бошанд, ки метавонанд мустақиман ё бавосита ба саломатии инсон таъсир расонанд.
Ин таҳқиқот марҳилаи аввали лоиҳаест, ки аз ҷониби Бунёди Кувайт оид ба пешрафти илм (KFAS) маблағгузорӣ мешавад, шартномаи рақами 2010-550401, барои омӯзиши имконияти истеҳсоли хокаҳои сегонаи металлии шишагини Cu-Zr-Ni бо истифода аз технологияи MA (ҷадвал) анҷом дода мешавад. 1) Барои истеҳсоли плёнка/пӯшиши муҳофизатии сатҳи зиддибактериявии SUS304. Марҳилаи дуюми лоиҳа, ки бояд моҳи январи соли 2023 оғоз шавад, хусусиятҳои зангзании галванӣ ва хосиятҳои механикии системаро муфассал меомӯзад. Санҷишҳои муфассали микробиологӣ барои намудҳои гуногуни бактерияҳо гузаронида мешаванд.
Дар ин мақола таъсири миқдори хӯлаи Zr ба қобилияти шишабандӣ (GFA) дар асоси хусусиятҳои морфологӣ ва сохторӣ баррасӣ мешавад. Ғайр аз ин, хосиятҳои зиддибактериявии шишаи металлӣ/композити SUS304 бо пӯшиши хока низ баррасӣ шуданд. Илова бар ин, корҳои доимӣ барои таҳқиқи имконияти табдили сохтории хокаҳои шишаи металлӣ, ки ҳангоми пошидани хунук дар минтақаи моеъи фавқулодда хунукшудаи системаҳои шишаи металлии сохташуда ба амал меоянд, анҷом дода шудаанд. Дар ин таҳқиқот хӯлаҳои шишаи металлии Cu50Zr30Ni20 ва Cu50Zr20Ni30 ҳамчун мисолҳои намояндагӣ истифода шудаанд.
Дар ин бахш тағйироти морфологӣ дар хокаҳои элементии Cu, Zr ва Ni ҳангоми ордкунии тӯбӣ бо энергияи кам нишон дода шудаанд. Ду системаи гуногун, ки аз Cu50Zr20Ni30 ва Cu50Zr40Ni10 иборатанд, ҳамчун мисолҳои тасвирӣ истифода мешаванд. Раванди MA-ро метавон ба се марҳилаи алоҳида тақсим кард, ки инро тавсифи металлографии хокае, ки дар марҳилаи майдакунӣ ба даст оварда шудааст, нишон медиҳад (Расми 3).
Хусусиятҳои металлографии хокаҳои хӯлаҳои механикӣ (MA), ки пас аз марҳилаҳои гуногуни майдакунии кура ба даст оварда шудаанд. Тасвирҳои микроскопияи электронии сканкунии партовҳои саҳроӣ (FE-SEM)-и хокаҳои MA ва Cu50Zr40Ni10, ки пас аз майдакунии кура бо энергияи кам барои 3, 12 ва 50 соат ба даст оварда шудаанд, дар (а), (в) ва (д) барои системаи Cu50Zr20Ni30, дар ҳоле ки дар ҳамон MA нишон дода шудаанд. Тасвирҳои мувофиқи системаи Cu50Zr40Ni10, ки пас аз вақт гирифта шудаанд, дар (б), (г) ва (ф) нишон дода шудаанд.
Ҳангоми ордкунии курадор, энергияи кинетикии муассире, ки метавонад ба хокаи металлӣ интиқол дода шавад, аз маҷмӯи параметрҳо таъсир мегирад, чунон ки дар расми 1a нишон дода шудааст. Ин бархӯрдҳои байни кура ва хокаҳо, фишурдани буриши хокаи дар байни ё байни муҳити суфтакунӣ часпида, таъсир аз тирҳои афтида, буриш ва фарсудашавии аз сабаби кашолакунии хокаи байни ҷисмҳои ҳаракаткунандаи осиёби курадор ба вуҷуд омада ва мавҷи зарбае, ки аз кураҳои афтида мегузарад ва тавассути фарҳанги пурбор паҳн мешавад (расми 1a), иборат аст. Элементарные порошки Cu, Zr и Ni сили сильно деформирование из-за холодной сварки дар ранней стадии МА (3 ч), ки дар он чо ба образнок кардани крупный частиц порошка (> 1 в диаметре). Хокаҳои элементарии Cu, Zr ва Ni дар марҳилаи аввали MA (3 соат) дар натиҷаи кафшери хунук деформатсияи шадид ба амал оварданд, ки боиси пайдоиши зарраҳои калони хока (диаметри > 1 мм) гардид.Ин зарраҳои калони таркибӣ бо пайдоиши қабатҳои ғафси унсурҳои хӯлакунанда (Cu, Zr, Ni) тавсиф мешаванд, ки дар расми 3a,b нишон дода шудааст. Афзоиши вақти MA то 12 соат (марҳилаи миёна) боиси афзоиши энергияи кинетикии осиёби куравӣ гардид, ки боиси таҷзияи хокаи таркибӣ ба хокаҳои хурдтар (камтар аз 200 мкм) гардид, чунон ки дар расми 3c, шаҳр нишон дода шудааст. Дар ин марҳила, қувваи буриши истифодашуда боиси пайдоиши сатҳи нави металлӣ бо қабатҳои тунуки Cu, Zr, Ni мегардад, чунон ки дар расми 3c, d нишон дода шудааст. Дар натиҷаи майда кардани қабатҳо дар сатҳи байни пораҳо, реаксияҳои фазаи сахт бо пайдоиши фазаҳои нав ба амал меоянд.
Дар авҷи раванди MA (пас аз 50 соат), металлографияи пораҳо қариб ба назар намерасид (Расми 3e, f) ва металлографияи оинавӣ дар сатҳи сайқалёфтаи хока мушоҳида карда шуд. Ин маънои онро дорад, ки раванди MA ба анҷом расида, як марҳилаи ягонаи реаксия ба вуҷуд омадааст. Таркиби элементии минтақаҳои дар расмҳои 3e (I, II, III), f, v, vi) нишондодашуда бо истифода аз микроскопияи электронии сканкунии партовҳои саҳроӣ (FE-SEM) дар якҷоягӣ бо спектроскопияи рентгении парокандаи энергия (EDS) муайян карда шуданд. (IV).
Дар ҷадвали 2 консентратсияи элементҳои хӯлакунанда ҳамчун фоиз аз массаи умумии ҳар як минтақаи интихобшуда дар расми 3e, f нишон дода шудааст. Муқоисаи ин натиҷаҳо бо таркибҳои номиналии ибтидоии Cu50Zr20Ni30 ва Cu50Zr40Ni10, ки дар Ҷадвали 1 оварда шудаанд, нишон медиҳад, ки таркибҳои ин ду маҳсулоти ниҳоӣ ба таркибҳои номиналӣ хеле наздиканд. Ғайр аз ин, арзишҳои нисбии ҷузъҳо барои минтақаҳои дар расми 3e,f номбаршуда бадшавии назаррас ё тағирёбии таркиби ҳар як намунаро аз як минтақа ба минтақаи дигар нишон намедиҳанд. Ин аз он шаҳодат медиҳад, ки дар таркиб аз як минтақа ба минтақаи дигар тағйирот ба амал намеояд. Ин аз истеҳсоли хокаҳои хӯлаи якхела, ки дар Ҷадвали 2 нишон дода шудаанд, шаҳодат медиҳад.
Микрографҳои FE-SEM-и хокаи маҳсулоти ниҳоии Cu50(Zr50-xNix) пас аз 50 маротиба коркарди MA, тавре ки дар расми 4a-d нишон дода шудааст, ба даст оварда шуданд, ки дар он x мутаносибан 10, 20, 30 ва 40 at.% аст. Пас аз ин марҳилаи майдакунӣ, хокаҳо аз сабаби таъсири ван дер Ваалс ҷамъ мешаванд, ки боиси пайдоиши агрегатҳои калон аз зарраҳои ултрамайда бо диаметри аз 73 то 126 нм мегардад, чунон ки дар расми 4 нишон дода шудааст.
Хусусиятҳои морфологии хокаҳои Cu50(Zr50-xNix), ки пас аз 50 соат MA ба даст оварда шудаанд. Барои системаҳои Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40, тасвирҳои FE-SEM-и хокаҳои пас аз 50 MA ба даст овардашуда мутаносибан дар (a), (b), (c) ва (d) нишон дода шудаанд.
Пеш аз бор кардани хокаҳо ба фидери дорупошии хунук, онҳо аввал дар этаноли дараҷаи таҳлилӣ ба муддати 15 дақиқа ултрасадо карда шуданд ва сипас дар ҳарорати 150°C ба муддати 2 соат хушк карда шуданд. Ин қадам бояд барои мубориза бо агломератсия, ки аксар вақт дар раванди пӯшиш мушкилоти ҷиддии зиёдеро ба вуҷуд меорад, анҷом дода шавад. Пас аз анҷоми раванди MA, таҳқиқоти минбаъда барои таҳқиқи якхелагии хокаҳои хӯла гузаронида шуданд. Дар расми 5a–d микрографҳои FE-SEM ва тасвирҳои мувофиқи EDS-и унсурҳои хӯлакунандаи Cu, Zr ва Ni-и хӯлаи Cu50Zr30Ni20, ки мутаносибан пас аз 50 соати вақти M гирифта шудаанд, нишон дода шудаанд. Бояд қайд кард, ки хокаҳои хӯлаи ба даст овардашуда пас аз ин қадам якхелаанд, зеро онҳо ягон тағйироти таркибро аз сатҳи зернанометрӣ берун нишон намедиҳанд, чунон ки дар расми 5 нишон дода шудааст.
Морфология ва тақсимоти маҳаллии унсурҳо дар хокаи MG Cu50Zr30Ni20, ки пас аз 50 MA бо истифода аз спектроскопияи рентгении парокандаи FE-SEM/Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) ба даст оварда шудааст. (а) Тасвири SEM ва рентгении EDS-и (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα ва (d) Ni-Kα.
Нақшҳои дифракцияи рентгении хокаҳои Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 ва Cu50Zr20Ni30, ки пас аз 50-соатаи MA ба даст оварда шудаанд, мутаносибан дар расмҳои 6a-d нишон дода шудаанд. Пас аз ин марҳилаи майдакунӣ, ҳамаи намунаҳо бо консентратсияҳои гуногуни Zr сохторҳои аморфӣ бо нақшаҳои хоси диффузияи гало доштанд, ки дар расми 6 нишон дода шудаанд.
Нақшҳои дифраксияи рентгении хокаҳои Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c) ва Cu50Zr20Ni30 (d) пас аз MA барои 50 соат. Нақши гало-диффузия дар ҳамаи намунаҳо бидуни истисно мушоҳида шуд, ки аз ташаккули фазаи аморфӣ шаҳодат медиҳад.
Микроскопияи электронии интиқоли майдони партовҳои баландсифат (FE-HRTEM) барои мушоҳидаи тағйироти сохторӣ ва фаҳмидани сохтори маҳаллии хокаҳое, ки дар натиҷаи фрезеркунии тӯбӣ дар вақтҳои гуногуни MA ба вуҷуд меоянд, истифода шуд. Тасвирҳои хокаҳое, ки бо усули FE-HRTEM пас аз марҳилаҳои аввал (6 соат) ва миёна (18 соат)-и ордкунии хокаҳои Cu50Zr30Ni20 ва Cu50Zr40Ni10 ба даст оварда шудаанд, мутаносибан дар расмҳои 7a нишон дода шудаанд. Мувофиқи тасвири майдони равшан (BFI)-и хокае, ки пас аз 6 соати MA ба даст оварда шудааст, хока аз донаҳои калон бо сарҳадҳои равшан муайяншудаи унсурҳои fcc-Cu, hcp-Zr ва fcc-Ni иборат аст ва нишонаҳои ташаккули марҳилаи реаксия вуҷуд надоранд, чунон ки дар расми 7a нишон дода шудааст. Илова бар ин, намунаи дифракцияи майдони интихобшудаи коррелятсияшуда (SADP), ки аз минтақаи миёна (а) гирифта шудааст, намунаи дифракцияи тезро нишон дод (расми 7b), ки мавҷудияти кристаллитҳои калон ва набудани марҳилаи реактивиро нишон медиҳад.
Хусусиятҳои сохтории маҳаллии хокаи MA, ки пас аз марҳилаҳои аввал (6 соат) ва миёна (18 соат) ба даст оварда шудаанд. (а) Микроскопияи электронии интиқоли майдони партовҳои баландсифат (FE-HRTEM) ва (б) дифрактографияи мувофиқи майдони интихобшудаи хокаи Cu50Zr30Ni20 пас аз коркарди MA барои 6 соат. Тасвири FE-HRTEM-и Cu50Zr40Ni10, ки пас аз MA-и 18 соат ба даст оварда шудааст, дар (в) нишон дода шудааст.
Тавре ки дар расми 7c нишон дода шудааст, афзоиши давомнокии MA то 18 соат боиси нуқсонҳои ҷиддии шабакавӣ дар якҷоягӣ бо деформатсияи пластикӣ гардид. Дар ин марҳилаи миёнаи раванди MA, дар хока нуқсонҳои гуногун, аз ҷумла нуқсонҳои ҷамъкунӣ, нуқсонҳои шабакавӣ ва нуқсонҳои нуқтаӣ пайдо мешаванд (Расми 7). Ин нуқсонҳо боиси порашавии донаҳои калон дар сарҳадҳои донаҳо ба зердонаҳои хурдтар аз 20 нм мешаванд (Расми 7c).
Сохтори маҳаллии хокаи Cu50Z30Ni20, ки барои 36 соат MA орд карда шудааст, бо ташаккули нанодонаҳои ултрамайда, ки дар матритсаи тунуки аморфӣ ҷойгир шудаанд, тавсиф мешавад, чунон ки дар расми 8a нишон дода шудааст. Таҳлили маҳаллии EMF нишон дод, ки нанокластерҳои дар расмҳои 8a нишондодашуда бо хӯлаҳои хокаи коркарднашудаи Cu, Zr ва Ni алоқаманданд. Миқдори Cu дар матритса аз ~32 at.% (минтақаи камбағал) то ~74 at.% (минтақаи бой) фарқ мекард, ки ин аз ташаккули маҳсулоти гетерогенӣ шаҳодат медиҳад. Илова бар ин, SADP-ҳои мувофиқи хокаҳо, ки пас аз ордкунӣ дар ин марҳила ба даст оварда шудаанд, ҳалқаҳои фазаи аморфии гало-диффузияи аввалия ва дуюмдараҷаро нишон медиҳанд, ки бо нуқтаҳои тези марбут ба ин унсурҳои хӯлакунандаи коркарднашуда ҳампӯшӣ мекунанд, чунон ки дар расми 8b нишон дода шудааст.
Хусусиятҳои сохтории маҳаллии наноандозаи хокаи Beyond 36 h-Cu50Zr30Ni20. (а) Тасвири майдони дурахшон (BFI) ва мувофиқ (б) SADP-и хокаи Cu50Zr30Ni20, ки пас аз фрезеркунӣ барои 36 соат MA ба даст оварда шудааст.
Дар охири раванди MA (50 соат), хокаҳои Cu50(Zr50-xNix), X, 10, 20, 30 ва 40 at.%, бидуни истисно, морфологияи лабиринтии фазаи аморфӣ доранд, чунон ки дар расм нишон дода шудааст. На дифракцияи нуқтаӣ ва на нақшҳои ҳалқавии тез дар SADS-и мувофиқи ҳар як таркиб муайян карда нашуданд. Ин аз набудани металли кристаллии коркарднашуда, балки аз пайдоиши хокаи хӯлаи аморфӣ шаҳодат медиҳад. Ин SADP-ҳои ҳамбаста, ки нақшҳои диффузияи галоро нишон медиҳанд, инчунин ҳамчун далел барои рушди фазаҳои аморфӣ дар маводи маҳсулоти ниҳоӣ истифода шуданд.
Сохтори маҳаллии маҳсулоти ниҳоии системаи Cu50 MS (Zr50-xNix). FE-HRTEM ва намунаҳои дифраксияи наношуълаҳои коррелятсияшуда (NBDP)-и (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 ва (d) Cu50Zr10Ni40, ки пас аз 50 соати MA ба даст оварда шудаанд.
Бо истифода аз калориметрияи сканкунии дифференсиалӣ, устувории гармии ҳарорати гузариши шиша (Tg), минтақаи моеъи аз ҳад зиёд хунукшуда (ΔTx) ва ҳарорати кристаллизатсия (Tx) вобаста ба миқдори Ni (x) дар системаи аморфии Cu50(Zr50-xNix) омӯхта шуд. (DSC) хосиятҳо дар ҷараёни гази He. Каҷхаттаҳои DSC-и хокаҳои хӯлаҳои аморфии Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20 ва Cu50Zr10Ni40, ки пас аз MA барои 50 соат ба даст оварда шудаанд, мутаносибан дар расмҳои 10a, b, e нишон дода шудаанд. Дар ҳоле ки каҷхаттаи DSC-и Cu50Zr20Ni30-и аморфии алоҳида дар расми 10 нишон дода шудааст. Дар ҳамин ҳол, намунаи Cu50Zr30Ni20, ки дар DSC то ~700°C гарм карда шудааст, дар расми 10g нишон дода шудааст.
Устувории гармии хокаҳои Cu50(Zr50-xNix) MG, ки пас аз MA барои 50 соат ба даст оварда шудаанд, аз рӯи ҳарорати гузариши шишагӣ (Tg), ҳарорати кристаллизатсия (Tx) ва минтақаи моеъи аз ҳад зиёд хунукшуда (ΔTx) муайян карда мешавад. Термограммаҳои хокаҳои калориметрии дифференсиалии сканкунии (DSC) хокаҳои хӯлаи Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c) ва (e) Cu50Zr10Ni40 MG пас аз MA барои 50 соат. Нақшаи дифраксияи рентгенӣ (XRD)-и намунаи Cu50Zr30Ni20, ки то ~700°C дар DSC гарм карда шудааст, дар (d) нишон дода шудааст.
Тавре ки дар расми 10 нишон дода шудааст, каҷхатҳои DSC барои ҳама таркибҳо бо консентратсияҳои гуногуни никел (x) ду ҳолати гуногунро нишон медиҳанд, яке эндотермикӣ ва дигаре экзотермикӣ. Ҳодисаи аввал эндотермикӣ ба Tg мувофиқат мекунад ва ҳодисаи дуюм бо Tx алоқаманд аст. Масоҳати уфуқӣ, ки байни Tg ва Tx вуҷуд дорад, минтақаи моеъи зерихунукшуда (ΔTx = Tx – Tg) номида мешавад. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки Tg ва Tx-и намунаи Cu50Zr40Ni10 (Расми 10a), ки дар ҳарорати 526°C ва 612°C ҷойгир шудаанд, мундариҷаи (x)-ро то 20% ба самти ҳарорати пасти 482°C ва 563°C. °C бо афзоиши миқдори Ni (x) мутаносибан интиқол медиҳанд, тавре ки дар расми 10b нишон дода шудааст. Дар натиҷа, ΔTx Cu50Zr40Ni10 аз 86°C (Расми 10a) то 81°C барои Cu50Zr30Ni20 (Расми 10b) коҳиш меёбад. Барои хӯлаи MC Cu50Zr40Ni10, инчунин коҳиши арзишҳои Tg, Tx ва ΔTx то сатҳҳои 447°C, 526°C ва 79°C мушоҳида шудааст (Расми 10b). Ин нишон медиҳад, ки афзоиши миқдори Ni боиси коҳиши устувории гармии хӯлаи MS мегардад. Баръакс, арзиши Tg (507 °C)-и хӯлаи MC Cu50Zr20Ni30 нисбат ба хӯлаи MC Cu50Zr40Ni10 пасттар аст; бо вуҷуди ин, Tx-и он арзиши қобили муқоиса бо онро (612 °C) нишон медиҳад. Аз ин рӯ, ΔTx арзиши баландтар (87°C) дорад, чунон ки дар расми асри 10 нишон дода шудааст.
Системаи Cu50(Zr50-xNix) MC, бо истифода аз хӯлаи Cu50Zr20Ni30 MC ҳамчун мисол, тавассути қуллаи тези экзотермикӣ ба фазаҳои кристаллии fcc-ZrCu5, орторомбикӣ-Zr7Cu10 ва орторомбикӣ-ZrNi кристалл мешавад (Расми 10c). Ин гузариши фаза аз аморфӣ ба кристаллӣ бо таҳлили дифракцияи рентгении намунаи MG (Расми 10d), ки дар DSC то 700 °C гарм карда шуд, тасдиқ карда шуд.
Дар расми 11 аксҳое нишон дода шудаанд, ки ҳангоми раванди пошидани хунук дар кори ҷорӣ гирифта шудаанд. Дар ин таҳқиқот, зарраҳои хокаи шишагини металлӣ пас аз MA барои 50 соат синтез карда шуданд (бо истифода аз Cu50Zr20Ni30 ҳамчун мисол) ва ҳамчун ашёи хоми антибактериалӣ истифода шуданд ва як табақи пӯлоди зангногир (SUS304) бо пошидани хунук пӯшонида шуд. Усули пошидани хунук барои пӯшонидан дар силсилаи технологияи пошидани гармӣ интихоб карда шуд, зеро он самараноктарин усул дар силсилаи технологияи пошидани гармӣ мебошад, ки дар он онро барои маводҳои металлии метаустувори гармӣ, ба монанди хокаҳои аморфӣ ва нанокристаллӣ истифода бурдан мумкин аст. Ба гузаришҳои фазавӣ тобеъ нест. Ин омили асосии интихоби ин усул аст. Раванди ҷойгиркунии хунук бо истифода аз зарраҳои баландсуръат анҷом дода мешавад, ки энергияи кинетикии зарраҳоро ба деформатсияи пластикӣ, деформатсия ва гармӣ ҳангоми таъсир бо субстрат ё зарраҳои қаблан ҷойгиршуда табдил медиҳанд.
Аксҳои саҳроӣ тартиби пошидани хунукро нишон медиҳанд, ки барои панҷ омодасозии пайдарпайи MG/SUS 304 дар ҳарорати 550°C истифода мешавад.
Энергияи кинетикии зарраҳо, инчунин импулси ҳар як зарра ҳангоми ташаккули рӯйпӯш бояд тавассути механизмҳо ба монанди деформатсияи пластикӣ (зарраҳои ибтидоӣ ва таъсири мутақобилаи байнизарраҳо дар матритса ва таъсири мутақобилаи зарраҳо), гиреҳҳои байниҳамдигарии ҷисмҳои сахт, гардиш байни зарраҳо, деформатсия ва гармкунии маҳдудкунанда 39 ба шаклҳои дигари энергия табдил дода шавад. Илова бар ин, агар тамоми энергияи кинетикии воридшаванда ба энергияи гармӣ ва энергияи деформатсия табдил наёбад, натиҷа бархӯрди эластикӣ хоҳад буд, ки маънои онро дорад, ки зарраҳо пас аз бархӯрд танҳо аз худ меҷаҳанд. Қайд шудааст, ки 90% энергияи бархӯрде, ки ба маводи зарра/субстрат татбиқ мешавад, ба гармии маҳаллӣ табдил меёбад 40. Илова бар ин, ҳангоми татбиқи фишори бархӯрд, дар минтақаи тамос бо зарра/субстрат дар муддати хеле кӯтоҳ суръати баланди деформатсияи пластикӣ ба даст оварда мешавад41,42.
Деформатсияи пластикӣ одатан ҳамчун раванди парокандашавии энергия, ё аниқтараш, ҳамчун манбаи гармӣ дар минтақаи байнисатҳӣ баррасӣ мешавад. Аммо, афзоиши ҳарорат дар минтақаи байнисатҳӣ одатан барои пайдоиши обшавии байнисатҳӣ ё ҳавасмандгардонии назарраси диффузияи мутақобилаи атомҳо кофӣ нест. Ҳеҷ як нашрияе, ки ба муаллифон маълум аст, таъсири хосиятҳои ин хокаҳои шишагии металлиро ба часпидан ва таҳшиншавии хока ҳангоми истифодаи усулҳои пошидани хунук таҳқиқ накардааст.
BFI-и хокаи хӯлаи MG Cu50Zr20Ni30-ро дар расми 12a дидан мумкин аст, ки дар зеризаминии SUS 304 гузошта шудааст (Расми 11, 12b). Тавре ки аз расм дида мешавад, хокаҳои пӯшонидашуда сохтори аморфии аслии худро нигоҳ медоранд, зеро онҳо сохтори нозуки лабиринтӣ бидуни ягон хусусияти кристаллӣ ё нуқсонҳои шабакавӣ доранд. Аз тарафи дигар, тасвир мавҷудияти фазаи бегонаро нишон медиҳад, ки инро нанозарраҳое, ки дар матритсаи хокаи пӯшонидашудаи MG мавҷуданд, нишон медиҳанд (Расми 12a). Расми 12c намунаи дифракцияи наношуъои индексатсияшуда (NBDP)-ро, ки бо минтақаи I алоқаманд аст, нишон медиҳад (Расми 12a). Тавре ки дар расми 12c нишон дода шудааст, NBDP намунаи сусти гало-диффузияи сохтори аморфиро нишон медиҳад ва бо нуқтаҳои тезе, ки ба фазаи метастабии кубии калони кристаллӣ Zr2Ni ва фазаи тетрагоналии CuO мувофиқат мекунанд, якҷоя зиндагӣ мекунад. Ташаккули CuO-ро метавон бо оксидшавии хока ҳангоми ҳаракат аз соплои таппончаи дорупошӣ ба SUS 304 дар ҳавои кушод бо ҷараёни фавқусуръат шарҳ дод. Аз тарафи дигар, девитрификатсияи хокаҳои шишамонанди металлӣ пас аз коркарди хунуки дорупошӣ дар ҳарорати 550°C барои 30 дақиқа боиси пайдоиши фазаҳои калони кубӣ гардид.
(а) Тасвири FE-HRTEM-и хокаи MG, ки дар (б) зеризаминии SUS 304 гузошта шудааст (Расми дарҷшуда). Индекси NBDP-и рамзи мудаввар, ки дар (а) нишон дода шудааст, дар (в) нишон дода шудааст.
Барои санҷидани ин механизми эҳтимолии ташаккули нанозарраҳои калони кубии Zr2Ni, як таҷрибаи мустақил гузаронида шуд. Дар ин таҷриба, хокаҳо аз атомайзер дар ҳарорати 550°C ба самти субстрати SUS 304 пошида шуданд; аммо, барои муайян кардани таъсири тафсондан, хокаҳо аз тасмаи SUS304 ҳарчи зудтар (тақрибан 60 сония) хориҷ карда шуданд. ). Як силсилаи дигари таҷрибаҳо гузаронида шуданд, ки дар он хокаҳо тақрибан 180 сония пас аз истифода аз субстрат хориҷ карда шуданд.
Дар расмҳои 13a,b тасвирҳои майдони торик (DFI)-и ду маводи пошидашуда, ки мутаносибан дар SUS 304 барои 60 сония ва 180 сония гузошта шудаанд, бо истифода аз микроскопияи электронии интиқоли сканерӣ (STEM) нишон дода шудаанд. Тасвири хока, ки барои 60 сония гузошта шудааст, тафсилоти морфологӣ надорад ва бехусусиятӣ нишон медиҳад (Расми 13a). Инро инчунин XRD тасдиқ кард, ки нишон дод, ки сохтори умумии ин хокаҳо аморфӣ аст, чунон ки бо қуллаҳои васеи дифракцияи ибтидоӣ ва дуюмдараҷа, ки дар расми 14a нишон дода шудаанд, нишон дода шудааст. Ин аз набудани таҳшинҳои метастаблӣ/мезофазӣ шаҳодат медиҳад, ки дар онҳо хока сохтори аслии аморфии худро нигоҳ медорад. Баръакс, хокае, ки дар ҳамон ҳарорат (550°C) гузошта шудааст, аммо дар субстрат барои 180 сония гузошта шудааст, таҳшиншавии донаҳои наноандозаро нишон дод, чунон ки бо тирҳо дар расми 13b нишон дода шудааст.