O ṣeun fun lilo si Nature.com.Ẹya ẹrọ aṣawakiri ti o nlo ni atilẹyin opin fun CSS.Fun iriri ti o dara julọ, a ṣeduro pe ki o lo ẹrọ aṣawakiri imudojuiwọn kan (tabi pa ipo ibaramu ni Internet Explorer) .Ni akoko yii, lati rii daju pe atilẹyin tẹsiwaju, a yoo ṣafihan aaye naa laisi awọn aza ati JavaScript.
Biofilms jẹ ẹya pataki paati ninu idagbasoke ti onibaje àkóràn, paapa nigbati egbogi ẹrọ ti wa ni lowo.This isoro iloju kan tobi ipenija si awọn egbogi awujo, bi boṣewa egboogi le nikan pa biofilms to kan gan lopin iye.Dena biofilm Ibiyi ti yori si awọn idagbasoke ti awọn orisirisi ti a bo awọn ọna ati titun ohun elo.These ọna ifọkansi lati ma ndan roboto ni a ona ti o inhibits biofilm formations, titanium tita ati tita tita tita metalys ni pataki metallis tita. emerged bi bojumu antimicrobial coatings.Ni akoko kanna, awọn lilo ti tutu sokiri ọna ẹrọ ti pọ bi o ti jẹ kan ti o dara ọna fun processing otutu-kókó ohun elo.Apá ti awọn idi ti iwadi yi ni lati se agbekale kan aramada antibacterial film metallic glass compposed of ternary Cu-Zr-Ni using mechanical alloying techniques.The ti iyipo lulú ti o ṣe soke awọn ti o kẹhin ọja ti a ko ni erupẹ ilẹ ti a lo bi awọn ohun elo ti o wa ni erupẹ ilẹ ti a ko ni erupẹ ti a fi ṣe erupẹ irin ti a fi oju omi tutu ni a lo bi awọn ohun elo ti a ko ni ipari ti a ti lo ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ilẹ ti a ko ni erupẹ ti a fi oju ti o tutu ti a lo bi ohun elo ti a ko ni opin ti a fi oju omi tutu ti a lo bi ohun elo ti a ko ni opin ti a fi oju omi tutu ti a lo bi ohun elo ti a ko ni opin ti a fi oju ti o wa ni erupẹ ti a ti lo fun awọn ohun elo ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ. awọn iwọn otutu.Substrates ti a bo pẹlu gilasi fadaka ni anfani lati dinku iṣelọpọ biofilm ni pataki nipasẹ o kere ju 1 log ni akawe si irin alagbara.
Ni gbogbo itan-akọọlẹ eniyan, eyikeyi awujọ ti ni anfani lati ṣe apẹrẹ ati igbega ifihan awọn ohun elo aramada ti o pade awọn ibeere rẹ pato, eyiti o mu ilọsiwaju ilọsiwaju ati ipo ni eto-ọrọ agbaye kan. 2 Fun awọn ọdun 60, awọn onimo ijinlẹ sayensi ohun elo ti yasọtọ pupọ ninu akoko wọn si idojukọ lori ọkan pataki ibakcdun: ilepa ti aramada ati awọn ohun elo gige.
Awọn afikun ti alloying eroja, awọn iyipada ti awọn ohun elo microstructure, ati awọn ohun elo ti gbona, darí tabi thermo-mechanical processing imuposi ti yorisi ni significant awọn ilọsiwaju ninu awọn darí, kemikali ati ti ara-ini ti awọn orisirisi ti o yatọ si awọn ohun elo.Pẹlupẹlu, titi di igba ti awọn agbo ogun ti a ko gbọ ti ni aṣeyọri ti ṣajọpọ ni aaye yii.Awọn igbiyanju ti o tẹramọra ti ṣajọpọ awọn ohun elo ti o ni ilọsiwaju ti o ni ilọsiwaju ti o ni imọran ti o ni imọran ti o ni ilọsiwaju ti o ni imọran ti o ni imọran ti o ni ilọsiwaju ti idile tuntun ti a ti ni ilọsiwaju. Materials2.Nanocrystals, awọn ẹwẹ titobi, nanotubes, kuatomu aami, odo-dimensional, amorphous ti fadaka gilaasi, ati ki o ga-entropy alloys wa ni o kan diẹ ninu awọn apẹẹrẹ ti to ti ni ilọsiwaju awọn ohun elo ti a ṣe sinu aye niwon arin ti awọn ti o kẹhin orundun.When ẹrọ ati sese titun alloys pẹlu superior-ini, boya ni ik ọja tabi ni pipa awọn oniwe-productions isoro ti igba ti awọn ipele ti awọn ipele ti iṣelọpọ ti wa ni afikun. imuse awọn ilana iṣelọpọ tuntun lati yapa ni pataki lati iwọntunwọnsi, gbogbo kilasi tuntun ti awọn alloy metastable, ti a mọ si awọn gilaasi ti fadaka, ti ṣe awari.
Iṣẹ rẹ ni Caltech ni 1960 mu a Iyika ninu awọn Erongba ti irin alloys nigba ti o synthesized glassy Au-25 at.% Si alloys nipa nyara solidifying olomi ni fere a million iwọn fun keji 4.Professor Pol Duwezs' Awari iṣẹlẹ ko nikan heralded awọn ibere ti awọn itan ti awọn gilaasi ti fadaka (MG), sugbon tun yori si ni parays awọn irin-ajo irin-ajo. Awọn ikẹkọ aṣaaju-ọna ni iṣelọpọ ti awọn ohun elo MG, o fẹrẹ to gbogbo awọn gilaasi ti fadaka ni a ti ṣe ni kikun nipasẹ lilo ọkan ninu awọn ọna atẹle; (i) imudara iyara ti yo tabi nya si, (ii) atomiki ségesège ti latissi, (iii) ri to-ipinle amorphization aati laarin funfun irin eroja, ati (iv) ri to-ipinle awọn itejade ti metastable awọn ipele.
Awọn MGs jẹ iyatọ nipasẹ aini aṣẹ atomiki gigun-gun ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn kirisita, eyiti o jẹ ẹya asọye ti awọn kirisita.Ni agbaye ode oni, ilọsiwaju nla ni a ti ṣe ni aaye ti gilasi fadaka.Wọn jẹ awọn ohun elo aramada pẹlu awọn ohun-ini ti o nifẹ ti o ni anfani kii ṣe ni fisiksi ti o lagbara-ipinle, ṣugbọn tun ni irin-irin, kemistri dada, imọ-ẹrọ, isedale ati ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o yatọ ti awọn ohun elo ti o ni agbara lati ṣe afihan awọn ohun elo tuntun. awon tani tani fun imo ohun elo ni orisirisi kan ti fields.Wọn ni diẹ ninu awọn pataki-ini; (i) ga darí ductility ati ikore agbara, (ii) ga oofa permeability, (iii) kekere coercivity, (iv) dani ipata resistance, (v) otutu ominira The conductivity ti 6,7.
Mechanical alloying (MA) 1,8 jẹ ilana tuntun ti o jọmọ, akọkọ ti a ṣe ni 19839 nipasẹ Ọjọgbọn CC Kock ati awọn ẹlẹgbẹ wọn.Wọn pese amorphous Ni60Nb40 powders nipa lilọ adalu awọn eroja mimọ ni awọn iwọn otutu ibaramu pupọ sunmọ iwọn otutu yara. Ojo melo, awọn MA lenu ti wa ni ti gbe jade laarin diffusive sisopọ ti awọn reactant ohun elo powders ni a riakito, maa ṣe ti alagbara, irin sinu kan rogodo ọlọ 10 (Fig. 1a, b) .Lati lẹhinna, yi mechanically induced ri to-ipinle lenu ilana ti a ti lo lati mura aramada amorphous / irin gilasi alloy powders lilo kekere (Fig. 1c mills). Mills11,12,13,14,15, 16.Ni pato, ọna yi ti a ti lo lati mura immiscible awọn ọna šiše bi Cu-Ta17, bi daradara bi ga yo ojuami alloys bi Al-transition irin awọn ọna šiše (TM; Zr, Hf, Nb ati Ta) 18,19 ati Fe-W20 , eyi ti ko le wa ni gba nipa lilo awọn ilana ti o lagbara ti awọn ọna ọna Fther. irinṣẹ fun awọn igbaradi ti ise-asekale nanocrystalline ati nanocomposite lulú patikulu ti irin oxides, carbides, nitrides, hydrides, carbon nanotubes, nanodiamonds, Bi daradara bi gbooro idaduro nipasẹ a oke-isalẹ ona 1 ati metastable ipele.
Sikematiki ti o nfihan ọna iṣelọpọ ti a lo lati ṣeto Cu50 (Zr50-xNix) gilasi gilasi (MG) ti a bo / SUS 304 ninu iwadi yii. ni a ibowo apoti kún He bugbamu.(c) A sihin awoṣe ti awọn lilọ ha illustrating rogodo išipopada nigba grinding.The ik ọja ti awọn lulú gba lẹhin 50 wakati ti a lo lati ndan SUS 304 sobusitireti lilo awọn tutu sokiri ọna (d).
Nigba ti o ba de si olopobobo ohun elo roboto (sobsitireti), dada ina- je awọn oniru ati iyipada ti roboto (sobsitireti) lati pese awọn ti ara, kemikali ati imọ awọn agbara ti ko si ninu atilẹba olopobobo material.Some-ini ti o le wa ni fe ni dara si nipa dada awọn itọju ni abrasion resistance, ifoyina ati ipata resistance, olùsọdipúpọ ti edekoyede, bio-inertness, elekitiriki orukọ le dara si, ati awọn ohun-ini ti o le mu dara si. lilo metallurgical, darí tabi kemikali imuposi.Gẹgẹbi ilana ti o mọ daradara, ti a bo ti wa ni nìkan asọye bi awọn kan nikan tabi ọpọ fẹlẹfẹlẹ ti ohun elo artificially nile lori dada ti a olopobobo ohun (sobusitireti) ṣe ti ohun elo miiran.Bayi, awọn aṣọ ti wa ni lilo ni apakan lati se aseyori diẹ ninu awọn ti o fẹ imọ tabi ohun-ini ohun ọṣọ, bi daradara bi lati dabobo ohun elo lati reti kemikali ati ti ara ibaraenisepo pẹlu awọn ayika ayika23.
Ni ibere lati beebe dara dada Idaabobo fẹlẹfẹlẹ pẹlu sisanra orisirisi lati kan diẹ micrometers (ni isalẹ 10-20 micrometers) to lori 30 micrometers tabi paapa kan diẹ millimeters, ọpọlọpọ awọn ọna ati awọn imuposi le wa ni apply.Ni gbogbogbo, ti a bo ilana le ti wa ni pin si meji isori: (i) tutu ti a bo awọn ọna, pẹlu electroplating, elekitironi plating, ati ki o gbona-fibọ galvaning awọn ọna, ti ara branizing ọna, ti ara ti a bo galvaning, ti a bo awọn ọna, ti ara ati branizing. ifasilẹ oju eefin (PVD), ifasilẹ eefin ti kemikali (CVD), awọn ilana imunmi gbona ati diẹ sii laipẹ awọn ilana itọ tutu tutu 24 (Fig. 1d).
Biofilms ti wa ni asọye bi awọn agbegbe makirobia ti o ni iyipada ti ko ni iyipada si awọn ipele ati yika nipasẹ awọn polymers extracellular extracellular (EPS) ti o ṣe agbejade ti ara ẹni. Staphylococci) ni o ṣoro lati ṣe itọju.Pẹlupẹlu, awọn biofilms ti ogbo ni a ti royin lati jẹ 1000-agbo diẹ sooro si itọju aporo aporo ti a fiwe si awọn sẹẹli kokoro-arun planktonic, eyiti a kà si ipenija itọju ailera pataki.Antimicrobial dada ti a bo awọn ohun elo ti o wa lati awọn agbo ogun Organic ti aṣa ni a ti lo ni itan-akọọlẹ.Biotilẹjẹpe iru awọn ohun elo yii nigbagbogbo ni awọn paati 5 ti o lewu ti o le yago fun awọn ohun elo 2 ti o le fa awọn kokoro arun 2 ti o jẹ awọn ohun elo 2 ti o le jẹ ki o jẹ awọn ohun elo 2 ti o ni ipalara ti o le ṣe iranlọwọ fun awọn ohun elo 2 ti o ni ipalara ti o jẹ awọn ohun elo ti o ni ipalara ti o jẹ awọn ohun elo 2 ti o le jẹ awọn ohun elo ti o ni ipalara ti o jẹ eniyan 6. iparun ohun elo.
Awọn ibigbogbo resistance ti awọn kokoro arun si awọn itọju aporo-ara nitori iṣelọpọ biofilm ti yori si iwulo lati ṣe agbekalẹ doko antimicrobial membrane-ti a bo dada ti o le wa ni aabo lailewu27.The idagbasoke ti a ti ara tabi kemikali egboogi-adherent dada si eyi ti kokoro ẹyin ti wa ni idinamọ lati dè ati ki o kọ biofilms nitori adhesion ni akọkọ ona ni yi ilana27.The keji coatings lati se agbekale egboogi-egbogi dada. wọn nilo, ni awọn iwọn ti o pọju ati ti a ṣe deede. Eyi ni a ṣe nipasẹ idagbasoke awọn ohun elo ti o ni iyasọtọ gẹgẹbi graphene / germanium28, diamond29 dudu diamond29 ati ZnO-doped diamond-like carbon coatings30 ti o ni ipalara si kokoro arun, imọ-ẹrọ ti o pọju Toximity ati resistance resistance nitori iṣelọpọ biofilm ti dinku pupọ. Kontaminesonu kokoro arun n di olokiki diẹ sii.Biotilẹjẹpe gbogbo awọn ilana mẹta ni o lagbara lati ṣe agbejade awọn ipa antimicrobial lori awọn ipele ti a bo, ọkọọkan wọn ni awọn idiwọn tiwọn ti o yẹ ki o gbero nigbati o ba dagbasoke awọn ilana ohun elo.
Awọn ọja lọwọlọwọ lori ọja ni idiwọ nipasẹ akoko ti ko to lati ṣe itupalẹ ati idanwo awọn aṣọ aabo fun awọn eroja ti nṣiṣe lọwọ biologically.Awọn ile-iṣẹ beere pe awọn ọja wọn yoo pese awọn olumulo pẹlu awọn aaye iṣẹ ṣiṣe ti o nifẹ; sibẹsibẹ, eyi ti jẹ idiwọ fun aṣeyọri ti awọn ọja lọwọlọwọ lori ọja. Awọn akojọpọ ti o wa lati fadaka ni a lo ninu ọpọlọpọ awọn itọju antimicrobial ti o wa ni bayi si awọn onibara.Awọn ọja wọnyi ti ni idagbasoke lati daabobo awọn olumulo lati awọn ipa ti o lewu ti awọn microorganisms. Ipa antimicrobial ti o da duro ati eero ti o ni nkan ṣe ti awọn agbo ogun fadaka mu ki titẹ lori awọn oniwadi miiran ti n ṣiṣẹ ni ipalara 6, ti o ni ipalara ti o kere si 3 C agbaye. ninu ile ati ita si tun n ṣe afihan lati jẹ iṣẹ-ṣiṣe ti o lagbara.Eyi jẹ nitori awọn ewu ti o ni nkan ṣe si ilera ati ailewu mejeeji.Ṣawari aṣoju antimicrobial ti o kere si ipalara fun eniyan ati figuring jade bi o ṣe le ṣafikun rẹ sinu awọn sobusitireti ti a bo pẹlu igbesi aye selifu ti o ga julọ jẹ ohun ti o n wa-lẹhin ti ibi-afẹde38. Awọn titun antimicrobial ati egboogi-biofilm ti a ṣe apẹrẹ lati pa awọn ohun elo ti o niiṣe pẹlu awọn ohun elo ti o sunmọ ni awọn ohun elo ti o wa ni taara nipasẹ awọn ohun elo ti o niiṣe pẹlu awọn ohun elo ti o niiṣe pẹlu awọn ohun elo ti o wa ni taara nipasẹ awọn kokoro arun. ti a tu silẹ.Wọn le ṣe eyi nipa didaduro ifaramọ kokoro-arun akọkọ (pẹlu didaju dida ti Layer amuaradagba lori ilẹ) tabi nipa pipa awọn kokoro arun nipa kikọlu pẹlu odi sẹẹli.
Ni ipilẹṣẹ, iṣipopada dada jẹ ilana ti gbigbe Layer miiran si oju ti ẹya paati lati mu awọn agbara ti o ni ibatan si oju-ilẹ.Ibi-afẹde ti wiwa oju-iwe ni lati ṣe deede microstructure ati / tabi akopọ ti agbegbe agbegbe ti o sunmọ-ilẹ ti paati39. Awọn ilana imudani ti o wa ni oju-iwe ni a le pin si awọn ọna oriṣiriṣi, eyiti a ṣe akopọ ni Ọpọtọ. ti a bo.
(a) Inset ti n ṣafihan awọn ilana iṣelọpọ akọkọ ti a lo fun dada, ati (b) awọn anfani ati awọn aila-nfani ti ilana fun sokiri tutu.
Imọ-ẹrọ sokiri tutu pin ọpọlọpọ awọn afijq pẹlu awọn ọna itọsẹ igbona ti aṣa.Sibẹsibẹ, awọn ohun-ini ipilẹ bọtini kan tun wa ti o jẹ ki ilana itọpa tutu ati awọn ohun elo itọlẹ tutu ni pataki. ibere lati beebe pẹlẹpẹlẹ awọn sobusitireti.O han ni, yi ibile ti a bo ilana ni ko dara fun awọn iwọn otutu-kókó ohun elo bi nanocrystals, ẹwẹ titobi, amorphous ati metallic glasses40, 41, 42.Pẹlupẹlu, thermal spray spray materials nigbagbogbo nfihan awọn ipele giga ti porosity ati awọn oxides.Tutu spray technology ni o ni ọpọlọpọ awọn anfani ti o pọju ti o pọju ti o pọju ti awọn ohun elo ti o wa ni erupẹ ti o kere ju awọn ohun elo ti o wa ni erupẹ ti o kere ju lori awọn ohun elo ti o wa ni erupẹ ti o kere ju diẹ ninu awọn ohun elo ti o wa ni erupẹ diẹ sii lori awọn ohun elo ti o wa ni erupẹ. (ii) ni irọrun ni awọn yiyan ti a bo sobusitireti, (iii) isansa ti iyipada alakoso ati idagbasoke ọkà, (iv) agbara didi giga1,39 (Fig. 2b) .Ni afikun, awọn ohun elo ti a fi omi ṣan tutu ni ipata ipata, agbara giga ati lile, elekitiriki eletiriki ati iwuwo giga41.Contrary si awọn anfani ti ilana itọpa tutu, awọn anfani tun wa ni ailagbara yii ni lilo ceramic 2. awọn powders bi Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, ati bẹbẹ lọ, ọna ti a fi omi tutu tutu ko le ṣee lo.Ni apa keji, awọn ohun elo seramiki / irin ti o wa ni erupẹ le ṣee lo bi awọn ohun elo aise fun awọn aṣọ.Bakanna n lọ fun awọn ọna itọpa igbona miiran.Awọn ipele ti o ni idiwọn ati awọn oju-ọti inu paipu si tun ṣoro lati fun sokiri.
Fun wipe awọn ti isiyi iṣẹ ni ero lati lo ti fadaka gilaasi powders bi aise ti a bo ohun elo, o jẹ ko o pe mora gbona spraying ko le ṣee lo fun idi eyi.This jẹ nitori ti fadaka glassy powders crystallize ni ga awọn iwọn otutu1.
Pupọ julọ awọn irinṣẹ ti a lo ninu awọn ile-iṣẹ iṣoogun ati awọn ile-iṣẹ ounjẹ jẹ awọn ohun elo irin alagbara austenitic (SUS316 ati SUS304) pẹlu akoonu chromium laarin 12 ati 20 wt% fun iṣelọpọ awọn ohun elo iṣẹ-abẹ. resistance, maṣe ṣe afihan awọn ohun-ini antimicrobial pataki38,39.This contrasts with their high corrosion resistance.Lẹhin eyi, idagbasoke ti ikolu ati igbona le jẹ asọtẹlẹ, eyiti o jẹ pataki nipasẹ ifaramọ kokoro-arun ati imunisin lori oju ti irin alagbara, irin biomaterials.Awọn iṣoro pataki le dide nitori awọn iṣoro pataki ti o ni nkan ṣe pẹlu ifaramọ kokoro-arun ati biofilm, eyiti o le fa awọn ipa-ọna ti o niiṣe taara si ilera, eyiti o le fa ọpọlọpọ awọn abajade si awọn ipa-ọna ti o niiṣe pẹlu awọn ipa-ọna ti o niiṣe pẹlu awọn ipa-ọna ti o niiṣe pẹlu awọn ipakokoro ti o niiṣe pẹlu awọn ipakokoro ati awọn abajade ti o le fa si awọn ipa ọna ti o niiṣe pẹlu awọn ipakokoro. ni aiṣe-taara ni ipa lori ilera eniyan.
Iwadi yii jẹ ipele akọkọ ti iṣẹ akanṣe kan ti a ṣe inawo nipasẹ Kuwait Foundation fun Ilọsiwaju Imọ-jinlẹ (KFAS), Iwe adehun No. Awọn abuda ipata elekitirokemika ati awọn ohun-ini ẹrọ ti eto ni awọn alaye.
Ninu iwe yii, ipa ti akoonu ohun elo Zr alloying lori agbara iṣelọpọ gilasi (GFA) ni a jiroro da lori imọ-jinlẹ ati awọn abuda igbekale.Ni afikun, awọn ohun-ini antibacterial ti a bo ti fadaka gilasi lulú ti a bo / SUS304 composite ni a tun jiroro. Pẹlupẹlu, iṣẹ lọwọlọwọ ni a ti ṣe lati ṣe iwadii iṣeeṣe ti iyipada igbekale ti awọn gilasi gilasi ti o wa ni erupẹ ti agbegbe ti o wa ni erupẹ gilasi ti o wa ni erupẹ omi ti o wa ni agbegbe omi tutu. Awọn apẹẹrẹ aṣoju, Cu50Zr30Ni20 ati Cu50Zr20Ni30 awọn alloy gilasi ti fadaka ni a ti lo ninu iwadi yii.
Ni apakan yii, awọn iyipada morphological ti elemental Cu, Zr ati Ni powders ni kekere agbara rogodo milling ti wa ni gbekalẹ.Gẹgẹbi awọn apẹẹrẹ apejuwe, awọn ọna ṣiṣe oriṣiriṣi meji ti o wa pẹlu Cu50Zr20Ni30 ati Cu50Zr40Ni10 yoo ṣee lo gẹgẹbi awọn apẹẹrẹ aṣoju. Ilana MA le pin si awọn ipele ọtọtọ mẹta, gẹgẹbi o ti han nipasẹ awọn ohun elo metallographic ti ipele ti a ṣe ni ipele ti a ṣe ni ọpọtọ.
Metallographic abuda kan ti darí alloy (MA) powders gba lẹhin ti o yatọ si awọn ipele ti rogodo milling time.Field itujade Antivirus elekitironi maikirosikopu (FE-SEM) awọn aworan ti MA ati Cu50Zr40Ni10 powders gba lẹhin kekere agbara rogodo milling igba ti 3, 12 ati 50 h ti wa ni han ni (a), (c) ati (e) fun awọn aworan nigba ti Corri300 ni awọn aworan ti awọn Cu530. eto Cu50Zr40Ni10 ti o ya lẹhin akoko ti han ni (b), (d) ati (f).
Nigba ti rogodo milling, awọn munadoko kainetik agbara ti o le wa ni gbigbe si awọn irin lulú ti wa ni fowo nipasẹ awọn apapo ti awọn paramita, bi o han ni Fig. 1a.Eyi pẹlu collisions laarin awon boolu ati powders, compressive irẹrun ti lulú di laarin tabi laarin lilọ media, ikolu ti ja bo boolu, irẹrun ati wọ nitori lulú fa laarin gbigbe rogodo milling media, ati mọnamọna igbi ti nkọja nipasẹ Falling fifuye. Zr, ati Ni powders ti wa ni idibajẹ pupọ nitori ifunmọ tutu ni ipele ibẹrẹ ti MA (3 h), ti o mu ki awọn patikulu lulú nla (> 1 mm ni iwọn ila opin) .Awọn wọnyi ni awọn patikulu ti o pọju ti o nipọn ti o nipọn ti awọn eroja alloying (Cu, Zr, Ni), bi a ṣe han ni Fig. ti ọlọ boolu naa, Abajade ni jijẹ ti lulú awọn akopọ (o kere ju 200 μ, D.AT, D.ATjẹ, D.ATjẹ, D.ATsi ni wiwo titun awọn ipele.
Ni ipari ti ilana MA (lẹhin 50 h), iyẹfun ti o ni imọran ti o ni irọrun nikan ni o han nikan (Fig. 3e,f), ṣugbọn oju didan ti lulú ṣe afihan metallography digi.Eyi tumọ si pe ilana MA ti pari ati pe ẹda ti ipele ifọkanbalẹ kan ti waye.The elemental tiwqn ti awọn ẹkun ni itọkasi ni Fig. 3e (I, II, III) ti pinnu nipasẹ scan 3e (I, II, III). airi (FE-SEM) ni idapo pelu agbara dispersive X-ray spectroscopy (EDS) (IV).
Ninu Tabili 2, awọn ifọkansi akọkọ ti awọn eroja alloying ni a fihan bi ipin ti iwuwo lapapọ ti agbegbe kọọkan ti a yan ni Ọpọtọ 3e,f.Nigbati a ba ṣe afiwe awọn abajade wọnyi pẹlu awọn akojọpọ orukọ ibẹrẹ ti Cu50Zr20Ni30 ati Cu50Zr40Ni10 ti a ṣe akojọ si ni Tabili 1, o le rii pe awọn akopọ ti awọn ọja ipari meji wọnyi ko ni ibatan diẹ sii. Awọn iye fun awọn agbegbe ti a ṣe akojọ si ni Ọpọtọ 3e, f ko tumọ si ibajẹ pataki tabi iyipada ninu akopọ ti ayẹwo kọọkan lati agbegbe kan si ekeji. Eyi jẹ ẹri nipasẹ otitọ pe ko si iyipada ninu akopọ lati agbegbe kan si ekeji. Eyi tọka si iṣelọpọ awọn powders alloy isokan, bi a ṣe han ni Table 2.
Awọn micrographs FE-SEM ti ọja ikẹhin Cu50 (Zr50-xNix) lulú ni a gba lẹhin awọn akoko 50 MA, bi o ṣe han ni 4a-d, nibiti x jẹ 10, 20, 30 ati 40 ni.%, lẹsẹsẹ. awọn patikulu pẹlu awọn iwọn ila opin ti o wa lati 73 si 126 nm, bi o ṣe han ni Nọmba 4.
Awọn abuda ti iṣan ti Cu50 (Zr50-xNix) lulú ti a gba lẹhin MA akoko ti 50 h.Fun awọn Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40 awọn ọna šiše, awọn FE-SEM awọn aworan ti awọn powders gba lẹhin 50 MA igba), (a) (b) (a ni ọwọ).
Ṣaaju ki o to ikojọpọ awọn powders sinu kan tutu sokiri atokan, won ni won akọkọ sonicated ni analytical ite ethanol fun 15 iṣẹju ati ki o si dahùn o ni 150 ° C fun 2 wakati 2. Eleyi ni igbese gbọdọ wa ni ya lati ni ifijišẹ dojuko agglomeration ti o nigbagbogbo fa ọpọlọpọ awọn pataki isoro jakejado awọn ti a bo ilana.Lẹhin ti awọn ilana MA ti pari, siwaju sii characterizations won ti gbe jade lati se iwadi awọn isokan – Figẹrẹ-SEM powder ti alloy5. ati awọn aworan EDS ti o baamu ti Cu, Zr ati Ni awọn eroja alloying ti Cu50Zr30Ni20 ti o gba lẹhin 50 h ti M akoko, lẹsẹsẹ.
Ẹkọ nipa imọ-jinlẹ ati pinpin ipilẹ agbegbe ti MG Cu50Zr30Ni20 lulú ti a gba lẹhin awọn akoko 50 MA nipasẹ FE-SEM / agbara dispersive X-ray spectroscopy (EDS) .(a) SEM ati X-ray EDS aworan agbaye ti (b) Cu-Kα, (c) Zr-LA ati (d) Awọn aworan Ni-Kα
Awọn ilana XRD ti ẹrọ alloyed Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 ati Cu50Zr20Ni30 powders ti o gba lẹhin MA akoko ti 50 h ni a fihan ni Ọpọtọ 6a-d, lẹsẹsẹ.Lẹhin ipele yii ti milling ti iwa, gbogbo awọn apẹẹrẹ pẹlu oriṣiriṣi awọn ifọkansi Zr ti a fihan ni ifọkansi hamorph. aworan 6.
Awọn ilana XRD ti (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 ati (d) Cu50Zr20Ni30 powders lẹhin MA akoko ti 50 h. Gbogbo awọn ayẹwo laisi iyasọtọ fihan ilana itọka halo, ti o tumọ si iṣeto ti alakoso amorphous.
Aaye itujade giga-giga gbigbe microscopy elekitironi (FE-HRTEM) ni a lo lati ṣe akiyesi awọn ayipada igbekalẹ ati loye ilana agbegbe ti awọn powders ti o waye lati milling rogodo ni awọn akoko MA oriṣiriṣi. 7a, c, lẹsẹsẹ.Gẹgẹbi aworan aaye ti o ni imọlẹ (BFI) ti lulú ti a ṣe lẹhin MA 6 h, lulú jẹ ti awọn irugbin nla ti o ni awọn aala ti o dara daradara ti awọn eroja fcc-Cu, hcp-Zr ati fcc-Ni, ati pe ko si ami kan pe ipele ifarahan ti ṣẹda, bi a ṣe han ni Fig. Aarin agbegbe ti (a) ṣe afihan ilana ifasilẹ cusp kan (Fig. 7b), ti o nfihan niwaju awọn kirisita nla ati isansa ti ipele ifaseyin.
Ifarabalẹ ti iṣelọpọ ti agbegbe ti MA lulú ti a gba lẹhin tete (6 h) ati agbedemeji (18 h) awọn ipele. ti han ni (c).
Gẹgẹbi a ṣe han ni 7c, fifun akoko MA si 18 h ti o mu ki awọn abawọn lattice ti o lagbara ti o ni idapo pẹlu idibajẹ ṣiṣu. Lakoko ipele agbedemeji ti ilana MA, lulú n ṣe afihan orisirisi awọn abawọn, pẹlu awọn abawọn stacking, awọn abawọn lattice, ati awọn abawọn ojuami (Nọmba 7) . Awọn abawọn wọnyi jẹ ki awọn oka nla lati pin pẹlu awọn irugbin 2 ti o kere ju iwọn 0 lọ.
Ipilẹ agbegbe ti Cu50Z30Ni20 powder milled fun 36 h MA akoko ni o ni awọn Ibiyi ti ultrafine nanograins ifibọ ni ohun amorphous itanran matrix, bi han ni ọpọtọ. 8a.Local EDS onínọmbà tọkasi wipe awon nanoclusters han ni Ọpọtọ. ~ 32 ni .% (agbegbe titẹ si apakan) si ~ 74 ni .% (agbegbe ọlọrọ), ti o nfihan iṣeto ti awọn ọja ti o yatọ.Pẹlupẹlu, awọn SADPs ti o ni ibamu ti awọn powders ti a gba lẹhin milling ni ipele yii ṣe afihan halo-diffusing primary and secondary rings of amorphous phase, ni agbekọja pẹlu awọn aaye didasilẹ ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn eroja alloying raw, bi a ṣe han ni 8b.
Ni ikọja 36 h-Cu50Zr30Ni20 powder nanoscale awọn ẹya ara ẹrọ ti agbegbe.
Nitosi ipari ilana MA (50 h), Cu50 (Zr50-xNix), X; 10, 20, 30 ati 40 ni.% awọn powders nigbagbogbo ni labyrinthine amorphous alakoso morphology gẹgẹbi a ṣe han ni Fig. 9a-d Awọn ilana itankale halo ni a tun lo bi ẹri fun idagbasoke awọn ipele amorphous ni ohun elo ọja ikẹhin.
Ipilẹ agbegbe ti ọja ikẹhin ti eto MG Cu50 (Zr50-xNix).FE-HRTEM ati awọn ilana isọdi nanobeam ti o ni ibatan (NBDP) ti (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 ati (d) Cu50Zr20Ni30 ati (d1504Zr)
Iduroṣinṣin gbigbona ti iwọn otutu iyipada gilasi (Tg), agbegbe omi ti o wa ni isalẹ (ΔTx) ati iwọn otutu crystallization (Tx) gẹgẹbi iṣẹ ti akoonu Ni (x) ti eto Cu50 (Zr50-xNix) ti amorphous ti a ti ṣe iwadi nipa lilo ọlọjẹ iyatọ Calorimetry (DSC) ti awọn ohun-ini labẹ He gas flow. Awọn itọpa DSC ti Cu5020030Ni02030Cu50003C. Cu50Zr10Ni40 amorphous alloy powders ti o gba lẹhin MA akoko ti 50 h ti han ni 10a, b, e, lẹsẹsẹ.Nigba ti DSC curve of amorphous Cu50Zr20Ni30 ti han ni lọtọ ni Ọpọtọ 10c. Nibayi, Cu50Zr30Ni270 ti o han ni iwọn DSC ni aworan ~ SC . 10d.
Iduroṣinṣin gbigbona ti Cu50 (Zr50-xNix) awọn powders MG ti a gba lẹhin akoko MA ti 50 h, gẹgẹbi itọkasi nipasẹ iwọn otutu iyipada gilasi (Tg), iwọn otutu crystallization (Tx), ati agbegbe omi ti o wa ni abẹlẹ (ΔTx) . Awọn iwọn otutu ọlọjẹ ti calorimeter (DSC) awọn thermograms ti (a) Cu50Zr40Ni150 (b) Cu50Zr40Ni150 (b) Cu50Zr20Ni30 ati (e) Cu50Zr10Ni40 MG alloy powders lẹhin MA akoko ti 50 h. Ilana X-ray diffraction (XRD) ti Cu50Zr30Ni20 ayẹwo ti o gbona si ~ 700 °C ni DSC ti han ni (d).
Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 10, awọn iyipo DSC ti gbogbo awọn akopọ pẹlu awọn ifọkansi Ni oriṣiriṣi (x) tọkasi awọn ọran oriṣiriṣi meji, ọkan endothermic ati ekeji exothermic.Iṣẹlẹ endothermic akọkọ ni ibamu si Tg, lakoko ti keji jẹ ibatan si Tx.Agbegbe agbegbe petele ti o wa laarin Tg ati Tx ni a pe ni agbegbe omi ti o wa ni abẹlẹ (ΔTx = ati awọn abajade Tx ti Txg). Cu50Zr40Ni10 sample (Fig. 10a), gbe ni 526 ° C ati 612 ° C, yi lọ yi bọ awọn akoonu (x) to 20 ni.% si ọna kekere iwọn otutu ẹgbẹ ti 482 ° C ati 563 ° C pẹlu jijẹ Ni akoonu (x), lẹsẹsẹ , bi o han ni Figure 10b.Nitorina, awọn 580 Δr0C dinku. (Fig. 10a) si 81 °C fun Cu50Zr30Ni20 (Fig. 10b) .Fun MG Cu50Zr40Ni10 alloy, o tun ṣe akiyesi pe awọn iye ti Tg, Tx ati ΔTx dinku si ipele ti 447 ° C, 526 ° C ati 79 ° C ti o ni ilọsiwaju ni akoonu ti Ni .. Iduroṣinṣin gbona ti MG alloy.Ni idakeji, iye Tg (507 °C) ti MG Cu50Zr20Ni30 alloy jẹ kekere ju ti MG Cu50Zr40Ni10 alloy; sibẹsibẹ, Tx rẹ ṣe afihan iye afiwera si iṣaaju (612 °C) .Nitorina, ΔTx ṣe afihan iye ti o ga julọ (87 ° C), bi a ṣe han ni 10c.
Eto MG Cu50 (Zr50-xNix), ti o mu MG Cu50Zr20Ni30 alloy gẹgẹbi apẹẹrẹ, crystallizes nipasẹ didasilẹ exothermic tente oke sinu awọn ipele ti gara ti fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10 ati orthorhombic-ZrNi (Fig. 10cD) ti a fi idi rẹ mulẹ ni ipele ti crystal si XMG. (Fig. 10d), eyi ti a kikan si 700 °C ni DSC.
Nọmba 11 fihan awọn aworan ti o ya lakoko ilana fifọ tutu ti a ṣe ni iṣẹ lọwọlọwọ.Ninu iwadi yii, awọn patikulu irin gilasi-irin ti o wa ni erupẹ ti a ṣepọ lẹhin MA akoko ti 50 h (gbigba Cu50Zr20Ni30 gẹgẹbi apẹẹrẹ) ni a lo gẹgẹbi awọn ohun elo aise ti antibacterial, ati awo-irin irin alagbara (SUS304) ti a bo nipasẹ ọna ẹrọ ti o tutu ti o tutu julọ ti a ti yan ni ọna ẹrọ fifẹ ni ọna ti a ti yan ni ọna ti o dara julọ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni wiwa ni ọna ti o ti yan ni ọna ẹrọ ti o wa ni erupẹ ti a ti yan ni ọna ẹrọ ti o wa ni erupẹ ti o dara julọ ni ọna ti a ti yan ni ọna ẹrọ ti a fi sii ni ọna ti o wa ni erupẹ ti o dara julọ ni ọna ẹrọ fifẹ ni ọna ti a ti yan ni ọna ti o dara julọ. gbona sokiri jara ati ki o le ṣee lo fun irin metastable otutu kókó ohun elo bi amorphous ati nanocrystalline powders, eyi ti o wa ni ko koko ọrọ si alakoso awọn itejade .Eyi ni akọkọ ifosiwewe ni yiyan ọna yi.The tutu sokiri ilana ti wa ni ti gbe jade nipa lilo ga-iyara patikulu ti o iyipada awọn kainetik agbara ti awọn patikulu sinu ṣiṣu abuku, igara ati ooru lori ikolu pẹlu awọn sobusitireti.
Awọn fọto aaye fihan ilana fun sokiri tutu ti a lo fun awọn igbaradi itẹlera marun ti ibora MG/SUS 304 ni 550 °C.
Agbara kainetik ti awọn patikulu, ati nitorinaa ipa ti patiku kọọkan ninu iṣelọpọ ti a bo, gbọdọ wa ni iyipada si awọn ọna agbara miiran nipasẹ awọn ọna bii abuku ṣiṣu (patiku akọkọ ati awọn ibaraenisepo patiku-patiku ninu sobusitireti ati awọn ibaraẹnisọrọ patiku), voids Consolidation, patiku-patiku yiyi, igara ati nikẹhin ooru 39.Siwaju sii ni agbara agbara agbara 39.Siwaju sii, agbara yoo wa ni iyipada si 39. Abajade jẹ ijamba rirọ, eyi ti o tumọ si pe awọn patikulu nirọrun bounce pada lẹhin ti o ni ipa.O ti tọka si pe 90% ti agbara ipa ti a lo si patiku / sobusitireti ohun elo ti wa ni iyipada sinu ooru agbegbe 40 .Pẹlupẹlu, nigba ti a ba lo wahala ipa, awọn oṣuwọn igara ṣiṣu ti o ga julọ ti waye ni aaye olubasọrọ / substrate agbegbe, 42 akoko kukuru pupọ.
Imukuro ṣiṣu ni gbogbo igba ni a ṣe akiyesi ilana ti ipadanu agbara, tabi diẹ sii pataki, orisun ooru ni agbegbe interfacial.Sibẹsibẹ, ilosoke iwọn otutu ni agbegbe interfacial jẹ igbagbogbo ko to lati ṣe yo interfacial tabi lati ṣe igbelaruge pataki interdiffusion atomiki.Ko si ikede ti a mọ si awọn onkọwe ṣe iwadi ipa ti awọn ohun-ini ti awọn iyẹfun gilaasi ti fadaka wọnyi lori ifaramọ lulú ti o wa ni erupẹ tutu ti a lo ati awọn ọna fifọ.
BFI ti MG Cu50Zr20Ni30 alloy lulú ni a le rii ni Ọpọtọ 12a, eyiti a bo lori SUS 304 sobusitireti (Figs. 11, 12b) .Gẹgẹbi a le rii lati inu nọmba naa, awọn powders ti a bo n ṣetọju ipilẹ amorphous atilẹba wọn bi wọn ṣe ni labyrinth elege elege ti awọn ẹya ara ẹrọ ti o wa ni ọwọ tabi lattin ti o tọka si awọn ẹya ara ẹrọ ti okuta latti. extraneous alakoso, bi daba nipa awọn ẹwẹ titobi ti a dapọ si MG-ti a bo lulú matrix (Fig. 12a) .Figure 12c nroyin awọn atọka nanobeam diffraction Àpẹẹrẹ (NBDP) ni nkan ṣe pẹlu ekun I (Figure 12a) .Bi o han ni Ọpọtọ. crystalline ti o tobi onigun Zr2Ni metastable plus tetragonal CuO phase.The Ibiyi ti CuO le wa ni Wọn si ifoyina ti awọn lulú nigba ti rin lati nozzle ti awọn sokiri ibon to SUS 304 ni ìmọ air labẹ supersonic sisan.On awọn miiran ọwọ, awọn devitrification ti awọn ti fadaka glassy powders waye awọn Ibiyi ti o tobi fun sokiri 5 min onigun alakoso ats5.
(a) Aworan FE-HRTEM ti MG lulú ti a bo lori (b) SUS 304 sobusitireti (inset ti nọmba) . Atọka NBDP ti aami iyipo ti o han ni (a) ti han ni (c).
Lati mọ daju yi ti o pọju siseto fun awọn Ibiyi ti o tobi cubic Zr2Ni ẹwẹ titobi, ohun ominira ṣàdánwò ti a ṣe.Ninu yi ṣàdánwò, awọn powders won sprayed lati kan sokiri ibon ni 550 °C ni awọn itọsọna ti awọn SUS 304 sobusitireti; sibẹsibẹ, lati ṣe alaye ipa ipadanu ti awọn powders, wọn yọ kuro lati SUS304 rinhoho ni yarayara bi o ti ṣee (nipa awọn aaya 60) . A ṣe agbekalẹ awọn idanwo miiran ninu eyiti a ti yọ lulú kuro ninu sobusitireti nipa awọn aaya 180 lẹhin igbasilẹ.
Awọn nọmba 13a, b fihan awọn aworan aaye dudu (DFI) ti a gba nipasẹ ọlọjẹ gbigbe microscopy elekitironi (STEM) ti awọn ohun elo sprayed meji ti a fi silẹ lori SUS 304 sobsitireti fun 60 s ati 180 s, lẹsẹsẹ. Aworan lulú ti a fi silẹ fun awọn aaya 60 ko ni awọn alaye morphological, ti o fihan ailagbara (Fig. 13a tọkasi nipasẹ XRD ti gbogboogbo wọnyi) . amorphous, bi itọkasi nipasẹ awọn gbooro jc ati Atẹle diffraction maxima han ni Figure 14a.These tọkasi awọn isansa ti metastable / mesophase ojoriro, ibi ti awọn lulú da duro awọn oniwe-atilẹba amorphous be.Ni idakeji, awọn lulú sprayed ni kanna otutu (550 °C), sugbon osi lori sobusitireti fun 180 s, fihan awọn narrow inrrow inrrow inrrow inrrow. aworan 13b.