Ẹ ṣeun fún ṣíbẹ̀wò sí Nature.com. Ẹ̀yà ẹ̀rọ ìṣàwárí tí ẹ ń lò ní àtìlẹ́yìn CSS díẹ̀. Fún ìrírí tí ó dára jùlọ, a gbà yín nímọ̀ràn pé kí ẹ lo ẹ̀rọ ìṣàwárí tí a ti mú gbóná (tàbí kí ẹ mú Ìbáramu Ipò nínú Internet Explorer kúrò). Ní ​​àkókò yìí, láti rí i dájú pé a ń tẹ̀síwájú láti ṣe àtìlẹ́yìn, a ó ṣe àtìlẹ́yìn sí ojú-òpó wẹ́ẹ̀bù náà láìsí àwọn àṣà àti JavaScript.
Àwọn biofilms jẹ́ apá pàtàkì nínú ìdàgbàsókè àwọn àkóràn onígbà pípẹ́, pàápàá jùlọ nígbà tí ó bá kan àwọn ẹ̀rọ ìṣègùn. Ìṣòro yìí ń gbé ìpèníjà ńlá wá fún àwùjọ ìṣègùn, nítorí pé àwọn aporó ìbílẹ̀ lè pa biofilms run ní ìwọ̀n díẹ̀. Ìdènà ìṣẹ̀dá biofilm ti yọrí sí ìdàgbàsókè onírúurú ọ̀nà ìbòrí àti àwọn ohun èlò tuntun. Àwọn ọ̀nà wọ̀nyí ń fẹ́ láti bo àwọn ojú ilẹ̀ ní ọ̀nà tí yóò dènà ìṣẹ̀dá biofilm. Àwọn irin vitreous alloys, pàápàá jùlọ àwọn tí ó ní irin bàbà àti titanium, ti di àwọn ìbòrí antimicrobial tó dára jùlọ. Ní àkókò kan náà, lílo ìmọ̀-ẹ̀rọ ìfọ́ tutu ti pọ̀ sí i nítorí pé ó jẹ́ ọ̀nà tí ó yẹ fún ṣíṣe àwọn ohun èlò tí ó ní ìmọ̀lára ìgbóná. Apá kan nínú ète ìwádìí yìí ni láti ṣe àgbékalẹ̀ gilasi irin onípara bakiteria tuntun tí a ṣe láti inú Cu-Zr-Ni ternary nípa lílo àwọn ọ̀nà ìsopọ̀ ẹ̀rọ. A lo lulú onígun mẹ́rẹ̀ẹ̀rin tí ó ṣe ọjà ìkẹyìn gẹ́gẹ́ bí ohun èlò aise fún fífún tútù ti àwọn ojú irin alagbara ní àwọn iwọ̀n otútù kékeré. Àwọn ohun èlò tí a fi gilasi bò tí ó ní irin lè dín ìṣẹ̀dá biofilm kù nípa lílo ó kéré tán 1 log ní ìfiwéra pẹ̀lú irin alagbara.
Jálẹ̀ ìtàn ènìyàn, gbogbo àwùjọ ti lè ṣe àgbékalẹ̀ àti gbé ìgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò tuntun láti bá àwọn ohun tí ó yẹ mu, èyí tí ó yọrí sí ìdàgbàsókè iṣẹ́-ọrọ̀ àti ipò gíga nínú ọrọ̀-ajé àgbáyé1. A ti ń fi agbára ènìyàn láti ṣe àwọn ohun èlò àti ohun èlò ìṣelọ́pọ́, àti àwọn àwòrán láti ṣe àti ṣe àfihàn àwọn ohun èlò láti ṣàṣeyọrí ìlera, ẹ̀kọ́, ilé-iṣẹ́, ọrọ̀-ajé, àṣà àti àwọn pápá mìíràn láti orílẹ̀-èdè kan tàbí agbègbè kan sí òmíràn. A ń wọn ìlọsíwájú láìka orílẹ̀-èdè tàbí agbègbè sí òmíràn sí. Fún ọgọ́ta ọdún, àwọn onímọ̀ nípa ohun èlò ti lo àkókò púpọ̀ sí iṣẹ́ pàtàkì kan: wíwá àwọn ohun èlò tuntun àti ti ìlọsíwájú. Àwọn ìwádìí tuntun ti dojúkọ dídára àti iṣẹ́ àwọn ohun èlò tí ó wà tẹ́lẹ̀, àti ṣíṣẹ̀dá àti ṣíṣẹ̀dá àwọn irú ohun èlò tuntun pátápátá.
Àfikún àwọn èròjà tí ó ń yípo, àtúnṣe ìṣètò kékeré ti ohun èlò náà àti lílo àwọn ọ̀nà ìtọ́jú ooru, ẹ̀rọ tàbí ẹ̀rọ ooru ti yọrí sí ìdàgbàsókè pàtàkì nínú àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ, kẹ́míkà àti ti ara ti onírúurú ohun èlò. Ní àfikún, a ti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn èròjà tí a kò mọ̀ títí di ìsinsìnyí ní àṣeyọrí. Àwọn ìsapá tí ń bá a lọ yìí ti mú kí ìdílé tuntun ti àwọn ohun èlò tuntun tí a mọ̀ ní àpapọ̀ gẹ́gẹ́ bí Advanced Materials2 dìde. Àwọn Nanocrystals, àwọn nanoparticles, àwọn nanotubes, àwọn dots quantum, àwọn gíláàsì irin amorphous, àti àwọn alloy entropy gíga jẹ́ àpẹẹrẹ díẹ̀ lára ​​àwọn ohun èlò tí ó ti ní ìlọsíwájú tí ó ti farahàn ní àgbáyé láti àárín ọ̀rúndún tó kọjá. Nínú ṣíṣe àti ìdàgbàsókè àwọn alloy tuntun pẹ̀lú àwọn ànímọ́ tí ó ti dára síi, ní ọjà ìkẹyìn àti ní àárín àwọn ìpele ìṣẹ̀dá rẹ̀, ìṣòro àìdọ́gba ni a sábà máa ń fi kún un. Nítorí ìfìhàn àwọn ọ̀nà ìṣelọ́pọ́ tuntun tí ó gba àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì láti inú ìwọ̀n, a ti ṣàwárí ìpele tuntun ti àwọn alloy metastable, tí a mọ̀ sí àwọn gilaasi irin.
Iṣẹ́ rẹ̀ ní Caltech ní ọdún 1960 yí èrò àwọn irin alloys padà nígbà tí ó ṣe àgbékalẹ̀ àwọn irin alloys Au-25 at.% Si nípa ṣíṣe àwọn omi ní kíákíá ní ìwọ̀n mílíọ̀nù kan fún ìṣẹ́jú-àáyá kan. 4 Àwárí Ọ̀jọ̀gbọ́n Paul Duves kìí ṣe àmì ìbẹ̀rẹ̀ àwọn gíláàsì irin ìtàn (MS) nìkan, ṣùgbọ́n ó tún yọrí sí ìyípadà àpẹẹrẹ nínú bí àwọn ènìyàn ṣe ń ronú nípa àwọn irin alloys. Láti ìgbà ìwádìí àkọ́kọ́ nínú ìṣẹ̀dá àwọn irin alloys MS, ó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ pé gbogbo àwọn gíláàsì irin ni a ti rí pátápátá nípa lílo ọ̀kan lára ​​àwọn ọ̀nà wọ̀nyí: (i) ìṣọ̀kan kíákíá ti melt tàbí vapor, (ii) àrùn atomiki lattice, (iii) àwọn ìṣesí amorphization solid-state láàrín àwọn èròjà irin mímọ́ àti (iv) àwọn ìyípadà ipele solid ti àwọn ipele metastable.
Àwọn MG ni a fi yàtọ̀ sí àwọn MG nítorí àìsí ìtòlẹ́sẹẹsẹ átọ́mù gígùn tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn kirisita, èyí tí ó jẹ́ àmì pàtàkì ti àwọn kirisita. Ní ayé òde òní, a ti ṣe ìlọsíwájú ńlá ní pápá gíláàsì irin. Àwọn wọ̀nyí jẹ́ àwọn ohun èlò tuntun pẹ̀lú àwọn ohun ìní tí ó dùn mọ́ni tí kì í ṣe fún físíìsì ipò líle nìkan, ṣùgbọ́n fún iṣẹ́ irin, kẹ́mísírì ojú ilẹ̀, ìmọ̀ ẹ̀rọ, ìmọ̀ ẹ̀rọ, ìmọ̀ ẹ̀rọ, àti ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn agbègbè mìíràn. Irú ohun èlò tuntun yìí ní àwọn ohun ìní tí ó yàtọ̀ sí àwọn irin líle, èyí tí ó mú kí ó jẹ́ ẹni tí ó dùn mọ́ni fún àwọn ohun èlò ìmọ̀ ẹ̀rọ ní onírúurú pápá. Wọ́n ní àwọn ohun ìní pàtàkì kan: (i) agbára ìṣiṣẹ́ ẹ̀rọ gíga àti agbára ìyọrísí, (ii) agbára magnetic gíga, (iii) agbára ìfúnpọ̀ díẹ̀, (iv) resistance ipata tí kò wọ́pọ̀, (v) òmìnira iwọ̀n otútù. Ìgbésẹ̀ 6.7.
Ìsopọ̀mọ́ra ẹ̀rọ (MA)1,8 jẹ́ ọ̀nà tuntun kan, tí Ọ̀jọ̀gbọ́n KK Kok àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ kọ́kọ́ ṣe ní ọdún 19839. Wọ́n ṣe àwọn lulú Ni60Nb40 tí kò ní àwọ̀ nípa lílọ àdàpọ̀ àwọn èròjà mímọ́ ní ìwọ̀n otútù àyíká tí ó sún mọ́ ìwọ̀n otútù yàrá. Lọ́pọ̀ ìgbà, ìṣe MA máa ń wáyé láàárín ìsopọ̀mọ́ra ìtànkálẹ̀ ti àwọn lulú reactant nínú reactor kan, tí a sábà máa ń fi irin alagbara ṣe, sínú ọlọ ball. 10 (Àwòrán 1a, b). Láti ìgbà náà, a ti lo ọ̀nà ìṣe solid state reaction tí a fi ẹ̀rọ ṣe láti pèsè àwọn lulú alloy gilasi amorphous/metallic tuntun nípa lílo àwọn ọlọ ball àti rod mills oní agbára gíga11,12,13,14,15,16. Ní pàtàkì, a ti lo ọ̀nà yìí láti pèsè àwọn ètò tí a kò lè missible bíi Cu-Ta17 àti àwọn alloy melting point gíga bíi Al-transition metal (TM, Zr, Hf, Nb àti Ta)18,19 àti Fe-W20 systems. , èyí tí a kò le rí nípa lílo ọ̀nà sísè àtọwọ́dá. Ní àfikún, a kà MA sí ọ̀kan lára ​​àwọn irinṣẹ́ nanotechnological tó lágbára jùlọ fún ìṣẹ̀dá ìwọ̀n ilé-iṣẹ́ ti nanocrystalline àti nanocomposite powder particles ti metal oxides, carbides, nitrides, hydrides, carbon nanotubes, nanodiamonds, àti ìdúróṣinṣin gbígbòòrò nípa lílo ọ̀nà òkè-ìsàlẹ̀. 1 àti àwọn ìpele metastable.
Àwòrán tí ó ń fi ọ̀nà ìṣẹ̀dá tí a lò láti pèsè ìbòrí gilasi irin Cu50(Zr50-xNix)/SUS 304 hàn nínú ìwádìí yìí. (a) Ìpèsè àwọn lulú alloy MC pẹ̀lú onírúurú ìfọ́pọ̀ ti Ni x (x; 10, 20, 30, àti 40 at.%) nípa lílo ọ̀nà ìlọ bọ́ọ̀lù alágbára díẹ̀. (a) A gbé ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀ sínú sílíńdà irin irin pẹ̀lú àwọn bọ́ọ̀lù irin irin àti (b) a fi dí i nínú àpótí ibọ̀wọ́ He tí ó kún fún afẹ́fẹ́. (c) Àwòrán tí ó hàn gbangba ti ohun èlò ìlọ tí ó ń ṣàfihàn ìṣípo bọ́ọ̀lù náà nígbà ìlọ. Ọjà lulú ìkẹyìn tí a gbà lẹ́yìn wákàtí 50 ni a lò láti fi omi tútù bo substrate SUS 304 (d).
Nígbà tí ó bá kan àwọn ohun èlò onípele (àwọn ohun èlò onípele), ìmọ̀ ẹ̀rọ ojú ilẹ̀ ní í ṣe pẹ̀lú ṣíṣe àwòrán àti àtúnṣe àwọn ojú ilẹ̀ (àwọn ohun èlò onípele) láti pèsè àwọn ohun ìní ti ara, kẹ́míkà, àti ìmọ̀ ẹ̀rọ kan tí kò sí nínú ohun èlò onípele àkọ́kọ́. Díẹ̀ lára ​​àwọn ohun ìní tí a lè mú sunwọ̀n síi nípasẹ̀ ìtọ́jú ojú ilẹ̀ pẹ̀lú ìfọ́, ìfàmọ́ra oxidation àti corrosion resistance, coefficient of friction, bioinertness, àwọn ohun ìní iná mànàmáná àti ìdènà ooru, láti dárúkọ díẹ̀. A lè mú dídára ojú ilẹ̀ sunwọ̀n síi nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà irin, ẹ̀rọ tàbí kẹ́míkà. Gẹ́gẹ́ bí ìlànà tí a mọ̀ dáadáa, ìbòrí ni a túmọ̀ sí ìpele kan tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ ti ohun èlò tí a fi ọwọ́ ara ṣe sí ojú ohun èlò onípele (àwọn ohun èlò onípele) tí a fi ohun èlò mìíràn ṣe. Nítorí náà, a ń lo àwọn ìbòrí ní apá kan láti ṣe àṣeyọrí àwọn ohun èlò ìmọ̀ ẹ̀rọ tàbí ohun ọ̀ṣọ́ tí a fẹ́, àti láti dáàbò bo àwọn ohun èlò kúrò nínú ìbáṣepọ̀ kẹ́míkà àti ti ara tí a retí pẹ̀lú àyíká23.
Oríṣiríṣi ọ̀nà àti ọ̀nà ni a lè lò láti lo àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ ààbò tó yẹ láti àwọn micrometer díẹ̀ (tó wà ní ìsàlẹ̀ 10-20 micrometers) sí àwọn micrometer tó ju 30 micrometers tàbí ọ̀pọ̀lọpọ̀ milimita ní sisanra. Ní gbogbogbòò, a lè pín àwọn ọ̀nà ìbòrí sí ẹ̀ka méjì: (i) àwọn ọ̀nà ìbòrí omi, títí bí electroplating, electroplating, àti hot dip galvanizing, àti (ii) àwọn ọ̀nà ìbòrí gbígbẹ, títí bí soldering, hardfacing, physical vapor deposition (PVD).), chemical vapor deposition (CVD), thermal spray technics, àti àwọn ọ̀nà ìbòrí tútù 24 láìpẹ́ yìí (Àwòrán 1d).
Àwọn biofilms ni a túmọ̀ sí àwọn agbègbè microbial tí a so mọ́ àwọn ojú ilẹ̀ láìyípadà tí a sì yí wọn ká pẹ̀lú àwọn polymers extracellular (EPS). Ṣíṣẹ̀dá biofilm tí ó dàgbà déédé lè yọrí sí àdánù ńlá ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ilé iṣẹ́, títí bí ṣíṣe oúnjẹ, ètò omi, àti ìtọ́jú ìlera. Nínú ènìyàn, pẹ̀lú ìṣẹ̀dá biofilms, ó lé ní 80% àwọn ọ̀ràn àkóràn microbial (pẹ̀lú Enterobacteriaceae àti Staphylococci) ó ṣòro láti tọ́jú. Ní àfikún, a ti ròyìn pé biofilms tí ó dàgbà ní ìlọ́po 1000 sí ìtọ́jú aporó ní ìlọ́po 1000 ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn sẹ́ẹ̀lì bacteria planktonic, èyí tí a kà sí ìpèníjà ìtọ́jú pàtàkì. Ní ìtàn, a ti lo àwọn ohun èlò ìbòrí ojú ilẹ̀ antimicrobial tí a rí láti inú àwọn agbo organic tí ó wọ́pọ̀. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé irú àwọn ohun èlò bẹ́ẹ̀ sábà máa ń ní àwọn èròjà majele tí ó lè ṣe ìpalára fún ènìyàn, 25,26 èyí lè ran lọ́wọ́ láti yẹra fún ìtànkálẹ̀ bakitéríà àti ìbàjẹ́ ohun èlò.
Àìfaradà kokoro arun si itọju aporo aisan nitori dida biofilm ti yori si iwulo lati ṣe agbekalẹ oju iboju ti a bo pẹlu awo antimicrobial ti o munadoko ti a le lo lailewu27. Idagbasoke oju iboju ti ara tabi kemikali ti awọn sẹẹli kokoro arun ko le so mọ ati ṣe agbekalẹ biofilms nitori ifọmọ ni ọna akọkọ ninu ilana yii27. Imọ-ẹrọ keji ni lati ṣe agbekalẹ awọn ideri ti o pese awọn kemikali antimicrobial ni ibi ti a nilo wọn, ni awọn iwọn ti o pọ si ati ti a ṣe deede. Eyi ni a ṣe nipasẹ idagbasoke awọn ohun elo ibora alailẹgbẹ gẹgẹbi graphene/germanium28, black diamond29 ati awọn ideri erogba ti o dabi ZnO30 ti o ni agbara si kokoro arun, imọ-ẹrọ kan ti o mu idagbasoke majele ati resistance pọ si nitori dida biofilm. Ni afikun, awọn ideri ti o ni awọn kemikali ipakokoro ti o pese aabo igba pipẹ lodi si ibajẹ kokoro arun n di olokiki diẹ sii. Lakoko ti gbogbo awọn ilana mẹta le ṣe agbara ipa antimicrobial lori awọn oju ti a bo, ọkọọkan ni awọn idiwọn tirẹ ti o yẹ ki a gbero nigbati a ba n ṣe agbekalẹ eto lilo kan.
Àwọn ọjà tí wọ́n wà ní ọjà lọ́wọ́lọ́wọ́ ń dí lọ́wọ́ nítorí àìsí àkókò láti ṣàyẹ̀wò àti dán àwọn ohun èlò ààbò wò fún àwọn èròjà oníṣẹ́-ẹ̀dá. Àwọn ilé-iṣẹ́ sọ pé àwọn ọjà wọn yóò fún àwọn olùlò ní àwọn apá iṣẹ́ tí wọ́n fẹ́, ṣùgbọ́n, èyí ti di ìdènà sí àṣeyọrí àwọn ọjà tí ó wà ní ọjà lọ́wọ́lọ́wọ́. Àwọn èròjà tí a rí láti inú fàdákà ni a ń lò nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn èròjà oníṣẹ́-ẹ̀dá tí ó wà fún àwọn oníbàárà lọ́wọ́lọ́wọ́. Àwọn ọjà wọ̀nyí ni a ṣe láti dáàbò bo àwọn olùlò kúrò nínú ìfarahàn àwọn ohun alààyè kékeré. Ipa ìṣẹ́-ẹ̀dá oníṣẹ́-ẹ̀dá tí ó pẹ́ àti majele tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn èròjà fàdákà ń mú kí ìfúnpá pọ̀ sí àwọn olùwádìí láti ṣe àgbékalẹ̀ àṣàyàn tí kò léwu díẹ̀36,37. Ṣíṣẹ̀dá ìṣẹ́-ẹ̀dá oníṣẹ́-ẹ̀dá oníṣẹ́-ẹ̀dá kárí ayé tí ó ń ṣiṣẹ́ ní inú àti lóde ṣì jẹ́ ìpèníjà. Èyí wá pẹ̀lú àwọn ewu ìlera àti ààbò tí ó so mọ́ ọn. Wíwá ohun èlò oníṣẹ́-ẹ̀dá oníṣẹ́-ẹ̀dá tí kò léwu púpọ̀ sí ènìyàn àti wíwá bí a ṣe lè fi sínú àwọn ohun èlò ìbòrí tí ó ní ìwàláàyè gígùn jẹ́ ohun tí a ń wá kiri gidigidi38. Àwọn ohun èlò oníṣẹ́-ẹ̀dá oníṣẹ́-ẹ̀dá àti oníṣẹ́-ẹ̀dá oníṣẹ́-ẹ̀dá tuntun ni a ṣe láti pa bakitéríà ní ibi tí ó súnmọ́ yálà nípa ìfọwọ́kàn tààrà tàbí lẹ́yìn tí a bá ti tú ohun èlò tí ó ń ṣiṣẹ́ jáde. Wọ́n lè ṣe èyí nípa dídínà ìsopọ̀ bakitéríà àkọ́kọ́ (pẹ̀lú dídínà ìṣẹ̀dá àwọ̀ amuaradagba lórí ojú ilẹ̀) tàbí nípa pípa bakitéríà nípa dídínà ògiri sẹ́ẹ̀lì náà.
Ní pàtàkì, ìbòrí ojú ilẹ̀ ni ìlànà fífi ìpele mìíràn sí ojú ohun èlò kan láti mú kí àwọn ànímọ́ ojú ilẹ̀ sunwọ̀n síi. Ète ìbòrí ojú ilẹ̀ ni láti yí ìṣètò kékeré àti/tàbí àkójọpọ̀ agbègbè ojú ilẹ̀ tí ó sún mọ́ ara rẹ̀ padà. Àwọn ọ̀nà ìbòrí ojú ilẹ̀ ni a lè pín sí onírúurú ọ̀nà, èyí tí a ṣàkópọ̀ rẹ̀ nínú Àwòrán 2a. A lè pín ìbòrí sí àwọn ẹ̀ka ooru, kẹ́míkà, ti ara àti electrochemical ní ìbámu pẹ̀lú ọ̀nà tí a lò láti ṣẹ̀dá ìbòrí náà.
(a) Àwòrán tó ń fi àwọn ọ̀nà ìṣẹ̀dá ojú ilẹ̀ pàtàkì hàn, àti (b) àwọn àǹfààní àti àléébù tí a yàn nínú ọ̀nà ìfúnpọ̀ omi tútù.
Ìmọ̀ ẹ̀rọ ìfọ́n tútù ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ nǹkan tó jọra pẹ̀lú àwọn ọ̀nà ìfọ́n tútù àtijọ́. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ohun pàtàkì kan wà tó mú kí ọ̀nà ìfọ́n tútù àti àwọn ohun èlò ìfọ́n tútù yàtọ̀ síra. Ìmọ̀ ẹ̀rọ ìfọ́n tútù ṣì wà ní ìbẹ̀rẹ̀, ṣùgbọ́n ó ní ọjọ́ iwájú tó dára. Ní àwọn ìgbà míì, àwọn ohun pàtàkì ti ìfọ́n tútù ní àwọn àǹfààní ńlá, ní bíborí àwọn ìdíwọ́ ti àwọn ọ̀nà ìfọ́n tútù àtijọ́. Ó borí àwọn ìdíwọ́ pàtàkì ti ìmọ̀ ẹ̀rọ ìfọ́n tútù àtijọ́, nínú èyí tí a gbọ́dọ̀ yọ́ lulú kí a tó lè gbé e sórí ohun èlò ìfọ́n tútù. Dájúdájú, ìlànà ìfọ́n tútù àtijọ́ yìí kò yẹ fún àwọn ohun èlò tó ní ìgbóná ara bíi nanocrystals, nanoparticles, amorphous àti metallic glasses40, 41, 42. Ní àfikún, àwọn ohun èlò ìfọ́n tútù máa ń ní ìwọ̀n gíga ti porosity àti oxides nígbà gbogbo. Ìmọ̀ ẹ̀rọ ìfọ́n tútù ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní pàtàkì lórí ìmọ̀ ẹ̀rọ ìfọ́n tútù, bíi (i) ìwọ̀n ooru tó kéré sí substrate, (ii) ìyípadà nínú yíyan ìfọ́n tútù, (iii) kò sí ìyípadà ìpele àti ìdàgbàsókè ọkà, (iv) agbára ìlẹ̀mọ́ gíga1 .39 (Àwòrán 2b). Ní àfikún, àwọn ohun èlò ìbòrí ìbòrí ìgbóná tútù ní agbára gíga láti ko ipata, agbára gíga àti líle, agbára ìdènà iná mànàmáná gíga àti ìwọ̀n gíga41. Láìka àwọn àǹfààní ti ìlànà ìbòrí tútù sí, ọ̀nà yìí ṣì ní àwọn àléébù díẹ̀, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Àwòrán 2b. Nígbà tí a bá ń bo àwọn lulú seramiki mímọ́ bíi Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, a kò le lo ọ̀nà ìbòrí tútù sí. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, a le lo àwọn lulú seramiki/irin gẹ́gẹ́ bí ohun èlò aise fún ìbòrí. Bẹ́ẹ̀ náà ni fún àwọn ọ̀nà ìbòrí ooru mìíràn. Àwọn ojú ilẹ̀ líle àti inú páìpù ṣì ṣòro láti fún.
Nítorí pé iṣẹ́ yìí dá lórí lílo àwọn lulú irin vitreous gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀ fún àwọn ìbòrí, ó ṣe kedere pé a kò le lo ìfọ́nrán ooru àtọwọ́dá fún ète yìí. Èyí jẹ́ nítorí pé àwọn lulú irin vitreous máa ń di crystallize ní iwọ̀n otútù gíga1.
Pupọ julọ awọn ohun elo ti a lo ninu awọn ile-iṣẹ iṣoogun ati ounjẹ ni a ṣe lati inu awọn alloy irin alagbara austenitic (SUS316 ati SUS304) pẹlu akoonu chromium ti 12 si 20 wt.% fun iṣelọpọ awọn ohun elo iṣẹ-abẹ. A gba ni gbogbogbo pe lilo irin chromium gẹgẹbi eroja alloy ninu awọn alloy irin le mu resistance ipata ti awọn alloy irin boṣewa dara si ni pataki. Awọn alloy irin alagbara, laibikita resistance ipata giga wọn, ko ni awọn ohun-ini antimicrobial pataki38,39. Eyi yatọ si resistance ipata giga wọn. Lẹhin iyẹn, o ṣee ṣe lati ṣe asọtẹlẹ idagbasoke ikolu ati igbona, eyiti o jẹ pataki nitori ifaramọ kokoro arun ati ijona lori oju awọn ohun elo irin alagbara. Awọn iṣoro pataki le dide nitori awọn iṣoro pataki ti o ni nkan ṣe pẹlu asopọpọ kokoro arun ati awọn ipa ọna dida biofilm, eyiti o le ja si ilera ti ko dara, eyiti o le ni ọpọlọpọ awọn abajade ti o le ni ipa taara tabi ni aiṣe-taara lori ilera eniyan.
Ìwádìí yìí ni ìpele àkọ́kọ́ iṣẹ́ àgbékalẹ̀ kan tí Kuwait Foundation for the Advancement of Science (KFAS) ṣe owó fún, àdéhùn nọ́mbà 2010-550401, láti ṣe ìwádìí lórí bí a ṣe lè ṣe àwọn lulú onírin tí a fi gilasi Cu-Zr-Ni ṣe pẹ̀lú lílo ìmọ̀ ẹ̀rọ MA (àtẹ). 1) Fún ìṣẹ̀dá fíìmù/àwọ̀ ojú ilẹ̀ tí ó ń dáàbò bo bakitéríà SUS304. Ìpele kejì iṣẹ́ náà, tí a ó bẹ̀rẹ̀ ní oṣù kìíní ọdún 2023, yóò ṣe àyẹ̀wò ní kíkún nípa àwọn ànímọ́ ìbàjẹ́ galvanic àti àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ ti ètò náà. Àwọn ìdánwò microbiological tí a ó ṣe fún onírúurú bakitéríà ni a ó ṣe.
Àpilẹ̀kọ yìí jíròrò ipa tí akoonu àlùmọ́ọ́nì Zr ní lórí agbára ìṣẹ̀dá gilasi (GFA) tí a gbé ka orí àwọn ànímọ́ ìrísí àti ìṣètò. Ní àfikún, a tún jíròrò àwọn ànímọ́ bakitéríà ti àdàpọ̀ irin tí a fi lulú bo gilasi/SUS304. Ní àfikún, a ti ṣe iṣẹ́ tí ń lọ lọ́wọ́ láti ṣe ìwádìí bóyá ìyípadà ìṣètò ti àwọn lulú gilasi irin tí ó ń ṣẹlẹ̀ nígbà fífún omi tútù ní agbègbè omi tí ó tutù jù ti àwọn ètò gilasi irin tí a ṣe. A lo àwọn alloy gilasi irin Cu50Zr30Ni20 àti Cu50Zr20Ni30 gẹ́gẹ́ bí àpẹẹrẹ ìṣojú nínú ìwádìí yìí.
Apá yìí gbé àwọn àyípadà ìrísí ara kalẹ̀ nínú àwọn lulú Cu, Zr àti Ni nígbà tí a bá ń lọ̀ bọ́ọ̀lù alágbára díẹ̀. Àwọn ètò méjì tó yàtọ̀ síra tí ó ní Cu50Zr20Ni30 àti Cu50Zr40Ni10 ni a ó lò gẹ́gẹ́ bí àpẹẹrẹ àpèjúwe. A lè pín ìlànà MA sí àwọn ìpele mẹ́ta ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀, gẹ́gẹ́ bí a ṣe rí i nínú ìṣàfihàn irin ti lulú tí a rí ní ìpele lílọ (Àwòrán 3).
Àwọn ànímọ́ irin-iṣẹ́ ti àwọn lulú ti àwọn irin-iṣẹ́ ẹ̀rọ (MA) tí a rí lẹ́yìn onírúurú ìpele ti fífọ bọ́ọ̀lù. Àwọn àwòrán MA àti Cu50Zr40Ni10 tí a rí lẹ́yìn fífọ bọ́ọ̀lù agbára kékeré fún wákàtí 3, 12 àti 50 ni a fihàn nínú (a), (c) àti (e) fún ètò Cu50Zr20Ni30, nígbàtí ó wà lórí MA kan náà. Àwọn àwòrán tí ó báramu ti ètò Cu50Zr40Ni10 tí a yà lẹ́yìn àkókò ni a fihàn nínú (b), (d), àti (f).
Nígbà tí a bá ń lọ̀ bọ́ọ̀lù, agbára ìṣiṣẹ́ tí ó gbéṣẹ́ tí a lè gbé lọ sí eruku irin ni a máa ń ní ipa lórí nípasẹ̀ àpapọ̀ àwọn paramita, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 1a. Èyí ní nínú ìkọlù láàrín àwọn bọ́ọ̀lù àti eruku, ìfúnpọ̀ ìfọ́ ti eruku tí ó wà láàrín tàbí láàrín àwọn ohun èlò ìlọ, àwọn ipa láti inú àwọn bọ́ọ̀lù tí ó ń jábọ́, ìṣẹ́gun àti ìbàjẹ́ tí ìfà lulú ń fà láàrín àwọn ara tí ń gbé bọ́ọ̀lù, àti ìgbì ẹ̀rù tí ń kọjá láàrín àwọn bọ́ọ̀lù tí ń jábọ́ tí ó ń tàn káàkiri ààrùn tí ó kún (Àwòrán 1a). Эlementarnыe poroshky Cu, Zr и Ni были сильно деформировANы образованию крупных частиц порошка (> 1 мм в диаметре). Àwọn lulú elemental Cu, Zr, àti Ni ti di àbùkù gidigidi nítorí ìsopọ̀ tútù ní ìpele ìbẹ̀rẹ̀ MA (wákàtí 3), èyí tí ó yọrí sí ìṣẹ̀dá àwọn èròjà lulú ńlá (tí ó ju 1 mm ní iwọ̀n ìlà).Àwọn èròjà onípele ńlá wọ̀nyí ni a fi hàn nípa ìṣẹ̀dá àwọn ìpele tó nípọn ti àwọn èròjà aláwọ̀ (Cu, Zr, Ni), gẹ́gẹ́ bí a ṣe fi hàn nínú àwòrán 3a,b. Ìbísí nínú àkókò MA sí wákàtí 12 (ìpele àárín) yọrí sí ìbísí nínú agbára kinetic ti ọlọ bọ́ọ̀lù, èyí tí ó yọrí sí ìbàjẹ́ ti lulú onípele sínú àwọn ìpele kéékèèké (tí kò tó 200 μm), gẹ́gẹ́ bí a ṣe fi hàn nínú àwòrán 3c, ìlú. Ní ìpele yìí, agbára ìgé tí a lò ń yọrí sí ìṣẹ̀dá ojú irin tuntun pẹ̀lú àwọn ìpele Cu, Zr, Ni tín-ín-rín, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fi hàn nínú àwòrán 3c, d. Gẹ́gẹ́ bí àbájáde lílọ àwọn ìpele ní ìsopọ̀ àwọn ìpele, àwọn ìṣesí onípele líle máa ń wáyé pẹ̀lú ìṣẹ̀dá àwọn ìpele tuntun.
Ní ìparí ilana MA (lẹ́yìn wákàtí 50), a kò fi bẹ́ẹ̀ rí àwòrán irin flake (Àwòrán 3e, f), a sì rí àwòrán irin digi lórí ojú tí a ti yọ́ mọ́ ti lulú náà. Èyí túmọ̀ sí wípé a ti parí ilana MA àti pé a ṣẹ̀dá ìpele ìṣe kan ṣoṣo. A pinnu àkójọpọ̀ àwọn agbègbè tí a fihàn nínú Àwòrán 3e (I, II, III), f, v, vi) nípa lílo field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) pẹ̀lú àpapọ̀ energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). (IV).
Nínú tábìlì. Àwọn ìṣọ̀kan méèjì ti àwọn èròjà àdàlú ni a fihàn gẹ́gẹ́ bí ìpín ọgọ́rùn-ún àpapọ̀ ìwọ̀n gbogbo agbègbè kọ̀ọ̀kan tí a yàn nínú àwòrán 3e, f. Fífi àwọn àbájáde wọ̀nyí wéra pẹ̀lú àwọn ìṣọ̀kan ààmì àkọ́kọ́ ti Cu50Zr20Ni30 àti Cu50Zr40Ni10 tí a fún ní Tábìlì 1 fihàn pé àwọn ìṣọ̀kan àwọn ọjà ìkẹyìn méjì wọ̀nyí súnmọ́ àwọn ìṣọ̀kan ààmì. Ní àfikún, àwọn ìníyelórí ìbátan ti àwọn èròjà fún àwọn agbègbè tí a kọ sí Àwòrán 3e,f kò fihàn pé ìbàjẹ́ tàbí ìyàtọ̀ pàtàkì wà nínú ìṣọ̀kan ti àpẹẹrẹ kọ̀ọ̀kan láti agbègbè kan sí òmíràn. Èyí ni a fihàn nípasẹ̀ òtítọ́ pé kò sí ìyípadà nínú ìṣọ̀kan láti agbègbè kan sí òmíràn. Èyí fihàn pé ìṣẹ̀dá àwọn lulú àdàlú ààmì ...
A gba awọn makrofu FE-SEM ti lulú ọja ikẹhin Cu50(Zr50-xNix) lẹhin igba MA 50, gẹgẹ bi a ti fihan ninu Fig. 4a-d, nibiti x jẹ 10, 20, 30 ati 40 at.%, lẹsẹsẹ. Lẹhin igbesẹ lilọ yii, awọn akopọ lulú naa waye nitori ipa van der Waals, eyiti o yori si dida awọn akopọ nla ti o ni awọn patikulu ultrafine pẹlu iwọn ila opin 73 si 126 nm, gẹgẹ bi a ti fihan ninu Fig. 4.
Àwọn ànímọ́ ìrísí àwọ̀ ara ti àwọn lulú Cu50(Zr50-xNix) tí a rí lẹ́yìn wákàtí 50 MA. Fún àwọn ètò Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40, àwọn àwòrán FE-SEM ti àwọn lulú tí a rí lẹ́yìn 50 MA ni a fihàn ní (a), (b), (c), àti (d), ní ìtẹ̀léra.
Kí a tó kó àwọn lulú sínú ohun èlò ìfọ́mọ́ra tútù, a kọ́kọ́ fi wọ́n sínú ethanol onípele onínáwòrán fún ìṣẹ́jú 15, lẹ́yìn náà a gbẹ wọ́n ní 150° C. fún wákàtí 2. A gbọ́dọ̀ gbé ìgbésẹ̀ yìí láti kojú ìṣọ̀kan, èyí tí ó sábà máa ń fa ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìṣòro tó le koko nínú ilana ìbòrí. Lẹ́yìn tí a bá parí ilana MA, a ṣe àwọn ìwádìí síwájú sí i láti ṣe ìwádìí lórí ìbáradọ́gba àwọn lulú alloy náà. Ní àwòrán 5a–d, a fi àwọn micrographs FE-SEM àti àwọn àwòrán EDS tí ó báramu ti àwọn eroja alloying Cu, Zr àti Ni ti alloy Cu50Zr30Ni20 tí a mú lẹ́yìn wákàtí 50 M hàn, lẹ́sẹẹsẹ. Ó yẹ kí a kíyèsí pé àwọn lulú alloy tí a rí lẹ́yìn ìgbésẹ̀ yìí jẹ́ ọ̀kan náà, nítorí wọn kò fi ìyípadà ìṣirò hàn ju ìpele sub-nanometer lọ, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 5.
Ìmọ̀ ara àti ìpínkiri àwọn èròjà inú lulú MG Cu50Zr30Ni20 tí a rí lẹ́yìn 50 MA nípasẹ̀ FE-SEM/Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). (a) Àwòrán SEM àti X-ray EDS ti (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα, àti (d) Ni-Kα.
Àwọn àpẹẹrẹ ìyípadà X-ray ti àwọn lulú Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, àti Cu50Zr20Ni30 tí a fi ẹ̀rọ ṣe àdàlú wọn ni a fihàn ní Àwòrán 6a–d, lẹ́sẹẹsẹ. Lẹ́yìn ìpele ìlọ yìí, gbogbo àwọn àpẹẹrẹ pẹ̀lú àwọn ìfọ́pọ̀ Zr tó yàtọ̀ síra ní àwọn ìrísí amorphous pẹ̀lú àwọn àpẹẹrẹ ìfọ́pọ̀ halo tí a fihàn ní Àwòrán 6.
Àwọn àpẹẹrẹ ìyípadà X-ray ti àwọn lulú Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), àti Cu50Zr20Ni30 (d) lẹ́yìn MA fún wákàtí 50. A rí àpẹẹrẹ ìyípadà halo-radifulation nínú gbogbo àwọn àpẹẹrẹ láìsí àyọkà, èyí tí ó fi hàn pé ìṣẹ̀dá ipele amorphous kan wà.
A lo microscopy electron transmission emission field emission (FE-HRTEM) lati ṣe akiyesi awọn iyipada eto ati lati loye eto agbegbe ti awọn lulú ti o jẹyọ lati inu milling rogodo ni awọn akoko MA oriṣiriṣi. Awọn aworan ti awọn lulú ti a gba nipasẹ ọna FE-HRTEM lẹhin awọn ipele ibẹrẹ (wakati 6) ati aarin (wakati 18) ti lilọ awọn lulú Cu50Zr30Ni20 ati Cu50Zr40Ni10 ni a fihan ni Awọn aworan 7a, lẹsẹsẹ. Gẹgẹbi aworan aaye imọlẹ (BFI) ti lulú ti a gba lẹhin wakati 6 ti MA, lulú naa ni awọn irugbin nla pẹlu awọn aala ti a ṣalaye kedere ti awọn eroja fcc-Cu, hcp-Zr, ati fcc-Ni, ati pe ko si awọn ami ti dida ipele iṣedaṣe kan, gẹgẹ bi a ti fihan ni Fig. 7a. Ni afikun, apẹrẹ diffraction agbegbe ti a yan ti o ni ibatan (SADP) ti a mu lati agbegbe aarin (a) ṣafihan apẹrẹ diffraction didasilẹ (Fig. 7b) ti o fihan wiwa awọn kirisita nla ati aini ipele iṣedaṣe.
Àwọn ànímọ́ ìṣètò agbègbè ti lulú MA tí a rí lẹ́yìn ìpele ìbẹ̀rẹ̀ (wákàtí 6) àti àárín (wákàtí 18). (a) Onímọ̀ nípa ìtújáde ìtújáde pápá gíga (FE-HRTEM) àti (b) ìtújáde agbègbè tí a yàn (SADP) ti lulú Cu50Zr30Ni20 lẹ́yìn ìtọ́jú MA fún wákàtí 6. Àwòrán FE-HRTEM ti Cu50Zr40Ni10 tí a rí lẹ́yìn wákàtí 18 MA ni a fihàn nínú (c).
Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní àwòrán 7c, ìbísí nínú àkókò MA sí wákàtí 18 yọrí sí àwọn àbùkù lattice tó burú jáì pẹ̀lú àbùkù ike. Ní ìpele àárín yìí ti ìlànà MA, onírúurú àbùkù máa ń hàn nínú lulú náà, títí bí àbùkù stacking, àbùkù lattice, àti àbùkù point (Àwòrán 7). Àwọn àbùkù wọ̀nyí máa ń fa ìpínyà àwọn ọkà ńlá ní ẹ̀gbẹ́ ààlà ọkà sí àwọn subgrains tí kò tó 20 nm ní ìwọ̀n (Àwòrán 7c).
Ìṣètò àdúgbò ti ìyẹ̀fun Cu50Z30Ni20 tí a fi lọ̀ fún wákàtí 36 MA ni a ṣe àfihàn rẹ̀ nípa ìṣẹ̀dá àwọn nanograins ultrafine tí a fi sínú matrix tín-tín amorphous, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Àwòrán 8a. Ìwádìí àdúgbò ti EMF fihàn pé àwọn nanoclusters tí a fihàn nínú Àwòrán 8a ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú àwọn àlò Cu, Zr àti Ni tí a kò tọ́jú. Àkóónú Cu nínú matrix yàtọ̀ láti ~32 at.% (agbègbè tí kò dára) sí ~74 at.% (agbègbè ọlọ́rọ̀), èyí tí ó fihàn ìṣẹ̀dá àwọn ọjà tí ó yàtọ̀ síra. Ní àfikún, àwọn SADP tí ó báramu ti àwọn ìyẹ̀fun tí a rí lẹ́yìn ìyẹ̀fun ní ìgbésẹ̀ yìí fi àwọn òrùka amorphous halo-diffusion primary àti secondary tí ó ń bò mọ́ àwọn àmì dídí tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn èròjà alloying wọ̀nyí tí a kò tọ́jú, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Àwòrán 8b.
Àwọn ànímọ́ ìṣètò agbègbè Nanoscale ti lulú Beyond 36 h-Cu50Zr30Ni20. (a) Àwòrán pápá tó mọ́lẹ̀ (BFI) àti èyí tó bá a mu (b) SADP ti lulú Cu50Zr30Ni20 tí a rí lẹ́yìn tí a ti lọ̀ ọ́ fún wákàtí 36 MA.
Ní ìparí ilana MA (wakati 50), awọn lulú Cu50(Zr50-xNix), X, 10, 20, 30, ati 40 at.%, laisi iyatọ, ni irisi labyrinthine ti ipele amorphous, gẹgẹ bi a ti fihan ni Fig. A ko le rii iyatọ aaye tabi awọn awoṣe annular didasilẹ ninu SADS ti o baamu ti akopọ kọọkan. Eyi tọka si aini irin kirisita ti a ko tọju, ṣugbọn dipo dida lulú alloy amorphous kan. Awọn SADP ti o ni ibatan wọnyi ti o fihan awọn ilana itankale halo ni a tun lo gẹgẹbi ẹri fun idagbasoke awọn ipele amorphous ninu ohun elo ọja ikẹhin.
Ìṣètò agbègbè ti ọjà ìkẹyìn ti ètò Cu50 MS (Zr50-xNix). FE-HRTEM àti àwọn àpẹẹrẹ diffraction nanobeam tí ó ní ìbáṣepọ̀ (NBDP) ti (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30, àti (d) Cu50Zr10Ni40 tí a rí lẹ́yìn wákàtí 50 ti MA.
Nípa lílo calorimetry scanning differential, a ṣe ìwádìí ìdúróṣinṣin ooru ti iwọn otutu iyipada gilasi (Tg), agbegbe omi ti o tutu pupọ (ΔTx) ati iwọn otutu crystallization (Tx) da lori akoonu ti Ni (x) ninu eto amorphous Cu50 (Zr50-xNix). Awọn ohun-ini (DSC) ninu sisan gaasi He. Awọn iyipo DSC ti awọn lulú ti awọn alloys amorphous Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, ati Cu50Zr10Ni40 ti a gba lẹhin MA fun awọn wakati 50 ni a fihan ni Awọn aworan 10a, b, e, lẹsẹsẹ. Lakoko ti a fihan iyipo DSC ti amorphous Cu50Zr20Ni30 lọtọ ni Fig. ọrundun 10th Nibayi, a fihan ayẹwo Cu50Zr30Ni20 ti a gbona si ~700°C ni DSC ni Fig. 10g.
Iduroṣinṣin ooru ti awọn lulú MG Cu50(Zr50-xNix) ti a gba lẹhin MA fun wakati 50 ni a pinnu nipasẹ iwọn otutu iyipada gilasi (Tg), iwọn otutu kristali (Tx) ati agbegbe omi ti o tutu pupọ (ΔTx). Awọn iwọn otutu ti awọn lulú calorimeter scanning differential (DSC) ti awọn lulú Cu50Zr40Ni10 (a), awọn lulú alloy Cu50Zr30Ni20 (b), awọn lulú alloy Cu50Zr20Ni30 (c), ati (e) awọn lulú alloy Cu50Zr10Ni40 MG lẹhin MA fun wakati 50. A fihan apẹrẹ diffraction X-ray (XRD) ti ayẹwo Cu50Zr30Ni20 ti a gbona si ~700°C ni DSC ni (d).
Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 10, àwọn ìlà DSC fún gbogbo àwọn àkópọ̀ pẹ̀lú àwọn ìfọ́pọ̀ nickel tó yàtọ̀ síra (x) fi àwọn ọ̀ràn méjì tó yàtọ̀ síra hàn, ọ̀kan endothermic àti èkejì exothermic. Ìṣẹ̀lẹ̀ endothermic àkọ́kọ́ bá Tg mu, èkejì sì ní í ṣe pẹ̀lú Tx. Agbègbè ìpele tí ó wà láàrín Tg àti Tx ni a ń pè ní agbègbè omi tí a ti tutù (ΔTx = Tx – Tg). Àwọn àbájáde fihàn pé Tg àti Tx ti àyẹ̀wò Cu50Zr40Ni10 (Àwòrán 10a) tí a gbé kalẹ̀ ní 526°C àti 612°C yí àkóónú (x) padà sí 20 ní % sí apá iwọ̀n otútù kékeré ti 482°C àti 563°C. °C pẹ̀lú ìbísí akoonu Ni (x), lẹ́sẹẹsẹ, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 10b. Nítorí náà, ΔTx Cu50Zr40Ni10 dínkù láti 86°С (Àwòrán 10a) sí 81°С fún Cu50Zr30Ni20 (Àwòrán 10b). Fún àlò MC Cu50Zr40Ni10, a tún rí ìdínkù nínú àwọn iye Tg, Tx, àti ΔTx sí àwọn ipele 447°С, 526°С, àti 79°С (Àwòrán 10b). Èyí fihàn pé ìbísí nínú akoonu Ni yóò dínkù nínú ìdúróṣinṣin ooru ti àlò MS. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, iye Tg (507°C) ti àlò MC Cu50Zr20Ni30 kéré ju ti àlò MC Cu50Zr40Ni10 lọ; síbẹ̀síbẹ̀, Tx rẹ̀ fi iye tí ó jọra hàn (612 °C). Nítorí náà, ΔTx ní iye tí ó ga jù (87°C) gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní àwòrán 10th century
Ètò MC Cu50(Zr50-xNix), nípa lílo àlùmọ́nì Cu50Zr20Ni30 MC gẹ́gẹ́ bí àpẹẹrẹ, ó ń tàn kálẹ̀ nípasẹ̀ òkè exothermic tó lágbára sí àwọn ìpele crystalline fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10, àti orthorhombic-ZrNi (Àwòrán 10c). A fi ìwádìí ìyípadà X-ray diffraction ti àyẹ̀wò MG (Àwòrán 10d) tí a gbóná sí 700 °C nínú DSC hàn.
Ní orí àwòrán 11 fi àwọn fọ́tò tí a yà nígbà tí a ń ṣe ìtọ́jú tútù tí a ṣe nínú iṣẹ́ lọ́wọ́lọ́wọ́ hàn. Nínú ìwádìí yìí, a lo àwọn èròjà ìpara dígí irin tí a ṣe lẹ́yìn MA fún wákàtí 50 (nípa lílo Cu50Zr20Ni30 gẹ́gẹ́ bí àpẹẹrẹ) gẹ́gẹ́ bí ohun èlò aise bakitéríà, a sì fi àwo irin alagbara (SUS304) bo ìtọ́jú tútù. A yan ọ̀nà ìtọ́jú tútù fún ìtọ́jú nínú ìṣètò ìmọ̀ ẹ̀rọ ìtọ́jú ooru nítorí pé ó jẹ́ ọ̀nà tí ó munadoko jùlọ nínú ìṣètò ìmọ̀ ẹ̀rọ ìtọ́jú ooru níbi tí a ti lè lò ó fún àwọn ohun èlò ìtọ́jú ooru tí ó ní í ṣe pẹ̀lú irin bíi amorphous àti nanocrystalline powders. Kò sí lábẹ́ ìyípadà ìpele. Èyí ni kókó pàtàkì nínú yíyan ọ̀nà yìí. A ń lo ìlànà ìtọ́jú tútù ní lílo àwọn èròjà iyàrá gíga tí ó ń yí agbára ìṣiṣẹ́ ti àwọn èròjà padà sí ìyípadà ṣiṣu, ìyípadà àti ooru lórí ìkọlù pẹ̀lú substrate tàbí àwọn èròjà tí a ti fi pamọ́ tẹ́lẹ̀.
Àwọn fọ́tò oko fi ìlànà ìfúnpọ̀ tútù tí a lò fún ìpèsè MG/SUS 304 márùn-ún ní ìgbóná 550°C hàn.
Agbára ìdènà àwọn èròjà náà, àti agbára ìdènà èròjà kọ̀ọ̀kan nígbà ìṣẹ̀dá ìbòrí náà, gbọ́dọ̀ yípadà sí àwọn irú agbára mìíràn nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà bíi ìdènà èròjà (àwọn èròjà pàtàkì àti ìbáṣepọ̀ interparticle nínú matrix àti ìbáṣepọ̀ àwọn èròjà), àwọn kókó àárín èròjà líle, ìyípo láàrín àwọn èròjà, ìyípadà àti ìgbóná tí ó dínkù 39. Ní àfikún, bí kò bá ṣe pé gbogbo agbára ìdènà èròjà náà ni a yípadà sí agbára ooru àti agbára ìdènà èròjà náà, àbájáde rẹ̀ yóò jẹ́ ìkọlù elastic, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé àwọn èròjà náà kàn máa ń fò lọ lẹ́yìn ìkọlù náà. A ti ṣe àkíyèsí pé 90% agbára ìdènà tí a lò sí ohun èlò èròjà/substrate ni a yípadà sí ooru agbègbè 40. Ní àfikún, nígbà tí a bá lo ìdààmú ìdènà èròjà náà, a máa ń rí ìwọ̀n ìdènà èròjà ṣiṣu gíga ní agbègbè ìfọwọ́sowọ́pọ̀ èròjà/substrate láàárín àkókò kúkúrú 41,42.
A sábà máa ń ka ìyípadà ṣíṣu sí ìlànà ìtújáde agbára, tàbí dípò bẹ́ẹ̀, gẹ́gẹ́ bí orísun ooru ní agbègbè ojú. Síbẹ̀síbẹ̀, ìbísí nínú ooru ní agbègbè ojú ojú kìí sábà tó fún ìṣẹ̀lẹ̀ yíyọ́ ojú ojú tàbí ìfúnni ní ìfọ́pọ̀ àwọn átọ̀mù. Kò sí ìtẹ̀jáde tí àwọn òǹkọ̀wé mọ̀ tí ó ti ṣe ìwádìí nípa ipa àwọn ànímọ́ àwọn lulú onírin wọ̀nyí lórí ìfaramọ́ lulú àti ìdúró tí ó ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí a bá ń lo àwọn ọ̀nà ìfọ́ tútù.
A le rii BFI ti lulú alloy MG Cu50Zr20Ni30 ni Fig. 12a, eyiti a gbe sori ipilẹ SUS 304 (Fig. 11, 12b). Gẹgẹbi a ti le rii lati inu aworan naa, awọn lulú ti a fi bo di eto amorphous atilẹba wọn mu bi wọn ṣe ni eto labyrinth ti o ni rirọ laisi awọn ẹya kristali tabi awọn abawọn lattice eyikeyi. Ni apa keji, aworan naa tọka si wiwa ipele ajeji kan, gẹgẹbi a ti fihan nipasẹ awọn nanoparticles ti o wa ninu matrix lulú ti a bo MG (Fig. 12a). Fig. 12c fihan ilana diffraction nanobeam ti a ṣe atọkasi (NBDP) ti o ni nkan ṣe pẹlu agbegbe I (Fig. 12a). Gẹgẹbi a ti fihan ni Fig. 12c, NBDP ṣafihan apẹrẹ halo-diffusion ti ko lagbara ti eto amorphous ati pe o wa pẹlu awọn aaye didasilẹ ti o baamu si ipele Zr2Ni onigun nla ti o ni cubic pẹlu ipele CuO tetragonal kan. A le ṣalaye ìṣẹ̀dá CuO nípasẹ̀ ìfọ́sídì lulú nígbà tí a bá ń gbé láti inú ihò ibọn sí SUS 304 ní afẹ́fẹ́ gbangba nínú ìṣàn supersonic. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, ìyípadà àwọn lulú gilasi irin yọrí sí ìṣẹ̀dá àwọn ipele onígun ńlá lẹ́yìn ìtọ́jú ìfọ́sídì tútù ní 550°C fún ìṣẹ́jú 30.
(a) Àwòrán FE-HRTEM ti lulú MG tí a gbé sórí (b) SUS 304 substrate (Àwòrán inú rẹ̀). Àtòjọ NBDP ti àmì yíká tí a fihàn nínú (a) ni a fihàn nínú (c).
Láti dán ọ̀nà tí ó ṣeé ṣe yìí wò fún ìṣẹ̀dá àwọn nanoparticles Zr2Ni onígun mẹ́rin, a ṣe ìdánwò kan tí ó dá dúró. Nínú ìdánwò yìí, a fọ́n àwọn lulú láti inú atomizer ní 550°C sí ìhà SUS 304 substrate; síbẹ̀síbẹ̀, láti mọ ipa ìfàmọ́ra, a yọ àwọn lulú náà kúrò nínú ìlà SUS304 ní kíákíá bí ó ti ṣeé ṣe (ní nǹkan bí 60 s). A tún ṣe àwọn ìdánwò mìíràn níbi tí a ti yọ lulú náà kúrò nínú substrate ní nǹkan bí ìṣẹ́jú àáyá 180 lẹ́yìn lílò.
Àwọn àwòrán 13a,b fi àwọn àwòrán Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) dúdú field (DFI) ti àwọn ohun èlò méjì tí a fi sputtered sí orí àwọn substrates SUS 304 fún 60 s àti 180 s, lẹ́sẹẹsẹ. Àwòrán lulú tí a fi pamọ́ fún 60 s kò ní àwọn kúlẹ̀kúlẹ̀ morphological, èyí tí ó fi àìní ẹ̀yà hàn (Àwòrán 13a). Èyí ni XRD tún fìdí rẹ̀ múlẹ̀, èyí tí ó fihàn pé gbogbo ìṣètò àwọn lulú wọ̀nyí kò ní àwọ̀, gẹ́gẹ́ bí a ti fihàn nínú àwọn òkè ìyípadà àkọ́kọ́ àti ìpele kejì tí a fihàn nínú Àwòrán 14a. Èyí fihàn pé kò sí àwọn ìṣàn metastable/mesophase, nínú èyí tí lulú náà ń pa ìṣètò amorphous àtilẹ̀wá rẹ̀ mọ́. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, lulú tí a fi pamọ́ ní iwọ̀n otútù kan náà (550°C) ṣùgbọ́n tí a fi sílẹ̀ lórí substrate fún 180 s fi ìdúró àwọn ọkà nanosized hàn, gẹ́gẹ́ bí a ti fihàn nínú àwọn ọfà nínú Àwòrán 13b.