Orientador: Konstantin Georgiev Kostov / Coorientador: Vadym Prysiazhnyi / Banca: Olivia Maria Berengue / Banca: Gilberto Petraconi Filho / Banca: Carina Barros Mello / Banca: Munemasa Machida / Resumo: Este trabalho teve como objetivo o estudo dos parâmetros que influenciam o comportamento de um jato de plasma em pressão atmosférica e sua aplicação em deposição de filmes poliméricos. Com esta finalidade, foram utilizadas duas diferentes configurações de eletrodos em jatos de argônio: um de eletrodo anular externo e outro com eletrodo cilíndrico interno. Também foram utilizadas três geometrias diferentes de bocal de saída do jato (cônico fechado, reto e cônico aberto), usando um eletrodo cilíndrico interno. Os jatos de plasma de argônio operam em modo filamentar, com os filamentos se espalhando por todo o volume do tubo dielétrico, disposto coaxialmente ao eletrodo. Neste trabalho também foi desenvolvido um jato de plasma para a deposição de filmes poliméricos, constituído de um eletrodo de alta tensão em forma cilíndrica localizado no eixo longitudinal do jato, e um eletrodo aterrado na forma de anel que está fixado ao redor do bocal do jato. O estudo foi iniciado com a comparação de dois métodos utilizados para o cálculo da potência. Para os dois jatos de plasma observou-se que o método mais adequado para calcular a potência de descarga é o método da figura de Lissajous, que fornece um erro experimental menor que 3 %. Após realizar a caraterização elétrica dos jatos de plasma, pode-se observar que a potência e a forma de onda da corrente dependem de diferentes parâmetros, que são apresentados em ordem da maior a menor influência da distância bocal-substrato, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The goal of this work was to study the parameters which influence the electrical behavior of a atmospheric pressure plasma jet and its application for polymeric films deposition. For this purpose, two different configurations of electrodes were used in argon jets: one with an external annular electrode and the other with an internal cylindrical electrode. Also, three different jet nozzle geometries were adopted using an internal cylindrical electrode: tapered nozzle, straight nozzle and enlarged nozzle. The argon plasma jets operate in filament mode, with the filaments spreading throughout the volume of the dielectric tube, arranged coaxially to the electrode. On this work, a plasma jet system was developed to deposit polymer films, this system consists of a cylindrical high voltage electrode located in the longitudinal axis of the jet, and a grounded electrode in the form of a ring that is fixed around the nozzle of the jet. The study started comparing both methods for calculation of the power of plasma jets. Afterwards, it was concluded that the best method was the Lissajous method giving 3 % of experimental error. After electrical characterization of the plasma jet it was found that the power and current were influenced by different parameters, presented in order of their importance: distance, gas flow, type of substrate and nozzle geometry. The polymer films deposition was influenced by the plasma jet geometry and the gas flow. The films deposited without movement have 1 µm/min of deposition rate. The XPS analysis shows that the films are made mostly from aliphatic groups C-C/C-H and in lesser extension by hydroxyl, ester and carboxylic acid. Through implementation of mobile platform was possible to deposit polymer films over larger area / Doutor

Orientador: Milton Eiji Kayama / Banca: Konstantin Georgiev Koslov / Banca: Tessie Gouvea da Cruz / Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de um dispositivo de geração de microdescargas de plasma operando à pressão atmosférica, sua caracterização e aplicação no tratamento de superfície polimérica. A microdescarga é produzida entre uma agulha e um eletrodo externo na forma de um cilindro. A agulha e o cilindro são dispostos coaxialmente com um capilar de borossilicato ou quartzo entre os mesmos. O sinal usado para excitar a descarga tinha a forma senoidal na frequência de 37 kHz. Estas microdescargas produziram plumas de plasma na extremidade da agulha. Medições da tensão de ruptura mostraram regimes distintos conforme a posição axial do cilindro em relação à agulha. Simulações com circuitos mostraram diferentes circuitos equivalentes ao dispositivo de microdescarga conforme esta posição relativa entre os eletrodos. Utilizando estas plumas no tratamento de superfícies de PET verificou-se redução do ângulo de contato com o tratamento que atinge um mínimo para tempos de 10 s. O ângulo de contato para diferentes posições em torno do ponto de tratamento foi ajustado à curvas baseadas em funções gaussiana e lorentziana. Isto possibilitou verificar o aumento da área tratada com o fluxo do gás quando a tensão na descarga se torna elevada. Para pluma de diâmetro menor que 1 mm o tratamento se estendeu em até 6 mm devido a dinâmica do gás da pluma. O dispositivo se mostrou confiável e com tratamento reprodutível na modificação das propriedades da superfície de materiais / Abstract: This work describes the development and characterization of a microplasma jet device operating at atmospheric pressure and its application on the treatment of a polymeric surface. The micro discharge was produced between a needle and a coaxial cylindrical electrode with a borosilicate or quartz capillary between them. The discharge occurs in a small gap between the capillary and the needle and a plasma plume is produced at the tip of the needle. The signal used to excite the discharge was sinusoidal at frequency of 37 kHz. Breakdown voltage measurement showed distinct regimes according to the axial position of the cylinder relative to the needle. Simulations showed different equivalent circuits for the device according to the relative position between the electrodes. The plasma plumes were used to treat PET surfaces. It was observed the reduction of the contact angle with the treatment time that saturates around 10 s. The contact angle measurements at different positions around the treatment point were fitted using Gaussian and Lorentzian functions in order to estimate the diameter of treated circular area around the contact point of the plume with the surface. It was observed an increase of the treated area with the flow rate gas particularly at high applied voltage. Diameter up to 6 mm was achieved for plasma plumes with diameter smaller than 1 mm due to gas dynamic effects. The repeatability on the treatment showed that the plasma jet is reliable to modify surface properties of materials / Mestre

Orientador: Samuel Euzédice de Lucena / Banca: Márcio Abud Marcelino / Banca: Inácio Bianchi / Banca: Carlos Yujiro Shigue / Banca: Neusa Maria Franco de Oliveira / Resumo: Veículos elétricos são considerados a melhor alternativa aos veículos com motores de combustão interna, apresentando vantagens bastante significativas, tais como: emissão zero de poluentes, alta eficiência dos motores elétricos e baixa emissão de ruído acústico. O sistema de propulsão de um veículo elétrico consiste basicamente de uma ou mais fontes de energia, um ou mais motores, conversores de potência, componentes eletrônicos, componentes mecânicos para transmissão de torque e velocidade e rodas com pneus. Neste trabalho é proposta a modelagem de um sistema de propulsão para um veículo elétrico, que inclui o modelo dinâmico veicular para movimento longitudinal, o modelo dinâmico do motor elétrico, o modelo do conversor utilizado para acionamento do motor e o modelo do sistema de controle. Devido às características bastante adequadas para aplicação em sistemas de propulsão automotiva, o motor de indução trifásico é o selecionado para estudo. A estratégia de controle para acionamento do motor, foco deste trabalho, é o Controle Vetorial Direto Orientado pelo Fluxo do Estator, que garante alto desempenho, rápida resposta dinâmica e apresenta insensibilidade à variação de parâmetros do motor durante sua operação. São desenvolvidas novas técnicas para a reconstrução dos sinais das tensões do estator a partir de sinais de controle PWM do conversor e da tensão DC que alimenta o inversor e estimativa da amplitude e posição angular do vetor espacial do fluxo do estator, primordial p... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Electric vehicles are the best alternative to internal combustion engines vehicles, presenting significant advantages such as: zero emission of pollutants, high efficiency of electric motors and low noise emission. Basically, an electric vehicle propulsion system consists of one or more energy sources, one or more engines, power converters, electronic components, mechanical components for torque and speed transmission, and wheels with tires. This work proposes the modeling of a propulsion system for an electric vehicle, which includes the dynamic vehicle model for longitudinal movement, the dynamic model of the electric motor, the model of the converter used as motor driver and the model of the control system. Due to very suitable characteristics for application in automotive propulsion systems, three-phase induction motor is chosen for this study. Focus of this work, Direct Stator-FluxOriented Vector Control is the control strategy for the motor drive, which guarantees high performance, fast dynamic response and insensitivity due motor parameters variation during its operation. New techniques are developed for the reconstruction of the stator voltages signals from the PWM control signals of the converter and the DC voltage that feeds the inverter and the estimation of the amplitude and angular position of the spatial vector of the stator flux, primordial for the adopted control strategy. Modeling is developed using PSIM software and simulation results are presented / Doutor

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-06T12:39:07Z No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T14:29:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T14:30:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T14:30:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) Previous issue date: 2016-03-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Brazil plays an important role in the consumption and production of ceramic tiles nowadays. The decoration of tiles by digital inkjet printing, due to its technical and aesthetic advantages, is a spreading technology and has already been adopted in the national industry. Ink sets acquired from different manufacturers differ in their extension behavior on the ceramic surface, in the definition of the printed pattern, in the range of printable colors, and in the ink yield, square meters of a same decoration that can be printed for unit volume of ink. Due to the peculiarities of this technology, there is still no methodology for evaluating the performance of the inks and there is very little published on this topic. This paper proposes a methodology for a comparative evaluation of the performance of industrial inks, aiming to help in the selection of these inputs by ceramic tiles producers. Drops of the evaluated inks were applied on a defined ceramic substrate. The colorimetric behavior and the extension of the ink were assessed as indicative parameters of the image quality and yield of the inks. The colorimetric characteristics and the size of the points produced with inks from different suppliers were significantly different for all the four colors of the inks evaluated. For all these colors, the results point to similar conclusions, demonstrating the validity of the method. Some technical characteristics of the inks were studied to identify the reasons for the different behaviors observed. The color differences between inks of different suppliers are explained by the different pigment phases in each composition of ink. The extension of the inks were greatly influenced by its viscosities. The more viscous inks, due to greater difficulty in penetrating the ceramic substrate, expanded more over it. / O Brasil, atualmente, assume um papel de destaque no consumo e na produção de revestimentos cerâmicos. A decoração de revestimentos por impressão digital por jato de tinta, devido às vantagens técnicas e estéticas que apresenta, já foi adotada na indústria do país e se difunde cada vez mais. Conjuntos de tintas adquiridos de fabricantes distintos apresentam diferenças em seu comportamento de extensão na superfície da peça, na definição do desenho impresso, na paleta de cores fornecida e no seu rendimento (metros quadrados de uma mesma decoração impressos por unidade de volume da tinta). Devido às peculiaridades dessa tecnologia, ainda não há uma metodologia para a avaliação do desempenho das tintas e muito pouco foi publicado a respeito do tema. O presente trabalho propõe uma metodologia para avaliar comparativamente o desempenho de tintas industriais, visando auxiliar na seleção desses insumos pelos produtores de revestimentos. Gotas das tintas avaliadas foram aplicadas em um substrato fixo e o comportamento colorimétrico e o índice de extensão dos pontos resultantes foram avaliados como parâmetros indicativos da qualidade da imagem e do rendimento das tintas. As diferenças colorimétricas e o tamanho dos pontos para tintas de fornecedores distintos foram bastante significativas, e os resultados apontam para conclusões equivalentes para todas as cores avaliadas, o que demonstra a validade do método. Algumas características técnicas das tintas foram estudadas para identificação das razões para as diferenças de comportamento observadas. As diferenças de cor entre tintas de fornecedores diferentes são explicadas pelas diferentes fases pigmentantes em cada uma delas. Os índices de extensão foram bastante influenciados pelas viscosidades das tintas. As tintas mais viscosas, devido a maior dificuldade de penetração no substrato cerâmico, se estenderam mais sobre o mesmo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-11-30Bitstream added on 2014-06-13T19:10:18Z : No. of bitstreams: 1 porto_ts_me_arafo.pdf: 998293 bytes, checksum: 6183c4e4dea84be0c45e2947766bf407 (MD5) / O objetivo deste estudo foi avaliar a superfície interna de dois sistemas cerâmicos, após diferentes tratamentos de superfície, avaliação essa feita por meio de rugosimetria e microscopia eletrônica de varredura. Foram utilizadas as seguintes cerâmicas: IPS Empress II (Ivoclar-Vivadent Alemanha) e InCeram Alumina (Vita Zahnfabrick - Alemanha). Foram confeccionadas 50 amostras em forma de pastilha para cada sistema cerâmico de acordo com as especificações dos fabricantes, armazenadas à temperatura ambiente para então serem submetidas ao tratamento superficial, a saber (n=10): sem tratamento (T0) (controle); Ácido fluorídrico (T1); Ácido fluorídrico associado ao jato de óxido de alumínio (T2); Sistema Cojet (T3); Laser Nd:YAG (T4). Para os resultados de rugosidade, padronizaram-se as medidas em Ra, sendo posteriormente realizada a análise estatística por meio de ANOVA e teste de Tukey (p<.001). Para ambos os grupos controle (T0) das cerâmicas testadas, as análises evidenciaram os valores de rugosidade mais inferiores; para o Sistema InCeram Alumina, os tratamentos, ácido fluorídrico (T1), Sistem Cojet (T3)e Laser Nd:YAG (T4), não tiveram diferença estatisticamente significante; já para o Sistema IPS Empress II, todos os tratamentos foram estatisticamente diferentes. As fotomicrografias em microscopia eletrônica de varredura mostraram características diferentes para os tratamentos peculiares para cada sistema cerâmico. Baseado nos dados obtidos pode-se concluir que, quanto ao IPS Empress II, o tratamento com ácido fluorídrico é suficiente, assim como o Sistema CoJet é para o InCeram Alumina. Outros estudos devem ser realizados para que se tenham parâmetros ideais para o tratamento a laser. / The present study aimed at evaluating the inner surface of two ceramic systems, after different surface treatments, performed by surface roughness tests and scanning electron microscopy (SEM). IPS Empress II (Ivoclar-Vivadent – Germany) and InCeram Alumina (Vita Zahnfabrick – Germany) were used. Fifty lozenge-shaped samples were made for each ceramic system according to the manufacturers’ specifications, and stored at room temperature prior to surface treatment; namely (n=10): non-treated (T0) (control); hydrofluoric acid (T1); hydrofluoric acid associated to airborne particle abrasion (T2); CoJet System (T3); Laser Nd: YAG (T4). Roughness measurement results were standardized in Ra. Analysis of variance (ANOVA) and Tukey test (p<.001) were used to perform the stastistics analysis. For both control groups of the tested ceramics, analyses revealed the lowest roughness values; for the InCeram Alumina System, treatments such as hydrofluoric acid (T1), CoJet System (T3) and Laser Nd:YAG (T4) did not present any statistically significant difference, while for the IPS Empress II System, all treatments were statistically different. Photomicrographs by SEM showed different characteristics for each ceramic system treatment. Based on the resulting data, it can be concluded that the hydrofluoric acid treatment suits the IPS Empress II System, as well as the CoJet System suits the InCeram Alumina System. Further research might be done in order to get ideal parameters for the laser treatment.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3213.pdf: 1420864 bytes, checksum: 0050ede333d606a5bcfa6c2c7662fb54 (MD5) Previous issue date: 2010-07-30 / Universidade Federal de Sao Carlos / Venturi scrubber is an equipment applied to particulate material removal, soluble gases absorption, and gas stream odors reduction. This device utilizes of a liquid wash that collides a high velocity gas inside the scrubber. Liquid is then atomized, producing drops, which collect the particles. During the process, part of the drops retain at scrubber walls as a film. The referred film increases pressure drop, affecting efficiency. Our study aim, by observing the film fraction, was to reduce the pressure loss, increasing the scrubber efficiency, and lowering operational costs. Two Pease-Anthony circular transverse-section scrubbers, vertically set, were used. In order to obtain more information on the film fraction influence to the scrubber performance, some features such as dimensionless axial distance to the injection point, convergence angle, number of injection points, and throat diameter, were varied. Gas velocities used were 50, 70, and 90 m/s, as for jet penetration, 5% to 85%. Film fraction has varied to liquid jet penetration, and has shown a interval of minimal film formation on scrubber walls, to each specific configuration. Largest quantities of film were collected on the lower and higher jet penetrations. Liquid fraction on the scrubber walls has also varied to the gas velocity, liquid injection orifices configuration, dimensionless axial distance from the injection point, and throat diameter The convergence section angle, however, has not influenced the film fraction variation in any of the studied conditions, in terms of the jet penetration. A different behavior among the angles, were only obtained with the gas velocity. Different orifice configurations, under excessive penetrations, have changed the jet trajectory. / O lavador Venturi é um equipamento aplicado na remoção de material particulado, absorção de gases solúveis e redução de odores de correntes gasosas. O presente equipamento utiliza um líquido de lavagem que colide com um gás em alta velocidade dentro do lavador, este líquido é atomizado e forma gotas, as quais atuam na coleta de partículas. No decorrer do processo, uma parte das gotas se deposita na parede do lavador, formando um filme. Esse filme aumenta a queda de pressão e, consequentemente, afeta o desempenho do aparelho. Este trabalho teve com objetivo estudar a fração de filme, visando reduzir a perda de carga e obter uma melhor eficiência do lavador Venturi, reduzindo os gastos operacionais. Nesta pesquisa foram utilizados dois lavadores do tipo Pease-Anthony, de seção transversal circular, posicionados na vertical. No propósito de adquirir mais informações sobre a influência da fração de filme no desempenho do lavador foram variadas algumas características como distância do ponto de injeção, ângulo de convergência, número de orifícios de injeção, diâmetro da garganta. As velocidades de gás utilizadas foram 50, 70 e 90 m/s e penetração do jato de 5% a 85%. A fração de filme variou com a penetração do jato líquido e mostrou um intervalo de mínima formação de filme nas paredes do lavador para todas as configurações. Maiores quantidades de filme foram coletadas nas menores e maiores penetrações do jato. A fração de líquido na parede também variou com a velocidade do gás, configuração de orifícios de injeção de líquido, distância do ponto de injeção e diâmetro da garganta, sendo nesta a fração de filme maior no lavador de menor diâmetro. Entretanto, o ângulo da seção convergente não influenciou na variação da fração de filme em nenhuma das condições estudadas em relação à penetração do jato, sendo obtido um comportamento diferente entre os ângulos apenas em relação à velocidade do gás. As diferentes configurações de orifícios, quando utilizada penetrações excessivas, mudaram a trajetória do jato.

Submitted by ALONSO HERNAN RICCI CASTRO null (alonso_elfisico@yahoo.com) on 2017-08-17T17:22:54Z No. of bitstreams: 1 Castro_AHR_PHD.pdf: 57242725 bytes, checksum: 36378feb1c1464a31ab9ed5824539173 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-23T17:50:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 castro_ahr_dr_guara.pdf: 57242725 bytes, checksum: 36378feb1c1464a31ab9ed5824539173 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T17:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 castro_ahr_dr_guara.pdf: 57242725 bytes, checksum: 36378feb1c1464a31ab9ed5824539173 (MD5) Previous issue date: 2017-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho teve como objetivo o estudo dos parâmetros que influenciam o comportamento de um jato de plasma em pressão atmosférica e sua aplicação em deposição de filmes poliméricos. Com esta finalidade, foram utilizadas duas diferentes configurações de eletrodos em jatos de argônio: um de eletrodo anular externo e outro com eletrodo cilíndrico interno. Também foram utilizadas três geometrias diferentes de bocal de saída do jato (cônico fechado, reto e cônico aberto), usando um eletrodo cilíndrico interno. Os jatos de plasma de argônio operam em modo filamentar, com os filamentos se espalhando por todo o volume do tubo dielétrico, disposto coaxialmente ao eletrodo. Neste trabalho também foi desenvolvido um jato de plasma para a deposição de filmes poliméricos, constituído de um eletrodo de alta tensão em forma cilíndrica localizado no eixo longitudinal do jato, e um eletrodo aterrado na forma de anel que está fixado ao redor do bocal do jato. O estudo foi iniciado com a comparação de dois métodos utilizados para o cálculo da potência. Para os dois jatos de plasma observou-se que o método mais adequado para calcular a potência de descarga é o método da figura de Lissajous, que fornece um erro experimental menor que 3 %. Após realizar a caraterização elétrica dos jatos de plasma, pode-se observar que a potência e a forma de onda da corrente dependem de diferentes parâmetros, que são apresentados em ordem da maior a menor influência da distância bocal-substrato, do fluxo de gás, do tipo de substrato e da geometria do bocal. A deposição de filmes poliméricos foi influenciada pela geometria do jato de plasma e do fluxo dos gases. Os filmes depositados sem movimento do substrato apresentam uma taxa de deposição de 1 m/min. A análise XPS mostrou que os filmes são constituídos em sua maioria por grupos alifáticos C-C/C-H e em menor proporção por hidroxila, éster e ácido carboxílico. Mediante a implementação de uma plataforma móvel foi possível depositar filmes poliméricos em uma grande área, o que amplia a gama de aplicações dos jatos de plasma desenvolvidos neste trabalho. / The goal of this work was to study the parameters which influence the electrical behavior of a atmospheric pressure plasma jet and its application for polymeric films deposition. For this purpose, two different configurations of electrodes were used in argon jets: one with an external annular electrode and the other with an internal cylindrical electrode. Also, three different jet nozzle geometries were adopted using an internal cylindrical electrode: tapered nozzle, straight nozzle and enlarged nozzle. The argon plasma jets operate in filament mode, with the filaments spreading throughout the volume of the dielectric tube, arranged coaxially to the electrode. On this work, a plasma jet system was developed to deposit polymer films, this system consists of a cylindrical high voltage electrode located in the longitudinal axis of the jet, and a grounded electrode in the form of a ring that is fixed around the nozzle of the jet. The study started comparing both methods for calculation of the power of plasma jets. Afterwards, it was concluded that the best method was the Lissajous method giving 3 % of experimental error. After electrical characterization of the plasma jet it was found that the power and current were influenced by different parameters, presented in order of their importance: distance, gas flow, type of substrate and nozzle geometry. The polymer films deposition was influenced by the plasma jet geometry and the gas flow. The films deposited without movement have 1 m/min of deposition rate. The XPS analysis shows that the films are made mostly from aliphatic groups C-C/C-H and in lesser extension by hydroxyl, ester and carboxylic acid. Through implementation of mobile platform was possible to deposit polymer films over larger area.

Submitted by Maykel dos Santos Klem null (maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-16T05:32:41Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 bytes, checksum: 49804b0b4c75b954b2c9c7e4aa93265e (MD5) / Submitted by Maykel dos Santos Klem null (maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-22T14:06:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 bytes, checksum: 49804b0b4c75b954b2c9c7e4aa93265e (MD5) / Submitted by Maykel dos Santos Klem null (maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-22T18:09:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 bytes, checksum: 49804b0b4c75b954b2c9c7e4aa93265e (MD5) / Submitted by Maykel dos Santos Klem null (maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-22T18:12:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 bytes, checksum: 49804b0b4c75b954b2c9c7e4aa93265e (MD5) / Submitted by Maykel dos Santos Klem null (maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-22T19:44:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 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(maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-24T17:31:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 bytes, checksum: 49804b0b4c75b954b2c9c7e4aa93265e (MD5) / Submitted by Maykel dos Santos Klem null (maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-27T11:40:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 bytes, checksum: 49804b0b4c75b954b2c9c7e4aa93265e (MD5) / Submitted by Maykel dos Santos Klem null (maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-27T12:31:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 bytes, checksum: 49804b0b4c75b954b2c9c7e4aa93265e (MD5) / Submitted by Maykel dos Santos Klem null (maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-27T13:03:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 bytes, checksum: 49804b0b4c75b954b2c9c7e4aa93265e (MD5) / Submitted by Maykel dos Santos Klem null (maykel_klem@hotmail.com) on 2017-11-27T18:08:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_mestrado_Maykel.pdf: 4072759 bytes, checksum: 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2017-11-28T15:54:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 klem_ms_me_bauru.pdf: 4012228 bytes, checksum: f1af56b8b0b9f5e19934e197b4755874 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-28T15:54:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 klem_ms_me_bauru.pdf: 4012228 bytes, checksum: f1af56b8b0b9f5e19934e197b4755874 (MD5) Previous issue date: 2017-09-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Realizou-se primeiramente neste trabalho o estudo de um supercapacitor padrão utilizando coletores de aço inox e eletrodos de grafite Aquadag®. Este dispositivo apresentou uma capacitância máxima de 22 F/g, e seu espectro de impedância foi modelado por um circuito do tipo R(C(RW))(RC)(RC). Com este dispositivo foi possível testar os métodos de produção dos supercapacitores, e identificar as características desejáveis no supercapacitor impresso. Foram testadas duas técnicas de impressão distintas visando o preparo de eletrodos e coletores de corrente impressos em papel para aplicação em supercapacitores. O material ativo utilizado nos eletrodos foi basicamente o PEDOT:PSS, com a adição de óxido de grafeno, grafite aquadag® e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWNT) para a formação compósitos condutores. Foram realizadas caracterizações morfológicas e elétricas nas superfícies dos eletrodos impressos em papel filtro, vegetal e sulfite. Os eletrodos produzidos por serigrafia utilizando o compósito de PEDOT:PSS com MWNT impressos em papel filtro apresentaram os menores resultados de resistência de folha (17 Ω/sqr), sendo assim utilizados na produção dos supercapacitores. O supercapacitor impresso em papel apresentou um bom comportamento capacitivo através de medidas de espectroscopia de impedância e voltametria cíclica. A curva de impedância foi modelada através de um circuito do tipo R(RC)(C(RQ))(RC), evidenciando uma alta capacitância de dupla camada. Foi encontrada uma capacitância específica máxima de 20,3 F/g.para uma corrente de carga/descarga de 1 mA, e uma resistência equivalente em série de 60 Ω. Estes valores levaram a densidades de energia e potência de 3,1 Wh/kg e 420 W/kg, respectivamente. Realizaram-se também simulações e ajustes a partir das análises em corrente contínua, usando um circuito equivalente RC paralelo com uma resistência em série. Através destes ajustes foi possível extrair parâmetros de grande importância na utilização prática dos supercapacitores. / In this study, we first produced a standard supercapacitor using stainless steel collectors and Aquadag® graphite electrodes. The device exhibited a maximum capacitance of 22 F/g, and an R(C(RW))(RC)(RC) circuit modeled its impedance spectrum. With this device was possible to test the production methods of supercapacitors, and identify its desirable characteristics. Two different printing techniques were tested to produce electrodes/current collectors. The active material used in the electrodes was PEDOT: PSS, with addition of graphene oxide, Aquadag® graphite and multi-walled carbon nanotubes (MWNT), in order to obtain conductive composites. Morphological and electrical characterizations were performed over the surfaces of printed electrodes onto filter, vegetable and bond paper. The electrode produced by screen-printing using the PEDOT: PSS/MWNT composite printed onto filter paper exhibited low sheet resistance (17 Ω /sqr), being used in the production of supercapacitors. Printed supercapacitor showed good capacitive behavior through impedance spectroscopy and cyclic voltammetry measurements. An R(RC)(C(RQ)(RC) circuit modeled the impedance spectrum, evidencing a high double layer capacitance. A maximum specific capacitance of 20.3 F / g was found for a charge/discharge current of 1 mA, and an equivalent series resistance of 60 Ω. These values led to energy and power densities of 3.1 Wh / kg and 420 W / kg, respectively. Simulations and curve fitting were also performed from DC analyzes, using a parallel RC circuit coupled with a series resistance, obtaining important parameters for the practical use of supercapacitors. / FAPESP: 2015/18091-8

Orientadora: Leide Lili Gonçalves da Silva Kostov / Coorientador: Konstantin Georgiev Kostov / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Koshun Iha / Resumo: Neste trabalho amostras da liga de alumínio (Al) AA7075 foram expostas à dois tipos de plasmas atmosféricos frios: Descarga por Barreira Dielétrica durante 5 min, 7,5 min, 10 min e 15 min e ao jato de plasma por 20 s, 30 s, 40 s e 60 s. Após os tratamentos, a caracterização superficial da liga AA7075 foi realizada através de medidas de ângulo de contato, energia superficial, rugosidade, teste da fita de adesão (ASTM D3359), espectroscopia de fotoelétrons de raios - X (XPS), testes eletroquímicos e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Após os tratamentos a plasma, houve uma redução significativa nos valores de ângulo de contato e um aumento expressivo da energia superficial para ambos os tipos de plasmas. Verificou-se também que, os tratamentos a plasma não modificaram a topografia e rugosidade superficial das amostras. Através dos resultados do teste da fita de adesão foi observado que ambos os tratamentos foram eficientes na melhoria da adesão da camada de poliuretano sobre o substrato da liga de Al, quando comparada com a amostra não tratada. Os resultados de XPS confirmaram a formação de grupos polares contendo oxigênio e nitrogênio na superfície das amostras da liga de Al tratadas a plasma. Nos testes eletroquímicos, a capacitância do revestimento foi determinada e o potencial e a densidade de corrente de corrosão foram obtidas para cada condição estudada. Ambos os plasmas a pressão atmosférica foram eficientes em aumentar a adesão da tinta de poliuretano à superfície da liga de alumínio AA7075 / Abstract: In this work aluminium alloys AA7075 samples were exposed to two kinds of cold atmospheric plasma: Dielectric Barrier Discharge plasma for 5 min, 7,5 min, 10 min and 15 min, and plasma jet for 20 s, 30 s, 40 s e 60 s. After treatments, AA7075 alloy surface characterization was performed by measuring water contact angle, surface free energy, roughness, adhesion tape test (ASTM D3359), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), electrochemical techniques and scanning electronic microscopy (SEM). After plasma treatments, there was a remarkable decrease in water contact angles values and a significant increase in surface free energy, for both types of plasma. It was also verified that, the plasma treatments did not modify the topography and roughness of the samples. With the adhesion tape test results, it was found that both plasma treatments were efficient in improving the adhesion of polyurethane coating on the aluminium alloy samples, when compared to the untreated one. The XPS results confirmed the formation of oxigen and nitrogen containing polar groups on the surface of Al alloy samples treated by plasma. With electrochemical techniques the coating capacitance of the painting was determined and the corrosion potential and the corrosion current density were obtained for each condition studied. Both atmospheric pressure plasma treatments were efficient in enhancing the adhesion of the poliurethane painting on the Al alloy AA7075 surface / Mestre

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:14:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdalmyOA_DISSERT.pdf: 5395204 bytes, checksum: aa327d82551c66fd74b45b2c66f1d4ed (MD5) Previous issue date: 2003-11-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Foi constru?do e testado um novo sistema de jato a plasma obtido por descarga em catado oco. O sistema usado para deposi??o de filmes finos ? formado de um catado oco, que trabalha a altas press?es (aproximadamente 1 a 5 mbar), fonte DC (0 a 1200 V), c?mara cil?ndrica de borossilicato fechada por flages de a?o inox. No flange superior est? conectado o c?todo oco, o qual possui entrada de g?s e sistema de refrigera??o. Ele ? eletricamente isolado do resto do flange e polarizado negativamente. Em frente ao mesmo est? um porta amostra em a?o inox, m?vel, com dist?ncia variando entre 0 e 22mm, polarizado em rela??o ao c?todo com tens?es vari?veis entre 0 e 200V. Ambos os c?todos s?o equipados com termopares. Uma prote??o m?vel (shutter) ? colocada entre o c?todo oco e o porta amostra do substrato para proteger a amostra, enquanto se faz uma limpeza do c?todo. O equipamento foi testado com c?todo de cobre em cavidade de dimens?es diferentes. Foram investigadas influ?ncias dos par?metros prim?rios como di?metro, profundidade da cavidade de c?todo oco e a efici?ncia do equipamento. O fluxo de arg?nio foi fixado a 15 sccm, com press?o constante de 2,7 a 3,5 mbar. Cada filme foi depositado durante 15min e depois foi caracterizado por microscopia eletr?nica para verificar sua uniformidade. Atrav?s da varia??o das dimens?es do c?todo, foi poss?vel avaliar a taxa de desgaste do seu material, para as diferentes condi??es de trabalho. Valores de taxa de desgaste at? 3,2x10-6g/s foram verificados. Para uma dist?ncia do substrato de 11mm, o filme depositado ficou limitado a uma ?rea circular de 22mm de di?metro. Os filmes obtidos encontram-se com espessura em torno de 2,1&#956;m/min