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Data e hora local de busca: 02/03/2021 18:03.

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Tipo de ReferênciaThesis
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Identificador8JMKD3MGP3W34P/3HSNQLL
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2015/02.04.12.48
Última Atualização2015:10.27.13.40.29 simone
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2015/02.04.12.48.36
Última Atualização dos Metadados2018:07.31.15.54.48 simone
Chave SecundáriaINPE-17509-TDI/2291
Chave de CitaçãoAraújo:2015:OtSiIm
TítuloOtimização de um sistema de implantação iônica por plasma de grande volume e alta potência
Título AlternativoOptimization of a plasma ion implantation system of large chamber volume and high power
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-02-24
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas129
Número de Arquivos1
Tamanho2638 KiB
Área de contextualização
AutorAraújo, Michel Felipe Lima de
BancaUeda, Mario (presidente/orientador)
Mello, Carina Barros (orientador)
Berni, Luiz Angelo
Silva, Maria Margareth da
Endereço de e-Mailmichellfisico@hotmail.com
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
Histórico2015-02-04 12:50:35 :: michellfisico@hotmail.com -> yolanda ::
2015-02-04 14:31:50 :: yolanda -> michellfisico@hotmail.com ::
2015-02-05 11:59:12 :: michellfisico@hotmail.com -> administrator ::
2015-02-06 02:29:17 :: administrator -> michellfisico@hotmail.com ::
2015-02-10 11:56:56 :: michellfisico@hotmail.com -> yolanda ::
2015-03-09 13:56:50 :: yolanda -> michellfisico@hotmail.com ::
2015-03-09 14:32:29 :: michellfisico@hotmail.com -> yolanda ::
2015-06-15 13:43:09 :: yolanda -> marcelo.pazos@sid.inpe.br ::
2015-06-15 18:41:20 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br :: -> 2015
2015-06-15 18:44:25 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br -> administrator :: 2015
2015-10-27 12:39:05 :: administrator -> marcelo.pazos@sid.inpe.br :: 2015
2015-10-27 13:41:32 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br -> administrator :: 2015
2015-11-23 11:47:11 :: administrator -> yolanda :: 2015
2015-11-23 11:57:59 :: yolanda -> administrator :: 2015
2018-06-04 02:55:14 :: administrator -> yolanda.souza@mcti.gov.br :: 2015
2018-07-31 15:54:31 :: yolanda.souza@mcti.gov.br -> simone :: 2015
2018-07-31 15:54:48 :: simone -> :: 2015
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Palavras-Chaveplasma, grande volume, alta potência, large-volume, high power.
ResumoEste trabalho consiste no estudo da otimização de um sistema de implantação iônica por plasma de grande volume e alta potência. A câmara de vácuo utilizada possui um volume elevado (600 litros) que, por sua vez, facilita o tratamento de peças maiores comumente utilizadas na indústria e, até mesmo, como no caso deste dispositivo, o tratamento em batelada de peças que formam os componentes espaciais de um satélite. A otimização foi realizada com os sucessíveis ajustes dos seguintes parâmetros de processamento 3IP, tais como: largura de pulso, frequência, pressão de trabalho e corrente no primário do transformador de pulso da fonte de alta tensão. Dentre uma gama de ajustes, os três que apresentaram melhores valores de corrente e tensão no suporte foram escolhidos para serem aplicados na fase de implantação, com suporte de geometria retangular e um ajuste com suporte de geometria cilíndrica (tubo). Os resultados mostraram que o aumento do tempo de tratamento e a posição do porta-amostras no interior da câmara, influenciam diretamente no tratamento. Em relação à implantação no interior do tubo, os resultados mostraram que esta ocorre de maneira não uniforme, porém há melhorias nas propriedades químicas e físicas de sua superfície interna. ABSTRACT: This work is about a study of the optimization of a plasma ion implantation system of large-volume and high power. The vacuum chamber used has a large volume (600 liters), which in turn facilitates the processing of large pieces commonly used in industrial applications and even, as in the case of this device, the batch processing of the space satellite components. The optimization was performed using the following settings of PIII processing parameters, such as pulse width, frequency, working gas pressure and current in the primary of the high voltage pulser. Among a range of settings, three important cases that presented better current and voltage values in support were chosen to be applied in the implantation phase, using rectangular geometry support and a hollow cylindrical geometry one. The measurements carried out in samples show that the increase in treatment time and the sample support position inside the chamber directly influence the treatment results. In relation to treatments within the tube, the results showed that implantation in its interior is non-uniform; however there are improvements in chemical and physical properties of its inner surface.
AreaETES
ArranjoINPE > Produção > CMS > Otimização de um...
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@4primeirasPaginas.pdf 04/05/2015 14:58 149.5 KiB 
Avaliação final pagina 2 do aluno Michel Felipe Lima de Araujo.pdf 22/04/2015 16:51 19.9 KiB 
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Dissertacao_com Marcas.docx 23/04/2015 16:31 7.0 MiB
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Repositório Espelhosid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.22
Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F358GL
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Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress resumeid rightsholder secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype
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Tipo de ReferênciaThesis
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Identificador8JMKD3MGP3W34P/3KFLKDH
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Última Atualização2016:03.03.16.02.05 administrator
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2015/10.26.12.34.39
Última Atualização dos Metadados2018:06.04.02.55.47 administrator
Chave SecundáriaINPE-17624-TDI/2388
Chave de CitaçãoFrança:2015:FaMeSi
TítuloFabricação de membranas de silício e estudo do efeito do nitreto de nióbio sobre o fator de qualidade elétrico nos transdutores do detector Mario Schenberg
Título AlternativoFabrication of Silicon membranes and study of the effect of niobium nitride on eletrical quality factor in the transducers of the Mario Schenberg detector
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-11-16
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseTese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas102
Número de Arquivos1
Tamanho2423 KiB
Área de contextualização
AutorFrança, Enrique Klai de
BancaBeloto, Antonio Fernando (presidente/orientador)
Aguiar, Odylio Denys de (orientador)
Mello, Carina Barros
Oliveira, Rogério de Moraes
Ribeiro, Kilder Leite
Kostov, Leide Lili Gonçalves da Silva
Endereço de e-Mailekfranca@gmail.com
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
Histórico2015-10-26 12:34:39 :: ekfranca@gmail.com -> administrator ::
2015-10-28 18:42:37 :: administrator -> ekfranca@gmail.com ::
2015-11-03 18:53:28 :: ekfranca@gmail.com -> yolanda ::
2015-11-04 09:47:32 :: yolanda -> ekfranca@gmail.com ::
2015-12-16 12:44:54 :: ekfranca@gmail.com -> yolanda ::
2015-12-16 15:45:54 :: yolanda -> ekfranca@gmail.com ::
2015-12-17 03:36:29 :: ekfranca@gmail.com -> yolanda ::
2016-02-26 14:55:42 :: yolanda -> marcelo.pazos@sid.inpe.br ::
2016-03-03 14:15:35 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br :: -> 2015
2016-03-03 16:03:04 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br -> administrator :: 2015
2018-06-04 02:55:47 :: administrator -> :: 2015
Área de conteúdo e estrutura
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Estágio do Conteúdoconcluido
Transferível1
Palavras-Chavesilício, nióbio, cavidades ressonantes, implantação iônica, fator Q, silicon, niobium, cavity resonators, ion implantation, Q factors.
ResumoVisando aprimorar o sistema de transdução do Detector de Ondas Gravitacionais Mario Schenberg, foram fabricadas membranas de silício com espessuras de 18, 23 e 29 $mu$m, e regiões espessas centrais da ordem de 2,5 e 3 mm de lado. O processo de fabricação destas membranas consistiu em etapas de fabricação como Oxidação térmica, Litografia ótica e Corrosão química em KOH. As membranas foram caracterizadas pela Divisão de Astrofísica do INPE (DAS/INPE) para uso na segunda geração de transdutores do Detector de Ondas gravitacionais emph{Mario Schenberg}. As dimensões levaram, portanto, a razões aspecto/espessura bastante grandes. Também foram fabricadas outras membranas de silício para uso numa nova geração de transdutores do Detector emph{Mario Schenberg}. Foram obtidas membranas com espessuras de 38 e 44 $mu$m com o uso do reator de corrosão emph{Atlas Potassium} adquirido para este fim. Neste caso, o processo de fabricação destas membranas envolveu apenas o processo de Corrosão química em KOH. Em outra frente, cavidades reentrantes feitas de nióbio 99,9% do tipo ${''}$klystron${''}$ foram usinadas e testadas criogenicamente para determinação das frequências de ressonâncias elétricas e dos fatores Q não-carregados (Q$_{eo}$) em função do acoplament eletromagnético. As amostras foram submetidas a um tratamento superficial que envolveu processos químicos/físicos com ácidos, sputtering de argônio e implantação iônica por imersão em plasma (3IP) de nitrogênio. Com este tratamento superficial foram obtidos fatores Q não-carregados (Q$_{eo}$) de 1,14.10$^{4}$ e 2,52.10$^{5}$ em 4,2 K. Estes resultados indicaram um aumento significativo no efeito da supercondutividade nas cavidades após terem sido fortemente atacadas pela mistura concentrada de ácidos e após sofrerem implantações seguidas de nitrogênio. Espera-se obter em trabalhos futuros Qeos superiores a 3,0.10$^{5}$ em 4,2 K através da utilização de nióbio de alta pureza e de um tratamento superficial adequado. Estas cavidades com alto Qeo já se encontram instaladas e em fase de testes no Detector de Ondas Gravitacionais Mario Schenberg. ABSTRACT: In order to improve the transduction system of the emph{Mario Schenberg} Detector, Silicon membranes were manufactured with thicknesses of 18, 23, and 29 $mu$m, and thicker central regions with sides of the order of 2.5 to 3 mm. The manufacturing process for these membranes consisted of manufacturing steps such as thermal oxidation, optical lithography and chemical etching with KOH. The membranes were characterized by the Astrophysics Division of INPE (DAS / INPE) for use in the second generation of the transducers of the gravitational wave detector emph{Mario Schenberg}. The dimensions led, therefore, to large aspect/thickness ratios. Other Silicon membranes were also made for use in a new generation of the transducers of the emph{Mario Schenberg} detector. Membranes were obtained with thicknesses of 38 and 44 $mu$m using the emph{Atlas Potassium} etching reactor acquired for this purpose. In this case, the manufacturing process of membranes involved only the process of chemical etching with KOH. On another front, ${''}$Klystron${''}$ type reentrant cavities made of Niobium 99.9% were machined and tested cryogenically to determine the electrical resonance frequencies and unloaded electrical Q factors (Q$_{eo}$) as a function of electromagnetic coupling. The samples were subjected to a surface treatment involving chemical/physical processes with acids, argon ion sputtering and nitrogen plasma immersion ion implantation (3IP). With this surface treatment unloaded Q factors (Q$_{eo}$) of 1.14.10$^{4}$ and 2.52.10$^{5}$ in 4.2 K were obtained. These results indicated a significant increase in the effect of superconductivity after the cavity walls have been heavily attacked by a concentrated acid mixture and after they have suffered successive nitrogen deployments. Higher values of the Q$_{eo}$ ${'}$S$pprox$ 3,0.10$^{5}$ in 4.2 K, in future work, are expected to be obtained using high purity Niobium with a suitable surface treatment. These cavities, with high Q$_{eo}$, are already installed and being tested in Gravitational Wave Detector emph{Mario Schenberg}.
AreaETES
ArranjoINPE > Produção > CMS > Fabricação de membranas...
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originais/001-2.pdf 17/12/2015 14:24 29.5 KiB 
originais/@4primeirasPaginas-2.pdf 21/12/2015 15:25 188.6 KiB 
originais/Tese-Enrique_v7.docx 15/12/2015 22:43 4.0 MiB
originais/Tese-Enrique_v7.pdf 17/12/2015 13:45 2.2 MiB
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autorizacao.pdf 26/02/2016 10:46 622.0 KiB 
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Tipo de ReferênciaThesis
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Identificador8JMKD3MGP3W34P/3KFLBBP
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2015/10.26.10.56
Última Atualização2016:03.07.13.37.21 administrator
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2015/10.26.10.56.01
Última Atualização dos Metadados2018:06.04.02.55.46 administrator
Chave SecundáriaINPE-17637-TDI/2397
Chave de CitaçãoOkamoto:2015:DeMaCa
TítuloDesenvolvimento de materiais catalíticos para decomposição do N2O para aplicações aeroespaciais
Título AlternativoThe development of catalytic materials for N2O decomposition reaction for aerospace purpose
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-11-25
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseTese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas125
Número de Arquivos1
Tamanho2604 KiB
Área de contextualização
AutorOkamoto, Sayuri
BancaVieira, Ricardo (presidente/orientador)
Soares Neto, Turíbio Gomes
Mineiro, Sérgio Luiz
Bastos, Luiz Claudio Antunes
Cortez, Gilberto Garcia
Endereço de e-Mailsayokamoto@hotmail.com
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
Histórico2015-10-26 10:56:01 :: sayokamoto@hotmail.com -> administrator ::
2015-10-28 18:42:37 :: administrator -> yolanda ::
2015-10-29 11:14:35 :: yolanda -> administrator ::
2016-02-12 13:04:51 :: administrator -> yolanda ::
2016-03-04 17:40:19 :: yolanda -> marcelo.pazos@sid.inpe.br ::
2016-03-07 13:37:21 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br :: -> 2015
2016-03-07 13:38:07 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br -> administrator :: 2015
2018-06-04 02:55:46 :: administrator -> :: 2015
Área de conteúdo e estrutura
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Estágio do Conteúdoconcluido
Transferível1
Palavras-Chaveóxidos mistos, catalisadores mássicos, decomposição de N2O, propulsor, mixed oxides, bulk catalysts, N2O decomposition, thruster.
ResumoEste trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um catalisador mássico à base de óxidos de cobalto, manganês e alumínio, com estrutura do tipo espinélio, capaz de decompor espontaneamente o óxido nitroso (N$_{2}$O) para emprego em um propulsor de 2 N, buscando sempre temperaturas de ignição da reação inferiores a 773 K. Inicialmente foram estudadas as alterações nas propriedades físico-químicas e texturais dos pellets obtidos, a partir de diversas técnicas de sínteses destes materiais, tais como: tratamento hidrotérmico, coprecipitação, sol-gel e sol-combustão. O método de síntese por coprecipitação, com emprego de dois agentes precipitantes (KOH e K$_{2}$CO$_{3}$), foi o único que gerou um material moldável. Foi também estudada a influência da variação da razão molar dos cátions metálicos (Co:Mn:Al) na decomposição do N$_{2}$O. Testes de bancada mostraram que a razão molar 4:1:1 foi aquela que apresentou a maior atividade catalítica, devida a presença do par redox Co$^{2+}$/Co$^{3+}$. Os materiais foram caracterizados por Difratometria de Raios X, Adsorção de Nitrogênio, Dessorção de N$_{2}$O a Temperatura Programada, Espectrometria Fotoeletrônica de Raios X e Termogravimetria. Posteriormente, foram otimizadas as dimensões geométricas do leito catalítico do micropropulsor de 2 N, empregando a metodologia de Planejamento de Experimentos. Para tanto, foi feito um propulsor em módulos, com diferentes geometrias do leito catalítico, carregado com o material contendo a razão molar 4:1:1. Finalmente, foi fabricado um micropropulsor com empuxo teórico de 2 N, onde foram efetuadas campanhas de testes compostas de tiros contínuos e pulsados, sendo monitorado o empuxo, a pressão e a temperatura do sistema. Os resultados obtidos com o catalisador 4Co1Mn1Al (4:1:1) neste propulsor, foram comparados com os do catalisador (5% Rh$_{2}$O$_{3}$/Al$_{2}$O$_{3}$) tradicionalmente empregado na decomposição do N$_{2}$O. O catalisador 4Co1Mn1Al apresentou maior atividade nesta reação, exibindo uma eficiência da velocidade característica em torno de 97,5%, valor este bem superior àquele obtido pelo catalisador tradicional de 62,5%. ABSTRACT: The objective of this work was the development of bulk catalyst based on cobalt, manganese and aluminium oxide with spinel structure for nitrous oxide decomposition reaction applied to microthruster of 2 N with ignition temperature less than 773 K. Initially were studied modification on physical-chemical and textural properties on obtained pellets using a variety of synthesis methods as hydrothermal, coprecipitation, sol-gel and sol-combustion. Only the coprecipitation method using two different precipitation agents (KOH and K$_{2}$CO$_{3}$) allowed conformable materials. Later, the influence of different molar ratio of metallic cations (Co:Mn:Al) was investigated. In laboratory scale tests the molar ratio of 4:1:1 presented better catalytic activity and presented redox par Co$^{2+}$/Co$^{3+}$ on its surface composition. All the materials were characterized using X-ray diffraction, nitrogen adsorption, nitrous oxide desorption in programmed temperature, X-ray photoeletronic emission spectrometry and thermogravimmetry technics. The catalytic chamber dimensions were optimized using Design of Experiments methods. For this purpose, modular thrusters with different geometries containing molar ratio 4:1:1 were used. Finally, a microthruster with theoretical thrust of 2 N was manufactured where all the tests campaign where performed. This campaign was composed of continuous and pulsed fires monitoring pressure, thrust and temperatures of the system. The tests results obtained for 4Co1Mn1Al (4:1:1) using this microthruster were compared with one employing 5% Rh$_{2}$O$_{3}$/Al$_{2}$O$_{3}$, a traditional catalyst used for nitrous oxide decomposition. The exhaust characteristic velocity efficiency for 4Co1Mn1Al was 97.5% which is superior of the value obtained for 5% Rh$_{2}$O$_{3}$/Al$_{2}$O$_{3}$ of 62.5%.
AreaETES
ArranjoINPE > Produção > CMS > Desenvolvimento de materiais...
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originais/@4primeirasPaginas.pdf 02/02/2016 10:05 198.2 KiB 
originais/Avaliação Final Sayuri Okamoto pag 2 .pdf 27/01/2016 15:22 311.2 KiB 
originais/tese-v-final.docx 12/02/2016 11:57 5.7 MiB
originais/tese-v-final.pdf 16/02/2016 14:08 2.1 MiB
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Repositório Espelhosid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.22
Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F358GL
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Tipo de ReferênciaThesis
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Identificador8JMKD3MGP3W34P/3JT9CQB
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Última Atualização2015:09.11.13.07.16 administrator
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Última Atualização dos Metadados2018:06.04.02.55.30 administrator
Chave SecundáriaINPE-17582-TDI/2356
Chave de CitaçãoSilva:2015:DeElSe
TítuloDesenvolvimento de elementos sensores do tipo capacitivo composto por filme de cerâmica porosa, com eletrodos integrados, para monitoramento de umidade do ar
Título AlternativoDevelopment of sensor elements of capacitive type composed by porous ceramic film with integrated electrodes for air moisture monitoring
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-05-26
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseTese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas116
Número de Arquivos1
Tamanho31191 KiB
Área de contextualização
AutorSilva, Silvelene Alessandra da
BancaNono, Maria do Carmo de Andrade (presidente/orientadora)
Oliveira, Rodrigo de Matos (orientador)
An, Chen Ying
Piorino Neto, Francisco
Muccillo, Eliana Navarro dos Santos
Melo, Francisco Cristovão Lourenço de
Endereço de e-Maillenisoni@uol.com.br
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
Histórico2015-07-23 16:45:47 :: lenisoni@uol.com.br -> yolanda ::
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Palavras-Chaveelemento sensor, eletrodos integrados, sensor cerâmico capacitivo, filme cerâmico, umidade do ar, sensor element, integrated electrodes, capacitive ceramic sensor, ceramic film, air humidity.
ResumoO processo da mudança climática, que vem se agravando nas últimas décadas tem exigido cada vez mais esforços no desenvolvimento de sensores para o monitoramento de umidade do solo e do ar, exigindo cada vez mais estudos e pesquisas de novos materiais para serem aplicados como elementos sensores mais confiáveis, versáteis e de menor custo/benefício. No Brasil, além das condições climáticas típicas de um país tropical existe também uma maior incidência de radiações ionizantes provenientes dos raios cósmicos devido a Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS). Os elementos sensores cerâmicos atendem a estes requisitos além de apresentar maior inércia química e melhor resistência mecânica do que os poliméricos. Neste trabalho, é proposta a pesquisa e o desenvolvimento de elementos sensores na forma de filmes de cerâmica porosas com eletrodos metálicos interdigitados, que serão utilizados no monitoramento de umidade relativa do ar. Para isso, pretende-se focar no processamento, na deposição dos filmes no substrato, na caracterização dos filmes, na deposição dos eletrodos metálicos e nas caracterizações elétricas. Os substratos de Al$_{2}$O$_{3}$ $lpha$ foram obtidos por compactação do pó por prensagem uniaxial e sinterizados na temperatura de 1600 $^{°}$C. Foram realizadas as identificações das fases cristalinas pela técnica de difratometria de raios X (DRX), as análises das características morfológicas e das microestruturas dos pós e das cerâmicas sinterizadas foram feitas pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a densidade foi obtida pela técnica de Arquimedes. Os filmes cerâmicos foram preparados com pós comerciais de ZrO$_{2}$ e de TiO$_{2}$ na proporção de 1:1 em massa, as suspensões em álcool etílico foram preparadas com 10, 12,5, e 15 % (em massa) de sólidos (mistura dos pós de ZrO$_{2}$ e de TiO$_{2}$) defloculados com PABA (ácido 4-amino benzóico) de acordo com parâmetros de processo obtidos experimentalmente. Estas suspensões foram utilizadas para a obtenção de filmes depositados no substrato via emph{dip coating}. Os filmes cerâmicos foram secos e sinterizados em 1200 $^{º}$C, por 2 horas. Nos filmes sinterizados foram realizadas as identificações das fases cristalinas por DRX, as análises das características morfológicas e das microestruturas dos filmes sinterizados por MEV, as análises químicas pela técnica de espectroscopia por energia dispersiva de raios X (EDX). Para a deposição dos eletrodos de ouro foram confeccionados máscaras mecânicas e os eletrodos interdigitados foram obtidos pela técnica de deposição física de fase vapor com evaporação por feixe de elétrons (EB-PVD). As caracterizações elétricas foram feitas em uma câmara climática, e os valores de capacitância medidos por uma ponte RLC, em função de quantidades crescentes e decrescentes de umidade relativa ambiente, nas temperaturas de 25, 35, 45 e 55$^{º}$ C. O resultado mais significante deste trabalho foi o aumento nos valores da capacitância medida para todos os elementos sensores na forma de filmes porosos com eletrodos incorporados, que foram relacionadas ao arranjo dos eletrodos como capacitores em paralelo. Os elementos sensores com 12,5, e 15 % de sólidos apresentaram maiores variações de capacitância com a umidade relativa, menores histereses e maior estabilidade com a temperatura. As análises dos resultados indicaram que os elementos sensores capacitivos de filme de cerâmica porosa de ZrO$_{2}$-TiO$_{2}$ desenvolvidos neste trabalho, são muito promissores quanto ao potencial de utilização no monitoramento da umidade do ar. ABSTRACT: The process of climate change, which has been aggravating in recent decades have required more and more efforts in the development of sensors for monitoring soil moisture and air, demanding ever more studies and research of new materials to be applied as sensing elements more reliable, versatile and less cost-benefit. In Brazil, besides the typical climatic conditions of a tropical country there is also a higher incidence of ionizing radiation from cosmic rays due to South Atlantic Magnetic Anomaly (AMAS). The ceramic sensing elements satisfy this requirement in addition to presenting greater chemical inertness and better mechanical strength than the polymeric. In this work, it is proposed the research and the development of sensing elements in the form of ceramic porous films with interdigitated metallic electrodes that will be used in monitoring of relative humidity of the air. For this, you want to focus on processing, in deposition of films on the substrate, in the characterization of the films, in the deposition of metal electrodes and in electrical characterizations. The Al$_{2}$O$_{3}$ substrates were obtained by compacting the powder and uniaxial pressing and sintered at temperature of 1600$^{°}$ C. For the identification of crystalline phases was used the technique of x-ray diffractometry (XRD), the analysis of morphological characteristics and microstructures of sintered ceramics and powders were made by scanning electron microscopy (SEM) and the density was obtained by the technique of Archimedes. Ceramic films were prepared with powdered TiO$_{2}$ and ZrO$_{2}$ commercials in proportion of 1:1 by mass, the suspensions in ethyl alcohol were prepared with 10, 12.5, and 15 % (by mass) of solids (mixture of powders of TiO$_{2}$ and ZrO$_{2}$) deflocculated with PABA (4-amino benzoic acid) in accordance with process parameters obtained experimentally. These suspensions were used to obtain films deposited on the substrate via dip coating. The ceramic films were dried and sintered at 1200 $^{°}$C for 2 hours. In the sintered films were performed identifications of crystalline phases by XRD, the analysis of morphology and microstructure of the sintered films by SEM, and the chemical analysis by spectroscopy energy dispersive X-ray (EDX). For the deposition of gold electrodes were made mechanical masks and interdigitated electrodes were obtained by the technique of physical deposition vapor phase with electron beam evaporation (EB-PVD). The electrical characterizations were made in a climate chamber, in function of increasing and decreasing amount function of enclosed humidity, and capacitance values measured by a RLC bridge, at temperatures of 25, 35, 45 and 55 $^{°}$C. The most significant result of this work was the increase in the values of capacitance measured for all sensing elements in the form of porous films with embedded electrodes, which were related to the arrangement of the electrodes as capacitors in parallel. The sensing elements with 12.5 and 15 of solids larger capacitance variations submitted with the relative humidity, the less hysteresis and more stable with temperature. The analysis of the results indicated that the elements capacitive sensors of porous ceramic film ZrO$_{2}$-TiO$_{2}$ developed in this work are very promising as to the potential for use in monitoring the air humidity.
AreaETES
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Chave SecundáriaINPE-17560-TDI/2335
Chave de CitaçãoInácio:2015:IN
TítuloINPE-17560-TDI/2335
Título AlternativoINPE-17560-TDI/2335
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-04-28
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseTese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas191
Número de Arquivos1
Tamanho408 KiB
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AutorInácio, Miguel Adriano
BancaNono, Maria do Carmo de Andrade (presidente/orientadora)
Melo, Francisco Cristovão Lourenço de (orientador)
Federico, Claudio Antonio (orientador)
An, Chen Ying
Piorino Neto, Francisco
Rocha, Rosa Maria da
Campos, Elson de
Endereço de e-Mailpubtc@inpe.br
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
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Palavras-ChaveINPE-17560-TDI/2335.
ResumoDivulgação restrita devido à pedido de proteção industrial.
AreaETES
ArranjoBDMCI > Fonds > Produção > CMS > INPE-17560-TDI/2335
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Tipo de ReferênciaThesis
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
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Última Atualização2015:09.17.13.35.11 administrator
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2015/05.23.22.59.16
Última Atualização dos Metadados2018:06.04.02.55.25 administrator
Chave SecundáriaINPE-17579-TDI/2353
Chave de CitaçãoVieira:2015:DeSeGa
TítuloDesenvolvimento de sensores de gases tóxicos com filme de ZnO usando o método de implantação iônica por imersão em plasma e deposição
Título AlternativoDevelopment of toxic gas sensors based on ZnO films using plasma immersion ion implantation and deposition
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-05-29
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseTese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas142
Número de Arquivos1
Tamanho5122 KiB
Área de contextualização
AutorVieira, Maxson Souza
BancaOliveira, Rogério de Moraes (presidente/orientador)
Ueda, Mario (orientador)
Vilela, Waldeir Amaral
Mineiro, Sergio Luiz
Massi, Marcos
Matsushima, Jorge Tadao
Endereço de e-Mailmaxson.vieira@gmail.com
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
Histórico2015-05-23 22:59:16 :: maxsonfisico@hotmail.com -> administrator ::
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2018-06-04 02:55:25 :: administrator -> :: 2015
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Transferível1
Palavras-Chavesensores, ZnO, plasma, 3IP&D, sensors.
ResumoEste trabalho teve como finalidade a confecção de sensores de gases tóxicos, que foram preparados, pela primeira vez no mundo, através da técnica de implantação iônica por imersão em plasma e deposição (3IP&D). Os sensores semicondutores foram revestidos com uma fina camada de filme de óxido de zinco (ZnO), tendo sido confeccionados utilizando-se um dispositivo construído no LAP/INPE denominado VAST (acrônimo em inglês para Vaporization of Solid Targets). No processo de 3IP&D realizado no VAST, o zinco metálico foi vaporizado, parcialmente ionizado e implantado/depositado sobre superfície de silício. A oxidação do filme ocorre durante o processo de 3IP&D e posteriormente através de recozimento realizado em pressão ambiente e com temperaturas atingindo 600 $^{°}$C. No processo não houve a inserção de um catalisador, que normalmente utilizado para aumentar a sensibilidade do sensor. A estrutura wurtzite do ZnO foi identificada no filme policristalino através da técnica de difratometria de raios X (DRX). A estequiometria do filme foi avaliada pela espectroscopia por energia dispersiva de raios X (EDS). As Medidas da rugosidade e da área superficial das amostras foram obtidas pela técnica de perfilometria ótica (PO). As Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV), revelaram a formação de filmes micro e de nanoestruturados, que foram determinantes para o aumento da rugosidade e da área superficial analizada pela perfilometria óptica. Através do monitoramento da variação da resistência elétrica dos sensores, quando submetidos à presença de diferentes fluxos dos gases acetileno (C$_{2}$H$_{2}$) e dióxido de carbono (CO$_{2}$), mediu-se a sensibilidade dos sensores, assim como os seus tempos de resposta e de recuperação, principais características a serem avaliadas nestes elementos. O método de 3IP&D permitiu confeccionar sensores de gases, com a obtenção de filmes nanoestruturados e aderentes, em processo realizado em baixas temperaturas em comparação a outros frequentemente utilizados. Na presença do C$_{2}$H$_{2}$ o sensor apresentou alta sensibilidade, da ordem de 90%, e baixo tempo de resposta, atingindo cerca de 2 segundos. Os ensaios evidenciaram resposta ao C$_{2}$H$_{2}$ quando o sensor foi aquecido a 140 $^{º}$C, uma temperatura considerada baixa para o caso de sensores de gás baseados em semicondutores. A versatilidade do sensor para detecção de gases tóxicos foi evidenciada por sua resposta satisfatória à presença do CO$_{2}$. ABSTRACT: This work aimed at the production of toxic gas sensors which were prepared, for the first time in the world, by means of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition (PIII&D). The semiconductor sensors were coated with a thin zinc oxide (ZnO) film, being deposited on Si substrates using a system built at LAP/INPE called VAST (Vaporization of Solid Targets). In the process of PIII&D performed in VAST, metallic zinc is vaporized, partially ionized and implanted/deposited on silicon surface. Partial oxidation of the films occurs during PIII&D and after through annealing at ambient pressure and under high temperature, reaching about 600 $^{°}$C at maximum. In the process, there was not the insertion of a catalyst, often used to increase the sensitivity of the sensors. The wurtzite structure of the polycristalline film of ZnO was identified by X-ray diffraction (XRD). The stoichiometry ratio of the film was evaluated by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Surface roughness and surface area of the samples were obtained by optical profilometry (OP). Topographic images of the films obtained by scanning electron microscopy (SEM), revealed the formation of micro and nanostructures grown on the surface of the films, both responsible for the increase of the roughness and considerable increase of the surface area detected by OP. By monitoring the electrical resistance variation of the sensors, when they were exposed to the presence of different flows of acetylene (C$_{2}$H$_{2}$) and carbon dioxide (CO$_{2}$) gases, their sensitivities, responses and recovery times were studied, these being the main characteristics to be evaluated in these sensors. PIII&D was effective to build gas sensors coated with adherent and nanostructured ZnO films, in a process carried out under low temperature in comparison with other kind of processes presently available. High sensitivity, of about 90%, and fast response time, of less than two seconds, were achieved when C$_{2}$H$_{2}$ was tested. Significant variation of the resistance of the sensors was attained for a temperature of 140 $^{°}$C, which is low for a semiconductor gas sensor. The versatility of the sensor for detection of toxic gases was evident after the satisfactory response for CO$_{2}$.
AreaFISMAT
ArranjoINPE > Produção > CMS > Desenvolvimento de sensores...
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Tese - Maxson.docx 17/09/2015 09:07 7.3 MiB
Tese - Maxson.pdf 17/09/2015 09:08 4.5 MiB
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Tipo de ReferênciaThesis
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Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Identificador8JMKD3MGP3W34P/3JCA8KE
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Última Atualização2015:10.23.15.35.06 administrator
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2015/04.22.15.02.03
Última Atualização dos Metadados2018:06.04.02.55.22 administrator
Chave SecundáriaINPE-17555-TDI/2331
Chave de CitaçãoMarques:2015:CoTeNa
TítuloCompósitos termorígidos com nanotubos de carbono verticalmente alinhados crescidos sobre a fibra de carbono
Título AlternativoThermoset composite with carbon nanotubes vertically aligned grown on carbon fiber
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-04-24
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas119
Número de Arquivos1
Tamanho28881 KiB
Área de contextualização
AutorMarques, Vagner Eduardo Caetano
GrupoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
BancaCorat, Evaldo José (presidente/orientador)
Antunes, Erica Freire (orientador)
Machado, João Paulo Barros
Lobo, Anderson de Oliveira
Endereço de e-Mailvagner.eduardo@agnet.com.br
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
Histórico2015-04-22 15:02:03 :: vagner.eduardo@agnet.com.br -> yolanda ::
2015-04-24 15:01:00 :: yolanda -> administrator ::
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Estágio do Conteúdoconcluido
Transferível1
Palavras-Chavenanotubos de carbono, fibra de carbono, nanocompósitos, catalisador flutuante, carbon nanotubes, carbon fiber, nanocomposites, floating catalyst.
ResumoA presente dissertação consiste no estudo de nanocompósitos feitos a partir da deposição de nanotubos de carbono verticalmente alinhados sobre tecidos de fibras de carbono e sua posterior impregnação com resina epóxi, com a finalidade de melhorar as propriedades mecânicas interlaminares de compósitos com fibra de carbono. O maior desafio deste trabalho foi a otimização e o escalonamento do processo de deposição dos nanotubos de carbono para permitir amostras extensas suficientes para confecção dos corpos de prova de compósitos estruturais. Foi desenvolvida uma forma de uniformizar a deposição de uma intercamada de silício amorfo (depositado por plasma DC de silano), que serve como barreira de difusão de ferro. O ferro é o material utilizado na forma de nano partículas como catalisador da nucleação do crescimento de materiais grafíticos. Esta camada de silício amorfo foi, também, utilizada como interface CNT/resina que nos permitiu obter resposta ao cisalhamento interlaminar e um ganho nas propriedades elétricas. Foi utilizada a técnica Deposição Química de Vapor em um forno tubular para os crescimentos dos nanotubos de carbono. Ensaios de tração também foram realizados nos feixe de fibras para certificação de que suas propriedades mecânicas foram mantidas após as deposições realizadas. Para diversas etapas do processo, foram produzidas amostras de compósito através dos métodos infusão/injeção com baixas pressões em moldes fechados. Foi realizada análise morfológica e estrutural, através de Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia Raman. Na caracterização mecânica, foram feitos testes de DMA e cisalhamento interlaminar (norma ASTM 2344), e as fraturas dos corpos de prova foram analisadas através de Microscopia Óptica. O ganho no comportamento elétrico, conseguido tanto pelos nanotubos quanto pela camada de Si amorfo, foi determinado pelo Método de duas pontas para medida de resistividade DC. Foi obtida a resistividade elétrica dos compósitos tanto na direção paralela aos tecidos de fibra de carbono quanto na direção perpendicular. ABSTRACT: This dissertation is the study of nanocomposites made from the deposition of vertically aligned carbon nanotubes on carbon fibers cloths and subsequent impregnation with epoxy resin, in order to improve the interlaminar mechanical properties of carbon fiber composites. The biggest challenge of this work was the optimization and scaling up of carbon nanotubes deposition process to allow samples sufficiently extensive for the fabrication of structural composites specimens. A way for uniform deposition of an amorphous silicon interlayer was developed (deposited by DC plasma of Silane), which serves as a diffusion barrier to iron. The iron is used as catalyst nanoparticles for growth of graphitic materials. This amorphous silicon layer was also used as CNT/resin interface which allowed us a response to the interlaminar shear and a gain on the electrical properties. Chemical vapor deposition technique has been used in a tubular furnace for growth of carbon nanotubes. Tensile strength tests were also carried out on the fiber tow to certification that their mechanical properties were maintained after the depositions process. Composite samples for the several process steps were produced by the infusion/injection methods at low pressures at closed molds. Morphological and structural analysis were performed, through scanning electron microscopy and Raman spectroscopy. In mechanical characterization, DMA and interlaminar shear tests were performed (standard ASTM 2344), and the fractures of the specimens were analyzed by optical microscopy. The gain in the electrical behavior, achieved by the nanotubes and by the amorphous Si layer, was determined by the method of two points DC resistivity measurement. The electrical resistivity of the composites was obtained both in the parallel direction to the carbon fiber cloth and in the perpendicular direction.
AreaETES
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Tipo de ReferênciaThesis
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Última Atualização2015:08.25.17.56.30 administrator
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Última Atualização dos Metadados2018:06.04.02.55.22 administrator
Chave SecundáriaINPE-17536-TDI/2318
Chave de CitaçãoPereira:2015:ElDiMo
TítuloEletrodos de diamante modificados com cobre por processo Electroless aplicados na remoção de nitrato utilizando reator de fluxo
Título AlternativoDiamond electrodes modified by electroless copper applied in the degradation of nitrate in flow electrochermical reactor.
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-04-01
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas114
Número de Arquivos1
Tamanho1751 KiB
Área de contextualização
AutorPereira, Carlos Felipe
BancaFerreira, Neidenei Gomes (presidente/orientador)
Couto, Andréa Boldarini (orientadora)
Baldan, Maurício Ribeiro
Corrêa, Washington Luiz Alves
Endereço de e-Mailcarlosfelipepereira@gmail.com
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
Histórico2015-04-21 18:12:04 :: carlosfelipepereira@gmail.com -> administrator ::
2015-04-22 01:46:11 :: administrator -> yolanda ::
2015-04-22 14:26:24 :: yolanda -> administrator ::
2015-08-21 17:04:42 :: administrator -> yolanda ::
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2015-08-25 17:57:16 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br -> administrator :: 2015
2018-06-04 02:55:22 :: administrator -> :: 2015
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Estágio do Conteúdoconcluido
Transferível1
Palavras-ChaveDDB, eletroquímica, reator de fluxo, cobre, nitrato, BDD, electrochermical, flow reactor, copper, nitrate.
ResumoEste trabalho apresenta a produção, caracterização e aplicação de eletrodos de diamante dopados com boro (DDB) e modificados com cobre a partir do processo de deposição via emph{Electroless}. Este processo visou aumentar a área condutiva do eletrodo e sua seletividade na redução de íons nitrato utilizando reator eletroquímico de fluxo. Os filmes de diamante foram crescidos sobre substratos de titânio através da técnica de deposição química a partir da fase vapor (${"}$emph{Chemical Vapor Deposition}${"}$- CVD) em um reator assistido por filamento quente em dois níveis de dopagem. A deposição de Cu sobre os filmes de DDB foi investigada em função dos parâmetros de deposição como pH da solução e tempo de deposição bem como a influência das etapas de sensibilização e ativação. Para ambas as dopagens, os compósitos DDB/Cu apresentaram uma morfologia de pequenos grãos em toda a superfície do DDB, quando o processo de deposição foi realizado em pH 12. Em valores de pH 8 e pH 10 nenhum depósito de Cu foi verificado para tempos de deposição de até 180 s. Em geral, a taxa de depósito de Cu aumentou com o aumento do tempo de deposição, em ambas as dopagens. Para eletrodos mais dopados, observou-se maior densidade e melhor uniformidade de partículas de Cu sobre a superfície do filme comparado com os eletrodos menos dopados. As etapas de sensibilização e ativação foram essenciais na deposição de Cu em ambas as dopagens. Considerando a redução de nitrato no reator eletroquímico de fluxo, os resultados preliminares mostraram maior eficiência na eletrólise de nitrato para fluxos de 300 L h$^{-1}$ quando o DDB foi utilizado tanto no cátodo como no ânodo, simultaneamente. Isto pode estar relacionado à menor adsorção de impurezas sobre o filme devido ao regime turbulento do reator. De outra forma, quando se utilizou DDB/Cu na região catódica uma maior eficiência na eletrólise foi obtida para o fluxo de 50 L h$^{-1}$, o que pode estar associado ao menor processo de adsorção de hidrogênio no eletrodo promovido pelo Cu. ABSTRACT: This work shows the production, the characterization, and the application of boron doped diamond (BDD) electrodes modified with copper by using the emph{Electroless} deposition. This process aimed to increase the BDD conductive area as well as its selectivity in the nitrate ions reduction using the flow electrochemical reactor. Diamond films were grown on titanium subtractive by Chemical Vapor Deposition (CVD) technique using an hot filament assisted reactor using two doping levels. The cu deposition on BDD films was investigated as function of the parameters as the solution pH and the deposition time in addition to the influence of sensitization and activation steps in the process efficiency. For both doping levels, the BDD/Cu composites presented the morphologies composed by small grains in the entire BDD surface, for deposition process made at pH 12. On the other hand, no Cu deposits were observed at pH 8 and Ph 10 for deposition times up to 180 s. In general, the Cu deposition rate increased with the deposition time increase for both doping levels. A higher deposit density as well as a better Cu particles uniformity were observed for higher doped electrodes in comparison to those for the lower doped electrodes. Considering the nitrate reduction using the flow electrochemical reactor, the preliminary results showed the highest electrolysis efficiency for flow rates of 300 L h$^{-1}$ when BDD electrodes were used in both as anode and as cathode simultaneously. This behavior may be associated to the lower impurity adsorption on the film surface due to the turbulent flow reactor. Otherwise, when BDD/Cu was used as cathode, the best efficiency was obtained for flow rate of 50 L h$^{-1}$, which may be associated to the low hydrogen adsorption on the electrode surface due to the Cu presence.
AreaETES
ArranjoBDMCI > Fonds > Produção > CMS > Eletrodos de diamante...
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originais/Dissertação Oficial V6 (ultima versão)Biblioteca.pdf 21/05/2015 09:15 1.6 MiB
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Tipo de ReferênciaThesis
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Identificador8JMKD3MGP3W34P/3J8SC3S
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Última Atualização2015:06.12.12.33.41 administrator
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2015/04.01.16.43.24
Última Atualização dos Metadados2018:06.04.02.55.19 administrator
Chave SecundáriaINPE-17501-TDI/2283
Chave de CitaçãoAlves:2015:EsSoOt
TítuloEstudo sobre a otimização da difusividade térmica do cobre a partir de filmes de diamante CVD
Título AlternativoStudy on the optimization of copper thermal diffusivity from CVD diamond films
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-02-11
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseTese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas132
Número de Arquivos1
Tamanho8514 KiB
Área de contextualização
AutorAlves, Kenya Aparecida
BancaCorat, Evaldo José (presidente/orientador)
Trava-Airoldi, Vladimir Jesus
Machado, João Paulo Barros
Rodrigues, Nicolau André Silveira
Mengui, Úrsula Andréia
Endereço de e-Mailkenyafisica@gmail.com
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
Histórico2015-04-02 14:12:14 :: kenyafisica@gmail.com -> yolanda ::
2015-04-02 16:51:28 :: yolanda -> administrator ::
2015-04-02 17:48:43 :: administrator -> yolanda ::
2015-04-02 18:03:33 :: yolanda -> administrator ::
2015-04-02 19:56:41 :: administrator -> yolanda ::
2015-04-06 13:53:36 :: yolanda -> kenyafisica@gmail.com ::
2015-04-06 20:17:02 :: kenyafisica@gmail.com -> yolanda ::
2015-06-11 16:45:21 :: yolanda -> marcelo.pazos@inpe.br ::
2015-06-12 12:33:41 :: marcelo.pazos@inpe.br :: -> 2015
2015-06-12 12:35:01 :: marcelo.pazos@inpe.br -> administrator :: 2015
2018-06-04 02:55:19 :: administrator -> :: 2015
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É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Estágio do Conteúdoconcluido
Transferível1
Palavras-Chavediamante CVD, difusividade térmica, cobre, CVD diamond, thermical difussivity, copper.
ResumoNeste trabalho foi desenvolvido um compósito de Cu/Diamante para obter um filme de diamante CVD com boa adesão ao substrato de cobre e alta difusividade térmica para aplicações eletrônicas e térmicas. A amostra com filme de diamante sobre o substrato de cobre com o compósito de cobre e grãos de diamante após o processo de refusão a laser apresentou um melhora de aproximadamente 50% do valor da difusividade térmica do cobre de 113 $mm^{2}$/s. A deposição de filmes de diamante diretamente sobre o cobre produz pouca adesão devido a não afinidade do carbono ao cobre e, portanto a não formação de carbeto e a alta incompatibilidade de seus coeficientes de expansão térmica. Um processo em duas etapas deixa o Cu/Diamante incrustados, fornecendo ancoragem do filme quanto alívio do estresse térmico. O primeiro passo envolve a eletrodeposição do cobre misturado com grãos de diamante (10-50$mu$m). O segundo e essencial passo foi o processo de refusão a laser para modificar o cobre eletrodepositado a um estado de fusão, e melhorar o ancoramento dos grãos de diamante na superfície. O filme de diamante CVD foi depositado sobre esta superfície utilizando o método de Deposição Química de fase de Vapor por Filamento Quente (HFCVD). A interface do compósito Cu-Diamante e o filme de diamante foram caracterizados com Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raio-X, Espectroscopia de espalhamento Raman e a medição da difusividade térmica das amostras foi feita pelo método do Flash de Laser. ABSTRACT: In this work, we developed a Cu/Diamond composite to achieve chemical vapor deposited (CVD) diamond films with good adhesion on copper substrates and high thermal diffusivity for electronic and thermal applications. The sample with CVC diamond films on copper and composite copper and grains diamonds after the laser glazing process showed improvement of approximately 50% higher than the thermal diffusivity of copper, 113$m^{2}$/s. The direct diamond film deposition on copper yields poor adhesion because of carbon non affinity to copper and the high mismatch of their thermal expansion coefficients. A two-step process let a Cu/Diamond composite inlay that provide both film anchoring and stress relief. The first step involved electroplating of Cu mixed with diamond powder (10-50$mu$m) on copper. The essential second step was laser glazing to change the electroplated copper to a molten state, which improved diamond powder embedding into surface. The CVD diamond film was deposited on top using Hot Filament Chemical Vapor Deposition (HFCVD) method. The Cu-diamond composite interlayer and the CVD diamond film characterization included Scanning Electron Microscopy, Energy Dispersive X-ray (EDX/EDS), Raman Spectroscopy, and composite thermal diffusivity was measured by the laser flash method.
AreaETES
ArranjoINPE > Produção > CMS > Estudo sobre a...
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originais/@4primeirasPaginas.pdf 04/05/2015 15:45 149.1 KiB 
originais/Avaliação Final - Kenya Aparecida Alves.pdf 10/04/2015 11:51 333.7 KiB 
originais/Tese final versao completa (2) (1).doc 15/04/2015 10:11 40.3 MiB
originais/Tese final versao completa.pdf 10/06/2015 10:59 8.0 MiB
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Tipo de ReferênciaThesis
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Identificador8JMKD3MGP3W34P/3J4274L
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2015/03.02.14.00
Última Atualização2015:11.20.14.17.06 administrator
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2015/03.02.14.00.11
Última Atualização dos Metadados2018:06.04.02.55.17 administrator
Chave SecundáriaINPE-17494-TDI/2276
Chave de CitaçãoMigliorini:2015:CrDiDo
TítuloCrescimento de diamante dopado sobre titânio com variação controlada de boro e de carbono com hibridização sp2 e sp3 como eletrodos de alto desempenho aplicados em tratamento de águas
Título AlternativoDiamond growth on titanium with controlled variation of boron and carbon with sp2/sp3 hybridization as high performance electrode applied to water treatment
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2015
Data2015-02-25
Data de Acesso02 mar. 2021
Tipo da TeseTese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Número de Páginas148
Número de Arquivos1
Tamanho2864 KiB
Área de contextualização
AutorMigliorini, Fernanda Lanzoni
GrupoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
BancaFerreira, Neidenêi Gomes (presidente/orientadora)
Lanza, Marcos Roberto de Vasconcelos (orientador)
Baldan, Mauricio Ribeiro
Forti, Maria Cristina
Azevedo, Adriana Faria
Rocha, Robson da Silva
Endereço de e-Mailfernandamigliorini@yahoo.com.br
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Tipo SecundárioTDI
Histórico2015-03-31 12:10:28 :: fernandamigliorini@yahoo.com.br -> yolanda ::
2015-03-31 14:56:02 :: yolanda -> fernandamigliorini@yahoo.com.br ::
2015-03-31 17:12:33 :: fernandamigliorini@yahoo.com.br -> yolanda ::
2015-04-01 13:53:13 :: yolanda -> fernandamigliorini@yahoo.com.br ::
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Área de conteúdo e estrutura
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
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Transferível1
Palavras-Chavediamante dopado com boro, tratamento eletroquímico, eletrodos, titânio, boron doped diamond, electrochemical treatment, electrodes, titanium.
ResumoFilmes de diamante dopados com boro crescidos sobre substratos de titânio foram sistematicamente estudados pelo controle da hibridização sp2/sp3 dos mesmos, bem como de seus respectivos níveis de dopagem. As amostras foram crescidas pela técnica da deposição química na fase gasosa (${"}$Chemical Vapor Deposition${"}$- CVD) utilizando um reator de filamento quente com adição de CH$_{4}$ de 1, 2, 6 e 10 sccm diluído em H$_{2}$ para um fluxo total de 200 sccm. Para cada concentração de CH$_{4}$ quatro níveis de dopagem foram estudados. As imagens em Microscopia Eletrônica de Varredura mostraram filmes bem facetados, sem delaminações ou rachaduras. A razão SP$^{2}$/SP$^{3}$ dos filmes, ou índice de pureza (${"}$purity index${"}$ - IP) e o índice de tendência de crescimento (${"}$growth tendency index${"}$ - TC) foram calculados a partir das análises de Espectroscopia de Espalhamento Raman e Difratometria de Raios-X, respectivamente. O índice TC foi utilizado para avaliar a competição entre o crescimento de diamante e a formação de TiC, que aumentou com a adição de CH$_{4}$ para todos os níveis de dopagem de boro estudados. As caracterizações eletroquímicas mostraram o amplo intervalo de potencial de trabalho dos eletrodos enquanto a transferência eletrônica do sistema Fe(CN)6$^{3-/4-}$ caracterizou os mesmos como quase reversíveis. Estimou-se através da técnica de Mott-Shottky Plot (MSP) o número de portadores de carga obtendo valores da ordem de 10$^{18}$- 10$^{20}$ cm$^{-3}$. Todos os eletrodos foram aplicados na degradação do corante Verde Brilhante devido sua larga aplicação na indústria têxtil. A eficiência no processo de degradação foi acompanhada por técnicas analíticas como Espectroscopia na região do UVVis, Cromatografia Líquida de Alta Eficiência e medidas de Carbono Orgânico Total. Os ensaios de degradação eletroquímica mostraram que os melhores resultados foram obtidos utilizando a menor concentração do eletrólito suporte (0,1 mol L$^{-1}$) na densidade de corrente de 100 mA cm$^{-2}$ em uma temperatura de 25 $^{°}$C. Estes resultados foram obtidos utilizando o eletrodo com a menor concentração de CH$_{4}$ (1 sccm)na dopagem de 15000 ppm de B/C, sendo que o mesmo, apresentou a maior queda de concentração do corante em um menor tempo de degradação. Além disso, esse eletrodo também apresentou a maior porcentagem de mineralização (72%)associada àmaior redução dos compostos aromáticos. Este comportamento pode ser atribuído à alta qualidade cristalina e adequada condutividade desse filme associada a sua baixa densidade de carbono do tipo sp2 no contorno grão. ABSTRACT: Doped diamond films on titanium substrate were systematically studied by controlling their sp$^{2}$/sp$^{3}$hybridization as well as their boron doping levels. Samples were grown by hot filament chemical vapor deposition technique at CH4 additions of 1, 2, 6 and 10 sccm diluted in H$_{2}$ for a total flow rate of 200 sccm. For each CH$_{4}$ concentration four doping levels were studied. Scanning electron microscopy images depicted well faceted films without cracks or delaminations. The sp$^{2}$/sp$^{3}$ ratio as ${"}$purity index${"}$ (IP) and the ${"}$growth tendency index${"}$ (TC) were evaluated by Raman and X-ray spectra, respectively. GTI index was used in this work to analyze the competition between the diamond growth and TiC formation. A constant TC increase was observed as a function of CH4 addition for the whole range of the boron doping studied. Electrochemical characterizations showed the wide potential window of the electrodes while the electronic transfer system Fe (CN)6$^{3- / 4-}$ characterized them as quasi reversible. The charge carrier densities were estimated by Mott-Shottky plot (MSP) technique in the range from 10$^{18}$ to 10$^{20}$ cm$^{-3}$. These electrodes were applied to the degradation of Brilliant Green dye, which is widely used in the textile industry. The efficiency in the degradation process was followed by analytical techniques such as UVVis Spectroscopy, High Performance Liquid Chromatography, and measurement of Total Organic Carbon. The electrochemical degradation tests showed that the best results were obtained with the lowest concentration of the electrolyte (0.1 mol L$^{-1}$),at current density of 100 mA cm$^{-2}$, and at 25 $^{°}$C. These results were obtained using the electrode with the lowest concentration of CH$_{4}$ (1 sccm) in doping of 15000 ppm B/C, because its showed the highest loss of dye in a shortest degradation time. In addition, this electrode also depicted a highest mineralization percentage (72%) associated to the greatest aromaticity reduction. This behavior can be attributed to the high crystalline quality and the suitable conductivity of this electrode associated to its low density of sp$^{2}$ carbon at the grain boundaries.
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