Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-05-17T18:36:51Z No. of bitstreams: 1 DissEDGC.pdf: 7388515 bytes, checksum: 99a5ff669519e14df386a91e00e6fac3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-22T17:55:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEDGC.pdf: 7388515 bytes, checksum: 99a5ff669519e14df386a91e00e6fac3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-22T17:55:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEDGC.pdf: 7388515 bytes, checksum: 99a5ff669519e14df386a91e00e6fac3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T18:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEDGC.pdf: 7388515 bytes, checksum: 99a5ff669519e14df386a91e00e6fac3 (MD5) Previous issue date: 2015-09-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Titanium and its alloys have been widely used in biomedical devices and components. The commercially pure titanium and Ti-6Al-4V (Ti64) are the biomaterials most widely used for implants, due to its characteristics regarding corrosion resistance, biocompatibility and commercial production. However, in the case of the Ti64 alloy, aluminum and vanadium present problems associated with cytotoxic effects in tissues and adverse reactions such as Alzheimer's disease and other neuropathies. The β type Ti alloys used in orthopedic devices have excellent properties such as low density, high mechanical strength and outstanding corrosion resistance, besides being biocompatible. The β phase in Ti alloys is obtained by adding alloy elements such as Nb, Ta, Zr and Mo. The coatings in form of thin films made by magnetron sputtering - MS have been successfully employed for the surface treatment of metallic biomaterials for ‘applications in the medical industry, with the advantage that low dimensionality coating does not alter the structural properties of the prosthesis to be implanted, thereby allowing improvement of their surface properties and therefore the use in the human body. A new class of Ti alloys employs niobium as a stabilizer of the β phase. The Ti-Nb binary alloys are promising candidates for biomedical applications. Therefore, an interesting option to adjust the surface feature is the thin film technology. Thus, in this dissertation, nanostructured thin films were produced by sputtering on the surface of stainless steel AISI 316L, with the purpose of analyzing the influence of niobium content on the behavior of the films. The produced films were mechanically, morphologically, crystallographically, chemically and electrochemically characterized, presenting the Ti-β phase for all the concentrations along with good mechanical properties and corrosion resistance for its potential use in the manufacture of medical implantation devices. / O titânio as suas ligas têm sido amplamente utilizadas em dispositivos e componentes biomédicos. As ligas de Ti tipo β usadas em dispositivos ortopédicos possuem excelentes propriedades, tais como baixa densidade, elevada resistência mecânica e excepcional resistência à corrosão, além de apresentar biocompatibilidade. A fase β nas ligas de Ti é obtida com a adição de elementos de liga, tais como Nb, Ta, Zr e Mo. Os recobrimentos duros na forma de filmes finos, feitos por técnicas de pulverização catódica (sputtering) e, especificamente, por pulverização magneto-catódica (magnetron sputtering - MS), têm sido empregados com sucesso no tratamento superficial de biomateriais metálicos para aplicações na indústria médica, com a vantagem que a baixa dimensionalidade do recobrimento não altera as propriedades estruturais da prótese a ser implantada, permitindo o aprimoramento das suas propriedades de superfície e, consequentemente, o uso no corpo humano,. Uma nova classe de ligas de Ti emprega o nióbio como estabilizador da fase β e as ligas binárias Ti-Nb são candidatas promissoras para aplicações biomédicas. Portanto, uma opção interessante para ajustar a funcionalidade da superfície é a tecnologia de filmes finos. Assim, na presente dissertação, filmes finos nanoestruturados foram produzidos por pulverização catódica sobre a superfície do aço inoxidável AISI 316L, com a finalidade de se analisar a influência do teor de nióbio sobre o comportamento dos filmes. Os filmes produzidos foram caracterizados mecânica, morfológica, cristalográfica, química e eletroquimicamente apresentando a fase Ti-β para todas a concentrações junto com ótimas propriedades mecânicas e de resistência a corrosão para seu potencial uso na fabricação de dispositivos de implantação medica.

Resumo: Neste trabalho é investigado o crescimento de filmes de ligas binárias Mn-Ga sobre substratos comerciais de GaAs(111)B usando a técnica de epitaxia por feixe molecular. São investigadas as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de amostras fabricadas sob várias condições de crescimento. Uma parte das análises dos processos de preparação, crescimento e tratamento térmico das amostras foi realizada in situ com as técnicas de difração de elétrons de alta energia refletidos e espectroscopia de fotoelétrons. Complementarmente, foram usadas análises ex situ usando microscopia de força atômica, difração de raios-x e microscopia eletrônica de transmissão. Todos os filmes foram crescidos sobre superfícies GaAs(111)B ricas em arsênio com uma reconstrução conhecida como (1 x 1)HT que é estabilizada mediante a dessorção térmica controlada da camada de óxidos nativos que ocorre próximo à 580 °C. Nos filmes de MnxGa1-x estudados foram variadas a composição (0,37 ? x ? 0,60), a espessura das camadas (5-100 nm) e a temperatura dos substratos (25-250 °C). Os filmes de MnxGa1-x com 5 nm de espessura com x entre 0,53 e 0,60, adotam uma estrutura cristalina com célula unitária tetragonal do tipo zinco-blenda (TZB) com parâmetros a = 5,50 Å e c = 6,10 Å. Os resultados obtidos mostram uma relação epitaxial MnGa (111) // GaAs (111) ao longo da direção de crescimento com uma rotação de 11° ao redor da direção [111] das direções cristalográficas equivalentes no plano (111). A temperatura ambiente, os filmes são ferromagnéticos e a magnetização de saturação observada no plano desses filmes é 650 emu/cm3, correspondendo a 3,2 ?B por átomo de Mn. Nos filmes finos MnGa-TZB, a magnetização no plano é fracamente anisotrópica relativa as projeções sob os eixos cristalográficos a e c, provavelmente devido a existência de domínios epitaxiais equivalentes girados de 120° entre si. A direção normal dos filmes é de difícil magnetização com uma constante de anisotropia magnética efetiva K ~ 1,3 x 107 erg/cm3. Os campos coercivos observados são inferiores a 250 Oe. Para espessuras superiores a 20 nm observou-se à formação de filmes policristalinos, independentemente dos processos de crescimento e recozimentos utilizados. Nos filmes de MnxGa1-x com x entre 0,37 e 0,60 e espessura de 100 nm observou-se à temperatura ambiente uma significativa redução na magnitude da magnetização de saturação para 475 emu/cm3 e drástico aumento nos campos coercitivos que passam a ter valores entre 6,5 a 9,0 kOe. Todos os filmes da liga Mn-Ga diretamente integrados a substratos comerciais de GaAs possuem um alto potencial para aplicações nanotecnológicas nas áreas de dispositivos e mídia magnéticos e na optoeletrônica acoplada a dispositivos spintrônicos.

Orientador: Profa. Dra. Lucimara Stolz Roman / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 26/02/2015 / Inclui referências : f. 101-112 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Dispositivos fotovoltaicos orgânicos tem sido amplamente investigados devido as suas características como flexibilidade e baixo custo de fabricação. Estes dispositivos podem ser preparados em camadas formadas por filmes finos depositados por centrifugação ou termicamente evaporados. Vários estudos buscam aprimorar os valores de eficiência destes dispositivos procurando novos materiais, formas construtivas e novas formas de processamento. Dentre as possibilidades para aumentar o desempenho das células solares são realizados tratamentos térmicos e aplicação de aditivos. Técnicas que atuam na morfologia do filme polimérico. Aditivos orgânicos atuam modificando as características morfológicas e consequentemente modificando a eficiência dos dispositivos. A literatura do assunto basicamente aborda células solares do tipo BHJ (Bulk Heterojunction), nas quais o efeito do aditivo sobre polímero não e plenamente compreendido. Este trabalho utilizou células solares em estrutura bicamada as quais possibilitaram analisar a influencia do aditivo diretamente na morfologia do polímero. Utilizando um dispositivo fotovoltaico com o polímero F8T2 (poli [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-di-il)-cobitiofeno]), em conjunto com o aditivo orgânico DIO (1.8 diiodooctano) e o fulereno C60 na camada do aceitador de elétrons. Variando as concentrações de aditivo de 0% ate 3%, observando a influencia do tratamento térmico na morfologia das células solares. Foram avaliados os efeitos sobre as características elétricas e ópticas dos dispositivos. Os resultados com base em medições de UV-VIS e imagens de AFM apontam que o aditivo atua nas características morfológicas do filme, melhora o empacotamento das cadeias de polímeros resultando em maiores eficiências quando comparado com dispositivos preparados sem aditivo. . Palavras chave: célula solar orgânica, aditivo, bicamada, morfologia. / Abstract: Organic photovoltaic devices have been widely investigated due to their features like flexibility and low cost manufacturing. These devices can be prepared in thin films formed by layers deposited or thermally evaporated by centrifugation. Several studies seek to improve the efficiency values of these devices looking for new materials, constructive ways and new forms of processing. Among the possibilities to increase the performance of solar cells heat treatment and application of additives are performed. Techniques that work in the morphology of the polymer film. Organic additives act by modifying the morphological characteristics and therefore modifying the efficiency of the device. The subject literature discusses primarily BHJ type solar cells (Bulk Heterojunction), in which the effect of the additive on the polymer is not fully understood. This study used solar cells bilayer structure which made it possible to analyze the influence of the additive directly into the polymer morphology. Using a photovoltaic device with the polymer F8T2 (poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -cobithiophene]), together with the organic additive DIO (1.8 diiodooctano) and fullerene C60 in layer the electron acceptor. Varying 0% additive concentrations up to 3%, by observing the effect of heat treatment on morphology of the solar cells. The effects on the electrical and optical characteristics of the devices. The results based on UVVIS measurements and AFM images show that the additive acts on the morphological characteristics of the film improves the packing of the polymer chains resulting in higher efficiencies when compared with devices prepared without additive. Keywords: organic solar cell, additive bilayer morphology

This study mainly intends to analyze the ideological, mythological and identitary aspects of the Americans. It verifies how the contemporary American mythology is adapting itself to the historical transformations it has been passing through as well, generated by one more global crises. Besides, it also considers Hollywood movies as mythological narratives. Three Hollywood films have been selected for this study: Red Corner (1995), Turistas (2006) and Gran Torino (2008). They were used as basis to the purposed analysis. In this way, the focus here is on the representation of the American citizen in each film, his speech, his relationship with the Other (the non-American), in the three different situations presented in this study / Submitted by Jovina Laurentino Raimundo (jovina.raimundo@unisul.br) on 2018-01-17T16:36:33Z No. of bitstreams: 1 103130_Isabel.pdf: 485928 bytes, checksum: c6e98311ec3b8c2042323e3a7045d689 (MD5) / Approved for entry into archive by Gheovana Figueiredo (gheovana.figueiredo@unisul.br) on 2018-01-17T17:12:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 103130_Isabel.pdf: 485928 bytes, checksum: c6e98311ec3b8c2042323e3a7045d689 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-17T17:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 103130_Isabel.pdf: 485928 bytes, checksum: c6e98311ec3b8c2042323e3a7045d689 (MD5) Previous issue date: 2011 / O presente estudo teve como principal objetivo a análise dos aspectos ideológicos, mitológicos e identitários dos estadunidenses. Este verifica então de que maneira a mitologia estadunidense contemporânea está se adaptando às transformações históricas que se tem assistido, movidas por mais uma crise global do capitalismo. Também considera os filmes hollywoodianos como narrativas de mito. Para a realização deste estudo foram utilizados três filmes hollywoodianos: Justiça Vermelha (1995), Turistas (2006) e Gran Torino (2008), os quais serviram como base para a análise proposta. Neste sentido, buscou-se aqui focalizar a construção do “americano” em cada filme, seu discurso, sua relação com o Outro, em três diferentes situações que foram apresentadas neste estudo

Submitted by MARCEL MIYAMURA BONILHA null (marcelmb@gmail.com) on 2016-09-08T10:39:53Z No. of bitstreams: 1 Versão Final.pdf: 4946368 bytes, checksum: 4675d9707acb564334a7be7744822ddf (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-09T12:47:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bonilha_mm_me_bauru.pdf: 4946368 bytes, checksum: 4675d9707acb564334a7be7744822ddf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-09T12:47:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bonilha_mm_me_bauru.pdf: 4946368 bytes, checksum: 4675d9707acb564334a7be7744822ddf (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Heteroestruturas que combinam camadas supercondutoras (SC) com ferromagnéticas (FM), e, em alguns casos, ainda com camadas isolantes (I) entre as primeiras, possuem propriedades que não são observadas para os filmes isolados devido a interação entre elas. Este trabalho busca contribuir para a elucidação das propriedades de super-redes do tipo SC/I/FM feitas por PLD (Pulsed Laser Deposition), utilizando o YBa2Cu3O7-δ (YBCO) como supercondutor, o La2/3Ca1/3MnO3 (LCMO) como ferromagneto e o PrBa2Cu3O6+δ (PBCO), o SrTiO3 (STO) e o CeO2 (CEO) como isolantes. A sequência utilizada foi (YBCO20nm/Idi/LCMO20nm)x20, e as espessuras do isolante PBCO foram de 0,5, 2, 4, 8 e 20nm, e de 2nm para o STO e para o CEO. Também foi analisada uma amostra com a inversão da ordem de deposição do supercondutor e ferromagneto. As análises de difração de raios X confirmaram o crescimento preferencial na direção 00ℓ e parâmetros de rede comparáveis com os valores encontrados na literatura para o YBCO. A microscopia eletrônica de varredura evidenciou poros na superfície do filme de LCMO e crescimento extra de cristais na superfície do filme de YBCO. As análises de AFM mostraram que a textura da superfície depende da espessura e da natureza do isolante assim como a distribuição de cargas observada por EFM. Medidas elétricas realizadas pelo método de Quatro Pontas comprovou temperatura crítica em torno de 90K, e somente para a amostra com 20nm de PBCO foi notado grande distinção do comportamento da resistividade ao longo do aquecimento a partir de 25K com a aplicação de campo magnético de 0,8T, o que pode indicar uma interação diferenciada entre as camadas de LCMO e YBCO nesta configuração. Pequenos picos de magnetorresistência foram observados sempre próximos da transição supercondutora. A intensidade e sinal do pico sofreram algumas variações com a direção do campo. / Heterostructures that combine superconducting (SC) layers with ferromagnetic (FM) layers, and in, some cases, with insulating (I) layers between the first ones, have properties that are not observed in single layers due the interaction between them. This work aims to contribute for elucidation of properties of SC/I/FM superlattices made by PLD deposition, using YBa2Cu3O7-δ (YBCO) as superconductor, La2/3Ca1/3MnO3 (LCMO) as ferromagnetic and PrBa2Cu3O6+δ (PBCO), SrTiO3 (STO) and CeO2 (CEO) as insulator materials. The used sequence was (YBCO20nm/Idi/LCMO20nm)x20, and the thicknesses of the insulating PBCO were 0.5, 2, 4, 8 and 20nm, and 2nm for STO and CEO. It was also analyzed a sample with inverted deposition order of superconductor and ferromagnetic. The analysis of X-ray diffraction confirmed the preferential growth toward 00ℓ and network parameters comparable to the values found in the literature for the YBCO. The scanning electron microscopy showed pores on the surface of LCMO film and extra crystal growth on the surface of the YBCO film. The AFM analyzes showed that the surface texture depends on the thickness and nature of the insulation as well as the charge distribution observed by EFM. Electrical measurements made by Four Probe method proved critical temperature around 90K, and only for the sample with 20nm PBCO has been noted large distinction of the resistivity behavior over heating from 25K with the application of magnetic field of 0.8T, which may indicate a different interaction between the layers of YBCO and LCMO for this configuration. Small magnetoresistance peaks were observed always close to the superconducting transition. The intensity and peak signal underwent some changes with the direction of the applied field.

A Nanotecnologia trouxe alguns novos desafios, como o desenvolvimento de qualidade e processos de síntese relativa a nanoestruturas baseado em substâncias inorgânicas e orgânicas. O desenvolvimento de novos materiais com compostos orgânicos e inorgânicos, em escala nanométrica, tem recebido destaque em primeiro plano na Ciência dos Materiais devido à grande potencialidade para aplicações, tais como compósitos, catálise, óptica não linear, sensores e sistemas microeletrônicos [1, 2]. O desenvolvimento de materiais nanoestruturados tem atraído grande interesse para a nova realidade tecnológica, devido ao amplo alcance de aplicações incluindo as propriedades catalíticas, magnéticas e fotônicas [3, 4]. Contudo o objetivo dessa dissertação foi obter filmes automontados de polieletrólitos fabricados através da adsorção sequencial de soluções aquosas de polieletrólitos fracos baseados na interação eletrostática de polímeros com cargas opostas e posteriormente analisar a incorporação de nanopartículas de ouro (NPs Au) estabilizadas por citrato de sódio e por poli(vinilpirrolidona) (PVP). Neste trabalho foram utilizados os seguintes polieletrólitos, o PEI (poli(etileno imina)) e o PAH hidrocloreto de poli(alilamina) como policátions e o PAA (poli(ácido acrílico)) como poliânion. A presença das nanopartículas de ouro foi confirmada por Espectroscopia UV VIS NIR e Difração de Raios X (DRX). A morfologia e distribuição dos filmes automontados com nanopartículas de ouro foram analisadas por Microscopia de Força Atômica (MFA) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). A quantificação e espessura das amostras foram analisadas por Espectrometria de Retroespalhamento Rutherford (RBS) e posteriormente avaliadas em conjunto com as técnicas de espectroscopia UV VIS NIR e MET. As abordagens experimentais utilizadas neste trabalho mostraram a grande importância do pH para a fabricação de filmes automontados, devido à sua influência nos grupos funcionais dos polieletrólitos, afetando a interação eletrostática entre os mesmos e também entre as nanopartículas posteriormente difundidas. Quanto menor a densidade de carga da molécula de polieletrólito, maior será o número necessário das mesmas para compensar uma determinada carga superficial do substrato e/ou camada inferior. Com o aumento desse número, maior será a quantidade de sítios presentes passíveis de interação eletrostática. Dentre os sistemas estudados, o que mostrou-se mais eficiente foi o (PAH7/PAA4)20, o qual apresentou uma maior incorporação de NPs Au, e consequentemente a maior quantidade de NPs Au no sistema. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-05T18:02:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Tatiane Michele Popiolski.pdf: 2153136 bytes, checksum: f652e5b4987e2b788d4f0b04b47b7844 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-05T18:02:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Tatiane Michele Popiolski.pdf: 2153136 bytes, checksum: f652e5b4987e2b788d4f0b04b47b7844 (MD5) / Nanotechnology has brought some new challenges such as the development of quality and synthesis processes on nanostructures based on inorganic and organic substances. The development of new materials with organic and inorganic compounds on the nanometer scale, has been featured at the forefront of materials science due to the large potential for applications such as composites, catalysis, nonlinear optics, sensors and microelectronic systems [1, 2, 3]. The development of nanostructured materials has attracted great interest for the new technological reality, due to the wide range of applications including catalytic properties, magnetic and photonic [4, 5, 6]. However the objective of this dissertation was to obtain self-assembled polyelectrolyte films fabricated by sequential adsorption of aqueous solutions of weak polyelectrolytes based on electrostatic interaction of polymers with opposite charges and analyze the distribution of gold nanoparticles (Au NPs) stabilized by sodium citrate and poly (vinylpyrrolidone) (PVP). In this work we used the following polymers, PEI (poly (ethylene imine)) and PAH hydrochloride poly (allylamine) as polycations and PAA (poly (acrylic acid) as polyanion. The presence of gold nanoparticles was confirmed by UV VIS NIR spectroscopy and X-ray Diffraction (XRD). The morphology and distribution of films with self-assembled gold nanoparticles was analyzed by Atomic Force Microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). Quantification and thickness of the samples were analyzed by Rutherford backscattering spectrometry (RBS), and then evaluated in conjunction with the techniques of UV VIS NIR spectroscopy and TEM. The experimental approaches used in this work showed the great importance of pH for the fabrication of LbL self-assembled films due to its influence on the functional groups of polyelectrolytes, affecting the electrostatic interaction between them and between the nanoparticles subsequently disseminated. Smaller the charge density of the polyelectrolyte molecule, greater the required number of them to compensate a given surface charge of the substrate and/or lower layer. With the increase of that number, the greater the amount of sites present subject of electrostatic interactions. Among the systems studied, the most efficient was (PAH7/PAA4)20, which showed a greater incorporation of Au NPs, and consequently the greatest amount of Au NPs in the system.

Revestimentos duros são altamente utilizados na engenharia de superfície de componentes mecânicos devido à proteção contra o desgaste e à redução do coeficiente de atrito. Atualmente, as técnicas de usinagem a seco estão exigindo novos materiais com propriedades mecânicas e tribológicas inteligentes visando reduções de custos e de impacto ambiental. No entanto, o excelente desempenho dos revestimentos de nitreto de silício em termos de sua resistência ao desgaste e à oxidação nas ferramentas de cortes não foram totalmente entendidas. Neste trabalho, filmes finos de nitreto de silício foram depositados em substrato de Si (001) por magnetron sputtering reativo através de uma fonte de rádio frequência. A fim de simular as condições de oxidação de uma ferramenta de corte em usinagem a seco, as amostras foram submetidas ao tratamento termo-oxidativo em atmosfera de oxigênio em temperaturas de 500ºC e 1000ºC. Posteriormente, os filmes foram caracterizados por perfilometria elementar por reação nuclear ressonante visando quantificar o conteúdo de oxigênio, ensaios de nanoindentação e nanoscratch com deslizamento unidirecional visando medidas de dureza e de atrito. Após os tratamentos termo-oxidativo uma fina camada parcialmente oxidada de até 6 nm de espessura foi obtida em temperatura de 1000º C e 4 horas de tratamento termo-oxidativo. A presença desta camada parcialmente oxidada permite obter um coeficiente de atrito ultra-baixo, ao mesmo tempo em que a dureza mantem-se constante em altas temperaturas, explicando a elevada resistência ao desgaste dos revestimentos duros baseados em Si3N4. Finalmente, os resultados são discutidos usando um modelo químico-cristalino, o qual relaciona o potencial iônico e o coeficiente de atrito de vários sistemas de óxidos, permitindo expandir a sua aplicabilidade a sistemas de nitretos. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-23T12:26:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Juline Filla.pdf: 3353830 bytes, checksum: 6954563c44dc811a20e1f78a257d4605 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-23T12:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Juline Filla.pdf: 3353830 bytes, checksum: 6954563c44dc811a20e1f78a257d4605 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Hard coatings are widely used in surface engineering of mechanical components due to their high wear resistance and reduced friction coefficients. Actually, the dry cutting techniques are demanding new materials with smart mechanical and tribological properties allowing saving cost and minimum environmental impact. However, the excellent behavior of silicon nitride coatings in terms of wear and oxidation resistance in cutting tools are not well understood. In this work, silicon nitride thin films were deposited on silicon (001) by reactive magnetron sputtering by using a radio-frequency power supply. In order to simulate an oxidative environment in cutting tool at dry machining conditions, samples were submitted to oxidative annealing in oxygen atmosphere at temperatures of 500oC and 1000oC. A posteriori, the thin films were characterized by resonant nuclear reaction elementar profilometry looking for oxygen quantification in-depth and nanoindentation and nanoscratch with unidirectional sliding tests looking for harness and friction measurements. After oxidative annealing treatments, a thin film partially oxidized layer with approximately 6 nm (T=1000oC) in-depth was formed in four times of oxidative annealing. Such partial oxidized layer allows to obtain a ultra-low friction coefficient whereas the initial hardness is maintained even at high temperatures and long times of oxidative annealing. Finally, the results were discussed from the point of view of the crystal chemical approach, where the ionic potential and the friction coefficient of various oxides are correlated, leading to expand the model to nitride systems.

Este trabalho apresenta um estudo do comportamento tribológico e corrosivo do aço AISI 4140 temperado e revenido, nitretado a plasma e posteriormente revestido com filme fino de CrN, em contato com etanol hidratado combustível. A caracterização das diferentes condições da superfície foi feita por meio das análises de RBS, MEV, DRX, microesclerometria linear e nanoindentação .O coeficiente de atrito foi determinado por meio de ensaios de desgaste por deslizamento tipo esferasobre- disco, em diferentes condições de tratamento do aço AISI 4140 (temperado e revenido, nitretado e duplex) e de lubrificação (a seco, em etanol, em mistura de etanol com óleo lubrificante e em óleo lubrificante). A taxa de desgaste foi estimada por medidas de perfilometria nas trilhas de desgaste. Os mecanismos de desgaste foram determinados com auxílio das técnicas de MEV e EDS, para avaliação microestrutural e química em termos qualitativos das superfícies desgastadas, e da espectroscopia Raman para análise dos compostos químicos presentes. A corrosão foi avaliada por meio de ensaios de imersão em etanol hidratado combustível seguindo a norma NBR 8265, antes e após os ensaios de desgaste. O aço AISI 4140 com tratamento duplex (nitretado/CrN) ensaiado em óleo lubrificante apresentou os menores valores de coeficiente de atrito e de taxa de desgaste. Esse comportamento está associado à formação de um tribofilme composto de óxido de cromo, com elevado potencial iônico, resultante da interação do filme de CrN com o óleo lubrificante durante o contato por deslizamento. A condição duplex apresentou maior resistência à corrosão em relação ao aço AISI 4140 temperado e revenido e ao aço AISI 4140 nitretado. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-24T12:17:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Aline Luisa Bandeira.pdf: 5741367 bytes, checksum: 799162eae9c513d1d84cd413b102f08e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T12:17:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Aline Luisa Bandeira.pdf: 5741367 bytes, checksum: 799162eae9c513d1d84cd413b102f08e (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work shows a study of the tribological and corrosive behaviour of AISI 4140 steel previously quenched and tempered, plasma nitrided and then coated with CrN thin film, in contact with hydrated ethanol fuel. The surface characterization was performed by means of RBS, SEM, XRD, linear microscratch and nanoindentation techniques. The friction coefficient was determined by ball-on-disc sliding wear tests, under different treatment conditions of the AISI 4140 steel (quenched and tempered, nitrided and duplex), as well as different lubrication conditions (dry, with ethanol, with a mixture of ethanol and lubricant oil and with lubricant oil). Wear rate was estimated with profilometry measurements on the wear tracks. Wear mechanisms were determined by SEM and EDS techniques in order to evaluate the microstructure and qualitative elemental composition of the worn out surfaces, and by Raman spectroscopy in order to determine the type of chemical compounds. Corrosion was evaluated by immersion tests in accordance with NBR 8265, before and after the wear tests. AISI 4140 steel with duplex treatment (nitrided/CrN) tested in lubricant oil displayed the lowest values of friction coefficient and wear rate. This behaviour is associated with the formation of a chromium oxide tribofilm, with high ionic potential, originated from the interaction of the CrN film and oil in sliding contact. The material treated in the duplex condition showed a higher corrosion resistance than AISI 4140 steel after heat treatment or plasma nitriding process.

O rápido crescimento da nanotecnologia tem despertado cada vez mais o interesse de diversos pesquisadores pela produção de econanomateriais, visando sua posterior aplicação em temáticas relacionadas às questões ambientais. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo preparar e caracterizar filmes de poli(hidrocloreto de alilamina) (PAH) e poli(ácido acrílico) (PAA) com nanopartículas de prata (AgNPs) e reticulados com glutaraldeído, visando o desenvolvimento de um novo material que pudesse ser utilizado como agente bactericida no tratamento microbiológico de efluentes industriais para reuso. Após a automontagem, os filmes foram caracterizados por meio de diferentes técnicas instrumentais, incluindo a espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), a espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente (GD-OES), a espectrometria de retroespalhamento Rutherford (RBS) e a microscopia eletrônica de transmissão (MET). Testes microbiológicos foram igualmente realizados em ágar nutriente para se avaliar a atividade inibitória dos mesmos frente a micro-organismos Gram-positivos (Staphylococcus aureus) e Gram-negativos (Escherichia coli). Em geral, a incorporação das nanopartículas nos filmes foi dependente tanto do pH da solução coloidal de prata, como do pH das soluções dos polieletrólitos. Dentre todos os sistemas avaliados, o filme (PAH8,0/PAA4,0)20 imerso em solução de AgNPs em pH = 6,0 por 4 h e reticulado com glutaraldeído, foi aquele que apresentou a maior atividade inibitória, tanto em relação ao S. aureus como à E. coli. A maior inibição, entretanto, foi observada para a E. coli que apresenta uma camada de peptidoglicanos menos espessa do que a S. aureus, o que acaba facilitando a migração de prata para o interior das células desses micro-organismos. O tratamento do efluente industrial para reuso com os filmes produzidos neste trabalho, por sua vez, reduziu em cerca de 90% a contagem total de coliformes presentes na amostra inicial, tanto pelo contato como pela lixiviação de prata. Finalmente, considerando-se a facilidade de aplicação, o baixo impacto ambiental, os custos reduzidos e ação inibidora satisfatória, os filmes desenvolvidos neste trabalho apresentam um grande potencial para serem utilizados como auxiliares no tratamento microbiológico de efluentes industriais. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-24T13:13:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fabiana Zarpelon.pdf: 2682392 bytes, checksum: a3c7de18e20b937ef26aae81674bfdcf (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T13:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fabiana Zarpelon.pdf: 2682392 bytes, checksum: a3c7de18e20b937ef26aae81674bfdcf (MD5) / The rapid growth of nanotechnology has attracted increasing interest from many researchers for producing econanomaterials, aiming its subsequent application in thematics related to environmental issues. In this context, the present study aimed to prepare and characterize films of polyallylamine hydrochloride (PAH) and acrylic polyacid (PAA) with silver nanoparticles (AgNPs) and cross-linked with glutaraldehyde, aiming to develop a new material that could be used as bactericidal agent in microbiological treatment of industrial wastewater for reuse. After the self-assembling, the films were characterized by means of different instrumental techniques, including molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet and visible region (UV-Vis), glow discharge optical emission spectroscopy (GD-OES), Rutherford backscattering spectrometry (RBS) and transmission electron microscopy (TEM). Microbiological tests were also carried out on nutrient agar to evaluate the inhibitory activity of the films against Gram-positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Escherichia coli) microorganisms. In general, the results showed that the incorporation of the nanoparticles in the films was dependent both on the pH of the silver colloidal solution as the pH of solutions of polyelectrolytes. Among all systems evaluated, the film (PAH8.0/PAA4.0)20 immersed in AgNPs solution at pH = 6.0 for 4 h and cross-linked with glutaraldehyde it was one that showed the highest inhibitory activity, both in relation to S. aureus as the E. coli. The greatest inhibition was, however, observed for E. coli which has a less thick peptidoglycan layer of the S. aureus, which ultimately facilitating the migration of silver into the interior of the cells of these microorganisms. The industrial wastewater treatment for reuse with the films produced in this work, in turn, by reduced about 90% the total count of coliform bacteria presents in the initial sample, both the contact and the leaching of silver. Finally, considering the ease of application, low environmental impact, reduced costs and satisfactory inhibitory action, the films developed in this work have a great potential to be used as auxiliaries in microbiological treatment of industrial wastewaters.

Filmes finos automontados (FFA) por adsorção física, compostos por polímeros orgânicos e nanopartículas de semicondutores inorgânicos são considerados um processo barato e não-poluente de deposição, que permite obter filmes com elevada organização molecular. Neste trabalho, o principal objetivo foi produzir e caracterizar FFA, através da técnica camada por camada (LbL), bem como avaliar o potencial de aplicação destes sistemas para a produção de hidrogênio (H2) através da quebra da molécula da água por irradiação solar. Foram depositados três conjuntos diferentes de filmes, onde o sistema catiônico e o número de camadas depositadas (40) foram comuns aos três tipos de FFA. O sistema catiônico foi composto pelas soluções aquosa do policátion hidrocloreto de polialilamina (PAH) e coloidal do semicondutor inorgânico seleneto de cádmio (CdSe). Os sistemas aniônicos foram compostos pelas soluções aquosas do poliânions orgânicos poli(ácido acrílico) (PAA) e poli-(3,4-etilenodioxitiofeno):poli(ácido estirenosulfônico) (PEDOT:PSS) e coloidal do semicondutor fotoativo óxido de titânio (TiO2 P25 e TiO2 STS-100). Análises dos FFA realizadas por perfilometria revelaram que as espessuras dos filmes automontados são da ordem nanométrica. Através do espectro de refletância difusa observou-se bandas de absorção na região do ultravioleta próximo à região do visível e, através da cromatografia, foi determinado a taxa média de produção H2. O sistema com o maior valor da taxa de produção de H2 – (PAH + CdSe)/(PEDOT:PSS + TiO2 STS-100) – foi otimizado em 120 camadas. Na avaliação da contribuição do tipo de nanopartícula do semicondutor para a geração de H2, os resultados de cromatografia indicaram que a combinação de (CdSe + TiO2 STS-100) promove um aumento de 75% desta geração quando comparado ao FFA composto somente pelo semicondutor TiO2 STS-100. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-06-27T17:24:19Z No. of bitstreams: 1 Tese Ana Claudia Rangel Faria.pdf: 3615547 bytes, checksum: dd46f2460a25e8f792251379d3c801a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T17:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Ana Claudia Rangel Faria.pdf: 3615547 bytes, checksum: dd46f2460a25e8f792251379d3c801a6 (MD5) Previous issue date: 2016-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / The self-assembled films (SAF) by physical adsorption, compounds of organic polyelectrolytes and inorganic semiconductor nanoparticles are considered an inexpensive process and non-pollutant deposition that gives films with high molecular organization. The aim of this work was to fabricate and characterize SAF via the layerby- layer technique (LbL) and evaluate the potential application of these systems to produce hydrogen (H2) by water splitting technique by solar radiation. In this work were deposited three different sets of films. The cationic system and the number of deposited layers (40) are common to all three types of SAF. The system was composed by the cationic aqueous solution of polycation polyallylamine hydrochloride (PAH), and colloidal inorganic semiconductor cadmium selenide (CdSe). The anionic systems were comprised of aqueous solutions of organic polyanions poly(acrylic acid) (PAA) and poly (3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT: PSS) and colloidal photoactive semiconductor titanium oxide (TiO2 P25 and TiO2 STS-100). Analysis of SAF by profilometry revealed that the thickness of the self-assembled films are of nanometer order; by diffuse reflectance spectrum observed absorption bands in the near ultraviolet region and the visible region and through the chromatography was given the average H2 production. The system with the highest value of H2 production rate - (PAH + CdSe) / (PEDOT: PSS + TiO2 STS-100) - was optimized at 120 layers. In the evaluation of the contribution of the type semiconductor nanoparticle for the generation of H2 results chromatography indicated that the combination of (CdSe + TiO2 STS-100) promotes an increase of 75% from this generation as compared to SAF only composed by the semiconductor TiO2 STS -100.