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Data e hora local de busca: 24/11/2020 12:36.

Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP5W34M/3H56LQH
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2014/09.24.16.28
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2014/09.24.16.28.52
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17478-TDI/2266
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoHoffmann:2014:RoCoSt
AutorHoffmann, Leandro Toss
Identificador de Curriculo8JMKD3MGP5W/3C9JHLB
GrupoCSE-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloThe role of computational steering in space engineering activities assisted by modelling and simulation
Ano2014
BancaAmbrosio, Ana Maria (presidente)
Perondi, Leonel Fernando (orientador)
Sousa, Fabiano Luis de
Carrara, Valdemir
Ramos, Fausto de Oliveira
Villani, Emilia
Data2014-11-27
Título AlternativoO papel do esterçamento computacional nas atividades de engenharia espacial assistidas por modelagem e simulação de sistemas
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavecomputerized simulation, space systems engineering, steering, human-computer interface, software reuse, simulação computacional, engenharia de sistemas espaciais, esterçamento, interface humano-computador, reúso de software.
ResumoNowadays, computational simulation has a fundamental role on supporting engineering activities across the life cycle of a space mission. As a consequence, the pursuit for leaner processes and flexible tools has been the focus of numerous investigations in the system engineering and simulation fields. In this direction, the current work presents a novel approach for designing and conducting scenario of spacecraft simulation, envisaging the improvement of space engineering practices by employing computational steering methods. In the context of a scientific application, steering is a technique to enhance the level of user interaction in a computational system in order to allow a specialist to actively guide the course a simulation, by on-line changing model parameters and visually monitoring the effects on the scenario. In order to achieve such level of interactivity, in this work, an advanced simulation facility is proposed to combine state of art concepts on satellite simulation and the most relevant features of computational steering. The benefits of applying these concepts in the development of space systems are demonstrated in case studies inspired in real life problems, such as the verification and validation of a piece of flight software, commonly adopted to determine the direction of Sun on-board the spacecraft. The results have shown that the improvement of user interactivity in the spacecraft simulation is a promising approach to deal with geometrically complex scenarios and problems with high number of parameters, thereby contributing to streamline manifold space engineering processes. RESUMO: Hoje em dia, a simulação computacional tem um papel fundamental no apoio às atividades de engenharia ao longo de todo o ciclo de vida de uma missão espacial. Como consequência, a busca por processos mais enxutos e ferramentas flexíveis tem sido o foco de inúmeras investigações nas áreas de engenharia de sistemas e simulação. Neste sentido, o presente trabalho apresenta uma nova abordagem para a concepção e condução de cenários de simulação de plataformas orbitais, visando à melhoria das práticas de engenharia espaciais por meio do emprego de métodos de esterçamento computacional. No contexto de aplicações científicas, esterçamento é uma técnica para melhorar o nível de interação do usuário em um sistema computacional de modo a permitir que um especialista possa guiar ativamente o curso de uma simulação, alterando parâmetros de modelos em tempo de execução e monitorando visualmente os efeitos no cenário. De maneira a atingir tal nível de interatividade, neste trabalho um ambiente avançado de simulação é proposto para combinar conceitos do estado da arte em simulação de satélite e as características mais relevantes de esterçamento computacional. Os benefícios da aplicação desses conceitos no desenvolvimento de sistemas espaciais são demonstrados em estudo de casos inspirados em problemas reais, tais como a verificação e validação de um artefato de software de voo, comumente empregado na determinação da direção do Sol a bordo da espaçonave. Os resultados mostraram que a melhoria da interatividade do usuário na simulação de satélites é uma abordagem promissora para se lidar com cenários geometricamente complexos e problemas com elevado número de parâmetros, contribuindo assim para tornar mais ágeis diversos processos de engenharia espacial.
Número de Páginas269
Idiomaen
Tipo da TeseTese (Doutorado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais)
Tipo SecundárioTDI
DivulgaçãoBNDEPOSITOLEGAL
AreaETES
CursoCSE-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho175173 KiB
Número de Arquivos7
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2015:04.06.14.42.22 sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 administrator
Última Atualização dos Metadados2020:04.29.13.33.13 sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 administrator {D 2014}
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Repositório Espelhosid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.22
Endereço de e-Mailleandro.hoffmann@inpe.br
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Grupo de Usuáriosadministrator leandro.hoffmann@inpe.br marcelo.pazos@inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br
Grupo de Leitoresadministrator leandro.hoffmann@inpe.br marcelo.pazos@inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br
Detentor da CópiaSID/SCD
Visibilidadeshown
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Licença de Direitos Autoraisurlib.net/www/2012/11.12.14.05
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Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F35BSP
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Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype creatorhistory descriptionlevel doi electronicmailaddress format isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress rightsholder secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype
Data de Acesso24 nov. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP5W34M/3GUMQDH
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2014/09.03.12.43
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2014/09.03.12.43.14
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17445-TDI/2243
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoKokubun:2014:ThAnDi
AutorKokubun, Max Akira Endo
TítuloTheoretical analysis of a diffusion flame established in an inert porous medium
Ano2014
BancaFachini Filho, Fernando (presidente/orientador)
Dourado, Wladimyr Mattos da Costa
Mendonça, Marcio Teixeira de
Pereira, Fernando Marcelo
Maylybaev, Alexey
Data2014-09-19
Título AlternativoAnálise teórica de uma chama difusiva estabelecida em um meio poroso inerte
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavediffusion flames, porous materials, liquid fuels, chamas difusas, materiais porosos, combustíveis líquidos.
ResumoIn this work we analyze a steady, planar diffusion flame established in an inert porous matrix. Thc geomotry under consideration is a stagnation-point flow against a condensed (liquid) phase, with all the system (gas and liquid) immersed in an inert porous matrix. In order to better understand the coupled physical processes that occur in this confined problem, we divide the present work in three distinct, but closely related, parts. In the first part we analyze the frozen impinging flow against a hot, impermeable wall (the gas is confined in an inert porou matrix). This configuration allow us to study the heat transfer problem occurring inside the porous rnatrix. In the second part we replace the impermeable wall by a pool of liquid and analyze tho steady vaporization regime that is established when tho impinging flow is at a higher temperature than the liquid boiling temperature. In this case, the heat and rnass transfer confined problem is analyzed. Then, in the third part we consider the impinging jet to be oxidant and the liquid to be fuel. By considering that the conditions are such that a diffusion flame is established, we analyze the influence of the porous matrix in the overall flame properties. Finally, in the Appendix we perforrn an asyrnptotic analysis of the extinction of a diffusion flame established in an inert porous chamber. This analysis is made in order to shed some light on how the gas-solid heat cxchange modifies the extinction limits of such confined flames. RESUMO: Nesse trabalho, nós analisamos uma chama difusiva estacionária e plana, estabelecida dentro de uma matriz porosa inerte. A geometria considerada é a de um escoamento de ponto de estagnação contra uma fase líquida. Todo o sistema é considerado imerso na matriz porosa. Para que os processos físicos acoplados que ocorrem dentro da matriz porosa possam ser melhor compreendidos, o presente problema é dividido em três partes distintas, mas relacionadas. Na primeira parte, analisamos o escoamento congelado que impinge contra uma parede quente impermeável. O es-coamento ocorre dentro da matriz porosa. Essa configuração nos permite estudar o problema de transferência de calor entre gás e sólido no do escoamento estabelecido dentro da matriz porosa inerte. Na segunda parte, substituímos a parede impermeável por uma piscina de líquido e analisamos o regime estacionário de evaporação que se estabelece quando o gás impingente está a uma temperatura maior do que a temperatura de ebulição do líquido. Nesse caso, os processos de transporte de massa e calor do problema confinado são analisados. Na terceira parte, consideramos que o jato impingente é oxidante e o líquido é combustível. Então, considerando que as condições são tais que uma chama difusiva é estabelecida, analisamos a influência da matriz porosa nas propriedades gerais da chama. No Apêndice, apresentamos uma análise assintótica da extinção de uma chama difusiva estabelecida dentro de uma câmara porosa. Essa análise foi realizada para que se possa elucidar como a interação térmica entre gás e sólido afeta os limites de extinção de tal chama confinada.
Número de Páginas143
Idiomaen
Tipo da TeseTese (Doutorado em Combustão e Propulsão)
Tipo SecundárioTDI
AreaCOMB
CursoPCP-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho2515 KiB
Número de Arquivos1
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2015:01.06.13.17.47 sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 administrator
Última Atualização dos Metadados2020:04.29.13.33.11 sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 administrator {D 2014}
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Licença de Direitos Autoraisurlib.net/www/2012/11.12.15.10
Detentor dos Direitosoriginalauthor yes
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Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F35D8B
Conteúdo da Pasta source
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Conteúdo da Pasta agreement
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Data de Acesso24 nov. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FNE9DS
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.10.19.52
Metadadossid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.10.19.52.16
Sitemtc-m16d.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17347-TDI/2157
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoContin:2014:DeDiCV
AutorContin, André
GrupoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloDeposição de diamante CVD sobre aço 304 com interface de sic obtida por laser cladding
Ano2014
BancaCorat, Evaldo José (presidente/orientador)
Vasconcelos, Getúlio de (orientador)
Gavinier, Divani Barbosa
Bonetti, Luis Francisco
Data2014-02-26
Título AlternativoCVD diamond deposition on steel 304 with sic interface by laser cladding
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavefilme de diamante CVD, laser cladding, Aço inox 304, HFCVD, barreira intermediária, CVD diamond film, laser cladding. 3. 304 stainless steel, HFCVD, intermediate barrier.
ResumoO emprego de filmes de diamante CVD em substratos de aço é uma aplicação de grande interesse devido às suas propriedades ímpares. O uso do diamante CVD como filme protetor, gera um aumento da dureza superficial, da condutividade térmica e na redução do atrito, e consequentemente, melhor proteção à corrosão. Apesar das dificuldades ainda encontradas em termos de aderência entre filmes de diamante e substratos de aço, a baixa razão custo-benefício do recobrimento com diamante sintético é vantajosa e, portanto, almejada. O objetivo deste trabalho foi o de depositar filmes de diamante CVD aderentes em substratos de aço inox 304, utilizando uma nova técnica de formação de barreira intermediária, realizada pelo processo de laser cladding. Nesta técnica, uma fina camada de pó é irradiada e fundida por um feixe de laser com o propósito de fundir a camada de pó e a camada superficial do substrato para criar o recobrimento. O controle dos parâmetros do feixe do laser permite a criação de camadas homogêneas de recobrimento, em áreas relativamente grandes, em poucos segundos. Neste trabalho, utilizou-se o pó de carbeto de silício (SiC) para criar a camada intermediária. Antes do crescimento de diamante, as amostras foram submetidas ao processo de semeadura com pó de diamante. A deposição dos filmes de diamante foi realizada em um reator HFCVD (Hot Filament Chemical Vapor Deposition) com diferentes concentrações de gases para filmes microcristalinos e nanocristalinos. Como parte dos resultados obtidos, o teste de indentação Rockwell mostrou a melhoria da adesão dos filmes de diamante nos substratos. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou a morfologia dos filmes de diamante. Por difração de raios-X foi identificada as fases cristalinas da camada de SiC. O nível de tensão residual dos filmes de diamante e o de aderência da camada de SiC foram avaliados pela espectroscopia Raman e ensaio de microscratch, respectivamente. ABSTRACT: The use of CVD diamond films on steel substrates is an application of great interest due to their unique properties. The use of CVD diamond film as a protective film generates an increase in surface hardness, thermal conductivity and reduced friction and, consequently, better corrosion protection. Despite the difficulties still encountered in terms of adhesion between diamond films and steel substrates, low cost-benefit ratio of the coating with synthetic diamond is advantageous and, therefore, desired. The objective of this work was to deposit CVD diamond films adherents in 304 stainless steel substrates using a new technique of forming intermediate barrier, made by laser cladding process. In this technique, a thin layer of powder is irradiated and melted by a laser beam in order to melt the powder layer and the surface layer of the substrate to create the coating. The parameters control of the laser beam allows the creation of homogeneous layers of coating, in relatively large areas in seconds. In this work, we used the powdered silicon carbide (SiC) to create an intermediate layer. Before the diamond growth, the samples were subjected to the process of seeding with diamond dust. The deposition of diamond films was carried out in a reactor HFCVD (Hot Filament Chemical Vapor Deposition) with different concentrations of gases for microcrystalline and nanocrystalline films. As part of the results obtained, the Rockwell indentation test showed the improvement of adhesion of diamond films on substrates. The scanning electron microscopy (SEM) revealed the morphology of the diamond films. The X-ray diffraction identified the crystalline phases of the SiC layer. The level of residual stress of the diamond films and the adhesion of the SiC layer were evaluated by Raman spectroscopy and microscratch test, respectively.
Número de Páginas96
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho3170 KiB
Número de Arquivos1
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2014:05.20.18.59.28 sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 administrator
Última Atualização dos Metadados2018:06.05.04.15.11 sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 administrator {D 2014}
Estágio do Documentoconcluido
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Repositório Espelhosid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02.53
Endereço de e-Mailandrecontin@yahoo.com.br
Grupo de Usuáriosadministrator andrecontin@yahoo.com.br tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br
Grupo de Leitoresadministrator andrecontin@yahoo.com.br tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br
Visibilidadeshown
Transferível1
Acervo Hospedeirosid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02
Estágio do Documentonot transferred
Licença de Direitos Autoraisurlib.net/www/2012/11.12.15.10
Detentor dos Direitosoriginalauthor yes
Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F358GL
Conteúdo da Pasta source
originais/@4primeirasPaginas-4.pdf 22/04/2014 16:40 803.7 KiB 
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originais/Dissertacao_andre contin.pdf 15/04/2014 14:55 2.2 MiB
originais/SEM_MARCAS_Dissertacao_corrigido.docx 15/04/2014 14:55 3.2 MiB
Conteúdo da Pasta agreement
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Data de Acesso24 nov. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FN5BLS
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Chave SecundáriaINPE-17327-TDI/2137
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Chave de CitaçãoPereira:2014:EsMoSu
AutorPereira, Lânia Auxiliadora
GrupoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloEstudo da modificação de superfície do aço X45 CrSi 9-3, com produção de interface, visando melhorar a aderência de filmes de DLC
Ano2014
BancaBosco, Edson Del (presidente)
Barros, Machado. João Paulo (orientador)
Marciano, Fernanda Roberta
Data2014-02-26
Título AlternativoStudy of surface modification of X45 CrSi 9-3 Steel, with interface production, aiming to improve DLC films adherence.
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-ChaveFilmes finos de DLC, aço X45 CrSi 9-3, aderência, DLC thin films, X45 CrSi 9-3 steel, adherence.
ResumoFilmes de carbono tipo diamante ($emph{Diamond Like Carbon}$ - DLC) têm atraído significativamente a atenção da comunidade científica e tecnológica em virtude das propriedades físico-químicas, tais como, como elevada dureza, inércia química, baixo coeficiente de atrito, aderência em substratos metálicos, que permitem aplicações nas mais diversas áreas. Porém para atender a todas estas aplicações é primordial que os filmes de DLC tenham alta aderência ao substrato. Este trabalho trata do estudo da modificação de superfície do aço X45 CrSi 9-3 apenas com átomos de silício como agentes formadores de interfaces entre o substrato e os filmes de DLC. O foco deste estudo foi o processo de subimplantação iônica do silício, buscando obter uma interface com propriedades mecânicas e tribológicas intermediárias às do substrato e do filme de DLC, porém com formação de ligações químicas fortes que garantam uma elevada aderência. Para o crescimento da interface e dos filmes de DLC foi utilizada a técnica DC Pulsada PECVD ($emph{Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition}$), com modificações desenvolvidas na equipe e trazendo algumas novidades, como a utilização de uma tela ativa para melhorar a intensidade e uniformidade de descarga. As amostras foram caracterizadas quanto à aderência, composição química, taxa de deposição, razão I$_{D}/I_{G}$, hidrogenação e atrito. As técnicas utilizadas foram espectroscopia de espalhamento Raman, tribologia e perfilometria de contato. Para o crescimento do filme de interface, foi usado o gás silano e para o crescimento dos filmes de DLC utilizou-se dois tipos diferentes de gases precursores, o metano e o acetileno. Os resultados mostraram que tanto a partir do precursor metano quanto do precursor acetileno é possível obter filmes de DLC com qualidades estruturais adequadas. Também que é possível depositar filmes de DLC sobre o aço X45 CrSi 9-3 com boa aderência e que o arranjo experimental da tela ativa proporcionou que as deposições fossem efetuadas em pressões mais baixas o que proporcionou um maior aproveitamento da energia média dos íons e beneficiou as condições de deposição dos filmes de DLC em regime de quase sem colisões. ABSTRACT: Diamond-like carbon (DLC) films have attracted so much the attention of the scientific and technological community due to their very impressive physicochemical properties, such as high hardness, chemical inertness, low friction coefficient, adhesion to metallic substrates, which allow application in several areas. Nevertheless, to reach all these applications, it is essential to reach high adhesion between DLC film and substrate. In this work studies of surface modification of X45 CrSi 9-3 steel was done by using only silicon atoms as agents forming interface between substrate and DLC films. The focus of this study is the silicon ion sub-implantation process, seeking an interface with intermediary mechanical and tribological properties between substrate and DLC film, but with strong chemical bonds ensuring high adhesion. For interface and DLC films growth, it was used a modified pulsed DC PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) technique, performed "in house", using at the first time an active screen to improve the uniformity of discharge for DLC gorwth. The samples were characterized in terms of adhesion, chemical composition, deposition rate, I$_{D}/I_{G}$ ratio, hydrogenation and coefficient of friction. The techniques used were Raman scattering spectroscopy, tribology and contact profilometer. For the interface growth it was used silane gas and for the DLC film growth it was used two different precursor gases, methane and acetylene. The results showed that both precursors can be used for DLC films growth with adequate structural qualities. Also it is possible to deposit DLC films on steel X45 CrSi 9-3 with good adherence and the experimental arrangement by using active screen provided better condition for deposition at lower pressures due to higher average energy of the ions in almost collisionless regime.
Número de Páginas94
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Tipo SecundárioTDI
AreaFISMAT
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho2795 KiB
Número de Arquivos1
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Data de Acesso24 nov. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FMU43L
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Chave SecundáriaINPE-17365-TDI/2168
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoFischer:2014:InCeDu
AutorFischer, Gustavo Alexandre Achilles
GrupoPCP-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloInjetores centrífugos duais e jato-centrífugos para aplicação em propulsão de foguetes
Ano2014
BancaCosta, Fernando de Souza (presidente/orientador)
Dourado, Wladimyr Mattos da Costa
Lacava, Pedro Teixeira
Data2014-02-25
Título AlternativoDual swirl and jet-swirl injectors for application in rocket propulsion
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chaveinjetor centrífugo dual, injetor jato-centrífugo, atomização, propulsão, dual swirl injectors, jet-swirl injectors, atomization, propulsion.
ResumoEsse trabalho apresenta uma investigação teórico-experimental de injetores centrífugos duais e jato-centrífugos para utilização em propulsores bipropelentes líquidos. Esses tipos de injetores proporcionam atomização e mistura eficiente dos propelentes, além de permitirem o ajuste do ângulo de cone do emph{spray} para uma dada queda de pressão ou vazão, reduzindo as dimensões da câmara de combustão. Inicialmente são apresentadas as teorias de Abramovich e Kliachko usadas na análise do escoamento interno e o projeto de injetores centrífugos duais. Uma nova metodologia é desenvolvida para análise e projeto de injetores jato-centrífugos, baseada na abordagem de Bayvel e Orzechowski e na teoria de Kliachko. A nova metodologia pode também ser aplicada ao projeto de injetores centrífugos simples e duais. Em seguida, são projetados e fabricados injetores seguindo os novos procedimentos de cálculo propostos, visando emprego de um único injetor em um propulsor bipropelente a etanol ($C_{2}$$H_{5}$O) 95% m/m e peróxido de hidrogênio ($H_{2}$$O_{2}$) 90% m/m com empuxo de 100 N. Foram estudadas as características da atomização dos injetores utilizando água e etanol como fluidos de teste, com a ajuda de uma bancada de testes a frio especialmente desenvolvida para esta pesquisa. Os coeficientes de descarga, os diâmetros representativos de gotas, as distribuições dos tamanhos de gotas, os ângulos de cone dos sprays e as vazões mássicas dos propelentes foram determinados para diferentes pressões de injeção. Tendo em vista reduzir o tamanho médio das gotas formadas, foi apresentado o projeto preliminar de um cabeçote de injeção com cinco injetores centrífugos duais centrais e oito injetores centrífugos simples periféricos. ABSTRACT: This thesis presents a theoretical and experimental investigation of dual swirl and jet-swirl injectors for use in bipropellants thrusters. These types of injectors provide efficient atomization and mixing of propellants. They also allow the adjustment of the spray cone angle for a given pressure drop or flow rate, reducing the dimensions of the combustion chamber. Initially, the Abramovich and Kliachko theories were presented for analysis of the internal flow and design of dual pressure swirl injectors. A new methodology was developed for analysis and design of jet-swirl injectors, based on Bayvel and Orzechowski approaches and Kliachko theory. Next, injectors were designed and manufactured following the new proposed methodology, aiming utilization of a single injector in a bipropellant rocket engine using ethanol ($C_{2}$$H{5}$O) and hydrogen peroxide ($H_{2}$$O_{2}$) to yield 100 N thrust. This new methodology can be also applied to design of single and dual pressure swirl injectors. Next, injectors were designed and manufactured following the new proposed methodology, aiming utilization of a single injector in a bipropellant rocket engine using ethanol ($C_{2}$$H_{5}$O) 95% m/m and hydrogen peroxide ($H_{2}$$O_{2}$) 90% m/m to yield 100 N thrust. The atomization characteristics of the injectors were studied using water and ethanol as test fluids, with a test bench for cold tests specially developed for this research. Discharge coefficients, representative drop diameters, drop size distributions, spray cone angles, and mass flow rates were determined for different injection pressures. Considering the large average drop diameters observed using a single injector, the preliminary design of an injection plate with five central dual swirl injectors and eight peripherical single swirl injectors was presented.
Número de Páginas266
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Combustão e Propulsão)
Tipo SecundárioTDI
AreaCOMB
CursoPCP-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho7359 KiB
Número de Arquivos1
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Data de Acesso24 nov. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FMPLGL
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.06.19.42
Metadadossid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.06.19.42.24
Sitemtc-m16d.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17360-TDI/2170
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoSilva:2014:EsFoIn
AutorSilva, Patrícia Cristiane Santana da
GrupoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloEstudo da formação de interface para obtenção de filmes de DLC altamente aderentes sobre aço
Ano2014
BancaMachado, João Paulo Barros (presidente)
Trava-Airoldi, Vladimir Jesus (orientador)
Corat, Evaldo José
Martins, Gislene Valdete
Data2014-02-25
Título AlternativoStudy of interlayer formation in order to obtain extremely adherents DLC films on steel
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-ChaveDLC, PECVD, aderência, filmes finos, tela ativa, DLC, PECVD, adherence, thin films, active screen.
ResumoO grande interesse no uso de filmes de carbono tipo diamante (DLC) é justificado por suas notáveis propriedades mecânicas e tribológicas, como alta dureza, elevada resistência ao desgaste, inércia química, e baixíssimo coeficiente de atrito. Essa combinação de propriedades únicas confere ao revestimento aplicações nas mais diversas áreas. No entanto, o elevado nível de tensões compressivas, que se originam durante o crescimento do filme, dificulta a obtenção de alta aderência. Além disso, a elevada dureza do filme aliada à diferença no coeficiente de expansão térmica em relação ao substrato faz com que o DLC não acompanhe facilmente a deformação do substrato, o que pode provocar a delaminação e falha total do revestimento, especialmente em aços. Neste trabalho, filmes de DLC foram depositados sobre o aço rápido AISI M2, utilizando a técnica de deposição química na fase vapor assistida por plasma (PECVD), visando o aumento de aderência através do estudo da deposição de interface de silício. Foi introduzida uma modificação na técnica convencional. A aderência foi avaliada em função dos parâmetros de deposição, como tempo, energia de bombardeio, pressão, e da deposição em multicamadas. Além disso, foi estudada a densificação do plasma com objetivo de aumentar a adesão por diferentes métodos, entre os quais, a inserção de gás argônio na atmosfera de deposição, e a modificação no arranjo interno do sistema de deposição. Baseando-se na tecnologia de ASPN (emph{Active Screen Plasma Nitriding}), utilizada na nitretação, foram desenvolvidas diferentes configurações de tela ativa, promovendo efeito de confinamento de elétrons. Testes tribológicos foram realizados para se analisar a aderência entre filme e substrato, o coeficiente de atrito, e a resistência ao desgaste. A técnica de espectroscopia Raman foi utilizada para verificar o arranjo estrutural dos átomos de carbono e obter parâmetros importantes. Os filmes foram adicionalmente caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), perfilometria óptica e de contato. Os resultados mostraram que dentre todas as metodologias testadas, a deposição em tela ativa apresentou o melhor resultado em ganho de aderência, aliado à aplicação de alta energia de bombardeio dos íons na deposição da interface de silício. ABSTRACT: The great interest in the use of diamond-like carbon (DLC) films is justified by their remarkable mechanical and tribological properties such as high hardness, high wear resistance, chemical inertness, and a very low friction coefficient. This combination of unique properties gives the coating applications in several areas. However, the high levels of compressive stresses, which arise during film growth, turn it difficult to obtain high adhesion. Furthermore, the films high hardness combined with the difference in thermal expansion coefficient, compared to the substrate, causes the DLC film not to easily follow the substrate deformation, which can lead to delamination and total failure of the coating, especially on steel. In this work, DLC films were deposited on high speed steel AISI M2, using the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) technique, in order to increase adhesion by studying the deposition of silicon interface. The conventional technique was modified. Adherence was evaluated according to the deposition parameters such as time, bombardment energy and pressure, and to the multilayer deposition. Furthermore, the plasma densification was studied in order to increase adhesion by different methods, including the insertion of argon gas in the deposition atmosphere, and by modifying internal arrangement of the deposition system. Based on the ASPN (Active Screen Plasma Nitriding) technology used in nitriding, different configurations of active screen were developed, promoting electron confinament effect. Tribological tests were performed to analyze the adhesion between film and substrate, the friction coefficient, and wear resistance. Raman spectroscopy technique was used to verify the structural arrangement of the carbon atoms and obtain important parameters. Films were further characterized by scanning electron microscopy (SEM), optical and contact profilometry. Results showed that among all tested methods, deposition using active screen showed the best results in adherence gain, combined with the application of high-energy ion bombardment in the silicon interface deposition.
Número de Páginas98
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho3403 KiB
Número de Arquivos1
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Última Atualização2014:07.04.13.33.56 sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 administrator
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Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F358GL
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originais/Dissertação Patrícia Silva FINAL.pdf 25/04/2014 10:31 2.4 MiB
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Data de Acesso24 nov. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FMP3NB
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.06.16.18
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Chave SecundáriaINPE-17323-TDI/2134
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoAmaralJr:2014:PrSiPo
AutorAmaral Junior, Miguel Angelo do
GrupoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloProdução de silício poroso por processo eletroquímico e estudos da evolução morfológica e do tamanho dos cristalitos
Ano2014
BancaBaldan, Maurício Ribeiro (presidente/orientador)
Beloto, Antonio Fernando (orientador)
Ferreira, Neidenei Gomes
Corrêa, Washington Luiz Alves
Data2014-02-24
Título AlternativoProduction of porous silicon by electrochemical process and studies of morphological evolution and crystallite size
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavemodelo de confinamento de fônons, evolução morfológica, cristalitos, aplicações eletroquímicas, phonon confinement model, morphological evolution, crystallite, electrochemical apllications.
ResumoO Silício Poroso é um material muito versátil, apresenta alta área superficial, propriedade de fotoluminescência no espectro visível e uma grande diversidade de tamanho e formato de poros. Normalmente pode ser facilmente obtido através de um ataque químico em meio a Ácido Fluorídrico (HF). Neste trabalho foi produzido pela técnica de ataque eletroquímico em uma solução contendo HF/ H$_{2}$O deionizada/ Etanol, nas seguintes proporções volumétricas (1:2:1). Utilizou-se laminas de Silício monocristalino tipo-n com orientação cristalográfica (100) e resistividade de 1-20 $Omega$.cm. Este trabalho pode ser resumido em duas partes: (a) parte experimental; que envolve a obtenção do silício poroso em duas condições diferentes (tempo de ataque e densidade de corrente) e as técnicas de caracterização (Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Perfilometria Óptica e Espectroscopia Raman), e (b) parte teórica; aplica o modelo de confinamento de fônons para estimar o tamanho dos cristalitos. O principal objetivo é analisar a evolução morfológica da camada porosa, tamanho do poro, profundidade do ataque, área superficial, rugosidade e tamanho do cristalito, à medida que o tempo de ataque e a densidade de corrente variam. Foi desenvolvido um programa com interface gráfica para calcular o tamanho do cristalito nas duas condições diferentes de ataque. ABSTRACT: The Porous Silicon is a very versatile material with high surface area, property of photoluminescence in the visible spectrum and a wide range of pore shape and size. Usually the porous silicon can be easily obtained by chemical etching in an environment containing hydrofluoric acid (HF). In this work, porous silicon was produced by electrochemical etching technique in a solution containing HF/ deionized water / Ethanol. It was used silicon wafers monocrystalline n-type with crystallographic orientation (100) and resistivity of 1-20 $Omega$.cm. This work can be summarized in two parts: (a) experimental part, which involves the porous silicon preparation in two different conditions (etching time and current density) and characterization techniques (Scanning Electron Microscopy (SEM), Raman Spectroscopy and Optical Profilometry), and (b) theoretical part, which apply the phonon confinement model to estimate the crystallite size. The main objective is to analyze the morphological evolution of the porous layer, pore size, depth, surface area, roughness and crystallite size, as a function of etching time and of current density. A program as developed with a graphical interface to calculate the size of the crystallites for the two different conditions.
Número de Páginas105
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
CursoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
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Data de Acesso24 nov. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FMAFFB
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Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoOliveira:2014:PoCoPr
AutorOliveira, Mônica Elizabeth Rocha de
Identificador de Curriculo8JMKD3MGP5W/3C9JHTL
GrupoCSE-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloA política de compras do Programa Espacial Brasileiro como instrumento de capacitação industrial
Ano2014
BancaChagas Junior, Milton de Freitas (presidente)
Perondi, Leonel Fernando (orientador)
Sousa, Fabiano Luis de
Cabral, Arnaldo Souza
Furtado, André Tosi
Urbina, Ligia Maria Soto
Data2014-02-18
Título AlternativoThe Brazilian Space Program's public procurement as an instrument of industrial development
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavepolítica de compras públicas, compras públicas de tecnologia, programa espacial brasileiro, programas de satélites, capacitação industrial, public procurement, technology public procurement, Brazilian space program, satellite programs, industrial development.
ResumoO Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) é o órgão do Sistema Nacional de Desenvolvimento de Atividades Espaciais (SINDAE) responsável pela execução dos projetos de satélites do Programa Espacial Brasileiro, sob coordenação da Agência Espacial Brasileira (AEB). Os primeiros projetos, iniciados nos anos 1980, serviram, sobretudo, para capacitação institucional nas tecnologias de satélites e metodologias de gerenciamento de projetos espaciais. Atendendo à diretriz de capacitação industrial definida na legislação que estabelece as atividades espaciais no país, os projetos de satélites do INPE vêm sendo desenvolvidos com participação crescente do setor industrial estabelecido em torno destes projetos e composto, em sua maioria, de empresas de pequeno e médio porte, formadas, muitas vezes, por ex-funcionários do próprio INPE qualificados em projetos anteriores. O conteúdo tecnológico, que vem sendo incrementado a cada geração de satélites, tem sido gradativamente repassado ao setor privado, até chegar ao modelo empregado nos projetos mais recentes, que se aproxima muito do modelo ideal de aquisições públicas de tecnologia citados pela literatura especializada, em que o governo especifica os requisitos funcionais de produtos com alto conteúdo de inovação tecnológica, ficando o projeto e fabricação a cargo de empresas contratadas. O objetivo dessa tese é caracterizar as aquisições públicas do Programa Espacial Brasileiro, subprograma de satélites, desde os primeiros projetos até os mais recentes e avaliar, através de estudo de caso realizado com os contratos firmados com a indústria nacional para desenvolvimento de subsistemas para os satélites CBERS 3&4, em que medida estas contratações promoveram a capacitação industrial e adensamento tecnológico da cadeia produtiva relacionada ao setor. Os resultados da pesquisa apontam que os projetos de satélites do INPE vêm sendo estruturados de forma a permitir o estabelecimento e a capacitação de um setor industrial especializado que utiliza recursos e competências aplicáveis a setores industriais afins (aeronáutico e defesa), gerando um grande potencial de ocorrência de benefícios industriais e econômicos diretos e indiretos, alguns deles identificados e descritos nesta pesquisa. ABSTRACT: The National Institute for Space Research (INPE), part of the National System of Space Activities Development (SINDAE), is responsible to develop and execute the Brazilian satellite projects, under coordination of the Brazilian Space Agency (AEB). The first projects, started in the 80's, were mainly to empower INPE in satellite technologies and methodologies of space projects management. In accordance to the guideline of industrial development defined by the legislation which determines all space activities in Brazil, INPE's satellite projects are being developed in an increase participation of the industrial segment settled due to these projects and composed basically of medium and small companies, most of them composed of former employees from INPE, qualified in previous projects. This technological content increasing every new satellite generation has been gradually transferred to industrial segment until the latest projects, whose models are quite close to the ideal model for public technology procurement mentioned in specialized literature, in which the government predefine the functional requirements for products of high level of technological innovation, but the project and realization is under the responsibility of contracted companies. The aim of this thesis is to characterize the procurement of the Brazilian Space Program, subprogram satellites, from the first to the latest satellites projects, and, through a case study conducted with the contracts signed with the domestic industry for development, manufacture and tests of subsystems for CBERS 3 and 4 satellites, evaluate to what extent these contracts promoted industrial technological capability. The survey results show that INPE satellite projects have been structured to allow the establishment and development of a specialized industry that uses resources and skills applicable to other industrial sectors related to space activities (aerospace and defense), generating a great potential for occurrence of indirect effects, as spin-offs and industrial and economic benefits, some of them identified and described in this thesis.
Número de Páginas348
Idiomapt
Tipo da TeseTese (Doutorado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
CursoCSE-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
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Data de Acesso24 nov. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FL9RAL
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Sitemtc-m16d.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17350-TDI/2160
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoBrito:2014:CoExTé
AutorBrito, Alirio Cavalcanti de
Identificador de Curriculo8JMKD3MGP5W/3C9JGGU
GrupoCSE-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloComparação experimental de técnicas de regressão linear para análise da confiabilidade dos empacotamentos CBGA submetidos à ciclagem térmica e proposta de um novo método para o ajuste e a predição de suas falhas
Ano2014
BancaSouza, Petrônio Noronha de (Presidente)
Souza, Marcelo Lopes de Oliveira e (Orientador)
Cardoso, Idélcio Alexandre Palheta (Orientador)
Santos, Walter Abrahão dos
Perondi, Leonel Fernando
Grigoletto, Eliane
Paula Junior, Alderico Rodrigues de
Data2014-02-20
Título AlternativoExperimental comparison of linear regression techniques for reliability analysis of the CBGA packaging submitted to thermal cycling and proposal of a new method for fitting and prediction of failures
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chaveconfiabilidade, empacotamento eletrônico, ciclagem térmica, reliability, electronic packaging, thermal cycling test.
ResumoA crescente complexidade dos empacotamentos de componentes eletrônicos empregados em sistemas eletrônicos aeroespaciais, automotivos, etc., requer novos métodos de análise e de predição da confiabilidade das suas interconexões. Em particular, o tipo de empacotamento de componentes eletrônicos emph{Ceramic Ball Grid Array} (CBGA) possui muitas variáveis, como parâmetros de projeto do empacotamento que influenciam na confiabilidade das interconexões do componente. A análise da confiabilidade e a predição de vida em fadiga das interconexões elétricas representam um grande desafio para o analista de confiabilidade, em razão da constante diminuição das dimensões e das características metalúrgicas das juntas de solda dos empacotamentos dos componentes eletro-eletrônicos, bem como da crescente quantidade de interconexões. A presente Tese compara experimentalmente, três modelos de regressão linear empregados na referida análise da confiabilidade do empacotamento CBGA submetido à ciclagem térmica e propõe um novo método para o ajuste e a predição de suas falhas. Os três modelos de regressão são de Regressão Linear Múltipla (RLM), Regressão por Análise de Componentes Principais (ACP) e de Mínimos Quadrados Parciais (emph{Partial Least Squares}- PLS) para a predição do número de ciclos de falhas para 50% de falhas de interconexão dos componentes. Desses três modelos, a Regressão realizada com o Modelo dos Mínimos Quadrados Parciais, conhecido como emph{Partial Least Squares} (PLS), foi selecionada e proposta por oferecer vantagens sobre as demais. O resultado da comparação mostrou que a Regressão com PLS apresentou o menor valor do erro médio quadrático de validação cruzada que o qualifica como o melhor dentre os três modelos para os propósitos de predição. Duas grandes vantagens foram observadas no modelo de Regressão PLS: a redução dos efeitos indesejados devido à multicolinearidade realizada com poucos fatores, comparado com os demais modelos de regressão e a necessidade de poucas observações. Poucas observações acarretam em menos testes acelerados a serem realizados. ABSTRACT: The increasing complexity of packages of electronic components used in automotive, aerospace electronic systems requires the development of the new methods of analysis and reliability prediction of their interconnections. In particular, the type of packaging of electronic components Ceramic Ball Grid Array (CBGA) has many variables, such as packaging design parameters that influence the reliability of the component interconnections. The reliability analysis and prediction of fatigue life of electrical interconnects are a big challenge for the reliability analyst, due to the ever decreasing dimensions and metallurgical characteristics of the solder joints of the packaging of electrical and electronic components , as well as increasing amount of interconnections. This thesis compares experimentally, three types of linear regression models used in this analysis of the reliability of CBGA packaging subjected to thermal cycling and proposes a new method for fitting and prediction of their failures. The three regression models are: Multiple Linear Regression (MLR), Principal Components Analysis Regression (PCA) and Partial Least Squares Regression (PLS) to predict the number of cycles to failure for 50% of interconnect faults components. These three models, the regression performed with the Partial Least Squares model, known as Partial Least Squares (PLS), was selected and proposed because it offers advantages over the others. The result of the comparison showed that the PLS regression has presented the smallest root-mean-square error of cross validation (RMSECV) that qualifies as the best among the three models for prediction purposes. Two big advantages were observed in the PLS regression model: a big reduction of unwanted effects due to multicollinearity performed with few factors, compared with other regression models and it requires few observations. Few observations means less accelerated testing to be performed.
Número de Páginas256
Idiomapt
Tipo da TeseTese (Doutorado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais)
Tipo SecundárioTDI
AreaETES
CursoCSE-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho8970 KiB
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similares 
Tipo da ReferênciaThesis
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Chave SecundáriaINPE-17348-TDI/2158
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoSilva:2014:FiDiUl
AutorSilva, Lilian Mieko da
GrupoCMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloFilmes de diamante ultrananocristalinos dopados com boro crescidos sobre silício poroso
Ano2014
BancaFerreira, Neidenei Gomes (presidente/orientadora)
Beloto, Antonio Fernando (orientador)
Baldan, Maurício Ribeiro
Azevedo, Adriana Faria
Data2014-02-26
Título AlternativoBoron doped ultrananocrystalline diamond films grown on porous silicon
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavesilício poroso, diamante ultrananocristalino dopado com boro, HFCVD, eletrodo poroso, aplicações eletroquímicas. porous silicon, boron doped ultrananocrystalline diamond, HFCVD, porous electrodes, electrochemical applications.
ResumoOs resultados da obtenção e caracterização de um novo material compósito formado por filme de diamante ultrananocristalino dopado com boro BDUND (emph{Boron doped ultrananocrystalline diamond}) sobre silício poroso (PS emph{Porous silicon}) são apresentados e discutidos. A primeira parte da dissertação mostra o desafio em se obter amostras de silício poroso com porosidade controlada para deposição dos filmes de diamante. Além disso, é apresentado o estudo do controle dos parâmetros de crescimento do filme de diamante, para que os filmes preencham as cavidades dos poros, sem fechá-los, mantendo a morfologia dos mesmos, visando à formação de um eletrodo poroso com uma camada de diamante contínua e uniforme. Assim, a primeira etapa do trabalho consistiu no estudo dos parâmetros de ataque eletroquímico para formação do PS, variando-se as condições de iluminação, assim como a densidade de corrente e o tempo de ataque. Após caracterização morfológica e estrutural do PS, a morfologia mais adequada para deposição dos filmes de BDUND foi definida como sendo a dos substratos com tamanho de poro de 10 a 30 µm, com poros distribuídos uniformemente pela superfície. Os filmes foram, então, crescidos por deposição química via fase vapor assistida por filamento quente, utilizando uma mistura de argônio, hidrogênio e metano. Estudou-se a influência do tempo de crescimento, variando-se de 1 a 4h, assim como a influência de duas dopagens distintas, 2.000 e 20.000 ppm B/C em solução. As amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de espalhamento Raman e difratometria de raios-X. Os resultados mostraram que os filmes apresentaram morfologia e textura homogênea, preenchendo os poros uniformemente. A caracterização estrutural comprovou a presença de diamante nas amostras, assim como a presença de ligações do tipo $sp^{2}$, conforme esperado para filmes de BDUND. Os eletrodos porosos de maior dopagem mostraram-se mais apropriados para as caracterizações eletroquímicas de janela de potencial de trabalho e de reversibilidade em par redox. Essas amostras apresentaram elevada capacitância, como esperado para eletrodos porosos. Além disso, em solução de ferrocianeto de potássio, os eletrodos se mostraram reversíveis apenas para baixas velocidades de varredura. ABSTRACT: The results concerning the production and characterization of a new composite material consisting of boron doped ultrananocrystalline diamond (BDUND) film on porous silicon (PS) are presented and discussed. The first part of the dissertation shows the challenge in obtaining porous silicon with controlled porosity for diamond films deposition. Furthermore, the study of the diamond film growth parameters is presented, so that the films can fill the pore cavities without closing them, keeping their morphology, in order to obtain a porous electrode with a continuous and uniform diamond layer. Thus, the first step of the work consisted in studying the electrochemical etching parameters for the PS formation, varying lighting conditions as well as the current density and etching time. After PS morphological and structural characterization, the most suitable morphology for deposition of BDUND films was defined as the substrates with pore size from 10 to 30 µm, with pores uniformly distributed over the surface. The films were then grown by hot filament chemical vapor deposition, using a mixture of argon, hydrogen and methane. The influence of growth time was studied, varying from 1 to 4h, as well as the influence of two different doping levels, 2,000 and 20,000 ppm B/C in solution. The samples were characterized by scanning electron microscopy, Raman scattering spectroscopy and X-ray diffraction. The results showed that the films presented homogeneous morphology and texture, filling the pores uniformly. Structural characterization proved the presence of diamond in the samples, as well as the presence of $sp^{2}$ bonds, as expected for BDUND films. The higher doping porous electrodes were more suitable for the electrochemical characterization of the work potential window and the redox couple reversibility. These samples showed high capacitance, as expected for porous electrodes. In addition, in potassium ferrocyanide solution, the electrodes showed reversible behavior only at low scan rates.
Número de Páginas100
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Tipo SecundárioTDI
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Data de Acesso24 nov. 2020
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