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Medidas de expoentes críticos de filmes de diamante por meio de microscopia de força atômica; Measures of critical exponents of diamond films using atomic force microscopy

Silveira, Marcilei Aparecida Guazzelli da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 28/05/1999 PT
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109.18541%
Neste trabalho investigamos a dinâmica de crescimento de filmes de diamante sintetizados por meio de deposição química a vapor ativada por plasma de microondas (CVD). A caracterização foi feita utilizando, fundamentalmente, microscopia de força atômica (AFM). Analisamos o comportamento da rugosidade dos filmes como função da escala de observação e do tempo de deposição. Dessa maneira verificamos a existência de leis de potência para o crescimento e determinamos os expoentes críticos associados a essas leis. Os resultados obtidos estão em bom acordo com o processo de crescimento descrito pela equação estocástica KPZ. Os mecanismos principais são a deposição aleatória de partículas na superfície, o crescimento lateral e a dessorção.; Diamond films have been grown by Microwave Plasma assisted Chemical Vapor Deposition (CVD). The characterization has been made mainly by Atomic Force Microscopy (AFM). We could analyze the roughness behavior with the scale of observation and with the deposition time. We could determine the critical exponents associated with these laws. The results suggest that the growth process is in good agreement with the stochastic growth equation known as KPZ. The most important mechanisms are the random deposition...

Magneto-transporte e magnetização em sistemas de carbono : filmes de diamante CVD dopado com boro e grafite HOPG implantado com Na

Pires, Rafael Fernando
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
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99.50005%
As propriedades magnéticas e de magneto-transporte de filmes finos de diamante dopado com boro e de amostras massivas de grafite pirolítico altamente orientado (HOPG) implantado com sódio foram estudadas experimentalmente em função da temperatura, do campo magnético aplicado e da concentração de impurezas. Os filmes de diamante foram produzidos com a técnica de deposição química a partir da fase vapor (CVD). Os filmes foram crescidos sobre substrato de ZrO2 e são auto-sustentáveis. Fonte sólida de boro foi usada para o processo de dopagem. A introdução de boro produz uma banda de impurezas que domina o transporte elétrico nestes materiais. O mecanismo de condução eletrônica é do tipo salto de alcance variável na presença de um gap de Coulomb. Para uma certa concentração de boro, uma transição metal/isolante induzida pela temperatura foi observada. Nesta amostra, medidas de coeficiente Hall indicam que a concentração é devida a portadores de tipo elétron e de tipo lacuna. A concentração de Na nas amostras de grafite HOPG alcançou 1 e 2 at % na região implantada. Medidas magnéticas nas amostras HOPG mostram a presença de uma fraca contribuição ferromagnética, que se manifesta na configuração de campo magnético aplicado paralelamente aos planos de grafeno. A magnetização de saturação correspondente a essa resposta é significativamente maior nas amostras implantadas que no sistema puro. Oscilações de Schubnikov-de Haas são observadas nas medidas de magnetoresistência efetuadas neste sistema. A partir da dependência em temperatura do fator de Lifchitz-Kosevich foram obtidas as massas efetivas dos portadores de carga relevantes...

Análise de dissipadores de calor com filmes de diamante CVD

Souza, Teófilo Miguel de
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Outros Formato: 59 f. : il.
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99.83383%
Dissipadores de calor recobertos com filmes de diamante CVD foram desenvolvidos para acoplar a semicondutores, utilizando-se do Laboratório de Deposição de Filmes de Diamante CVD, na UNESP - Campus de Guaratinguetá e o Laboratório de Diamantes da Universidade São Francisco, em Itatiba, SP. Analisou-se o filme de diamante CVD sobre o silício, para emprego como dissipador de calor, porque o filme de diamante CVD pode ter o valor da condutividade térmica até cinco vezes superior ao do cobre e de dez vezes a do alumínio. Os filmes foram obtidos via deposição através de reator de filamento quente, trabalhando-se com vários filamentos retilíneos em paralelo, resultando assim em um processo que visou obter um filme mais uniforme e com grande área de deposição. Os dados para análises da composição química superficial dos filmes foram obtidos por Difração de Raios-X, Dispersão de Energia de Raios-X e para a verificação da morfologia e espessura do filme foi utilizada a Microscopia Eletrônica de Varredura. Para a verificação do comportamento da temperatura sobre o dissipador com o filme de diamante CVD foi utilizada uma câmera de imagem termográfica, marca Fluke, modelo Ti 40 FT. Foram obtidos filmes de 2 e 10 ?m sobre o silício. Estas espessuras ainda não oferecem um desempenho mecânico que o torne autosustentado. Do ponto de vista de desempenho térmico as análises mostraram que...

Deposição e caracterização de filmes de diamante semicondutor e sua aplicação em dispositivo eletrico

Margareth Kazuyo Kobayashi Dias Franco
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/08/1996 PT
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90.08814%
O estudo de filmes finos de diamante tem despertado muita atenção devido a sua grande potencialidade de aplicações. Na microeletrônica um dos campos de interesse é em dispositivos semicondutores para alta frequência e alta temperatura, devido a suas propriedades como alta condutividade térmica, banda de energia larga, alta tensão de ruptura elétrica, alta velocidade de saturação eletrônica e baixa constante dielétrica. Para aplicação dos filmes de diamante em dispositivos é necessário que os mesmos sejam dopados. Contudo, para que os dispositivos a base de diamante sejam uma realidade, existem ainda inúmeros problemas, entre os quais a fabricação de filmes de qualidade desejável para estas aplicações e dopagens do diamante, que devem ser investigados e superados. Este trabalho objetiva, o estudo do crescimento e caracterização de filmes de diamante semicondutor do tipo p. O crescimento dos filmes de diamante foram feitos pela técnica de deposição química a partir da fase vapor assistida por filamento quente(HFCVD), usando o vapor constituído pela mistura etanol-acetona como fonte de carbono. A dopagem dos filmes foi efetuada de forma concomitante ao crescimento, dissolvendo-se o trióxido de boro ao líquido orgânico empregado. Para obtenção dos filmes com diferentes graus de dopagem foi variada a concentração de trióxido de boro no líquido orgânico...

Ferramentas odontológicas de Si3N4 revestidas com diamante CVD

Salgueiredo, Ermelinda da Conceição Portela
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
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99.97231%
Os filmes de diamante depositados por deposição Química em Fase Vapor (CVD) apresentam um grande potencial para aplicação como brocas para odontologia. No presente trabalho, brocas de cerâmicos à base de nitreto de silício, Si3N4, foram produzidas a partir de pós comerciais, sinterizadas sem pressão aplicada e maquinadas até à forma final, usando como modelo uma broca comercial de aço. O nitreto de silício usado como substrato garante elevados níveis de adesão para os filmes de diamante microcristalino e nanocristalino. Antes de efectuar a deposição dos filmes de diamante, as brocas sofreram um tratamento superficial por plasma de CF4 para aumentar a adesão dos filmes ao substrato, seguindo-se uma riscagem em suspensão de pó de diamante visando favorecer a nucleação do diamante durante a deposição. Filmes de diamante foram depositados pela técnica de CVD assistida por Filamento Quente (HFCVD) sobre brocas de Si3N4, começando por uma camada de diamante microcristalino que apresenta excelente adesão nestes cerâmicos, seguindo-se uma camada de diamante nanocristalino de baixa rugosidade. Os filmes foram caracterizados microestruturalmente por SEM e espectroscopia Raman. Por SEM foi possível observar a densidade e homogeneidade dos filmes depositados e por espectroscopia Raman verificouse a qualidade dos filmes depositados. Antes da colocação de um implante dentário no leito mandibular é necessário proceder à furação do osso com brocas de dimensão adequada. Para efectuar os ensaios de furação foi utilizada uma máquina de ensaios mecânicos universal...

Nano to micrometric grain sized CVD diamond for turning hard and abrasive materials

Almeida, Flávia Aparecida de
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Tese de Doutorado
ENG
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89.96857%
O presente trabalho consistiu no desenvolvimento de ferramentas de corte de diamante CVD (Chemical Vapour Deposition) obtido na forma de revestimento em materiais cerâmicos à base de nitreto de silício monolítico (Si3N4) ou compósitos nitreto de silício-nitreto de titânio (Si3N4-TiN). A adição de TiN acima de 23 vol.% conferiu conductividade eléctrica ao compósito, na ordem de 1×10-1 W−1.cm-1, possibilitando a sua maquinagem por electroerosão. Duas técnicas foram utilizadas para o crescimento dos filmes de diamante: deposição química em fase vapor por plasma gerado por microondas, MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapour Deposition), e por filamento quente, HFCVD (Hot Filament Chemical Vapour Deposition). Previamente os substratos cerâmicos sofreram uma preparação superficial por diversos métodos: rectificação por mós diamantadas; polimento com suspensão de diamante (15μm); ataque da superfície por plasma de CF4; riscagem manual ou por ultra-sons com pó de diamante (0.5-1.0 μm). A caracterização das ferramentas revestidas envolveu: o estudo da qualidade e tensões residuais dos filmes de diamante a partir da difracção dos raios X e espectroscopia Raman; a análise da respectiva microestrutura e medida da espessura por microscopia electrónica de varrimento (SEM); a determinação dos valores de rugosidade dos filmes por microscopia de força atómica (AFM); e a avaliação da adesão dos filmes aos substratos por indentação com penetrador Brale. Foram obtidos filmes com granulometria que variaram da gama do diamante nanométrico (< 100 nm) até ao micrométrico convencional (3-12 μm)...

Crescimento e caracterização de filmes de diamante em substratos de aço

Vaz, Raquel Maria Amaro
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
ENG
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119.87354%
Os revestimentos de diamante têm um grande potencial em diversasaplicações tecnológicas, devido às suas excelentes propriedades, permitindo uma melhoria no desempenho de componentes mecânicos e o aumento doseu tempo de vida útil. Os aços possuem um interesse especial, dada a suaviabilidade no fabrico de uma vasta gama de componentes de engenharia.Ainda assim, para aplicações de maior exigência, a deposição por via químicaem fase de vapor (CVD) de um revestimento de diamante aderente sobre o aço, poderá trazer grandes vantagens. A indústria em geral, e particularmente, o sector da produção de moldes parainjecção de plásticos, tem vindo a investir rumo a novas soluções no sentido de aumentar a resistência ao atrito e desgaste dos moldes. Os revestimentos de diamante CVD poderão aumentara vida dos moldes e melhorar potencialmente a qualidade das peças produzidas, diminuindo a percentagem de não conformidades. Contudo, a implementação deste processode revestimento a nível industrial ainda não foi possível, dadas, entre outras, asdificuldades que estão associadas à deposição de diamante em substratos de aço. Esta dissertaçãorelata um estudo sobre o crescimento de filmes de diamanteem substratos de aço. Os substratos testados consistiram em amostras de aço AISI P20 modificado...

Desempenho de filmes de diamante no desgaste de matrizes de corte em WC-Co

Oliveira, Francisco José Dias
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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109.21812%
O presente trabalho consistiu fundamentalmente na optimização de ferramentas de corte e de desgaste para telas abrasivas. Para o efeito desenvolveu-se uma ferramenta de corte multi-furo que permitisse cortar e furar simultaneamente dois discos de tela abrasiva. De modo a aumentar o tempo de vida das ferramentas de corte analisouse em detalhe o desempenho de filmes de diamante em matrizes de corte em substrato de WC-Co. Face aos resultados obtidos relativos à adesão do filme de diamante ao substrato e à resistência ao desgaste foi possível produzir um filme em condições reais que permitiu a diminuição significativa do desgaste das matrizes triplicando o seu tempo de vida. ABSTRACT: The present work was fundamentally in the optimization tools for cutting and wear for abrasive sand paper. To this end it has developed a cutting tool that would allow multi-hole cut and drill two sand paper discs simultaneously. In order to increase the life of tools is examined in detail the performance of films, dies in diamond cutting in substrate of WC-Co. Given the results concerning the accession of the film of the diamond substrate and the resistance to wear was possible to produce a film in real conditions that led to the significant decrease the erosion of matrices tripling its lifetime.; Mestrado em Engenharia Mecânica

Optimização do processo de revestimento à base de carbono de um reactor HFCVD

Alves, Vítor Alberto Martins
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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99.06193%
Este trabalho visa a caracterização e optimização das condições de deposição química em fase de vapor de filmes de diamante pelo processo de filamento quente através do estudo da influência de variáveis operatórias e condições do substrato. A primeira fase deste trabalho é dedicada ao estudo e caracterização de um reactor novo de HFCVD. São estudadas as propriedades e variáveis envolvidas durante o processo de deposição em fase de vapor por filamento quente e são implementadas soluções de instrumentação para um registo o mais exacto possível. A segunda fase deste trabalho tem como objectivo fazer o estudo do crescimento de diamante em substratos de WC-Co, com diferentes parâmetros de crescimento, nomeadamente a pressão, temperatura do substrato e mistura gasosa. Os filmes crescidos foram, depois, analisados recorrendo a técnicas de microscopia electrónica de varrimento (SEM) e espectroscopia Raman. ABSTRACT: This work serves the purpose of characterization and optimization, of a hot filament chemical vapor deposition reactor, for the deposition of diamond films. The study will be based on the variation of the conditions of the process. The first phase of this work is dedicated to the study and characterization of the behavior of a new HFCVD reactor. The properties and the variables evolved during the process of deposition will be studied. The objective of the second phase of this work...

Investigação das propriedades de filmes de diamante depositados por TMCVD

Neto, Vitor Fernando Santos
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
ENG
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109.79522%
O diamante possui um conjunto de propriedades que tornam a sua aplicação na industria e no mercado de consumo, altamente apetecível. O interesse em revestimentos de diamante disparou após o desenvolvimento da tecnologia de deposição química na fase de vapor [Chemical Vapor Deposition (CVD)], a qual possibilitou o revestimento de uma série de materiais diferentes. Contudo, a dificuldade de depositar diamante de elevada qualidade é tão grande como a grandeza das suas propriedades. Os filmes de diamante depositados utilizando sistemas convencionais de CVD, onde o metano e o hidrogénio são utilizados como precursores, tende a apresentar elevadas rugosidades superficiais, devido principalmente ao crescimento colunar dos cristais e ao não crescimento homogéneo. Uma das grandes limitações de aplicação é mesmo a elevada rugosidade dos filmes, não permitindo a sua utilização maciça nos campos da micro electrónica e biomedicina, por exemplo. Investigadores do Centro de Tecnologia Mecânica e Automação, da Universidade de Aveiro, desenvolveram um processo de deposição por modulação temporal do hidrocarboneto precursor [Time-modulated CVD (TMCVD)], dando origem a filmes nanocristalinos de baixa rugosidade, mais duro e de melhor qualidade. O processo chave da tecnologia TMCVD é a modulação temporal do metano durante o crescimento do filme. No método convencional...

Síntese de filmes de diamante nanocristalino dopado com boro para aplicação em microeléctrodos

Silva, Eduardo Luís Trindade da
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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109.63938%
O presente trabalho incidiu sobre a produção de filmes finos de diamante nanocristalino dopado com boro (BDNCD) obtidos por deposição química em fase vapor assistida por filamento quente (HFCVD) sobre filamentos de tungsténio afiados electroquimicamente. O objectivo último foi o da fabricação de ultramicroeléctrodos (UMEs) revestidos com diamante condutor eléctrico, para aplicação na área da química electroanalítica, prevendo uma melhoria de desempenho relativamente a eléctrodos de outros materiais ou de maiores dimensões. Durante o trabalho desenvolveram-se várias técnicas e equipamento necessários para: i) o afiamento das pontas de tungsténio; ii) a adição de boro à linha de gases do reactor HFCVD; iii) a medida eléctrica da resistividade dos filmes de BDNCD e iv) para o isolamento dos filamentos com um material polimérico, necessário à obtenção do UME. Realizou-se um estudo prévio à fabricação de UMEs, utilizando substratos de silício e de nitreto de silício com o intuito de se obterem filmes contínuos de BDNCD, que incidiu essencialmente na variação das razões de gases CH4/H2 e (Ar+B)/H2. Posteriormente, o trabalho com os UMEs foi efectuado utilizando como substratos filamentos de tungsténio afiados electroquimicamente. Utilizaram-se razões de CH4/H2 variáveis de 0...

Optimização do sistema MPCVD para deposição de filmes de diamante

Reis, Alexandre Francisco Pereira dos
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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109.33971%
O presente trabalho teve como principal objectivo, o estudo e montagem de um reactor, para deposição de filmes de diamante a partir da fase vapor, activado por um gerador de microondas. Do Inglês, microwave plasmaassisted chemical vapour deposition (MPCVD). Numa primeira fase do estudo, foi necessária a pesquisa e obtenção de conhecimento na área do CVD, dos diferentes tipos de tecnologia existentes bem como um estudo dos mecanismos físico-químicos de crescimento de filmes de diamante. Numa segunda fase, paralelamente acompanhada de pesquisa teórica, foi efectuada a montagem física do sistema, em que foram necessárias constantes limpezas, reparações e compras de componentes. Por fim, o sistema foi testado nos parâmetros possíveis, não tendo sido criadas amostras experimentais. Foram ainda calculadas optimizações a nível mecânico, de vácuo, atmosférico e térmico.; This work had as main purpose, the study, installation and optimization of a microwave plasma-assisted reactor for chemical deposition of films based on carbon-phase vapor (MPCVD). In the first phase of the study, it was necessary to obtain knowledge and research in the area of CVD, the different types of existing technology as well as a study of the physicochemical mechanisms of diamond film growth. In a second phase...

Insertos para micro-moldação de termoplásticos por injecção

Estima, Cátia Andreia das Neves
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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99.346045%
Uma das indústrias em Portugal que tem vindo a crescer e apresenta maior competitividade, é a indústria dos moldes. Neste contexto a micro-moldação surge com o intuito de abrir novos mercados para componentes com dimensões reduzidas e de geometrias complexas. No entanto no que diz respeito às ferramentas de moldação, torna-se necessário solucionar problemas tecnológicos tais como o desgaste a que estas estão sujeitas, factor também crítico nas ferramentas convencionais, mas que assume uma maior importância, devido ao escoamento polimérico em microcavidades e à própria natureza do material polimérico mais abrasivo neste tipo de aplicações. Uma das soluções que se preconiza aquando da minimização do problema mencionado passa por revestir as superfícies moldantes. As tecnologias de deposição química na fase de vapor (Chemical Vapour Deposition - CVD) têm evoluído sobremaneira nos últimos anos, permitindo revestir uma panóplia de materiais. A primeira fase deste trabalho têm como objectivo estudar o crescimento de diamante microcristalino e nanocristalino em substrato de silício e carboneto de silício. Os filmes obtidos foram posteriormente analisados recorrendo às técnicas de caracterização SEM...

Termistores de diamante para aplicações biomédicas

Esteves, Diogo António da Costa e Veiga
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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99.64797%
O presente trabalho consistiu no desenvolvimento de um termistor de diamante CVD (chemical vapour deposition) dopado com boro, através da deposição de um filme por deposição química em fase de vapor assistida por filamento quente (HFCVD) num substrato cerâmico de nitreto de silício (Si3N4). O objectivo deste termistor é a sua aplicação na biomedicina, nomeadamente na medicina dentária, funcionando como um sensor de temperatura na ajuda ao diagnóstico à vitalidade dos dentes. A adição de boro foi realizada através da dissolução de B2O3 em etanol, sendo o transporte da mistura realizado com árgon através de um borbulhador. Os substratos de nitreto de silício foram produzidos através de uma mistura de pós comerciais de 89,3% α – Si3N4 (Starck Grade C) + 7,0% Y2O3 (Starck Grade M11) + 3,7% Al2O3 (ALCOA CT-3000SG) em um meio de isopropanol. A suspensão resultante foi seca e peneirada, de seguida foi sujeita a uma maquinação através de pressão uniaxial isostática, sendo sinterizada sem pressão aplicada numa atmosfera de nitrogénio. Este tipo de substrato apresenta-se como um candidato ideal para deposição de diamante, devido á sua elevada dureza, mas sobretudo devido ao seu coeficiente de expansão térmica ser bastante próximo do diamante. Os substratos sofreram um tratamento superficial prévio através de dois métodos: riscagem mecânica (ou manual) com um pó de diamante monocristalino com granolumetria entre 0...

Diamante nanocristalino CVD sobre graus WC-Co submicrométricos

Pires, Filipe de Sousa
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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109.85924%
O diamante possui propriedades mecânicas, térmicas e eléctricas excepcionais que o tornam um material de eleição para várias aplicações. A deposição de filmes finos de diamante CVD encontrou uma das suas mais promissoras aplicações na área das ferramentas de corte. Devido à elevada dureza, estes revestimentos são muito interessantes para aplicações tribológicas. O objectivo deste trabalho consistiu no estudo da adesão de revestimentos de diamante obtidos pela técnica de HFCVD em substratos de metal submicrométricos. Estudou-se o efeito de diferentes teores de cobalto e tamanhos de grão de WC. Foram realizados ataques químicos de modo a preparar a superfície de WC-Co para a deposição de diamante, minimizando assim o efeito prejudicial do cobalto e melhorando a ancoragem mecânica do diamante. Produziram-se assim amostras com vários tipos de revestimento, nomeadamente, diamante microcristalino (MCD) e diamante nanocristalino facetado (f-NCD). Através das técnicas de microscopia electrónica de varrimento, espectroscopia de Raman, perfilometria e microscopia de força atómica, foi possível caracterizar os diferentes substratos e filmes de diamante. Foi estudado o comportamento tribológico dos diversos filmes...

Development and aplication of diamond coatings onto cutting tools to machine electrodes for mould industry; Desenvolvimento e aplicação de revestimentos de diamante para ferramentas de corte de eléctrodos para EDM da indústria de moldes

Cabral, Eduardo Gil Simões dos Santos
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Tese de Doutorado
ENG
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109.60172%
A área do de metal duro encontra actualmente um vasto campo de aplicações e por esse motivo é considerada uma área estratégica do ponto de vista tecnológico e científico. Salientam-se neste âmbito, o corte por arranque de apara, as ferramentas de estampagem, o corte de chapa e ferramentas para resistência ao desgaste. Compreende-se assim o elevado número de publicações e projectos de I&D dedicados nos últimos anos ao aumento do tempo de vida e desempenho de ferramentas. É bem conhecido que alguns materiais utilizados na indústria de moldes (alumínios e suas ligas) ou na produção de eléctrodos para electroerosão de penetração (grafite, cobre e suas ligas) são de difícil maquinação. Por esse motivo, as ferramentas de corte apresentam, geralmente, um reduzido tempo de vida. Neste contexto, o recurso a ferramentas com diamante policristalino como material de revestimento tem sido geralmente adoptado, apesar dos elevados custos que lhes está associado. Além disso, o revestimento de ferramentas de metal duro com filmes de diamante encerra algumas dificuldades tecnológicas, nomeadamente a adesão ao substrato Estudos previamente realizados demonstram que a fase de nucleação é determinante para o controlo do tamanho de grão do filme O presente trabalho de doutoramento teve como principal objectivo desenvolver novas soluções tecnológicas para a deposição de filmes de diamante com elevadas taxas de nucleação. Para o efeito...

Multilayered micro/nanocrystalline CVD diamond coatings for biotribology; Revestimentos multicamada de diamante CVD micro/nanocristalino para biotribologia

Salgueiredo, Ermelinda da Conceição Portela
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Tese de Doutorado
ENG
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109.55963%
In the present work multilayered micro/nanocrystalline (MCD/NCD) diamond coatings were developed by Hot Filament Chemical Vapour Deposition (HFCVD). The aim was to minimize the surface roughness with a top NCD layer, to maximize adhesion onto the Si3N4 ceramic substrates with a starting MCD coating and to improve the mechanical resistance by the presence of MCD/NCD interfaces in these composite coatings. This set of features assures high wear resistance and low friction coefficients which, combined to diamond biocompatibility, set this material as ideal for biotribological applications. The deposition parameters of MCD were optimized using the Taguchi method, and two varieties of NCD were used: NCD-1, grown in a methane rich gas phase, and NCD-2 where a third gas, Argon, was added to the gas mixture. The best combination of surface pre-treatments in the Si3N4 substrates is obtained by polishing the substrates with a 15 μm diamond slurry, further dry etching with CF4 plasma for 10 minutes and final ultrasonic seeding in a diamond powder suspension in ethanol for 1 hour. The interfaces of the multilayered CVD diamond films were characterized with high detail using HRTEM, STEM-EDX and EELS. The results show that at the transition from MCD to NCD a thin precursor graphitic film is formed. On the contrary...

Diamond microelectrodes for corrosion studies; Microeléctrodos de diamante para estudos de corrosão

Silva, Eduardo Luís Trindade da
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Tese de Doutorado
ENG
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109.83197%
Este trabalho teve como objetivos a produção, caracterização e aplicação de microelétrodos (MEs) de diamante como sensores amperométricos e potenciométricos em sistemas de corrosão nos quais a agressividade do meio e a presença de produtos de corrosão, constituem obstáculos que podem diminuir o desempenho, ou inviabilizar a utilização, de outros tipos de sensores. Os microeléctrodos são baseados em filmes finos de diamante dopado com boro (BDD – Boron Doped Diamond) depositados sobre fios de tungsténio afiados, através do método de deposição química a partir da fase vapor, assistida por filamento quente (HFCVD – Hot Filament Chemical Vapor Deposition). A otimização das diversas etapas de fabricação dos MEs deu origem ao desenvolvimento de um novo sistema de afiamento eletroquímico para obtenção destes fios e a várias opções para a obtenção dos filmes de diamante condutor e seu isolamento com resinas para exposição apenas da ponta cilíndrica. A qualidade cristalina dos filmes de diamante foi avaliada por espectroscopia de Raman. Esta informação foi complementada com uma caracterização microestrutural dos filmes de diamante por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), em que se fez a identificação da tipologia dos cristais como pertencendo às gamas de diamante nanocristalino ou microcristalino. Os filmes de BDD foram utilizados na sua forma não modificada...

Morfologia dos filmes de diamante depositados por chama de combustão oxi-acetileno

Edgar Alberto de Brito
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/05/1997 PT
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99.43468%
A síntese de diamante por chama de combustão tem despertado interesse de vários pesquisadores pela sua simplicidade e flexibilidade experimental, pois os crescimentos podem ser realizados em ambiente aberto à pressão atmosférica sem necessidade de câmaras especiais de confinamento, equipamentos de vácuo e fontes externas para o fornecimento de energia ao sistema. A energia necessária para ativação dos gases é fornecida pelas reações químicas de combustão. Aliada a esses fatos, o método apresenta ainda alta taxa de crescimento e possibilidade de obtenção de filmes de alta qualidade. Além da distribuição radial das espécies, outra característica do método de combustão é a alta velocidade dos gases que alteram a cinética e as espécies químicas no ambiente de crescimento, produzindo rápidas mudanças na morfologia e estrutura dos filmes depositados. Neste trabalho, estudamos a variação da morfologia dos filmes de diamante depositados em substrato de silício pelo método de combustão de oxi-acetileno, considerando a influência da temperatura de deposição e a taxa de mistura de gases. Os estudos foram efetuados à taxa de mistura R=[?O IND. 2?/?C IND. 2??H IND. 2?]= 1 variando a temperatura de 600 a 1050?GRAUS?C e à taxa variável de 0.80 a 1.05 mantendo a temperatura constante de 900?GRAUS?C para analisar...

Estudo exploratório da deposição de filmes de diamante em alguns substratos cerâmicos

Lucchese, Marcia Maria
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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99.6758%
o presente trabalho é um estudo exploratório a respeito da síntese de filmes de diamante via deposiçãoquímica a vapor (CVD) sobre alguns substratos cerâmicos: diboreto de titânio (TiB2), ítria (Y20a), zircão (ZrSi04), zircônia parcialmente e totalmente estabilizada com ítria (Zr02), pirofilita ( Al2Si4OlO(OHh), .alumina (Al2Oa) e nitreto de boro hexagonal (h-BN). Estes substratos foram produzidos, em sua maioria, a partir da sinterização de pós micrométricos em altas temperaturas. Além do estudo em relação a possíveis candidatos alternativos ao tradicional silício para o crescimento de filmes auto-sustentáveis, procuramos encontrar substratos onde o filme aderisse bem e cujas propriedades tribológicas pudessem ser melhoradas com o recobrimento com filme de diamante.Dentre os materiais selecionados, constatamos que a topografia da superfície relacionada à densidade de contornos de grão, desempenha um papel relevante na nucleação do diamante. Além disso, os materiais que favorecem a formação de carbonetos conduziram a melhores resultados na nucleação e crescimento do filme, indicando que a ação da atmosfera reativa do CVD com o substrato também contribui decisivamente para o processo de nucleação. A partir dos resultados obtidos...