Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-06-02T16:53:40Z No. of bitstreams: 1 469858 Texto Completo.pdf: 7135001 bytes, checksum: 232fdeb10ae43ec70dca9941fb5b3828 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-02T16:53:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 469858 Texto Completo.pdf: 7135001 bytes, checksum: 232fdeb10ae43ec70dca9941fb5b3828 (MD5) Previous issue date: 2015-03-24 / Ternary alloys of III-V semiconductor materials, in particular Ga1-xInxSb, are ideal candidates for substrates because of the possibility to define the lattice constant as a function of concentration of the third element, indium, enabling the adjustment of the lattice parameter in accordance to the subsequent epitaxial layer. Therefore, the mono-crystallinity of the epitaxial layer is favored and the tensions at the interface layer/substrate are reduced, allowing to numerous possibilities and applications. Aluminum (Al) is considered an isoelectric dopant for Ga and In, meaning that it does not change the number of charge carriers, but increases the mobility in GaSb crystals. When Al is added to the Ga1-xInxSb ternary alloy, it can have influence over native defects passivating and/or compensating them. To understand the influence of Al on the distribution of indium (In) in ternary alloys of Ga1-xInxSb, pure and doped Ga0,8In0,2Sb crystals were obtained with approximately 1020 atoms/cm3 of Al using a vertical Bridgman system.Analysis by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectrometry (EDS), X-ray diffraction (XRD), particle induced X-ray emission (PIXE) and particle induced gamma ray emission (PIGE) were used for the structural and compositional characterization of the crystals. The obtained crystals of Ga0,8In0,2Sb, doped with aluminum or not, exhibited segregation of the third element, however, for Ga0,8In0,2Sb:Al crystals the segregation decreased. The crystals of Ga0,8In0,2Sb:Al presented a good structural homogeneity when compared to the undoped alloy, and they were free from cracks and micro cracks. All of the obtained crystals presented precipitates, twins and grains with different concentrations of In. In the crystals doped with aluminum, single regions were observed in the solidification direction, which can be associated to a more uniform distribution of indium.The small compositional variation observed in the crystals, in radial direction, and measured by PIXE, may be related to the solid-liquid interface?s quasi-equilibrium behavior. The results indicated that aluminum has influenced the indium distribution in the crystals, in the solidification direction, and the electrical properties imply that the aluminum may have contributed to the generation of accepter defects such as GaSb, InSb e AlSb, wherein the number of charge carriers increased in the doped crystals. The possibility of complex defects generation such as (VGaGaSb), (VGaInSb) e (VGaAlSb) cannot be excluded, since the charge mobility in the doped crystals decreased. / Ligas tern?rias de materiais semicondutores III-V, nomeadamente Ga1-xInxSb, s?o candidatas ideais para substratos, pois a possiblidade de se definir a constante de rede em fun??o da concentra??o do terceiro elemento, o ?ndio, possibilita o ajuste do par?metro de rede de acordo com a camada epitaxial subsequente. Desta forma, a monocristalinidade da camada epitaxial ? favorecida e as tens?es na interface camada/substrato s?o diminu?das, introduzindo in?meras possibilidades e aplica??es. O alum?nio (Al) ? considerado um dopante isoel?trico do Ga e do In, isto ?, n?o altera o n?mero de portadores de carga, mas aumenta a mobilidade em lingotes de GaSb. Ao ser adicionando na liga tern?ria Ga1-xInxSb, pode influenciar passivando e/ou compensando os defeitos nativos. Para compreender a influ?ncia do Al na distribui??o do ?ndio (In) em ligas tern?ria de Ga1-xInxSb, foram obtidos lingotes de Gao,8In0,2Sb puros e dopados com aproximadamente 1020 ?tomos/cm3 de Al em um sistema Bridgman vertical.An?lises por microscopia eletr?nica de varredura (MEV), espectroscopia por dispers?o de energia (EDS), difra??o de raios X (XRD), emiss?o de raios X induzida por part?culas (PIXE) e emiss?o de raios gama induzida por part?culas (PIGE) foram utilizadas para a caracteriza??o estrutural e composicional dos lingotes. Os lingotes de Ga0,8In0,2Sb obtidos, dopados ou n?o com alum?nio, apresentaram segrega??o do terceiro elemento, por?m, para os lingotes Ga0,8In0,2Sb:Al a segrega??o foi menor. Os lingotes de Ga0,8In0,2Sb:Al apresentaram uma boa homogeneidade estrutural, livres de fissuras e micro trincas, quando comparados ? liga n?o dopada. Todos os lingotes obtidos apresentam forma??o de precipitados, maclas e gr?os com diferentes concentra??es de In. Nos lingotes dopados com alum?nio foram observadas regi?es com pequena quantidade de gr?os na dire??o da solidifica??o, que podem ser atribu?das a uma distribui??o do ?ndio mais uniforme. A pequena varia??o composicional observada nos lingotes, no sentido radial, mensurada por PIXE, pode ser atribu?da ao comportamento pr?ximo ao equil?brio da interface s?lido-liquido.Os resultados obtidos sugerem a influ?ncia do alum?nio na distribui??o de ?ndio nos lingotes, na dire??o da solidifica??o, ao mesmo tempo que as propriedades el?tricas sugerem que o alum?nio possa ter contribu?do para a gera??o de defeitos aceitadores como GaSb, InSb e AlSb, sendo que o n?mero de portadores de carga aumentou nos lingotes dopados. N?o se exclui a possibilidade da gera??o de defeitos complexos como (VGaGaSb), (VGaInSb) e (VGaAlSb), uma vez que a mobilidade das cargas nos lingotes dopados diminuiu.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 412714.pdf: 7415116 bytes, checksum: 8a78dd0f87fb8b9a8afee7db246724c9 (MD5) Previous issue date: 2009-03-27 / Neste trabalho analisou-se a influ?ncia da estrutura bruta de solidifica??o nas condi??es de tratamentos t?rmicos de solubiliza??o e envelhecimento natural da liga Al-4,0%Cu, em peso. Para os experimentos foi utilizado um forno vertical que permite solidifica??o in situ e resfriamento do molde com ar comprimido. A liga Al- 4%Cu foi fundida a 720?C em lingoteira em a?o inoxi d?vel AISI 304 resfriado na base, permitindo condi??es de solidifica??o unidirecional vertical ascendente. Termopares tipo K foram posicionados ao longo da altura do lingote. Amostras longitudinais e transversais foram analisadas quanto ? macroestrutura e microestrutura, e correlacionadas com as condi??es de solidifica??o, determinadas a partir dos perfis t?rmicos obtidos durante a solidifica??o dos lingotes. Posteriormente, as mesmas foram submetidas a tratamentos t?rmicos de solubiliza??o em temperatura de 540?C em diferentes tempos: 7h, 8h e 9h, seguidos por resfriamento em ?gua a 25?C, e envelhecidas naturalmente. Ap?s a solubiliza??o e durante o envelhecimento natural, as amostras foram caracterizadas por an?lises metalogr?ficas e medi??es de dureza Brinell. Os tratamentos t?rmicos realizados demonstraram a influ?ncia da estrutura bruta de fus?o sobre as caracter?sticas estruturais nas condi??es analisadas, onde estruturas colunares mais refinadas e com menores espa?amentos dendr?ticos apresentaram valores de dureza maiores durante as primeiras etapas do envelhecimento, atingindo at? 50% de aumento em rela??o ? condi??o fundida.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 429509.pdf: 1709530 bytes, checksum: 382afaa2fdbfe7828c131a0990c2e43c (MD5) Previous issue date: 2011-01-26 / A energia solar fotovoltaica baseada na convers?o direta da energia solar em el?trica pode ser uma alternativa para a diversifica??o da matriz energ?tica. O objetivo deste trabalho est? centrado no desenvolvimento e na an?lise da deposi??o de pasta de Al por serigrafia e queima/difus?o em forno de esteira para a forma??o de campo retrodifusor em l?minas de Si monocristalino. A difus?o de Al foi implementada em dois diferentes processos. Foi realizada a difus?o/queima da pasta Al e queima da pasta de Ag em passos independentes e, queima/difus?o das pastas em passo simult?neo. Com o primeiro processo produziram-se c?lulas com efici?ncia m?dia (ηm?dia) de 11,5 % e m?xima de 12,0 %, mas com problemas de forma??o de aglomerados de Al na superf?cie posterior. Com o segundo processo, os melhores resultados foram para temperatura de queima/difus?o de 860 ?C e velocidade de esteira (VE) de 150 cm/min e para temperatura de 890 ?C e VE de 180 cm/min. Para o primeiro par de par?metros, a ηm?dia foi de 12,4 % e a m?xima de 12,8 %. Para o segundo, o valor da ηm?dia foi de 12,5 % e o m?ximo de 12,6 %. Considerando a temperatura de 900 ?C e VE de 190 cm/min, a ηm?dia foi de 12,4 %. Observou-se que o comprimento de difus?o dos portadores minorit?rios foi menor que a espessura das l?minas de sil?cio utilizadas neste trabalho. As tens?es de circuito aberto ficaram da ordem de 30 mV menor do que c?lulas solares similares fabricadas no NT-Solar que usaram Al de alta pureza depositado por evapora??o em alto v?cuo, indicando que os processos realizados produzem um BSF de baixa qualidade.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 430141.pdf: 18949204 bytes, checksum: f61cc5ef0611744de4cd8b7f58b9f3d1 (MD5) Previous issue date: 2011-01-26 / A produ??o de energia el?trica diretamente a partir da convers?o da energia solar, denominada de energia solar fotovoltaica, ganha destaque pelo baixo impacto ambiental. O principal dispositivo desta tecnologia ? a c?lula solar, sendo o material mais utilizado o sil?cio. As c?lulas solares s?o associadas eletricamente e encapsuladas com a finalidade de formar o m?dulo fotovoltaico. Os objetivos desta tese est?o centrados na otimiza??o, no desenvolvimento e na an?lise de c?lulas solares n+np+ em Si-FV-FZ, tipo n, com emissor posterior p+ formado pela difus?o de pasta de alum?nio em forno de esteira. A otimiza??o por simula??o de uma c?lula solar ? uma etapa importante que precede o desenvolvimento do dispositivo. Nesta etapa, al?m de utilizar o programa computacional PC-1D foi criado um programa na linguagem Visual Basic, denominado MonoCel. Para a simula??o de c?lulas solares com malha de metaliza??o formada por evapora??o em alto v?cuo obteve-se a efici?ncia de 16,8 %, valor 1 % absoluto maior que para o caso da malha de metaliza??o ser formada por serigrafia, que foi de 15,8 %. A partir dos resultados das simula??es, constatou-se que o processo para fabrica??o de c?lulas solares com metaliza??o por serigrafia pode ser mais vi?vel que a evapora??o em alto v?cuo, pois a diferen?a na efici?ncia n?o ? elevada e a t?cnica ? relativamente mais simples. A otimiza??o experimental do processo de textura??o das l?minas de sil?cio resultou na reflet?ncia de 12 %, valor t?pico para uma superf?cie formada por micropir?mides em sil?cio monocristalino. Com a otimiza??o experimental da regi?o de campo retrodifusor frontal de f?sforo, foi obtido um valor de resist?ncia de folha de (36 ? 4) Ω/□ a partir da difus?o de f?sforo com POCl3 em forno convencional. Constatou-se que ap?s a difus?o de f?sforo, ocorreu gettering para temperatura e tempos espec?ficos. Tamb?m se verificou que o tempo de vida dos portadores minorit?rios ao final do processamento das c?lulas solares ? ligeiramente maior que o valor inicial. Foi analisada a influ?ncia da ordem dos passos de queima da pasta de metaliza??o na face frontal e de difus?o/queima da pasta de alum?nio, da passiva??o 27 da superf?cie, do fluxo de ar seco no passo de difus?o/queima da pasta de alum?nio, da temperatura de difus?o/queima da pasta de alum?nio e da velocidade da esteira nas caracter?sticas el?tricas dos dispositivos fabricados. Com o processo de fabrica??o de c?lulas solares com estrutura n+np+ com emissor posterior localizado de alum?nio foram obtidas c?lulas solares com efici?ncia pr?xima a 9,5 %. As melhores c?lulas solares foram processadas na temperatura de difus?o/queima da pasta de alum?nio de 900 ?C e velocidade da esteira de 140 cm/min. A efici?ncia est? limitada pelos baixos valores de VOC e FF alcan?ados. Tamb?m se verificou que a forma??o do emissor posterior localizado resulta em c?lulas solares com maior efici?ncia que o emissor homog?neo.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 446087.pdf: 2601196 bytes, checksum: 9b517c13bef691d2323945d0aa6cf768 (MD5) Previous issue date: 2013-01-10 / The goal of this work was to develop solar cells with aluminum back surface field by using the aluminum paste PV 381. Specifically, the influence of the metallization process on the rear was evaluated, the firing temperature of the metallization pastes and diffusion of Al was experimentally optimized, solar cells with phosphorus diffusied on the front face and on both sides were compared, the effect of passivation in the region of the back surface field and the surface density of the Al paste deposited on the back surface field were evaluated. Cells processed with phosphorus diffusion on both sides and rear metallization with busbars deposited before the deposition of the paste Al on all surface with exception of the regions with the busbars presented the best results. The best cell with an efficiency of 13.6 % was processed with temperature for drying the paste of Ag and Al of 300 ? C and 270 ? C respectively. The belt speed during the firing of the pastes affects slightly the efficiency of the devices. The initial minority carrier lifetime increased of 30 μs to 120 μs, after diffusion of phosphorus and remained at the value of about 200 μs after drying and firing the three metallization pastes. For solar cells with only diffusion of phosphorus on the front face, the silicon dioxide passivation on rear face reduced the efficiency. The best average efficiency of 15 % was obtained with aluminum diffusion/firing at 840 ?C and 870 ?C in devices with two layers of Al paste. Electrical parameters of the best solar cell were: Voc = 592 mV, Jsc = 33.5 mA/cm2, FF = 0.76 and efficiency of the 15.1 %. In this case, the average minority carrier diffusion length was of 1280 μm. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver c?lulas solares com campo retrodifusor de alum?nio, a partir da pasta de alum?nio PV 381. Especificamente, avaliou-se a influ?ncia da metaliza??o na face posterior, otimizou-se experimentalmente a temperatura de queima das pastas de metaliza??o e da difus?o de Al, compararam-se c?lulas solares com difus?o de f?sforo na face frontal e em ambas as faces, avaliou-se a influ?ncia da passiva??o na regi?o do campo retrodifusor e da densidade superficial da pasta de Al que forma o campo retrodifusor. As c?lulas processadas com difus?o de f?sforo em ambas as faces e metaliza??o posterior com barras coletoras depositadas antes da pasta de Al depositada em toda a superf?cie com exce??o das regi?es com as barras coletoras apresentaram os melhores resultados. A melhor c?lula, com efici?ncia de 13,6 %, foi processada com a temperatura para a secagem da pasta de Ag e de Al de 300 ?C e de 270 ?C, respectivamente. Constatou-se que a velocidade da esteira nos processos de queima das pastas met?licas praticamente n?o afetou a efici?ncia dos dispositivos. O tempo de vida dos portadores de carga minorit?rios inicial de 30 μs aumentou para 120 μs, ap?s a difus?o de f?sforo e permaneceu com o valor de aproximadamente 200 μs ap?s a secagem e queima das tr?s pastas met?licas. Para c?lulas solares com difus?o de f?sforo somente na face frontal, a passiva??o com di?xido de sil?cio na face posterior piorou a efici?ncia. A melhor efici?ncia m?dia, de 15 %, foi obtida com a temperatura de queima/difus?o de 840 ?C e 870 ?C, em dispositivos com duas camadas de pasta de Al. Os par?metros el?tricos da melhor c?lula solar foram: Voc = 592 mV, Jsc = 33,5 mA/cm2, FF = 0,76 e efici?ncia de 15,1 %. Neste caso, o comprimento de difus?o dos portadores de carga minorit?rios m?dio foi de 1280 μm.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 452300.pdf: 1439969 bytes, checksum: 5e2e2d1d0059b8b7556d1755c0aa069a (MD5) Previous issue date: 2013-09-30 / The aim of this thesis was the development of industrial bifacial solar cell on ntype FZ-Si and Cz-Si wafers, metallized by screen printing. The boron diffusion was performed with the dopant PBF-20. The sequence of the dopant (B and P) diffusion was assessed and in a process the oxidation was done at the same thermal step of boron diffusion. Bifacial solar cells were developed in FZ-Si wafers using the process with phosphorus diffusion before the boron diffusion. The best solar cell was processed with boron diffusion at 1000? C during 20 minutes and achieved 14.3% (emitter) and 13.7% (back surface field) efficiencies. With boron diffusion before the phosphorus diffusion and oxidation in the same step that the boron diffusion, the best solar cell was developed with the oxidation of 30 minutes. The firing process of metal pastes was performed at 860 ?C and belt speed of 240 cm/min. The best bifacial solar cell reached 13.5% (face with phosphorus) and 11.8% (side with boron) efficiencies. The fill factor of 0.61 (emitter) limited the efficiency. Bifacial solar cells were developed on Cz-Si wafers, with boron diffusion before the phosphorus diffusion. The best efficiency was achieved with oxidation of 40 minutes. The increase of oxygen flow produced solar cells with greater uniformity of efficiency. However, when the solar cells were processed in the presence of nitrogen, the efficiency was reduced mainly in the emitter. The firing temperature of the best solar cell was 840 ?C and the belt speed was 200 cm/min. The efficiency was of approximately 13.3 % in both faces. When illuminated by the emitter, the solar cells developed in both kinds of substrate showed similar efficiency of 13.3 % -13.5 %. In the back surface filed, the efficiency of solar cells processed in FZ-Si was limited by fill factor. / O objetivo desta tese foi o desenvolvimento de c?lulas solares bifaciais industriais com metaliza??o por serigrafia, em l?minas de sil?cio Si-FZ e Si-Cz, ambas tipo n. A difus?o de boro foi realizada com o dopante PBF-20. Avaliou-se a ordem da difus?o dos dopantes e em um processo a oxida??o foi realizada na mesma etapa t?rmica da difus?o de boro. Para o processo com difus?o de f?sforo antes da difus?o de boro foram desenvolvidas c?lulas solares bifaciais em l?minas de Si-FZ. A melhor c?lula solar foi processada com difus?o de boro na temperatura de 1000 ?C e o tempo de 20 minutos e alcan?ou a efici?ncia de 14,3 % (emissor) e 13,7 % (campo retrodifusor). Do processo com difus?o de boro antes da difus?o de f?sforo e oxida??o na mesma etapa que a difus?o de boro, a melhor c?lula solar foi obtida com o tempo de oxida??o de 30 minutos. O processo de queima das pastas met?licas foi realizado na temperatura de 860 ?C e velocidade de esteira de 240 cm/min. A melhor c?lula solar bifacial alcan?ou a efici?ncia de 13,5 % (face com f?sforo) e de 11,8 % (face com boro). O fator de forma, de 0,61 (emissor) limitou a efici?ncia. Foram desenvolvidas c?lulas solares bifaciais em l?minas de Si-Cz, com difus?o de boro antes da difus?o de f?sforo. A melhor efici?ncia foi obtida para o tempo de oxida??o de 40 minutos. Constatou-se que o aumento da vaz?o de oxig?nio contribuiu para que as c?lulas solares apresentem efici?ncia mais uniforme. Por?m, quando as c?lulas solares foram processadas na presen?a de somente nitrog?nio, a efici?ncia foi reduzida, principalmente na face com o emissor. A melhor c?lula solar foi desenvolvida na temperatura de queima de 840 ?C e velocidade de esteira de 200 cm/min e apresentou a efici?ncia de aproximadamente 13,3 %. Na face com o emissor, as c?lulas solares desenvolvidas com os dois tipos de substrato apresentaram efici?ncia similar da ordem de 13,3 % - 13,5 %. Na face do campo retrodifusor, a efici?ncia das c?lulas solares processadas em Si-FZ foi limitada pelo fator de forma.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 393121.pdf: 406310 bytes, checksum: 23e8baa18c7d49b0a33e7c6c6370fd48 (MD5) Previous issue date: 2007-07-29 / Os objetivos desta disserta??o s?o comparar e analisar o gettering por alum?nio, na estrutura n+pp+ de c?lulas solares, depositado e difundido por diferentes t?cnicas sobre l?minas de sil?cio crescido pelo m?todo Czochralski. A regi?o p+ foi implementada em fornos convencionais e de processamento t?rmico r?pido, empregando dois tipos diferentes de deposi??o: a evapora??o de alum?nio em alto v?cuo e a deposi??o B. Nas difus?es em fornos convencionais com evapora??o de alum?nio, houve uma redu??o no tempo de vida dos portadores minorit?rios. Foram alcan?ados aumentos no tempo de vida dos portadores minorit?rios significativos ap?s a deposi??o B e s?o difundido em fornos convencionais. Ao final do processo, valores da ordem de 180 μs foram encontrados, correspondendo a um aumento de 240%. Para as difus?es ap?s a deposi??o B de alum?nio em fornos de processamento t?rmico r?pido, os melhores valores para os tempos de vida encontrados s?o da ordem de 116 μs em m?dia inferiores ? difus?o em forno convencional. Com base nos resultados da difus?o em forno convencional de alum?nio evaporado, foram implementados quatro processos de fabrica??o de c?lulas solares com metaliza??o por serigrafia. Nos dois primeiros testes, a efici?ncia m?xima foi de 8,7%, limitada pelo processo de metaliza??o, principalmente na face posterior. Este problema foi superado nos dois ?ltimos lotes e a efici?ncia m?dia obtida em c?lulas de 4 cm2 foi de 11%. O valor m?ximo foi de 13,6%, t?pico de c?lulas industriais com este tipo de metaliza??o

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-10-08T19:34:57Z No. of bitstreams: 1 475596 - Texto Completo.pdf: 2569646 bytes, checksum: 87f00d99521e4a5c1546b918ddaa178b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-08T19:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 475596 - Texto Completo.pdf: 2569646 bytes, checksum: 87f00d99521e4a5c1546b918ddaa178b (MD5) Previous issue date: 2015-08-26 / The main objective of this work was to analyze the solutioning and artificial aging heat treatments of aluminum-copper casting alloys, composed of two distinctive copper contents: 2.5% and 3.5%, unidirectionally solidified in an instrumented metal-mold system. Solidification parameters such as solidification velocities, thermal gradients and cooling rates were determined from cooling curves obtained by thermal analysis. Macrostructures and microstructures of ingots were analyzed in relation to parameters such as columnar-equiaxed transition (CET) and the secondary dendrite arm spacing (SDAS). The heat treatments were performed in order to better understand the solutioning and artificial aging processes of copper in the aluminum matrix. The results concerning to the solidification parameters have permitted to obtain expressions for solidification velocities, thermal gradient and cooling rates as a function of examined alloys. Relationship among solidification conditions, structural formation and hardness were also obtained [SDAS=f(TRL); HB=f(SDAS)]. The Al-3.5wt%Cu alloy has show smaller dendritic arm spacing (10%), higher columnar zone (12%), higher hardness in the as-cast condition (8%), as well as better response to the heat treatments than the examined Al-2.5wt%Cu. / O principal objetivo deste trabalho foi analisar a solubiliza??o e envelhecimento artificial da liga alum?nio-cobre, compostas por dois diferentes percentuais de cobre: 2,5%, e 3,5%, solidificadas unidirecionalmente em sistema metal/molde instrumentado. Os principais par?metros de solidifica??o, como velocidades de solidifica??o, gradientes t?rmicos e as taxas de resfriamento foram determinados a partir das curvas de resfriamentos obtidas por an?lises t?rmicas. Foram analisadas as macroestruturas e as microestruturas dos lingotes, em rela??o aos par?metros de transi??o colunar-equiaxial (TCE) e espa?amentos dendr?ticos secund?rios (EDS). Os tratamentos t?rmicos foram realizados com o intuito de compreender melhor o processo de solubiliza??o e envelhecimento do cobre na matriz de alum?nio, definindo quais tempos e temperaturas que otimizam o processo de endurecimento por precipita??o. Os resultados obtidos em rela??o ? cin?tica de solidifica??o permitiram a obten??o de express?es correlacionado as velocidades, os gradientes t?rmicos e as taxas de resfriamento para ambas as ligas. Tamb?m foram obtidas rela??es entre as condi??es de solidifica??o, forma??es estruturais e as durezas nas diferentes etapas [EDS=f(TRL); HB=f(EDS)]. A liga Al-3,5%Cu apresentou menores valores dos espa?amentos dendr?ticos secund?rios (10%), maior comprimento da zona colunar (12%), maiores durezas na condi??o bruta de solidifica??o (8%), bem como melhor resposta aos tratamentos t?rmicos quando comparada ? liga Al-2,5%Cu.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-05-12T11:45:17Z No. of bitstreams: 1 2013 - Aldir Carlos da Silva.pdf: 2147745 bytes, checksum: 9bf6569c9f3905b19282cebf10a5b003 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T11:45:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013 - Aldir Carlos da Silva.pdf: 2147745 bytes, checksum: 9bf6569c9f3905b19282cebf10a5b003 (MD5) Previous issue date: 2013-12-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / The present study was conducted to evaluate if changes in rhizosphere pH of the growth media, controlled by the use of nitrogen sources could alleviate aluminum toxicity or effects caused by salinization. It is well documented that if a plant is absorbing and assimilating nitrate as a nitrogen source, it releases 0H - for growth substrate. If she is absorbing, assimilating, ammonia source releases H+. This occurs because the cells need to balance its electrochemical charge balance due to differential uptake of cations and anions. Despite being a general rule, scientific research directly use the nitrogen source in the growth medium, few have used other methods to add these sources, such as foliar application of nitrogen and its implications on load balancing. In this work, several alternative management of nitrogen application and its interactions with the toxicity caused by aluminum, excess salts and Trichoderma were studied. Sunflower (Helianthus annuus L.), Passionflower (Passiflora edulis f flavicarpa L.), Pineapple (Ananas comosus Merril), Coffee (Coffea arabica L), Almond (Terminalia catapa Linn) and Sombrero (Clitoria fairchildiana Howard). To conduct studies with plants Sunflower was initially performed a selection of more tolerant to acidity and salinity plants. The experiments were conducted on various substrates, soil and sand, simple and complete nutrient solution. The interaction between Trichoderma x nitrogen source for plants was conducted with Passion fruit and Sunflower. Were selected as moderately tolerant to aluminum to grow Sunflower Helium 360 , the other cultivars to toxicity occurred in contraction equal to or superior 160?M aluminum . Was selected as tolerant to salinity the H?lio 251 > 250 > 253, cultivars, with concentrations above 25 mM NaCl (1.90 dS.m?) plants were stop grown. After this step prior experiments cultivars tolerant or sensitive were used in accordance with the experimental needs. The experiments were divided into the following steps: In the first step, we evaluated the release of OH - / H + with application of nitrogen sources directly in the growth medium, and found that the nitrogen sources were unable to minimize the toxic effects of aluminum and salinity. In the second experiment, the effects of the release OH- /H+ with application of nitrogen sources in the association of the fungus Trichoderma sp. This fungus grown in petri dishes only at pH values above 5.0. The release of OH- / H+ did not influence the association of the fungus with the roots of plants of sunflower and Passion fruit. In the third step, we assessed whether foliar application of nitrogen sources could produce the same effects on efflux of loads in the rhizosphere. It was found that the nitrogen sources applied foliar increased the pH of the solution was applied when 10 % of nitrate and reduced the pH when applied 5 % and 10 % ammonium sulfate in plants of Coffee and 10 % of nitrate in Sunflower . The foliar application of nitrogen sources did not alter the toxicity of aluminum and not the salt effect on plants and Sunflower Coffee. / O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar se varia??es do pH da rizosfera e do meio de crescimento, controladas pelo uso de fontes nitrogenadas, poderiam amenizar a toxidez de alum?nio ou os efeitos provocados pela saliniza??o. Na literatura cientifica ? bem documentado que se uma planta esta absorvendo e assimilando nitrato como uma fonte nitrogenada, ela libera 0H- para o substrato de crescimento. Se ela esta absorvendo e assimilando uma fonte amoniacal libera H+. Isto ocorre devido ?s c?lulas necessitarem equilibrar o seu balan?o eletroqu?mico de carga, devido ? assimila??o diferenciada de c?tions e anions. Apesar de ser uma regra geral, os trabalhos cient?ficos usam a fonte nitrogenada diretamente no meio de crescimento, poucos utilizaram outros m?todos de adicionar estas fontes, como por exemplo, a aplica??o foliar de nitrog?nio e suas implica??es no balan?o de carga. Neste trabalho foram estudadas diversas alternativas de aplica??o de nitrog?nio e as suas intera??es com a toxidez provocada por alum?nio, excesso de sais e com o fungo Trichoderma. Foram estudas diversas plantas: Girassol (Helianthus annuus L), Maracuj? (Passiflora edulis f. flavicarpa L.), Abacaxi (Ananas comosus Merril), Caf? (Coffea arabica L), Amendoeira (Terminalia catapa Linn) e Sombreiro (Clitoria fairchildiana Howard). Para realizar os estudos com plantas de Girassol foi realizada inicialmente uma sele??o de plantas mais tolerantes a acidez e a salinidade. Os experimentos foram realizados em diversos substratos, solo, areia, solu??o nutritiva simples e completa. A intera??o entre fungo Trichoderma x fonte nitrogenada foi realizado para plantas de Girassol e Maracuj?. Foram selecionadas como medianamente tolerantes ao alum?nio a cultivar de Girassol H?lio 360, as demais cultivares a toxidez ocorreu em contra??o igual ou superiora 160?M de alum?nio. Foi selecionada como tolerante a salinidade as cultivares H?lio 251>250>253, com concentra??es acima 25mM de NaCl (1,90 dS.m?) as plantas n?o cresceram.Ap?s esta etapa foram implantados experimentos com as cultivares previamente selecionas como sens?veis ou tolerantes e estas foram utilizadas de acordo com a necessidade experimental. Os experimentos foram divididos nas seguintes etapas: Na primeira etapa, avaliou-se a libera??o do OH-/H+ com aplica??o das fontes nitrogenadas diretamente no meio de crescimento, sendo verificado que as fontes nitrogenadas n?o conseguiram minimizar os efeitos t?xicos do alum?nio e da salinidade. Na segunda etapa, avaliou-se os efeitos libera??o do OH-/H+ com aplica??o das fontes nitrogenadas na associa??o do fungo Trichoderma. Este fungo cresceu em placas de petri somente em valores de pH acima de 5,0. A libera??o de OH-/H+ n?o influenciou a associa??o do fungo com as ra?zes de plantas de Girassol e Maracuj?. Na terceira etapa, foi avaliado se a aplica??o foliar das fontes nitrogenadas poderia produzir os mesmos os efeitos nos efluxos de cargas na rizosfera. Foi verificado que as fontes nitrogenadas aplicadas via foliar aumentaram o pH da solu??o quando foi aplicado 10% de nitrato e reduziram o pH quando foi aplicado 5% e 10% de sulfato de am?nia em plantas de Caf? e com 10% de nitrato em Girassol. A aplica??o foliar de fontes nitrogenadas n?o alteraram a toxidez de alum?nio e nem do efeito salino em plantas de Caf? e Girassol.

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Accordingly, studies involving the analysis of the possible effects of the use and application of this material in the soil and on water sources emerge as key tools to minimize damage, either to the soil biological community, as water bodies. The aim of this study were assessing the intrinsic toxicity of red mud in soil organisms in artificial soil (Chapter I), and In Natural soil (Chapter II); end on aquatic organisms (Chapter III) as a result of leaching from contaminated soil solution. For ecotoxicological tests with soil organisms we studied two 'types' of waste, namely the red mud ?In Natura? and "Filtered" (with a 3% reduction in the content of Na). The concentrations tested were initially 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90% of the residue ?In Natura?, and then set new doses of 0, 2.5, 5, 10, 20, 30 and 40% residual In Natura and also the "Filtered", and two types of soil collected in the same region (Po?os de Caldas - MG) where there are deposits of bauxite (Alcoa). In Chapter a considerable difference in the sensitivity of the test organisms was checked. The results showed that the red mud strongly inhibited reproduction for each. The high sodium concentration (Na+ = 18500.9 mg L-1) is probably the most deleterious factor for the reproduction of these species and has not been minimized toxicity by treatment applied to the sludge to reduce this salt. In Chapter II was observed an increase in the effects of the toxicity associated with natural soils. Still, the particular characteristics of each soil allow achieving particular outcomes for each environment tested. In Chapter III the residue ?In Natura? proved toxic to all aquatic organisms studied. / Os estudos foram realizados parte na Universidade de Coimbra ? Portugal (Laborat?rio de Ecotoxicologia de Solos e Instituto de Pesquisas Marinhas-IMAR) e parte nas instala??es da Embrapa Agrobiologia ? RJ. Originada do processo de beneficiamento do alum?nio, a lama vermelha (lama vermelha), ? gerada a partir do refino da bauxita para produ??o de alumina (Al2O3). Caracterizada como material de alta alcalinidade e grande quantidade de sais, associado ? grande quantidade produzida anualmente pelas ind?strias, o descarte desse material necessita de in?meros cuidados. Nesse sentido, estudos que envolvam a an?lise dos poss?veis efeitos da utiliza??o e aplica??o desse material tanto no solo como sobre as fontes de ?gua surgem como ferramentas fundamentais para minimizar danos, seja para a comunidade biol?gica do solo, como de corpos h?dricos. Os objetivos deste estudo foram avaliar a toxicidade intr?nseca da lama vermelha sobre organismos em solo artificial (Cap?tulo I); e em solos naturais (Cap?tulo II); e sobre organismos aqu?ticos (Cap?tulo III) em consequ?ncia da lixivia??o da solu??o do solo contaminado. Para os ensaios ecotoxicol?gicos com organismos de solo foram estudados dois ?tipos? do res?duo, a saber, a lama vermelha ?In Natura? e ?Filtrado? (com redu??o de 3% no teor de Na). As concentra??es ensaiadas foram inicialmente 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 90% do res?duo ?In Natura?, e em seguida, definidas novas doses de 0, 2,5, 5, 10, 20, 30 e 40% de res?duo ?In Natura? e tamb?m do ?Filtrado?, al?m de dois tipos de solo coletados na mesma regi?o (Po?os de Caldas - MG) onde ocorrem jazidas de bauxita. No Cap?tulo I foi verificada uma consider?vel diferen?a na sensibilidade dos organismos testados. Os resultados demonstraram que a lama vermelha inibiu fortemente a reprodu??o para cada um deles. O alto teor de s?dio (Na+ = 18500,9 mg L-1) ? provavelmente o fator mais delet?rio para a reprodu??o dessas esp?cies, n?o tendo sido minimizada a toxicidade pelo tratamento aplicado ? lama para a redu??o desse sal. No cap?tulo II foi poss?vel observar um incremento dos efeitos dessa toxicidade quando associado a solos naturais. Ainda assim, caracter?sticas particulares de cada solo permitem alcan?ar resultados particulares para cada ambiente testado. No Cap?tulo III o res?duo ?In Natura? mostrou-se t?xico para todos os organismos aqu?ticos estudados.