Neste trabalho foram eletrodepositados filmes ultrafinos de cobalto e níquel sobre substrato de Au/mica. Os estágios iniciais da deposição foram acompanhados in-situ pelo uso das técnicas de EC-STM (microscopia de varredura por tunelamento – modo eletroquímico) e EC-AGFM (magnetome tria de força de gradiente de campo alternado – modo eletroquímico), que se constitui em uma nova técnica para avaliação de propriedades magnéticas de filmes ultrafinos eletrodepositados. Como resultado, foi obtido o comportamento eletroquímico do eletrodo de Au/mica em meios contendo cobalto ou níquel, acrescidos ou não, dos aditivos: sacarina e tiouréia e a caracterização magnética dos filmes formados. Os dados obtidos por EC-STM revelaram a estrutura dos filmes de cobalto e níquel em baixa espessura (algumas monocamadas). A deposição de cobalto inicia com uma bicamada e o crescimento continua quase camada por camada. Para o caso do níquel o modo de crescimento está associado ao potencial aplicado: filmes crescidos em –1,1VMSE apresentaram nucleação instantânea, enquanto para –1,2VMSE foi observada nucleação progressiva. Pela análise dos dados obtidos por EC-AGFM, foi possível relacionar a estrutura dos filmes as suas propriedades magnéticas. Foi encontrada anisotropia magnética perpendicular somente para os filmes de cobalto em torno de 1,3ML de espessura. O efeito dos aditivos sacarina e tiouréia nas medidas magnéticas também foi estudado.

Filmes finos de óxido de estanho depositados por "sputtering" reativo foram caracterizados com bases em análises feitas por Espalhamento Nuclear Ressonante, Espectroscopia por Retroespalhamento Rutheford, Espectroscopia Mössbauer de Elétrons de Conversão e Difração de Raios-X e pelas medidas de Resistência de Folha. Numa primeira fase, as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos em ar e expostas à gás de cozinha, afim de testar as propriedades sensoras do material. Os filmes finos como depositados foram modificados pelos tratamentos térmicos e exposições a gases, que aumentaram sua condutividade elétrica e alteraram a concentração de vacâncias de oxigênio. Numa segunda fase, os filmes foram submetidos a diferentes tratamentos térmicos, implantados com os íons Fe+, ZN+,Cu+,Ga+ e As+ e novamente tratados termicamente. Foram observados aumentos na condutividade elétrica induzidos pela dopagem dos filmes e algumas correlações entre o perfil de distribuição das espécies implantadas e as razões O/Sn em função da profundidade.

Nos últimos 10 anos, o desenvolvimento de técnicas de deposição e seus equipamentos permitiu o surgimento de novos tipos de filmes finos, principalmente voltados para aplicações mecânicas e tribológicas, que são multicamadas nanoestruturadas. Esses revestimentos apresentam propriedades que não são diretamente ligadas as propriedades das camadas individuais de cada material, geralmente apresentando valores de dureza extremamente elevados relacionados a um período de modulação crítico ΛC. Esses filmes demonstram um claro potencial para aplicações tribológicas mesmo com o seu comportamento de dureza ainda não completamente esclarecido. O objetivo deste trabalho é produzir multicamadas nanoestruturadas do tipo metal / nitreto pela técnica de magnetron sputtering usando Nb, Ta e TiN, visando obter uma estrutura com valores de dureza extremamente elevados, tipicamente observados em revestimentos do tipo super-redes. A estrutura periódica dos revestimentos com baixo valor de Λ (< 10 nm) foi caracterizada por XRR (Refletividade por Difração de Raios X) e por RBS (Espectrometria por Retroespalhamento Rutherford) para os valores altos de Λ. As propriedades mecânicas dos revestimentos foram avaliadas por testes instrumentados de dureza usando um equipamento Fischerscope HV100. Todas as multicamadas foram produzidas com sucesso e apresentaram uma periodicidade bem definida, o que foi confirmado pelos resultados de RBS e XRR. Os valores de dureza medidos apresentaram um comportamento tipicamente observado em superredes com um valor máximo maior que 50 GPa sempre relacionado a uma valor crítico de Λ. O valor ΛC foi 8 nm para as amostras de Nb/TiN e 4 nm para as amostras de Ta/TiN. A razão H/E indicou que o revestimento nanoestruturado mais adequado para aplicações tribológicas foram as multicamadas com maior valor de dureza. Esses resultados mostraram claramente a possibilidade de aplicação industrial destes revestimentos.

Submitted by Cibely da Silva Martin Sonvesso null (cssmartin@gmail.com) on 2017-10-04T17:01:17Z No. of bitstreams: 1 Tese_Cibely_S_Martin_Sonvesso_2.pdf: 4557523 bytes, checksum: 1e6a177f44367dac315327f5bae90dc4 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-04T17:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sonvesso_csm_dr_bauru.pdf: 4557523 bytes, checksum: 1e6a177f44367dac315327f5bae90dc4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-04T17:51:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sonvesso_csm_dr_bauru.pdf: 4557523 bytes, checksum: 1e6a177f44367dac315327f5bae90dc4 (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Esse trabalho explora a modificação de substratos condutores em aplicações sensoriais a partir da deposição de filmes finos pelas técnicas de Langmuir-Schaefer (LS) e eletropolimerização utilizando dois complexos metálicos (Ni-Salpn e FePc) visando correlacionar propriedades estruturais e eletroquímicas destes filmes. Os filmes de Langmuir de Ni-Salpn apresentaram baixa estabilidade na interface água/ar, o que impossibilitou a deposição destes filmes sobre substratos sólidos via técnica LS. No entanto, foram facilmente depositados por eletrodeposição. Em termos estruturais, o filme de Ni-Salpn apresenta a formação de “colunas moleculares”, sendo as moléculas de Ni-Salpn orientadas preferencialmente com um dos macrociclos do complexo perpendicular ao plano do substrato. Os filmes de FePc foram obtidos por ambas técnicas de deposição (LS e eletrodeposição). Em termos estruturais os filmes de FePc eletrodepositados apresentaram-se mais homogêneos (morfologia superficial), menos rugosos e mais compactos em relação aos filmes LS, estando as moléculas de FePc organizadas preferencialmente flat-on em relação a superfície do substrato para ambos os filmes. O maior diferencial entre os filmes LS e eletrodepositados de FePc é o estado de oxidação do centro metálico, sendo de FeII para o filme LS e FeI para o eletrodepositado. As caracterizações eletroquímicas em eletrólito suporte e na presença de dopamina em solução revelaram diferentes efeitos dos filmes de Ni-Salpn e FePc, sendo os filmes de FePc mais estáveis e com potencial para aplicação sensorial. Os filmes de FePc foram avaliados eletroquimicamente em solução de diferentes catecolaminas (L-tirosina, L-Dopa, dopamina, noroepinefrina e epinefrina) e também aplicados como sensor para a detecção de L-Dopa em amostra farmacêutica. De maneira geral, o arranjo supramolecular (que depende do complexo metálico e da técnica de deposição) dos filmes finos influencia diretamente no comportamento eletroquímico em solução padrão de catecolaminas, bem como nas respostas sensoriais. / This work reports the modification of conductor substrates in sensorial application from the deposition of thin films of two metallic complexes (Ni-Salpn and FePc) using the Langmuir-Schaefer (LS) and electrodeposition techniques, aiming to correlate the structural and electrochemical properties of these films. The Langmuir films of Ni-Salpn exhibited low stability on the interface water/air, which made it impossible the deposition of these films on solid substrates using the LS technique. However, were easy deposited by electrodeposition. In structural terms, the Ni-Salpn electrodeposited film showed a formation of “molecular columns”, being the Ni-Salpn molecules preferentially oriented with one of the complex macrocycles perpendicular to the substrate plane. The FePc films were formed by both deposition techniques (LS and electrodeposition). In structural terms, the FePc electrodeposited films were more homogeneous (surface morphology), less rough and more compact than the LS films. The FePc molecules are preferentially oriented in a flat-on position in relation to the substrate plane to both FePc films. The largest difference between FePc LS and FePc electrodeposited films is the oxidation state of the metal center, being the FeII to LS films and FeI to electrodeposited films. The electrochemical characterizations in supporting electrolyte and in presence of dopamine showed different behavior for Ni-Salpn and FePc films. The FePc films were more stable and with great potential to sensorial applications. The FePc films were electrochemically evaluated in catecholamines solutions (L-tyrosine, L-Dopa, dopamine, norepinephrine, and epinephrine) and also applied as a sensor to L-Dopa detection in real samples. In general, the supramolecular arrangement (which depends on metallic complexes and deposition technique) of the thin films have an influence on electrochemical behavior in catecholamines standard solutions as well as in sensorial responses. / FAPESP: 2012/25140-7

Orientador: Hermes Adolfo de Aquino / Coorientador: Victor Ciro Solano Reynoso / Banca: José Humberto Dias da Silva / Banca: Norberto Luiz Amsei Júnior / Resumo: Neste trabalho, o objeto de estudo foi células Solares CdS/CdTe. Estas células usam o filme de sulfeto de cádmio (CdS) como semicondutor do tipo n e o filme de telureto de cádmio (CdTe) como semicondutor do tipo p. O recorde mundial, alcançado no laboratório, para estas células é 16,5% de eficiência. Nos Laboratórios do Departamento de Física e Química de Unesp - Ilha Solteira, este trabalho é pioneiro na fabricação de Células Solares de CdS/CdTe. Para realizar este trabalho foi necessário melhorar o sistema de deposição por spray de SnO2:F já existente, acondicionar o sistema de banho químico para deposição do filme de CdS e implementar o sistema de sublimação para depositar a camada de CdTe. Todos estes sistemas de deposição de filmes finos foram implementados no laboratório do Grupo de Desenvolvimento e Aplicação de Materiais (GDAM). A fabricação da Célula Solar CdS/CdTe consistiu na deposição sequencial sobre vidro de a) Eletrodo condutor transparente utilizando óxido de estanho dopado com Flúor (SnO2:F) pelo método de spray, com controle automático de jato; b) deposição de sulfeto de Cádmio (CdS) pelo método de banho Químico (CBD); c) deposição de Telureto de Cádmio (CdTe) pela técnica de sublimação no espaço fechado (CSS) e d) deposição do contato metálico traseiro de prata por colocação de camada liquida e posteriormente a melhora deste contato com grafite-prata. A estrutura final destas células foi: Vidro/SnO2:F/CdS/CdTe/contato. A caracterização estrutural e óptica das camadas destas células foi realizada pelas técnicas de DRX e UV-vis; os parâmetros elétricos das células foram determinados pela construção da curva I-V. A camada CdTe da célula solar foi tratada termicamente com dicloreto de cádmio (CdCl2) para comparar a sua eficiência com outra célula que não foi tratada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The object of this work was the study solar Cells CdS/CdTe. These cells use a cadmium sulfide film as an n-type semiconductor and a cadmium telluride film as a p- type semiconductor The world record for maximum efficiency achieved in laboratory for these cells is 16.5%. In laboratories of Departament of Physics and Chemistry of Unesp-Ilha Solteira, this work is a pioneer in the manufacture of CdS/CdTe Solar Cell. To carry out this work it was necessary to improve the existing system of Spray deposition of SnO2: F, conditioning of the system for chemical bath deposition of CdS film and manufacture the sublimation system to deposit the CdTe layer. All of these systems for the deposition of thin films were developed in the laboratory. The manufacture of CdS/CdTe solar cell consisted of sequential deposition on glass of a) transparent conductive tin oxide doped with fluorine (SnO 2:F) using automatic control system of the spray; b) deposition of cadmium sulfide (CdS) for method (CBD); c) deposition of cadmium telluride for technique in closed space sublimation (CSS) and d) the rear metallic contact of silver was deposited by placing the liquid layer and subsequent improvement of contact with graphite-silver. The final structure of cell used in this work was: glass/SnO2:F/CdS/CdTe/contact. The CdTe solar cell layer was heat treated with cadmium dichloride (CdCl2) to compare its efficiency with another cell that was not treated with cadmium dichloride. Then we investigated the performance of only putting back metal contact layer of silver of silver and silver-graphite layer, the latter was giving better results, achieving an efficiency is a well more than 5% / Mestre

Orientador: Valéria Marta Gomes do Nascimento / Coorientador: Karina Alves de Toledo / Banca: Fhernanda Ribeiro Smiderle / Banca: Aneli de Melo Barbosa / Resumo: Polissacarídeos são empregados em diversos segmentos industriais como espessantes, detergentes, laxantes, fibras, e coberturas de alimentos. Novas pesquisas tem enfocado o potencial anti-inflamatório, anti-mutagênico e imunomodolador de exopolissacarídeos (EPS) microbianos, bem como sua aplicação em sistemas de liberação controlada de medicamentos. Diversas pesquisas têm empregado β-glucanas fúngicas e verificado diversas atividades biológicas. O objetivo do presente projeto foi estudar a ação imunomoduladora do EPS de Lasiodiplodia theobromae, avaliar a capacidade do exopolissacarídeo na forma de blendas com látex de atuarem como carreadores de medicamentos e algumas propriedades mecânicas do EPS em blendas com látex. O micro-organismo foi cultivado em meio Vogel, com sacarose 50 g/L, a 28°C, 180 rpm, por 72 h. O EPS foi precipitado com etanol (3:1v/v), dialisado e purificado por congelamento/degelo e ultrafiltração. O rendimento em EPS em cada cultivo foi em média de 1,9 g/L. A ação imunomoduladora in vitro foi realizada apenas com a fração de EPS β- glucana (1→6) purificada, adicionando diferentes concentrações de polissacarídeo a macrófagos humanos de linhagem U937 e verificando-se viabilidade celular e perfil de citocinas (TNF-α e IL-10). Quanto aos ensaios de imunomodulação, o EPS purificado β- glucana (1→6) se mostrou capaz de ativar a resposta de macrófagos com a liberação da citocina TNF-α nas primeiras 24h , decaindo em 48h, sem apresentar ativação da resposta de IL-10, o que sugere uma resposta pró-inflamatória e anti-tumoral. Os filmes foram avaliados quanto a espessura, perda de umidade, solubilidade em água e resistência mecânica. A avaliação dos filmes como carreador de medicamento foi realizada pela adição de cetoprofeno a blenda EPS e látex, e acompanhamento da liberação do fármaco por espectrofotometria Os filmes apresentaram espessuras entre 2 a 3,5 mm; mínima perda de... / Abstract: Polysaccharides are employed in various industries as thickeners, detergents, laxatives, fiber and food toppings . New research has focused on the anti - mutagenic anti-inflammatory and imunomodulator potential of microbial exopolysaccharides (EPS), as well as in their application in controlled drug delivery systems. Several studies have employed fungal β -glucans and verified high biological activity. The goal of this project is to study the immunomodulatory action of EPS produced by Lasiodiplodia theobromae, evaluate the ability to act as drug carriers of blends formed by exopolysaccharide and latex and also some mechanical properties of these blends. The micro-organism was grown on Vogel medium with sucrose 50 g / L at 28 ° C, 180 rpm for 72 h. The EPS was precipitated with ethanol ( 3:1 v/v), dialyzed and purified by freezing / thawing and ultrafiltration. The yield of EPS in each culture was on average 1.9 g / L. The study of the immunomodulating effects was performed in vitro, only with the fraction of EPS β- glucan ( 1 → 6 ) purified by adding different concentrations of polysaccharide in human U937 macrophages lineage and verifying cell viability and cytokine ( TNF - α and IL - 10 profile ). Concerning the tests of immunomodulation, the EPS purified β- glucan ( 1 → 6 ) has shown to be capable of activate the macrophage response to the release of TNF - α cytokine in the first 24h , decreasing after 48h, without showing response activation of IL - 10 , which suggests a pro-inflammatory and anti- tumor response. The films were evaluated for thickness, moisture loss, water solubility and mechanical strength. The evaluation of the films as a carrier of drugs was performed by the addition of ketoprofen to EPS and latex blend, and monitoring of drug release by spectrophotometry. The films presented thicknesses between 2 and 3.5 mm; minimal moisture loss (between 0.5 and 3%); solubility varying from 3 to 6,5 and good mechanical... / Mestre

Orientador: Steven Frederick Durrant / Banca: José Humberto da Silva / Banca: Douglas S. Galvão / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Filmes finos de carbono amorfo hidrogenado contendo silício e dopados com flúor foram produzudos pelos métodos de Deposição de Vapor Químico Assistido e Plasma (PECVD) e Deposição e Implantação Iônica por Imersão em Plasma (PIIID). Para PECVD foi utilizada uma pressão total de gases/vapor de 100 mTorr e inicialmente, 100W de potência de excitação. A proporção dos gases foi estudada, mantendo a concentração do hexametildisiloxano (HMDSO) em 75% e variando a proporção do argônio (Ar) e do hexafluoreto de enxofre (SF6). As porcentagens de flúor utilizadas na alimentação do plasma variaram em 0,6,9 e 12,5%. Visando maior concentração atômica de flúor na estrutura dos filmes, determinou-se a proporção de gases/vapor mais apropriada (75% HMDSO, 19% Ar e 6% SF6), e posteriormente, foi realizado um novo estudo da potência de excitação. Variando a potência entre 40 e 70 W, 50 W foi considerada como sendo a melhor condição de excitação para a descarga luminosa, considerando os efeitos causados pela corrosão relacionada ao flúor e a incorporação do elemento. Um estudo sobre as mesmas proporções foi realizada pela técnica de PIIID, com uma pressão total de 50 mTorr, potência de 50 W e pulsos negativos com magnitude de 800 V. Para este método o filme produzido com 12,5% de SF6 foi escolhido como sendo a melhor opção, tendo em vista que apresentou a maior quantidade atômica de flúor em sua estrutura. Posteriormente, a intensidade dos pulsos aplicados foi variada entre 544 e 14801 V, onde verificou-se que o aumento da intensidade dos pulsos resulta na diminuição da incorporação de flúor / Abstract: Hydrogenated amorphous carbon films containing silicon and doped with fluorine were produced by two methods: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) and Deposition (PIIID). For PECVD a total pressure of 100 mTorr was used at a excitation power of 100 W. The gas/vapor proportion was studied, keeping 75% hexamethyldisiloxane and varying the argon (Ar) and sulfur hexafluoride (SF6) ratio. The following proportions of SF6) ratio. The following proportions of SF6 were examined: 0, 6, 9 and 12.5%. Aiming for the highest atomic concentration of fluorine in film structure the best condition (75% HMDSO, 19% Ar and 6% SF6) was determined and a new study of the influence of the radiofrequency power. Considering the corrosion effects gernerated by fluorine in the plasma, variation of the applied power between 40 and 70 W, allowed the selection of 50 W as the best conditions. A study employing the same proportior PIIID was performed using 50 mTorr of total pressure, an applied power of 50 W and a pulse bias of 800 V. Considering the results of the chemical characterizations, films were produced with 12.5% of SF6 in the plasma feed. Subsequently, bias voltage was varied between 544 and 1480 V, where it was observed that the increasing the pulse bias decreased the fluorine concentration in film structure / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-09Bitstream added on 2014-06-13T19:00:10Z : No. of bitstreams: 1 santos_rj_me_bauru.pdf: 2342209 bytes, checksum: e7f79373ec0abf1d2a008e6eb04d7921 (MD5) / Neste trabalho foram investigadas as propriedades tribológicas e mecânicas de um filme de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) na superfície de uma liga de aço 16MnCr5. Filmes de a-C:H foram aplicados com o objetivo de aumentar a dureza superficial e reduzir o coeficiente de atrito entre superfícies de elementos de motores. As amostras foram obtidas a partir do aço liga 16 MnCr5, através de tiras metálicas. Os sustratos foram inicialmente limpos por um processo de lichamento, lavagem e subseqüentemente por um procedimento a plasma. Os filmes foram então depositados utilizando-se plasmas de baixas temperaturas de misturas de hidrocarbonetos e gases nobres. Foi utilizada a técnica híbrida de implantação iônica e deposição por imersão em plasma (IIDIP), aplicando-se pulsos de alta tensão negativa às amostras para promover a deposição mediante à implantação iônica. Neste caso, o metano (CH4) diluído em argônio foi utilizado como mistura precursora da formação do filme. Foi investigado o efeito da ampliação dos pulsos de polarização, da proporção de metano e do tempo de implantação nas propriedades dos filmes. As espectroscopia de infravermelho e Raman foram empregadas para se avaliar a composição química e a microestrutura dos filmes. A análise dos espectros Raman associada às análises do módulo de elasticidade e coeficiente de atrito apresenta características de filmes com teores de hidrogênio em torno de 20%. A molhabilidade dos filmes foi determinada pela técnica de ângulo de contato utilizando-se água deionizada como líquido de prova. De uma forma geral, os resultados revelaram que os filmes são levemente receptivos à agua e tal fenômeno da superfície foi determinado por perfilometria e microscopia de força atômica (AFM), enquanto a morfologia superficial das superfícies foi investigada... / This work investigated the tribological and mechanical properties produced by a film of hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) on the surface of an alloy steel 16MnCr5. The a-C:H films were applied to increase the surface hardness and reduce the coefficient of friction between surfaces of engine components. The samples were obtained from alloy steel 16 MnCr5 through metallic strips. The substrates were initially creaned in a process of sanding and washing and subsequently in a plasma processing. The films were made using low temperature plasmas of hydrocarbons and noble gas mixtures. The plasma immersion ion implantation and deposition (IDIP), was used, applying high negative voltage pulses to the samples to promote deposition by ion bombardment. Methane (CH4) dilluted in argon was used as the gas mixture for film formation. The effects of the pulse magnitude, the proportion of methane and deployment time on the properties of the films were employed to evaluate the films chemical composition and microstructure. The analysis of the Raman spectra along with the elastic modulus and coefficient of friction indicates a films with a hydrogen content of aroud 20%. The receptivity of the films to water was analyzed by contact angle (Θ) measurements which revealed a moderated affinity to water (Θ~80º) as a consequence of a low concentrations of polar groups on the film surface. The surface topography was determined by perfilometry and atomic force microscopy (AFM), while the surface morphology was investigated by scanning electron microscopy (SEM), respectively. The roughness did not vary greatly among the samples. The hardness of the samples was measured by nanoindentation, varying between 13 and 21 GPa that are characteristic of plasma deposited a-C:H. It was found that films prepared with higher proportions of methane and higher deposition times presented... (Complete abstract click electronic access below)

Neste trabalho foram investigados processos de otimização para integração de suportes metálicos porosos selecionados (mono e multicamada) para desenvolvimento de células a combustível de filme fino (TF-SOFC) via deposição de laser pulsado (PLD). A rugosidade superfícial micrométrica dos suportes metálicos porosos é um fator de sensibilidade e limitação na utilização da técnica de PLD para a obtenção de filmes finos nanométricos de alta qualidade. Sendo assim, foram avaliadas técnicas de integração capazes de reduzir a rugosidade superficial próxima a uma escala nanométrica. Entre os processos de integração estudados, a técnica de spray pirólise foi aplicada para a integração de filme de reformador com base em céria e compostos de cobre (Cu- CeO2), sob suportes métálicos porosos selecionados. No bico aspersor o ar comprimido foi usado como agente atomizador da solução precursora na obtenção do filme reformador. As soluções precursoras foram baseadas em água deionizada como solvente. O nitrato de cério e o nitrato de cobre foram usados como agentes precursores. Os filmes foram depositados em dois suportes porosos metálicos previamente desenvolvidos para servirem de suporte para células a combustível. Os parâmetros de deposição como pressão de ar, concentração do sal precursor nitrato de cobre, volume de solução depositado e distância do aspersor, foram investigados e associados à qualidade dos filmes. As etapas de preparação e as características microestruturais do reformador obtido, assim como a redução da rugosidade superficial dos suportes com sua incorporação, foram avaliadas de forma a viabilizar a integração a um design TF-SOFC Os resultados mostram filmes com boa aderência sob os suportes, apresentando superfícies planas, diminuindo a rugosidade superficial original do mesmo e viabilizando a integração de TF-SOFC via PLD. A composição final apresentou uma mistura de duas fases (Cu-CeO2) como esperado. Foi também investigada a impregnação a vácuo do reformador no suporte metálico monocamada, porém não foi satisfatório o nivelamento superficial dos poros de forma a viabilizar o desenvolvimento de filmes finos via PLD em sua superfície. Da mesma forma foi investigada a deposição direta de filme buffer de NiO/Sc-YSZ sob suporte metálico poroso multicamada. Apesar de não apresentar fácil reprodutibilidade via aplicação direta de filme buffer por PLD , foi possível a obtenção e a integração de célula a combustível de filme fino sobre o suporte metálico poroso com sucesso e sua análise de conversão energética foi de 400mW.cm-2 a 650 °C em gás de segurança (9% H2). Filmes nanométricos com características estruturais específicas foram obtidos via PLD juntamente com processos de integração eficientes sob suporte poroso metálico onde a arquitetura multicamada da célula de filme fino foi integrada e harmoniosamente estruturada. / In this work, optimization processes were investigated for the integration of selected porous metal supports (mono and multilayer) for the development of thin film fuel cells (TF-SOFC) via pulsed laser deposition (PLD). The micrometric surface roughness of the porous metal supports is a factor of sensitivity and limitation in the use of the PLD technique to obtain high quality nanometric thin films. Therefore, integration techniques capable of reducing surface roughness close to a nanometric scale were evaluated. Among the integration processes studied, the spray pyrolysis technique was applied for the integration of ceria-based reformer films and copper compounds (Cu-CeO2), under selected porous metal substrates. In the spray nozzle the compressed air was used as atomizing agent of the precursor solution in obtaining the reforming film. The precursor solutions were based on deionized water as the solvent. Cerium nitrate and copper nitrate were used as precursor agents. The films were deposited on two metal porous supports previously developed to serve as support for fuel cells. The deposition parameters such as air pressure, copper nitrate precursor salt concentration, deposited solution volume and sprinkler distance were investigated and associated with the quality of the films. The preparation steps and the microstructural characteristics of the reformer obtained, as well as the reduction of the surface roughness of the supports with their incorporation, were evaluated in order to allow integration to a TF-SOFC design The results show films with good adhesion under the supports, presenting flat surfaces, reducing the original surface roughness of the same and enabling the integration of TFSOFC via PLD. The final composition presented a two-phase mixture (Cu-CeO2) as expected. Vacuum impregnation of the reformer was also investigated in the monolayer metal support, however the superficial leveling of the pores was not satisfactory in order to allow the development of thin films via PLD on their surface. Likewise, direct deposition of NiO / Sc-YSZ buffer films on multilayer porous metal support was investigated. Although it did not present an easy reproducibility through direct application of PLD buffered film, it was possible to obtain and integrate thin film fuel cell onto the porous metal support successfully and its energy conversion analysis was 400mW.cm-2 at 650 °C in safety gas (9% H2). Nanoscale films with specific structural characteristics were obtained via PLD together with efficient integration processes under metal porous support where the multilayer architecture of the thin film cell was integrated and harmoniously structured.

Nos últimos 10 anos, o desenvolvimento de técnicas de deposição e seus equipamentos permitiu o surgimento de novos tipos de filmes finos, principalmente voltados para aplicações mecânicas e tribológicas, que são multicamadas nanoestruturadas. Esses revestimentos apresentam propriedades que não são diretamente ligadas as propriedades das camadas individuais de cada material, geralmente apresentando valores de dureza extremamente elevados relacionados a um período de modulação crítico ΛC. Esses filmes demonstram um claro potencial para aplicações tribológicas mesmo com o seu comportamento de dureza ainda não completamente esclarecido. O objetivo deste trabalho é produzir multicamadas nanoestruturadas do tipo metal / nitreto pela técnica de magnetron sputtering usando Nb, Ta e TiN, visando obter uma estrutura com valores de dureza extremamente elevados, tipicamente observados em revestimentos do tipo super-redes. A estrutura periódica dos revestimentos com baixo valor de Λ (< 10 nm) foi caracterizada por XRR (Refletividade por Difração de Raios X) e por RBS (Espectrometria por Retroespalhamento Rutherford) para os valores altos de Λ. As propriedades mecânicas dos revestimentos foram avaliadas por testes instrumentados de dureza usando um equipamento Fischerscope HV100. Todas as multicamadas foram produzidas com sucesso e apresentaram uma periodicidade bem definida, o que foi confirmado pelos resultados de RBS e XRR. Os valores de dureza medidos apresentaram um comportamento tipicamente observado em superredes com um valor máximo maior que 50 GPa sempre relacionado a uma valor crítico de Λ. O valor ΛC foi 8 nm para as amostras de Nb/TiN e 4 nm para as amostras de Ta/TiN. A razão H/E indicou que o revestimento nanoestruturado mais adequado para aplicações tribológicas foram as multicamadas com maior valor de dureza. Esses resultados mostraram claramente a possibilidade de aplicação industrial destes revestimentos.