Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-01-05T03:07:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336698.pdf: 1645334 bytes, checksum: 6a5b6ec1746b6816a96b8c880788257e (MD5) Previous issue date: 2015 / O objetivo deste trabalho é apresentar um meio prático de se chegar à definição de difusibilidade através de modelos computacionais. Neste trabalho são apresentados dois modelos computacionais. O primeiro simula, via método de Monte Carlo, o processo de eletrodeposição, o qual ao ser aplicado a um sistema contendo um meio poroso, produz uma corrente que fornece informações importantes acerca deste meio. Dessa corrente podemos chegar a uma primeira definição de difusibilidade. O modelo consiste em uma forma discreta da primeira lei de Fick para a parte exclusiva da difusão, enquanto que a reação acontece como um processo estocástico. Tudo isto acontece numa região 3D que tem uma base, crescendo gradativamente de acordo com o processo de reação. O segundo modelo permite determinar propriedades geométricas de um meio poroso, fornecendo definições concretas para a determinação dos valores da tortuosidade e constrictividade. Estes dois valores, que descrevem propriedadesdo meio poroso, juntamente com a porosidade nos levam a uma segunda definição de difusibilidade. O modelo consiste essencialmente em procurar todos os caminhos numa seção transversal constante que une pontos da base a pontos da superfície. Isto é realizado primeiramente para caminhos cuja seção transversal contém apenas uma partícula, o que implica em verificar se há percolação entre a base e a superfície. O comprimento de cada caminho, assim como o ponto de origem, são armazenados em cada passo. A seguir, aplicamos estes modelos a alguns tipos de meios porosos variados, entre eles um conjunto de esferas sobrepostas, aleatoriamente distribuídas, dentro de um cubo. Verificamos que, para valores razoáveis de porosidade, há concordância entre as duas diferentes definições de difusibilidade.<br> / Abstract : The aim of this work is to present a practical approach, through computational models, to the definition of diffusibility. With this idea in mind, we present here two different models, both of which employing simulation algorithms. The first model, based on the process of eletrodeposition, is applied to a system that contains porous materials, and produces a current from which one can extract informations that lead to the first definition of diffusibility. The model regarding difusion, is a discrete form for the first law of Fick, whereas the reaction is taken into account through a stochastic process. This takes place in a 3D region where the basis grows gradually according to the reaction process. The second model consists of a geometric approach that enables us to determine two important properties of a porous medium: constrictivity and tortuosity. The values of these two properties, together with that of porosity, lead to a new definition of diffusibility. Essentially this model searches for all percolation paths, of fixed cross section, from the bottom to the surface. Firstly this is made using a single particle. In other words we verify whether continuous percolation between both ends exists. Next we search for paths of cross section with radius two, then three and so on, until one radius is found for which no percolation exists. The length, as well as the point of origin is recorded for each step. The models are applied to some porous media, among them randomly placed spheres of different radii. We observed that, for reasonably values of porosity, both definitions of diffusibility agree.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-30Bitstream added on 2014-06-13T20:53:40Z : No. of bitstreams: 1 setti_dfp_me_araiq.pdf: 2965034 bytes, checksum: 18a0ed284f7da82b9d8a5fe11db0c220 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram estudadas a preparação por eletrodeposição e caracterização dos depósitos de Co, Pd e da liga de Co-Pd. A composição dos depósitos foi estimada pela técnica de espectroscopia por separação de energia de raios X (EDS). Um estudo prévio por voltametria linear, voltametria cíclica e transientes potenciostáticos foi realizado para a solução do eletrólito suporte, dos banhos de cobalto, paládio e cobalto + paládio e a partir destes obteve-se os depósitos a corrente controlada para os metais puros e a liga. Os depósitos obtidos para os metais e para a liga foram caracterizados fisicamente pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura (SEM), espectroscopia por separação de energia de raios X (EDS) e difratometria de raios X (DRX). Os depósitos de Co foram obtidos numa densidade de corrente de 100 mA cm-2 variando o pH da solução entre 5,5 e 9,5. A morfologia do depósito de cobalto em todos os valores de pH estudados é do tipo couve-flor. Nos difratogramas de raios X foram identificados os picos relacionados ao cobalto fase α e também α Co2O4. Os depósitos de Pd foram obtidos numa densidade de corrente de 100 mA cm-2 variando o pH da solução entre 5,5 e 9,5. A morfologia do filme varia com o pH do banho, mudando de estrutura dendrítica em pH ácido para uma forma granular em pH alcalino. Os difratogramas de raios X comprovaram a existência de Pd metálico livre da presença de óxidos e/ou hidróxidos nos depósitos. As ligas de Co-Pd também foram obtidas numa densidade de corrente de 100 mA cm-2 variando o pH da solução entre 5,5 e 9,5. Pela análise das micrografias SEM observou-se que a morfologia dos depósitos é fortemente influenciada pelo pH do banho. A morfologia do depósito em pH ácido é dendrítica enquanto que em pH alcalino é do tipo couve-flor. Nos difratogramas foram observados picos atribuídos ao Pd e nenhum... / In this work, the preparation by electrodeposition and characterization of Co, Pd and Co-Pd deposits were studied. The deposits composition was analyzed by energy dispersive X-ray spectrometry (EDS). A previous study was conducted by linear and cyclic voltammetry and potentiostatic transients for the solution of supporting electrolyte, cobalt, palladium and cobalt + palladium baths. The deposits were obtained from these studies at constant current. The physical characteristics of the deposits were observed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD). The Co deposits were obtained using a current density of 100 mA cm-2 with different bath pH values which was varied from 5.5 up to 9.5. The SEM micrographs revealed the presence of the cauliflower-like morphology in all pH values studied. The peaks related to the deposition of α-Co and α-Co2O4 were evidenced in the XRD measurements. The Pd deposits were obtained using a current density of 100 mA cm-2 with bath pH ranging between 5.5 and 9.5. By the SEM micrographs was observed that the deposit morphology changes according to the bath pH. For pH values more acidic the dendritic morphology dominates while at alkaline pH the granular one is present. By the XRD patterns the peaks related to the metallic Pd were identified in the deposits with no oxides and/or hydroxides. The Co-Pd alloy were obtained using a current density of 100 mA cm-2 with different bath pH values which was varied from 5.5 up to 9.5. By the SEM analysis was observed that the deposit morphology was significantly affected by the bath pH. For pH values more acidic the dendritic morphology is dominant whilst at alkaline ones the cauliflower-like morphology appears. The XRD patterns showed only the peaks related to the deposition of pure Pd. This indicates that all Co is dissolved into the Pd matrix forming a substitutional solid solution where Pd atoms... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2122.pdf: 6004420 bytes, checksum: 56935670528874bab07b7664204b81ee (MD5) Previous issue date: 2008-08-26 / Universidade Federal de Minas Gerais / The purpose of this thesis was to establish the conditions for silver-copper and silver-zinc electrodeposition from ammonium hydroxide and thiourea solutions, respectively, and to investigate the effect of added EDTA and HEDTA on the electrodeposition process. In this way, the influence of solution composition and electrodeposition parameter (deposition potential, deposition charge density, and deposition current density) on the electrodeposition process of silver-copper and silver-zinc was investigated. Relation between chemical species in solution and the reactions at the cathode/solution interface was established. It was verified that the formation of silver(I) complexes with ammonia or thiourea shifted the silver deposition potential to more negative value. As a result, the codeposition of silver and copper or silver and zinc was facilitated. On the other hand, EDTA and HEDTA acted as inhibitor of dendritic growth. This inhibition was attributed to EDTA and HEDTA adsorption on the platinum surface and growth sites of the electrodeposit, which decreased the current density of the charge transfer process. The silver-copper electrodeposit composition was a function of solution composition and electrodeposition parameter. On the other hand, the silver-zinc electrodeposit composition was almost constant, irrespective of the electrodeposition condition. Besides, the silver-copper electrodeposit was amorphous and composed by a mixture of silver, copper and silver-copper supersaturated solid solution. Sulphur was incorporated into the silver-zinc electrodeposit due to alkaline hydrolysis of thiourea in the cathode/solution interface. The silver-zinc electrodeposit was amorphous due to sulphur incorporation. / O propósito desta tese foi estabelecer as condições para eletrodeposição de prata-cobre e prata-zinco a partir de soluções de hidróxido de amônio e tiouréia, respectivamente, e investigar o efeito da adição de EDTA e HEDTA no processo de eletrodeposição. Deste modo, investigou-se a influência de composição de solução e parâmetro de eletrodeposição (potencial de deposição, densidade de carga de deposição e densidade de corrente de deposição) sobre o processo de eletrodeposição de prata-cobre e prata-zinco. Estabeleceu-se relação entre as espécies químicas em solução e as reações que ocorreram na interface cátodo/solução. Verificou-se que a formação de íons complexos de prata(I) com amônia ou tiouréia deslocou o potencial de deposição de prata para valor mais negativo. Como resultado, a codeposição de prata e cobre ou prata e zinco foi facilitada. Por outro lado, EDTA e HEDTA atuaram como inibidores de crescimento dendrítico. Esta inibição foi atribuída à adsorção de EDTA e HEDTA sobre a platina e sítios de crescimento, a qual diminui a densidade de carga do processo de transferência de carga. A composição do eletrodepósito de prata-cobre foi uma função da composição da solução e do parâmetro de eletrodeposição. Por outro lado, a composição do eletrodepósito de prata-zinco foi quase constante, independentemente da condição de eletrodeposição. Ademais, o eletrodepósito de prata-cobre foi amorfo e composto por mistura de prata, cobre e solução sólida supersaturada de prata-cobre. Enxofre foi incorporado ao eletrodepósito de prata-zinco devido à hidrólise alcalina de tiouréia na interface cátodo/solução. O eletrodepósito de prata-zinco foi amorfo devido à incorporação de enxofre.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2210.pdf: 6911816 bytes, checksum: 1cf448ef4f500bce0f9f441a5c4531da (MD5) Previous issue date: 2008-10-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / Development of acid baths in the presence of polyalcohols to Zn-Ni alloy electrodeposition. Electroanalytical caracterization of deposition process and chemical, physical and morphogical caracterization of the Zn-Ni film. In this thesis was studied the effect of added sorbitol, mannitol and glycerol polyalcohols to Zn-Ni alloys elctrodeposition baths, to obtain alloys with contend of Ni between 10 wt % and 18 wt %, and compact and homogeneous electrodeposits. The results showed that the boric acid in the Zn-Ni baths favored Ni deposition (~ 5 wt % - ~ 19 wt %) when the deposition potential and current density became more negative, i.e., from - 1.26 V to -1.55 V and from -25 mA cm-2 to -50 mA cm-2, respectively. The sorbitol or mannitol did not favour significantly the deposition of Zn or Ni. The best deposits were obtained at -1.40 V, onto Pt, from ZnNi2 (0.22M NiSO4 + 0.33M NiCl2 + 0.55M ZnSO4 + 0.26M H3BO3) + 0.52 M mannitol bath and onto steel, at - 50 mA cm-2 from ZnNi1 (0.22M NiSO4 + 0.33M NiCl2 + 0.55M ZnSO4 + 0.13M H3BO3) + 0.39 M sorbitol bath. Zn-Ni alloys electrodeposited onto Pt or 1010 steel substrates, from baths without and with polyalcohols, were formed of four main phases: &#948; (Zn22Ni3), &#947; (Zn21Ni5), &#947;1 (Zn3Ni) and &#946; (ZnNi). The highest current efficiency (CE), 90 %, was obtained from baths contend glycerol. However, the CE range was 82 % - 85 % from baths without polyalcohol or with sorbitol or mannitol. Finally, corrosion test showed that the alloy corrosion potentials (Ecorr) were between the Ecorr of Zn and the Ecorr of steel. Thus, these alloys can be used as sacrificial layers on 1010 steel, with corrosion rate more slow than the Zn electrodeposits. / Desenvolvimento de banhos ácidos na presença de poliálcoois para eletrodeposição de liga de Zn-Ni. Caracterização eletroanalítica do processo de deposição e caracterização química, física e morfológica dos filmes de Zn- Ni. Neste trabalho estudou-se o efeito da adição dos poliálcoois sorbitol, manitol ou glicerol ao banho de eletrodeposição da liga Zn-Ni, buscando obter ligas com conteúdo de Ni no intervalo de 10 a 18 %, com menores tamanho de grãos, compactas e homogêneas. Os resultados obtidos mostraram que o ácido bórico favoreceu a deposição de Ni (~ 5 % - ~19 %) quando o potencial e a densidade de corrente de deposição tornaram-se mais negativo, isto é, de -1,26 V a -1,55 V e de -25 mA cm-2 a -50 mA cm-2, respectivamente. Os compostos sorbitol ou manitol praticamente não favoreceram a deposição de nenhum dos metais, Zn ou Ni. Os melhores depósitos foram obtidos potenciostaticamente em -1,40 V, sobre Pt, a partir do banho ZnNi2 (0,22M NiSO4 + 0,33M NiCl2 + 0,55M ZnSO4 + 0,26M H3BO3) + 0,52 M de manitol, e sobre aço, para jD de - 50 mA cm-2, a partir do banho ZnNi1 (0,22M NiSO4 + 0,33M NiCl2 + 0,55M ZnSO4 + 0,13M H3BO3) + 0,39 M de sorbitol. Ligas de Zn-Ni eletrodepositadas sobre substrato de Pt ou de aço 1010, a partir de banhos sem e com poliálcool, foram formadas de quatro fases principais: &#948; (Zn22Ni3), &#947; (Zn21Ni5), &#947;1 (Zn3Ni) e &#946; (ZnNi). A mais alta eficiência eletroquímica (EE), 90 %, foi obtida para banhos contendo glicerol. Já os banhos sem poliálcool ou banhos contendo sorbitol, ou manitol, apresentaram EE entre 82 % - 85 %. Por último, os testes de corrosão mostraram que o potencial de corrosão (Ecorr) da liga Zn-Ni ficou entre o Ecorr do Zn e o Ecorr do aço. Assim, estas ligas podem ser aplicadas como camadas de sacrifício sobre aço 1010, apresentando uma taxa de corrosão mais lenta do que o eletrodepósito de Zn puro.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4103.pdf: 3849780 bytes, checksum: 3218c3d52fb66705f2d7db166a472bf9 (MD5) Previous issue date: 2012-01-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / Studies on the electrodeposition of semiconductor films has been developed primarily for the binary chalcogenides. However, there are several ternary systems that are poorly researched and have broad application spectrum, for example, the CdZnTe. In this sense, the objective of this work is to study the electrodeposition process of thin films of CdZnTe semiconductors and evaluate their optical properties, composition and morphology. In this work were used as substrates ITO and Pt electrodes, and CdSO4, ZnSO4, TeO2 solutions in the presence at different support electrolytes (C4H4O6KNa, acetate buffer (pH4) and (NH4)2SO4). The influence of supporting electrolyte in the electrodeposition process and films morphology was also evaluated. It was observed that the most suitable deposition media was sodium and potassium tartrate, because the films were more homogeneous. In this media was studied the influence of bath composition on the morphology, composition and band gap of the films. The films were grown at -1,2 V for 1h. Images obtained by FEG (field-emission scanning electron microscopy) revealed uniform films, and grain refinement was observed for coating deposited on ITO substrate. The films on ITO were analyzed by UV-vis to determine the band gap values, which varied from 1.5 to 1.7 eV, depending on the film composition. The deposition was also performed by multiple pulsed-potentials technique. The deposition potentials, based on the voltammograms, were -0.2, -0.9 and -1.2 V for Te, Cd and Zn, respectively. In these experiments the substrate was Pt and different deposition times were employee for each potential, maintaining a total time of 30 min. The morphology indicated Cd-rich clusters and Te-rich smooth regions, according to the EDX (Energy Dispersive X-ray) data. In order to promote a major change in the composition of ternary films, new deposition conditions were used, in which the elements quantities of the films were adjusted by changing the time on each applied potential and ions concentration. In this case the band gap values were around 1.8 eV, an intermediate value between the band gap of two binary semiconductors, CdTe and ZnTe. The analysis carried out by XRD (Diffraction X-rays) was also an indicative of ternary phase s presence, such as, cubic, tetrahedral and hexahedron. By the proposed methodology, was possible to obtain CdZnTe films with ternaries phases and control its grain size, optical properties and composition. Therefore, the main objective of this study was achieved, since it was possible to obtain films with different stoichiometry and thereby change its properties. The electrodeposits showed optical properties comparable with those of films obtained by physical techniques. Thus, the use of a technique relatively simple and low cost could easily be adjusted to produce these materials on a large scale and allow its use in photovoltaic systems, for example. / A obtenção de filmes semicondutores por eletrodeposição já vem sendo estudada, principalmente, para os calcogenetos binários. Entretanto, há diversos sistemas ternários com amplo espectro de aplicação, como por exemplo, o CdZnTe, que são pouco investigados. Assim, o objetivo deste trabalho é estudar o processo de eletrodeposição de filmes finos de semicondutores do tipo CdZnTe e avaliar suas propriedades ópticas, composição e morfologia. Como substratos foram utilizados Pt e ITO e soluções de CdSO4, ZnSO4, TeO2 em meio de diferentes eletrólitos de suporte como: C4H4O6KNa, tampão acetato (pH 4) e (NH4)2SO4. Foi estudada a influência do eletrólito de suporte no processo de eletrodeposição e na morfologia do filme obtido. Observou-se que o meio mais adequado para eletrodeposição era o tartarato de sódio e potássio, porque o filme obtido apresentou-se mais homogêneo. Em seguida foi estudada a influência da composição do banho na morfologia, composição e band gap dos filmes. Os filmes foram crescidos a -1,2 V por 1 h. Nas imagens obtidas por FEG (fieldemission scanning electron microscopy) observou-se filmes uniformes, porém, com um refinamento de grãos maior quando o substrato era o ITO. Os filmes obtidos sobre ITO foram analisados por UV-vis para determinar os valores de band gap, os quais variaram com a composição do filme, entre 1,5 a 1,7 eV. A deposição foi também realizada por múltiplos saltos potenciostáticos e com base nos voltamogramas os potenciais escolhidos foram -0,2, -0,9 e -1,2 V para Te, Cd e Zn, respectivamente. Foram utilizados diferentes tempos para cada potencial mantendo-se um tempo total de 30 min e substrato de Pt e ITO. Foi observada uma morfologia com aglomerados ricos em Cd e regiões lisas rica em Te, segundo os dados de EDX (Energia Dispersiva de Raios-X). Para variar mais significativamente a composição dos filmes ternários, novas condições de deposição foram utilizadas, nas quais as quantidades dos elementos nos filmes foram ajustadas variando-se o tempo em cada potencial e a concentração dos íons. Neste caso os valores de band gap ficaram em torno de 1,8 eV, valor intermediário entre o band gap dos filmes binários de CdTe e ZnTe. As análises feitas por DRX (Difração de Raios-X) também foram um indicativo da presença das fases ternárias, como: cúbica, hexaédrica e tetraédrica. Com a metodologia proposta foi possível obter a fase ternária de CdZnTe, além de variar a composição dos filmes, suas propriedades ópticas e tamanho de grãos. Desta forma o objetivo principal do trabalho foi alcançado, uma vez que foi possível obter filmes com diferentes estequiometrias e com isto variar suas propriedades. Os filmes eletrodepositados apresentaram propriedades ópticas comparáveis com os obtidos por técnicas físicas. Desse modo, o uso de uma técnica de baixo custo e relativamente simples poderia ser facilmente ajustada para produção destes materiais em grande escala e permitir sua utilização em sistemas fotovoltaicos, por exemplo.

O objetivo deste trabalho é determinar um processo com qualidade suficiente para produzir revestimentos de zinco a partir de banho ácido à base de cloreto de potássio, por meio de comparação de resultados. O estudo foi realizado comparando dois tipos de banhos disponíveis no mercado, através da caracterização das amostras produzidas em um protótipo da linha de galvanização, projetada para simular o processo industrial. Neste trabalho, foram avaliados parâmetros operacionais e a influência dos aditivos e formulação básica. Na avaliação da qualidade do depósito, além da determinação da espessura de camada, foram avaliadas sua uniformidade através do ensaio de Preece e a morfologia por microscopia eletrônica de varredura. O desempenho em corrosão foi comparado em ensaio de corrosão acelerada em câmara úmida e espectroscopia de impedância eletroquímica. A influência dos aditivos na polarização dos banhos foi avaliada no ensaio de voltametria. As análises permitiram determinar o banho com melhor e mais estável resultado no produto, conhecer a influência das condições operacionais e dos aditivos no depósito, além do melhor desempenho em corrosão. / The goal of this study is to determine a process with sufficient quality to produce zinc coatings from acid bath of potassium chloride, by comparison of results. This study was conducted comparing two types of baths available in the market through the characterization of the samples produced in a prototype in-line galvanizing, designed to simulate the industrial process. In this work, were assessed operational parameters and the additives and basic formulation influence. In the assessment of deposit quality, in addition to determining the layer thickness, its uniformity was evaluated by Preece test and morphology by Scanning Electronic Microscopy. The performance in corrosion was compared by accelerated corrosion test in a moist chamber and Electrochemical Impedance Spectroscopy. The additives influence in the baths polarization was evaluated in the Voltammetry test. The analysis allowed to determine the bath with better and more stable results in the product, knowing the influence of operating conditions and additives on the deposit, in addition to better performance in corrosion.

Submitted by Rosana Amâncio (rosana.amancio@ufcg.edu.br) on 2018-07-27T13:48:39Z No. of bitstreams: 1 MISLENE PEREIRA LINS -DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2015.pdf: 7222188 bytes, checksum: 9441b1d0282367ee9dacbecdcd6873d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T13:48:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MISLENE PEREIRA LINS -DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2015.pdf: 7222188 bytes, checksum: 9441b1d0282367ee9dacbecdcd6873d8 (MD5) Previous issue date: 2015-04-16 / CNPq / A eletrodeposição de um simples metal ou de suas ligas é atualmente de grande importância nas diversas áreas de engenharia e tecnologia. Dessa forma, as técnicas eletroquímicas para obtenção de revestimentos pelo processo de eletrodeposição são amplamente estudadas. Pelo processo de eletrodeposição podem ser obtidos filmes finos de óxidos metálicos com propriedades bem específicas para determinado uso. Através da utilização de métodos eletroquímicos é possível avaliar o comportamento relacionado a corrosão de um metal ou sua liga. Neste trabalho investigou-se os parâmetros operacionais para eletrodeposição da liga Ni-PW utilizando-se glicina como agente complexante. Para este estudo realizou-se um planejamento experimental 23, com composto central. As variáveis estudadas foram densidade de corrente, pH do banho eletrolítico e temperatura do banho. A liga Ni-P-W foi depositada sobre substrato de cobre de área superficial total de 8 cm2. A composição da liga foi obtida por meio da utilização de energia dispersiva de raios-X. A morfologia foi obtida por meio de microscopia eletronica de varredura. Foi feito medidas de difratometria de raios-X e de microdureza Vickers. No estudo de corrosão foram utilizadas as medidas de polarização potenciodinâmico linear realizados em NaCl 3,5%. As análise de composição química mostraram que as ligas obtidas apresentaram elevadas porcentagens de Ni e P e traços de W. As análises de morfologia das ligas obtidas mostram revestimentos com superfície homogênea e morfologia nodular bem definida para depósitos com maior porcentagem de P. Ligas com uma menor porcentagem de P apresentaram nódulos de tamanhos variados, e uma elevada quantidade de trincas. Os depósitos obtidos apresentaram comportamento amorfo. Os ensaios de corrosão mostraram que os revestimento obtido com densidade de corrente de 70 mA/cm2, pH 6,5 e temperatura de 63,5 oC apresentou os melhores resultados para resistência a polarização e corrente de corrosão. / The electrodeposition of a simple metal or alloy is currently of great importance in many areas of engineering and technology. Thus, electrochemical techniques to obtain coatings by electrodeposition process are widely studied. By electrodeposition process there can be obtained thin films of metal oxides with very specific properties for specific use. Through the use of electrochemical methods it is possible to evaluate the corrosion related behavior of a metal or its alloy. In this study we investigated the operating parameters of Ni-P-W alloy plating using glycine as a complexing agent. For this study was made an experimental design 23 with central composite variables studied were current density, the electrolytic bath pH and bath temperature. The Ni-P-W alloy was deposited on copper substrate of total surface area 8 cm2. The composition of the alloy was obtained by using energy dispersive X-ray (EDX). The morphology of the Ni-PW electroplated alloy was obtained by Scanning Electronic Microscopy (SEM). Measurements of X-ray diffraction and Vickers microhardness were made. The linear potentiodynamic polarization (LPP) corrosion measurements were carried out in NaCl 3.5% in the study of corrosion. Chemical composition analysis showed that the obtained alloys showed high percentages of Ni and P and low of W. The analysis of the obtained alloys shows coatings with homogeneous surface and well defined nodular morphology for deposits with the highest percentage of P. Alloys with a lower percentage of P showed varying sizes of nodules, and a high percentage of cracks. The deposits obtained showed amorphous behavior. The corrosion tests showed that the coating obtained with current density 70 m/cm2, pH 6.5 and temperature of 63.5 °C showed the best results for the polarization resistance and corrosion current.

Complexos de coordenação de Cu(II), Ni(II), Zn(II) e Nb(V) foram obtidos com os íons acetato, citrato e oxalato como ligantes (complexos ex-situ) para serem aplicados em banhos de eletrodeposição. O objetivo é usar estes complexos como fontes de metais sem adição de aditivos os quais são os ligantes que estão coordenados. Como estudos de referência, foram investigados banhos de eletrodeposição contendo sais de sulfatos dos íons metálicos na presença de ligantes nas razões metal:ligante de 10:1 e 1:5; assim, complexos de coordenações similares podem ser gerados em solução (complexos in-situ). Os complexos ex-situ foram analisados por análise elementar, espectroscopias nas regiões do infravermelho e ultravioleta-visível e voltametria cíclica (em Pt). As eletrólises foram realizadas em substrato de aço 1020 com um ou dois complexos metálicos presentes no banho. Banhos de eletrodeposição de nióbio usando como substrato aço 1020 coberto com Cu e/ou Zn foram bem sucedidos. Os depósitos foram analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de dispersão de raios X (EDX), reflectância difusa, espectroscopia de difração de raios X (DRX) e por curvas de polarização anódica (estudos de corrosão). Os banhos com complexos in-situ 10:1 fomeceram depósitos com aspectos morfológicos ruins em relação aos depósitos obtidos de banhos com complexos in-situ 1:5 e ex-situ. As morfologias dos depósitos obtidos dos banhos com acetato foram dendríticos e com baixa aderência. Os depósitos dos banhos com complexos citrato e oxalato foram lisos, compactos, com boa aderência e brilhantes. Diferentes fases estruturais foram observadas nos depósitos e a maioria deles protege contra a corrosão. Os estudos concluíram que os ligantes analisados influenciam diferentemente nos processos de eletrodeposição. / Cu(II), Ni(II), Zn(II) and Nb(V) coordination complexes were obtained with acetate, citrate and oxalate ions as ligands (ex-situ complexes) to be applied in electrodeposition baths. The aim is to use these complexes as metal sources without further addition of additives which are the coordinated ligands. As reference study, electroplating baths with sulfate salts of the metal ions in presence of the ligands were investigated in the metal:ligand ratio of 1:5 and 10:1; then, similar coordination complexes can be generate in solution (in-situ complexes). The ex-situ complexes were characterized by elemental analysis, infrared and UV-vis spectroscopies and cyclic voltammetry (in Pt). The electrolyses were performed in 1020 steel as substrate with one or two metal complexes present in the bath. Niobium electroplating baths with 1020 steel previously covered with Cu and/or Zn as substrates were also successfully performed. The deposits were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy X-ray (EDS), diffuse reflectance, X-ray diffraction (XRD) and polarization curves (corrosion studies). The bath with 10:1 in-situ complexes provided deposits with poor morphologic aspects in relation to the deposits obtained from bath with 1:5 in-situ and ex-situ complexes. The morphologies of the deposits obtained from bath with the acetate complexes were dendritics and with low adherence. The bath with both citrate- and oxalate-complexes were smoothes, compacts, with good adherence and brightness. Different structural phases were observed in the deposits and the most of them provided protection against corrosion. It was concluded that coordinated ligands influence differently in the electrodeposition processes.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-10-10T19:53:50Z No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 8414753 bytes, checksum: 9bd4b4e9bfc89004879ac8385dc5bace (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:35:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 8414753 bytes, checksum: 9bd4b4e9bfc89004879ac8385dc5bace (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:35:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 8414753 bytes, checksum: 9bd4b4e9bfc89004879ac8385dc5bace (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T20:35:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 8414753 bytes, checksum: 9bd4b4e9bfc89004879ac8385dc5bace (MD5) Previous issue date: 2016-02-03 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / This work presents the investigation of the correlation between microstructural, morphological and compositional properties with the magnetic behavior of NiFe and NiFeCu alloys. A 23 factorial design was carried out to correlate the effects of preparation variables on the NiFe and NiFeCu films properties. The studied parameters have been the deposition potential (-1,03 V and -1,10 V), deposition time (15 and 40 minutes) and temperature of bath (25 °C and 45 °C). Structural characterization was performed by X-ray diffraction (XRD) and Reitveld refinement showed the formation of the film NiFe and NiFeCu with face-centred cubic (FCC) structure with preferred orientation in the (111) direction and anisotropic cause by strain and crystallite size. The morphological characterization showed the formation of a homogeneous film with a similar grain structure of the sample prepared. The magnetic properties of the alloys were performed magnetic moment measurements as a function of magnetic field, temperature and the angle between the applied magnetic field and the sample surface. The results showed the directions of easy magnetization axis and the contribution of different types of magnetization anisotropic. The magnetic properties, saturation magnetization (MS), remanent magnetization (MR) e Curie temperature (TC), depend on the atomic amount of Ni and Fe present in alloys. Moreover, it was possible to correlate the microstructural modification (crystallite size and strain) with magnetic properties of the alloys. / O presente trabalho estuda a correlação entre as propriedades microestruturais, morfológicas e composicional com o comportamento magnético das ligas NiFe e NiFeCu em função dos diferentes parâmetros experimentais utilizados na síntese destas ligas. Para tanto, as eletrodeposições foram realizadas utilizando um planejamento fatorial 23, a fim de preparar ligas diferentes e, além disso, correlacionar quantitativamente os efeitos das variáveis de preparação sobre as propriedades dos filmes de NiFe e NiFeCu. Os parâmetros estudados foram potencial de deposição (-1,03 V e -1,10 V), tempo de deposição (15 e 40 minutos) e temperatura do banho eletrolítico (25°C e 45°C). A caracterização estrutural realizada por difração de raios-X e refinamento de Rietveld mostrou a formação de um filme característico de NiFe e NiFeCu com estrutura cúbica de face centrada (CFC) com orientação cristalográfica preferencial na direção do plano (111) e anisotropia causada pela microdeformação e tamanho de cristalito. A caracterização morfológica mostrou a formação de um filme homogêneo com estrutura de grão similar entre os filmes preparados. A caracterização magnética das ligas foi realizada por meio de medidas de magnetização em função do campo magnético, da temperatura e do ângulo entre o campo magnético e a superfície da amostra. Os resultados permitiram determinar as direções de eixos de fácil magnetização e a contribuição dos diferentes tipos de anisotropia magnética. As propriedades magnéticas, magnetização de saturação (MS), magnetização (MR) e temperatura de Curie (TC), dependem da quantidade atômica de Ni e Fe contida nas ligas. Além disso, foi possível correlacionar as modificações microestruturais (tamanho de cristalito e microdeformação) com propriedades magnéticas das ligas. / FAPESP: 2012/22934-2

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-07T13:29:38Z No. of bitstreams: 1 DissJMM.pdf: 2502642 bytes, checksum: b40af3f3718db7e545b8e9dfa74e5b53 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T12:04:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJMM.pdf: 2502642 bytes, checksum: b40af3f3718db7e545b8e9dfa74e5b53 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T12:08:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJMM.pdf: 2502642 bytes, checksum: b40af3f3718db7e545b8e9dfa74e5b53 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T12:11:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJMM.pdf: 2502642 bytes, checksum: b40af3f3718db7e545b8e9dfa74e5b53 (MD5) Previous issue date: 2016-05-18 / Não recebi financiamento / In technical visits to companies in Marilia and the region, the needs observed; on hiring a professional that would present previous knowledge of galvanization and its applications, it was proposed a reformulation of the menu of the Technological Chemistry discipline in the course of production engineering. This research was applied to the students of 2nd year/4th stage on studying Production Engineering at the Higher Education Institution. The research process involved: a) Utilizing galvanization as the main theme to motivate the learning process of the students; b) Increasing students’ prior knowledge of the galvanization theme; c) Bringing the labor market and the University together through technical visits to the companies of Marilia and the region; d) Proposing additional content to the menu of the Technical Engineering discipline. The exploratory research took a qualitative approach to assist in the collection and analysis of data. Data collection instruments were questionnaires that inquired on prior knowledge and then post-activities. The questionnaires consisted of two phases, one diagnostic and another one for evaluation. In the diagnostic phase, the students answered questions about previous knowledge of Electrochemistry and its applications. The second part of survey was administered after the instruction of new content. Based on the analysis of the answer categories and the correction of assessment tools applied to students, it was possible to observe the improvement in the learning process of the chemistry teaching. During the technical visits were observed the electroplating process for electrowinning and phosphating. The process of galvanizing phosphating is the most widely used in the industries of Marilia and region. / Da necessidade observada em visitas técnicas a empresas de Marília e região, em contratar um profissional que apresentasse conhecimentos prévios de galvanização e suas aplicações, foi proposta uma reformulação na ementa da disciplina de Química Tecnológica do curso de Engenharia de Produção. Esta pesquisa foi aplicada aos alunos do 2ºano/4ªetapa do curso de Engenharia de Produção da Instituição de Ensino Superior objeto de estudo. A sequência da pesquisa envolveu: a) utilizar a galvanização como tema gerador para motivar a aprendizagem dos alunos; b) levantar o conhecimento prévio dos alunos no tema galvanização; c) por meio de visitas técnicas a empresas de Marília e região aproximar o mercado de trabalho e a universidade; d) propor novos conteúdos para a ementa da disciplina de Química Tecnológica. A pesquisa foi de natureza exploratória e a metodologia teve a abordagem qualitativa para auxiliar na coleta e análise dos dados. Os instrumentos de coleta de dados foram questionários sobre os conhecimentos prévios e pós-atividades. A aplicação dos questionários teve duas fases, uma diagnóstica e outra para avaliação. Na fase diagnóstica, os alunos responderam um questionário sobre conhecimentos prévios de Eletroquímica e suas aplicações e em seguida após o desenvolvimento dos novos conteúdos foi aplicado um questionário pós-atividades. Pela análise das categorias das respostas, foi possível observar a construção do conhecimento trabalhado na aprendizagem do ensino de química. Durante as visitas técnicas foram observado os processos de galvanização por via eletrolítica e por fosfatização. O processo de galvanização por fosfatização é o mais utilizado nas indústrias de Marília e região.