Um método dosimétrico para avaliação da exposição à radiação ultravioleta foi estabelecido com os detectores Al2O3:C InLight e com o sistema leitor OSL microStar e software, da Landauer, associados às técnicas de Luminescência Opticamente Estimulada (OSL) e Luminescência Opticamente Estimulada Fototransferida (PTOSL). As etapas principais do trabalho foram: caracterização dos detectores Al2O3:C InLight, sem pré-condicionamento, em relação às fontes de RUV solar e artificial, utilizando a técnica OSL; caracterização dos detectores Al2O3:C InLight, pré-condicionados, em relação às fontes de RUV solar e artificial, utilizando a técnica PTOSL; e aplicações práticas dos detectores Al2O3:C InLight, sem pré-condicionamento e pré-condicionados, em locais de exposição à RUV solar e RUV artificial proveniente de processos de soldagens elétrica e TIG (Tungsten Inert Gas). Os detectores Al2O3:C InLight apresentaram respostas OSL e PTOSL satisfatórias em relação aos parâmetros: comprimento de onda, tempo de iluminação UV, irradiância, exposição radiante e dependência angular, quando expostos à RUV. Esses detectores mostraram estimulação máxima OSL e PTOSL para o comprimento de onda de 330 nm, o que os torna uma opção viável para detecção e dosimetria da radiação na faixa UVA. / A dosimetric method for the exposure evaluation to ultraviolet radiation was established with Al2O3:C InLight detectors and an OSL microStar reader and software, of Landauer, associated to the techniques of Optically Stimulated Luminescence (OSL) and Phototransferred Optically Stimulated Luminescence (PTOSL). The main phases of this work were: characterization of the Al2O3:C InLight detectors, without pre-conditioning, exposed to ultraviolet radiation (RUV) of solar and artificial sources, using the OSL technique; characterization of the Al2O3:C InLight detectors, pre-conditioned, exposed to RUV solar and artificial sources, using the PTOSL technique; practical applications of the Al2O3:C InLight detectors to the solar and artificial RUV, originating from TIG (Tungsten Inert Gas) and electric welding. The Al2O3:C InLight detectors presented satisfactory OSL and PTOSL responses in relation to the parameters: wavelength, UV illumination time, irradiance, radiance exposure and angular dependence to the RUV. Those detectors presented maximum OSL and PTOSL stimulation for the wavelength of 330 nm, showing that they are may be useful for UVA radiation detection and dosimetry.

ON A ETUDIE LES EQUILIBRES ENTRE DES SOLUTIONS AQUEUSES CHLORUREES OU NON ET DES MINERAUX DU SYSTEME SIO::(2)-AL::(2)O::(3)-NA::(2)O-K::(2)O. LES DONNEES THERMODYNAMIQUES SUR LES PHASES SOLIDES ET LA DISTRIBUTION DES ESPECES ALCALINES ENTRE IONS ET MOLECULES DANS LES SOLUTIONS CONCENTREES DE CHLORURES DE SODIUM ET DE POTASSIUM SONT L'OBJET DE LA PREMIERE PARTIE; LA SECONDE PARTIE TRAITE DE L'IMPORTANCE DES COMPLEXES QUE LES ALCALINS FORMENT AVEC LA SILICE ET SURTOUT L'ALUMINE DANS LE SYSTEME ETUDIE

The magnetic properties and growth mode of self-assembly alloy nonoclusters were interests to surface science. Our experiment focused on the growth behavior of Fe-Ag alloy nanoclusters on the ordered alumina templates. We carried out the experiment by scanning tuneling miscoscopy (STM) under an ultra high vacuum chamber with base pressure better than 5 x 10E-11 torr. The clean NiAl(001) surface was prepared by repeating argon sputtr and annealing. Subsequently, it was deposited 1000 L oxygen at elevated temperature to form the ordered alumina templates. Iron and silver nanoclusters were deposited simultaneously on Al2O3/NiAl(001) surface by electron-beam evaporators. We observed the alloy nanoclusters by STM at low temperature. By increasing the silver composition, the height and diameter of alloy nanoclusters was increase, but the increasing ratio of diameter is higher than that of height.

Oil storage tanks and their pipelines are mostly constructed under the ground. If the leaches are occurred, the soil pollution and the contamination of groundwater quality will influenced seriously. The soil of oil polluted sites is usually containing the huge amounts of volatile organic compounds (VOCs) and other organics. These VOCs is uncomfortable on physical body when they spread into atmosphere not only to cause the harm of human health but also to react into photochemical smog. Besides, the VOCs are probably reacting with nitrogen oxides into the problems of high concentrations of ozone. In this study, we used a regenerative catalytic oxidizer (RCO) to deal with VOCs in soil of the oil polluted sites. The RCO system was packed with self-made catalyst of 20 wt%CuMn/£^-Al2O3. Experimental results revealed 90¡Ó5% of the influent VOCs (C0=450-10,000 ppm) was thermally destruction with no catalyst in beds operated with a valve shifting time (ts) of 2 min, superficial gas velocities (Ug) of 0.37 m/s (evaluated at an influent air temperature of around 30¢J) and present maximum destruction temperature (TS) of 800-900¢J. With the catalyst packings and operation conditions of Ug=0.37 m/s and C0=450~10,000 ppm, the destruction efficiency of 93.35 and 96.5% were observed, respectively in average at TS of 600 and 650¢J. When Ug=1.11 m/s and C0=450-10,000 ppm, the destruction efficiency of 87.51 and 93.75% were observed, respectively in average at TS of 600 and 650¢J. The destruction efficiency of RCO is high at higher influent concentration of VOCs and low gas velocities at TS=600-650¢J.

Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Korrosionsbeständigkeit von gelöteten Metall-Keramik-Verbindungen gegenüber verschiedenen Medien mit geeigneten Untersuchungsmethoden zu bestimmen. Durch elektrochemische Messverfahren sind die Korrosionsvorgänge von metallischen Werkstoffen und ihren Fügeverbunden charakterisierbar. Es wird eine erhebliche Reduzierung der Prüfzeit gegenüber Prüfkammer- bzw. Realprüfungen erreicht. Die Auswertung der Untersuchungen ergab eine Korrelation zwischen Korrosionsbelastung und mechanischen Eigenschaften. Folgende Grundwerkstoffe und Aktivlote wurden für die Messungen verwendet: - Stähle: 1.0037, 1.4301, 1.4016 - Keramiken: Al2O3, ZrO2, SiC, Si3N4 - Lote: AgCu28-Basislot mit variierenden Titangehalten (Schwerpunkt Lot mit 3% Ti) Das Korrosionsverhalten der aktivgelöteten Metall-Keramik-Verbindungen wird entscheidend vom am stärksten korrosiv angegriffenen Teil der Probe bzw. des Bauteils bestimmt. Liegt ein chloridhaltiges Korrosionsmedium (3,5 % NaCl-Lösung) vor, dominiert der Metallpartner das Korrosionsverhalten. Die eingesetzten Stähle werden durch Lochfraß stark angegriffen. Dieser geht in flächigen Abtrag über und mit zunehmender anodischer Polarisation werden die Stähle regelrecht zerstört. In den Stählen enthaltene sulfidische Einschlüsse fördern den Korrosionsangriff. Dies wird besonders deutlich beim Stahl 1.4301, in dem sehr viele Mangansulfide zu finden sind. Die Korrosion der Lötnaht ist vergleichbar mit der des Stahles. Bei einem sulfathaltigen Korrosionsmedium (3,5 % Na2SO4-Lösung) wird zuerst die Lötnaht und dann der Stahl angegriffen. Dies wird neben der Lichtmikroskopie auch von den topographischen Messungen bestätigt. Im Falle der Verbindungen mit 1.4016 bewirken die Keramiken eine Verbreiterung des Passivbereiches im Vergleich zu Stahl, wenn auch bei höheren Stromdichten. Die Vorbelastung der Biegeproben durch anodische Polarisation bis 200 mV in 3,5 % NaCl-Lösung bewirkt die gleiche Schädigung wie die Exposition von 96 h im Salzsprühnebel gemäß DIN 50021 SS. Die Ergebnisse aus den Festigkeitsuntersuchungen an Verbindungen mit dem Stahl 1.4016 zeigen, dass gegenüber dem nichtkorrodierten Zustand die Festigkeit abnimmt. Dennoch erfolgt der Bruch in der Keramik und nicht in der Lötnaht. Mit der Bereitstellung von Stromdichte-Potential-Kurven steht ein Messverfahren zur schnellen und vergleichenden Bewertung von Metall-Keramik-Verbindungen hinsichtlich der Korrosionsanfälligkeit zur Verfügung. Die Schädigung der Verbindungen durch Korrosion bleibt im technisch beherrschbaren Bereich und steht somit dem Einsatz von Stahl als Verbindungspartner nicht entgegen.

In this thesis, a novel method of reducing the rear surface recombination in copper indium gallium (di) selenide (CIGS) thin film solar cells, using atomic layer deposited (ALD) Al2O3, has been evaluated via qualitative opto-electrical characterization. The idea stems from the silicon (Si) industry, where rear surface passivation layers are used to boost the open-circuit voltage and, hence, the cell efficiency. To enable a qualitative assessment of the passivation effect, Al/Al2O3/CIGS metal-oxide-semiconductor (MOS) devices with 3-50 nm oxide thickness, some post-deposition treated (i.e. annealed), have been fabricated. Room temperature capacitance-voltage (CV) measurements on the MOS devices indicated a negative fixed charge density (Qf) within the Al2O3 layer, resulting in a reduced CIGS surface recombination due to field effect passivation. After annealing the Al2O3 passivation layers, the field effect passivation appeared to increase due to a more negative Qf. After annealing have also indications of a lower density of interface traps been seen, possibly due to a stronger or activated chemical passivation. Additionally, the feasibility of using ALD Al2O3 to passivate the surface of CIGS absorber layers has also been demonstrated by room temperature photoluminescence (PL) measurements, where the PL intensity was about 20 times stronger for a structure passivated with 25 nm Al2O3 compared to an unpassivated structure. The strong PL intensity for all passivated devices suggests that both the chemical and field effect passivation were active, also for the passivated as-deposited CIGS absorbers.

This study is on the production and testing of an aluminum metal matrix composite. Metal Matrix Composites can be produced in several different ways. In this study, an aluminum matrix composite is produced by direct addition of the reinforcement ceramic into the liquid metal. The ceramic reinforcement for this process was a mixture of TiB2 and Al2O3 which was produced by means of a thermite reaction of reactants Al, B2O3 and TiO2 all in powder form with their respective stoichiometric amounts. This ceramic mixture was ground to fine powder size and then added to liquid aluminum in small percentages. After casting and taking samples of unreinforced alloy and reinforced alloys, their tensile strength and hardness as material properties were measured and compared. Another issue is the wetting of ceramic particles by molten Aluminum. The aim of the experiments in general is to find a better way to produce a composite material with desired mechanical properties.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2013-04-23T12:46:56Z No. of bitstreams: 1 Luciene Carvalho.pdf: 878421 bytes, checksum: bd74bd7628de44a85a4f2776c0680a24 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-23T12:46:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciene Carvalho.pdf: 878421 bytes, checksum: bd74bd7628de44a85a4f2776c0680a24 (MD5) Previous issue date: 2003 / Catalisadores Pt-Re-Sn/Al2O3-Cl foram avaliados na reforma de n-octano para produção de compostos aromáticos, especialmente xilenos, e foram comparados com o catalisador monometálico (Pt/Al2O3) e catalisadores bimetálicos (Pt-Re e Pt-Sn/Al2O3) correspondentes. As amostras foram preparadas por coimpregnação e impregnações sucessivas da alumina, com as soluções dos precursores metálicos. Os sólidos foram, então, secos (120oC), calcinados (500oC, 4h, ar) e reduzidos (500oC, 4h, H2). No caso das impregnações sucessivas, os sólidos foram calcinados e reduzidos após cada adição de metal. Os catalisadores contendo rênio foram previamente sulfetados com dissulfeto de carbono. As seguintes amostras foram preparadas (0,3% p/p de cada metal): Pt/Al2O3, Re/Al2O3 e Sn/Al2O3; (Pt+Re)/Al2O3, (Pt+Sn)/Al2O3, (Re+Sn)/Al2O3 e (Pt+Re+Sn)/Al2O3, preparados por coimpregnação; Pt-Re/Al2O3, Pt-Sn/Al2O3, Pt-Re-Sn/Al2O3, Pt-Sn-Re/Al2O3, Re-Pt-Sn/Al2O3, Re-Sn-Pt/Al2O3, Sn-Pt-Re/Al2O3, Sn-Re-Pt/Al2O3, preparados por impregnações sucessivas. As funções ácida e metálica dos catalisadores foram avaliadas através das reações modelo de isomerização de n-pentano e desidrogenação de ciclohexano, respectivamente. A tiotolerância dos catalisadores foi avaliada na desidrogenação de ciclo-hexano. As amostras também foram caracterizadas por análise elementar, redução à temperatura programada (TPR), espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR) de CO adsorvido, quimissorção de H2, microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e difração de elétrons (ED). Após os testes de isomerização de n-pentano e reforma de n-octano, as amostras foram analisadas por oxidação à temperatura programada (TPO). Observou-se que a atividade de desidrogenação da platina foi reduzida por rênio e/ou estanho, e este efeito foi mais forte com o estanho. As energias de ativação na desidrogenação de ciclo-hexano foram mais afetadas pelo estanho, que modificou os sítios ativos, produzindo outros de atividade mais baixa. Ambos os metais podem formar ligas com a platina, como mostrado pelos experimentos de TPR e ED. Estes metais tornam a platina mais rica em elétrons, diminuindo sua capacidade de quimissorção. A existência deste efeito eletrônico foi confirmada por FTIR de CO adsorvido. O enriquecimento eletrônico da platina também afetou a tiotolerância, uma vez que a ligação Pt-S tornou-se mais forte. Por isso, os catalisadores bimetálicos apresentaram uma tiotolerância mais baixa do que o catalisador monometálico, e os trimetálicos foram ainda mais susceptíveis ao envenenamento por enxofre, devido à ação conjunta dos dois metais sobre a platina. Nas amostras preparadas por coimpregnação, o envenenamento foi mais severo, por causa do melhor contato entre os metais. A função ácida também foi afetada pela presença de estanho e rênio, principalmente na forma de óxidos. Nos catalisadores trimetálicos, efeitos positivos foram encontrados quando o estanho foi adicionado primeiro, porque o óxido de estanho reduziu a quantidade de sítios ácidos mais fortes da alumina, produzindo uma acidez mais conveniente às reações de isomerização e ciclização. Dessa forma, o catalisador Sn-Pt-Re-S/Al2O3 foi o mais promissor em reforma de n-octano, com a mais alta seletividade a xilenos, maior estabilidade e produção de gases mais baixa. O catalisador trimetálico coimpregnado mostrou um desempenho similar e tem a vantagem adicional de não precisar ser previamente sulfetado. / Salvador

Orientador: Prof. Dr. Humberto Naoyuki Yoshimura / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2014. / O aumento da relação carga-lubrificante nos veículos automotores tem causado efeitos adversos no atrito e desgaste dos componentes e a regulamentação dos níveis de emissões indica a necessidade de substituição do tradicional aditivo organometálico, dialquil ditiofosfato de zinco (ZDDP), usado em lubrificantes. Neste trabalho estudaram-se os efeitos de adições de partículas submicrométricas em um óleo básico mineral parafínico nas propriedades de atrito e desgaste, visando substituir o aditivo ZDDP. Partículas submicrométricas de ZnO e Al2O3 modificadas com ácido oleico foram adicionadas separadamente em óleo mineral formando lubrificantes coloidais As características da adição de 0,5% destas partículas em suspensão foram comparadas ao aditivo ZDDP, e ambos lubrificantes coloidais apresentaram estabilidade satisfatória determinadas através de análise de viscosidade e espectroscopia FTIR. Os ensaios foram realizados em tribômetro Four Ball (ASTM D4172) com três níveis de carregamento (147, 392 e 588 N), e neste tribossistema foram medidos o coeficiente de atrito e a temperatura do lubrificante. As características de desgaste nas esferas de aço (52100) e a incorporação de partículas (tribofilme) na região de contato foram analisadas por microscopias óptica, confocal e eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que o lubrificante com Al2O3 apresentou menor coeficiente de atrito e variação da temperatura do lubrificante, enquanto a adição de ZnO mostrou o melhor comportamento anti-desgaste e capacidade de carga, ambos em cargas de 147 e 392 N. O melhor desempenho em desgaste em extrema pressão (588 N) foi observado para o aditivo ZDDP. Os resultados mostram a viabilidade da utilização de partículas coloidais cerâmicas como aditivos de óleos lubrificantes em substituição ao ZDDP em solicitações de cargas baixas e moderadas. / The increase in the load-lubricant ratio in vehicle engines has caused adverse effects on the friction and wear of components, and the regulation of emissions indicates the need for replacement of the traditional organometallic additive, zinc dialkyl dithiophosphate (ZDDP), used in lubricants. In this work the effects of additions of submicrometrics particles in a paraffinic mineral base oil on the friction and wear properties aiming to replace ZDDP additive were studied. Submicron ZnO and Al2O3 particles modified with oleic acid were individually added in mineral oil forming colloidal lubricants. The characteristics of 0.5 wt% addition of particles in suspension were compared to the ZDDP additive, and both colloidal lubricants presented satisfactory stability determined by viscosity analysis and FTIR spectroscopy. The tests were performed using a Four Ball tribometer, (ASTM D4172) in three levels of loading (147, 392 and 588 N), and in this tribosystem the coefficient of friction and temperature of lubricant were measured. The wear characteristics on steel (52100) spheres and the retention of particles (tribofilm) on the contact region were analyzed by optical, confocal and scanning electron microscopies. The results showed that the addition of Al2O3 resulted in lower friction coefficient and variation of lubricant temperature, while the addition of ZnO presented the best antiwear behavior and load carrying capacity, both at loads of 147 and 392 N. The best wear performance at extreme pressure (588 N) was observed for the ZDDP additive. The results showed the feasibility of using colloidal ceramic particles as additives in lubricating oils for replacement of ZDDP in low and moderate load conditions.

Orientador: Prof. Dr. Segundo Nilo Mestanza Muñoz / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2014. / O presente trabalho de tese tem como principal objetivo o uso de nanoparticulas de Germanio (Ge) enterradas no oxido de porta de capacitores MOS (Metal-Oxido-Semicondutor), como possiveis centros de armazenamento de carga para aplicacoes em dispositivos de memoria de porta flutuante discreta. Para isto, uma primeira parte da pesquisa e dedicada a sintese e caracterizacao das nanoparticulas de Ge, com a finalidade de estabelecer os parametros de crescimento que permitam a obtencao de nanoparticulas com altas densidades, diametros de alguns nanometros e distribuicoes uniformes dentro do oxido. Com este proposito, um conjunto de amostras foram feitas em diferentes temperaturas e tempos de crescimentos utilizando o metodo de Deposicao Quimica em Fase Vapor em Baixas Pressoes (Low Pressure Chemical Vapor Deposition: LPCVD) como tecnica de fabricacao. Uma vez obtidas, as nanoparticulas foram caracterizadas estruturalmente utilizando as tecnicas Elipsometria, Microscopia de Forca Atomica (MFA), Espectroscopia Raman (ER), Microscopia Eletronica de Varredura (MEV), Espectroscopia de raios X por Dispersao de Energia (EXD) e Difracao de Raios X (DRX). Mediante estas caracterizacoes foi possivel verificar a formacao de nanoparticulas cristalinas de Ge sobre o oxido (SiO2) com altas densidades (da ordem de 1012 cm-2) e diametro medio < 10nm, bem como projetar o conjunto de parametro de processo a ser utilizados durante a fabricacao dos capacitores MOS. Uma vez obtidos os dispositivos, caracterizacoes eletricas foram realizadas mediante a analises das curvas de histereses de Capacitancia vs. Tensao (C-V) em alta frequencia (1MHz), Correntes vs. Tensao (I-V) e Tensao vs. tempo (V-t). Desta analise foi possivel testar as propriedades de memorias dos capacitores atraves do parametro gjanela de memoriah (memory window) obtido da largura das curvas de histereses C-V. Das curvas I-V determinamos os regimes de funcionamento de tensao e corrente dos capacitores bem como o mecanismo de transporte que os caracteriza, que no nosso caso foi o tunelamento Fowler-Nordheim (F-N). Para fundamentar essa afirmacao, foram simuladas as curvas I-V teoricas segundo este mecanismo de transporte (F-N) a partir do modelo estabelecido por Chakraborty et. al., e comparadas com os resultados experimentais obtidos. A partir desta simulacao, foi possivel determinar a influencia que as nanoparticulas de Ge enterradas dentro do oxido de porta, tem no desempenho final dos dispositivos. Das curvas V-t foi possivel estimar, com uma boa aproximacao, os tempos de descarga dos nossos dispositivos mediante o uso de um circuito RC em serie. Como resultado final foram obtidos dispositivos com janelas de memoria de 11.92V, densidade de carga armazenada por nanoparticula de 6.61~1012 cm-2 e tempos de descarga de ~201.8¿Ês. Tambem se comprovou que a presenca de nanoparticulas de Ge no oxido leva a diminuicao da barreira de potencial oxido de tunelamento/substrato de silicio, bem como melhora as propriedades dieletricas do oxido. / The present work has as main goal, the use of germanium (Ge) nanoparticles embedded in the gate oxide of MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) capacitors, as possible centers of charge storage for discrete-floating gate memory devices applications. For this, the first part of the research is devoted to the synthesis and characterization of Ge nanoparticles in order to establish the growth parameters which allow obtaining nanoparticles with high densities, diameters of a few nanometers and uniform distribution within the oxide. With this purpose, a set of samples were made at different growth temperatures and times, using the method of Low Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD), as fabrication technique. Once nanoparticles were obtained, structural characterizations were performed using the following techniques: Ellipsometry, Atomic Force Microscopy (AFM), Raman Spectroscopy (RS), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) and X-ray Diffraction (XRD). Through these characterizations it was possible to verify the formation of crystalline Ge nanoparticles above the oxide (SiO2), with a high densities (in the order of 1012 cm-2) and an average diameter < 10nm, as well as designing the set of process parameter to be used during the fabrication of MOS capacitors. Once the devices were made, electrical characterizations were performed by analysis of hysteresis curves Capacitance vs. Voltage (C-V) for high frequency (1MHz), Current vs. Voltage (I-V), and voltage Vs. Time (V-t). From I-V curves, we determine the voltage and current operation regimes of the capacitors as well as the transport mechanism that characterizes them, which in our case was Fowler-Nordheim tunneling (F-N). To support this claim, the theoretical I-V curves were simulated under this transport mechanism (F-N) from the model established by Chakraborty et. al. and were compared with the experimental results. From this simulation, it was possible to determine the influence that the presence of the Ge nanoparticles embedded in the gate oxide has on the final performance of the devices. From V-t curves, it was possible to estimate with a good approximation, the discharge time of our devices by using an RC series circuit. As a final result, were obtained devices with memory windows of 11.92V, charge density stored for nanoparticle of 6.61 ~ 1012 cm-2 and discharge times of ~201.8¿Ês. Also we observed that the presence of Ge nanoparticles in the oxide leads to a decrease of the potential barrier between the tunneling oxide and silicon substrate, and improve the dielectric properties of the oxide.