Este trabalho aborda de forma comparativa o encruamento, a recuperação, a recristalização e o crescimento de grão do nióbio puro e da liga \'NB\'-1%\'ZR\'. Os dois materiais foram produzidos pelo mesmo processo - refusão em forno de feixe eletrônico - e no mesmo equipamento. O processo de conformação - forjamento rotativo - e os graus de deformação escolhidos também foram os mesmos para os dois materiais. Foram escolhidos graus elevados de deformação: 60, 80, 90 e 99% de redução em área. Os recozimentos foram realizados em ampolas de quartzo previamente evacuadas. Foram realizados recozimentos por 2, 4 e 6 horas numa ampla faixa de temperaturas: 700 a 1300°C para o nióbio puro e 800 a 1300 °C para a liga. Um total de mais de 150 amostras foi pesquisado. Todo o zircônio da liga encontrava-se em solução sólida e teve os seguintes efeitos principais em relação ao nióbio puro: endurecimento por solução sólida sem significativa alteração da taxa de encruamento, aumento de cerca de 100 \'GRAUS\'c nas temperaturas de início e fim da recristalização e forte inibição do crescimento de grão. Os dois materiais amoleceram consideravelmente por processos de recuperação. / This work is a comparative study on work hardening, recovery, recrystallization and grain growth of purê niobium and Nb-1%Zr alloy. Both materials were produced by the same process - electron beam melting - in the same equipment. The deformation process swaging - and the chosen degrees of deformation were the same for both materials. The degress of deformation (60, 80, 90 and 99%) were calculated referred to the reduction in area. The annealing was performed in evacuated quartz capsules for 2, 4 and 6 hours in a wide range of temperatures: 700 to 1300°C for purê niobium and 800 to 1300°C for the alloy. About 150 specimens were tested. All the zirconium in the alloy was in solid solution, and the main influences of the zirconium addition were: solid solution hardening with no change in work hardening rate, increase about 100°C in the temperature of beginning and ending of recrystallization and strong inhibition of grain growth. Both materials have shown considerable softening by recovery processes.

Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-22T07:40:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_ClaudioAntonio_M.pdf: 3699951 bytes, checksum: 876712c6c50a2a85083a21506731573d (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo:v Apresentamos neste trabalho um estudo da influência da superfície na relaxação magnética em nióbio supercondutor. Discutimos também a relevância do estado da superfície da amostra na retenção de fluxo magnético e no surgimento de um estado paramagnético associado à retenção de fluxo na amostra. Realizamos medidas de magnetização, utilizando um magnetômetro SQUID, em uma barra monocristalina de nióbio. As medidas de magnetização foram feitas para diferentes estados da superfície. Utilizando o modelo de relaxação magnética proposto por Anderson-Kim em 1964, obtivemos a energia de ativação efetiva para diversas condições de campo magnético aplicado e temperatura para cada estado da superfície. Comparando os resultados obtidos para os diferentes estados da superfície, tentamos distinguir as contribuições volumétrica e superficial da energia de ativação. Observamos nas medidas de relaxação magnética uma assimetria entre entrada e saída de fluxo da amostra, assimetria esta que em geral é reduzida com a deterioração da superfície, o que é condizente com os resultados obtidos por Burlachkov para barreira superficial. Verificamos, entretanto, que considerando apenas efeitos decorrentes da influência da barreira superficial, não é possível explicar a totalidade dos resultados que obtivemos. Concluímos que, com o lixamento da superfície, surge uma casca superficial de material danificado que apresenta um fator de Ginzburg-Landau (K) mais alto que o interior da amostra. A influência desta casca de K mais alto acaba por mascarar o efeito da barreira superficial nas medidas de magnetização. Associamos também a presença desta casca com o aumento do valor de Hc2, com a degradação da superfície, observado nas curvas M x H. Finalmente, discutimos o aparecimento próximo à transição supercondutora em curvas M x T de um pequeno patamar paramagnético, sendo que o lixamento tende a ampliar este patamar .Interpretamos este efeito como sendo causado pela retenção de fluxo no material devido não apenas ao aprisionamento volumétrico, mas também devido a presença da camada de alto K. Para reforçarmos esta hipótese, realizamos uma nova série de medidas feitas agora em um anel de nióbio policristalino. Verificamos assim que o máximo paramagnético observado depende fortemente da geometria da amostra, como seria esperado no modelo de fluxo retido / Abstract: We present in this work a study of the surface influence in magnetic relaxation of superconducting niobium. We also discuss the relevance of the sample surface condition on magnetic flux trapping associated with the occurrence of a paramagnetic frozen state. Magnetization measurements were made, using a SQUID magnetometer, on a single-crystal Nb bar, for different sample surface conditions. Using the model for magnetic relaxation proposed by Anderson-Kim in 1964, we obtained the effective activation energy for some applied magnetic fields and temperatures, for each surface condition. Comparing the results obtained in this way, we tried to separate the surface and bulk contributions to the activation energy. We observed an asymmetry between flux entry and exit in the magnetic relaxation measurements. This asymmetry diminished with surface roughening, which is in agreement with theoretical results obtained by Burlachkov for surface barrier effects. However, the influence of the surface barrier alone cannot explain all of our data. We conclude that the surface roughening with sandpaper created a superficiallayer of damaged material which have a higher Ginzburg-Landau factor (K) than the bulk material. The influence of this high-K, layer masks the effects of the surface barrier in magnetization measurements. We propose the increase of Hc2 with the surface roughening, found in M x H measurements, is a consequence of the high-K, layer. Finally, we discuss the occurrence of a small paramagnetic maximum near the super-conducting transition in M x T data. The surface roughening tends to increase this paramagnetic maximum. We propose that this effect is caused by flux trapping due to the presence of the high-K, layer. To confirm this hypothesis we made a new set of measurements on a polycrystal Nb ring. We found that the paramagnetic maximum is highly dependent of the sample geometry, as expected in the flux trapping picture / Mestrado / Física / Mestre em Física

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9761_Bruno Henrique Arpini.pdf: 7901693 bytes, checksum: 5935e86ed8124854681614cf8c933ef5 (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / O presente estudo tem como objetivo obter novas metodologias de obtenção de biodiesel etílico e metílico a partir de três diferentes compostos de nióbio atuando como catalisadores em reações de transesterificação, são eles: pentóxido de nióbio, pentacloreto de nióbio e oxalato amoniacal de nióbio. Vários parâmetros como, temperatura, tempo de reação, proporção em massa dos catalisadores, sistema reacional (refluxo e banho de ultrassom) foram variados a fim de se obter as melhores condições para a obtenção de biodiesel. Sabe-se por vários estudos que os compostos de nióbio apresentam acidez de Lewis. O Nb2O5 é um sólido branco, e em sua forma hidratada também é conhecido como ácido nióbico, podendo atuar tanto como ácido de Bronsted quanto ácido de Lewis. O NbCl5 é um sólido amarelo, facilmente hidrolisável quando em contato com água e possui elevada acidez. O NH4[NbO(C2O4)2(H2O)].nH2O é um sólido branco, muito solúvel em água e usado principalmente como precursor para óxidos de nióbio. O NbCl5 obteve rendimentos não satisfatórios devido a seu difícil manuseio e a presença de água como subproduto na reação paralela a de transesterificação, a esterificação de ácidos graxos livres. O NH4[NbO(C2O4)2(H2O)].nH2O apresentou bons rendimentos principalmente em refluxo por 48 horas, em especial utilizando etanol e em proporção de 100% em massa para com os óleos. O Nb2O5 pode atuar tanto como ácido de Bronsted quanto ácido de Lewis, porém em temperatura de calcinação de 300 ºC ele leva a melhores rendimentos, fato relacionado ao aumento de sítios de Lewis e sua maior organização da sua estrutura cristalina. As reações utilizando banho de ultrassom ainda não demonstraram resultados satisfatórios em comparação às reações em refluxo, por conta do tempo de reação muito menor e consequentemente o menor acréscimo de energia ao sistema reacional.

Este trabalho analisa, através do emprego de simulador físico, os efeitos da adição do nióbio no aço SAE 1141 e seu comportamento como refinador de grão e endurecedor por precipitação, nas altas temperaturas de forjamento e tempos de reaquecimento aplicados industrialmente. Analisa também qual a influência das deformações e velocidades de resfriamento sobre o tamanho de grão austenítico, microestrutura, dureza, cinética da precipitação e propriedades finais. Na definição dos parâmetros de simulação foram observadas rotinas de produção de peças forjadas comercialmente, a literatura técnica, e possíveis alterações que otimizassem as propriedades do aço em estudo. Para tanto foram definidas as temperaturas de forjamento 1100, 1200 e 1250°C, a taxa de deformação de 1/s, as deformações de 30, 50 e 70%, e as velocidades de resfriamento de 36, 60, 100 e 150°C/min. Os resultados indicaram que a velocidade de resfriamento tem papel preponderante na microestrutura final, que variou de um agregado de ferrita e perlita para bainita (às vezes com alguma martensita) a medida em que a velocidade de resfriamento aumenta. A simulação térmica indicou que tamanho de grão austenítico aumenta a medida em que se eleva a temperatura de reaquecimento e que existe apenas um pequeno efeito ancorador de grão do nióbio nesse quesito, quando não estiver presente alguma deformação Foi observado, através da simulação física que, com a presença de deformação, principalmente para as temperaturas menores de reaquecimento, a precipitação induzida por deformação parece ancorar o crescimento dos grãos recristalizados, resultando num tamanho de grão austenítico menor. Esse trabalho constitui parte integrante do projeto de desenvolvimento da tecnologia dos aços microligados, num esforço conjunto do Laboratório de Metalurgia Física – LAMEF, através do Grupo de Desenvolvimento de Aços Microligados, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em parceria com a Aços Finos Piratini e DANA – Albarus, com o apoio da CAPES.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2007. / Submitted by Luis Felipe Souza (luis_felas@globo.com) on 2009-01-08T12:20:12Z No. of bitstreams: 1 Tese_2007_IvoneideBarros.pdf: 3390296 bytes, checksum: 2bd94256449111f511c6d9dad708ee99 (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-02-27T14:59:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_2007_IvoneideBarros.pdf: 3390296 bytes, checksum: 2bd94256449111f511c6d9dad708ee99 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-02-27T14:59:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_2007_IvoneideBarros.pdf: 3390296 bytes, checksum: 2bd94256449111f511c6d9dad708ee99 (MD5) / A incorporação do metal nióbio em peneiras moleculares microporosas promove novas propriedades a esses materiais. Nesse sentido, foram preparados catalisadores suportados com 2 - 25 % em massa de óxido de nióbio(V) sobre zeólita ZSM-5 de duas fontes: Zeolyst e FCC/Petrobrás. A natureza do metal tem um papel importante na alteração da distribuição e força dos sítios ácidos na superfície do suporte. As amostras foram submetidas a um estudo térmico a fim de otimizar parâmetros e evitar uma possível redução das propriedades ácidas do catalisador por desidroxilação. Os catalisadores modificados, Nb(x)HZSM-5, foram caracterizados através da combinação de métodos térmicos (TG, DTA, DSC) e espectroscópicos (FT-IR e FT-Raman e IR-DRIFT), bem como de RMN-MAS de 29 vi Si e 27Al e CP/MAS de 29Si, DRX, ICP-AES e medidas de área superficial específica (método BET), visando a obtenção de informações estruturais e de estabilidade dos sólidos. As propriedades catalíticas foram verificadas com auxílio das reações modelo de dessulfurização do tiofeno e esterificação do ácido oléico. Para monitorar o rendimento desses processos, foram utilizadas as técnicas de FRX e RMN 1H. Resultados de RMN e DRX indicaram que a estrutura da zeólita contendo Nb não sofreu desaluminização após tratamento térmico, explicada pela presença da unidade Si-O-Nb na estrutura das zeólitas por espectroscopia de FT-IR e Raman. Análises térmicas comfirmaram que a impregnação de NbO25 reduziu a desidroxilação da zeólita ZSM-5, promovendo uma estabilização térmica. A área BET e o volume de poro diminuem gradualmente nesses sólidos com o aumento da quantidade de Nb após calcinação. Outrossim, investigou-se a natureza dos sítios ativos pelo método de pré-adsorção de uma base, utilizando piridina como molécula prova. Bandas de absorção de piridina no infravermelho referentes a sítios ácidos de Brönsted e de ligação de hidrogênio foram observadas para os sistemas derivados de ZSM-5 da Zeolyst. Nos sistemas Nb(x)HZSM-5 derivados da FCC/Petrobrás foram observados, além dos dois sítios citados, uma pequena fração de sítios ácidos de Lewis. Isto justifica a maior acidez apresentada nas zeólitas impregnadas com 2 e 5 % de NbO25, quando comparadas às suas correspondentes amostras da Zeolyst, independente da calcinação. As análises de FRX indicaram que a adsorção de tiofeno sobre os catalisadores modificados foi bem superior (quase o dobro nas amostras derivadas da Petrobrás) ao do catalisador de partida, destacando maior interação do organossulfurado quando o catalisador contém 5 % de NbO25, e observando uma queda a partir de 15 %, sendo explicado pelo excesso da monocamada do óxido, conforme DRX e FT-Raman. A presença do cobre também exerce influência sobre a eficiência do processo de dessulfurização, otimizando-o. Finalmente, foi mostrado que entre as amostras modificadas, a melhor conversão na esterificação do ácido oléico ocorre com Nb(5)HZSM-5, corroborando com os resultados da dessulfurização, embora o catalisador sem Nb tenha apresentado maior atividade catlítica nas mesmas condições. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Incorporation of niobium into microporous molecular sieves brings up new properties for these materials. Supported catalysts containing 2 - 25 wt.% of niobium oxide were prepared over ZSM-5 from two manufacturers: Zeolyst e FCC/Petrobrás. The metal nature has a fundamental role in the changes of distribution and strength of acid sites on the original support surface. The samples were subjected to thermal studies optimizing parameters to avoid a possible reduction of acid properties by dehydroxylation. The modified catalysts, Nb(x)HZSM-5, were characterized by the combination of thermal (TG, DTA, DSC) and spectroscopic (FT-IR, FT-Raman and IR-DRIFT) methods, besides 29 viiSi and 2729Al MAS and Si CP-MAS NMR, XRD, ICP-AES and measurements of specific surface area (BET method) in order to obtain structural and stability information about the solids. Catalytic properties were verified through model reactions of thiophene desulfurization and oleic acid esterification. XRF and 1H NMR were used to monitor yields. NMR and XRD results showed that the zeolite structure containing Nb did not undergo dealumination after thermal treatment, according to the presence of Si-O-Nb units on the zeolites structure by FT-IR and Raman studies. Thermal analyses confirm that the impregnation of NbO25 reduces ZSM-5 dehydroxylation, thus promoting a thermal stabilization. BET method for Zeolyst ZSM-5 indicated that area and pore volume decreased with the increase of Nb on the calcined samples. In addition, it was investigated the nature of active sites by pre adsorption of pyridine. Infrared pyridine absorption bands related to Brönsted and hydrogen bond acid site types were observed for Zeolyst ZSM-5 systems. For the systems Nb(x)HZSM-5 using HZSM-5 from FCC/Petrobrás it was observed, besides the two abovementioned acid sites, a small faction of Lewis acid sites. This justifies the higher acidity showed by 2 and 5 wt.% NbO25 impregnated on zeolite, when compared to the Zeolyst samples, independent of calcination procedure. XRF analyses indicated that the thiophene adsorption over modified catalysts was improved in relation to the parent catalyst, emphasizing higher interaction of organosulfur compound when the catalyst has 5 wt.% of NbO25. It was observed a decrease for 15 wt.% explained by excess of oxide monolayer, according to XRD and FT-Raman results. Copper presence also affects the efficiency of desufurization process, optimizing it. Finally, it was showed that among the modified samples, the better conversion of oleic acid esterification occurs to Nb(5)HZSM-5 in agreement to desulfurization results, although the parent catalyst has showed higher catalytic activity at same conditions.

O preocupante cenário energético atual protagonizado pelas fontes de combustíveis fósseis justifica todas as iniciativas para o desenvolvimento de materiais e processos que possam transformar os recursos renováveis em energia útil. Hoje em dia, as células solares de perovskita (PSCs) estão atraindo muita atenção da comunidade científica. Estes semicondutores híbridos (orgânico-inorgânicos) podem ser processados a partir de soluções químicas e apresentar propriedades ópticas e eletrônicas comparáveis com as dos semicondutores de alta cristalinidade, como o GaAs. Essas vantagens colocam as PSCs no topo dos tópicos mais investigados no campo fotovoltaico. Geralmente, as camadas transportadoras de elétrons (ETL) nestas células solares compreendem um óxido metálico de largo band gap, cujo modelo típico e amplamente usado é o óxido de titânio TiO2. Nesta pesquisa são apresentados resultados dos estudos da inclusão em PSCs de novas camadas ETLs baseadas em óxido de nióbio (Nb2O5). As camadas de Nb2O5 foram obtidas por meio da deposição por sputtering de filmes finos de nióbio sobre vidros condutores e subsequente oxidação térmica (OT). Uma eficiência de conversão de potência (PCE) máxima de 2,8% em estado estacionário foi obtida usando Nb2O5 resultado da OT de um filme de Nb de 90 nm Este resultado se deve às propriedades intrínsecas da perovskita e a um equilíbrio adequado entre a cobertura superficial e a extração de carga do filme de Nb2O5. Os estudos de espectroscopia de impedância (IS) obtidos suportam e estendem a validade do modelo de circuito equivalente de Bisquert, onde processos dinâmicos em altas frequências descrevem o transporte de carga na perovskita e na ETL e transferência de carga nessa interface. Também são apresentados os estudos da incorporação direta de cátions alcalinos em camadas compactas de TiO2 formadas por anodização em eletrólito aquoso baseado em ácido fosfórico contendo perclorato de lítio. As medidas usando a técnica de Análise por Detecção de Recuo Elástico (ERDA) mostram que acontece incorporação de íons de lítio durante a anodização, enquanto que os transientes da voltagem de célula permitem evidenciar as diferentes propriedades eletrônicas das camadas de TiO2 dopadas com Li. Como parte final desta pesquisa é proposto e discutido um mecanismo da incorporação in situ do Li durante a obtenção das camadas de TiO2 anódico.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-05T21:22:46Z No. of bitstreams: 1 2017_JoséIldonSaraivaSilva.pdf: 18562541 bytes, checksum: 92791e681f9b7b35fd16cbb2a4fef4e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-07T15:37:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JoséIldonSaraivaSilva.pdf: 18562541 bytes, checksum: 92791e681f9b7b35fd16cbb2a4fef4e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T15:37:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JoséIldonSaraivaSilva.pdf: 18562541 bytes, checksum: 92791e681f9b7b35fd16cbb2a4fef4e5 (MD5) Previous issue date: 2018-03-07 / Neste presente trabalho foram fabricadas em laboratório duas ligas binarias diluídas do sistema Al-Nb, sendo a primeira com 0,8%Nb e a segunda com 1,2%Nb. Essas ligas foram solidificadas de forma que o fluxo de calor durante a solidificação ocorresse de forma unidirecional e transiente. Para tanto, foi utilizado um dispositivo de solidificação unidirecional vertical ascendente, constituído por um forno com controle eletrônico de temperatura, uma lingoteira de aço inoxidável com chapa molde de aço carbono 1020, instrumentada com termopares posicionados em função da chapa molde e um sistema de arrefecimento capaz de manter a chapa molde em uma temperatura constante de 25o C. Inicialmente foram obtidas as curvas experimentais e determinadas as variáveis térmicas de solidificação, tais como: velocidade de deslocamento da isoterma liquidus e a taxa de resfriamento para ambas as ligas estudadas. As microestruturas foram medidas com o auxilio de técnicas metalográficas e de microscopia óptica e correlacionadas com as variáveis térmicas obtendo-se assim as leis experimentais de crescimento dendrítico primário e secundário. Foram confeccionados corpos de prova para a obtenção do modulo elástico dinâmico, do fator de amortecimento e da dureza em função da variação das microestruturas. Os resultados indicam que as microestruturas mais refinadas tiveram maiores valores de modulo elástico e de dureza. / In this work two dilute binary alloys of the Al-Nb system were fabricated in the laboratory, a first one with 0.8% Nb and the second with 1.2% Nb. These alloys were solidified so that the heat flux during solidification occurred unidirectionally and transiently. For this purpose, an upward vertical unidirectional solidification device was used, consisting of an oven with electronic temperature control, a stainless steel ingot mold with 1020 carbon steel mold plate, instrument with thermocouples positioned as a plate and a cooling system Capacity to maintain a plate at a constant temperature of 25o C. Initially they were obtained as experimental curves and determined as solidification thermal variables, such as: velocity of displacement of the liquid isotherm and cooling rate for both alloys studied. The microstructures are measured with the aid of metallographic and optical microscopy techniques and correlated with thermal variables, thus obtaining experimental laws of primary and secondary dendritic growth. Test specimens were prepared to obtain the dynamic elastic modulus, the damping factor and the hardness as a function of the microstructures variation. The results indicate that as more refined microstructures had higher values of elastic modulus and hardness.

Este trabalho analisa, através do emprego de simulador físico, os efeitos da adição do nióbio no aço SAE 1141 e seu comportamento como refinador de grão e endurecedor por precipitação, nas altas temperaturas de forjamento e tempos de reaquecimento aplicados industrialmente. Analisa também qual a influência das deformações e velocidades de resfriamento sobre o tamanho de grão austenítico, microestrutura, dureza, cinética da precipitação e propriedades finais. Na definição dos parâmetros de simulação foram observadas rotinas de produção de peças forjadas comercialmente, a literatura técnica, e possíveis alterações que otimizassem as propriedades do aço em estudo. Para tanto foram definidas as temperaturas de forjamento 1100, 1200 e 1250°C, a taxa de deformação de 1/s, as deformações de 30, 50 e 70%, e as velocidades de resfriamento de 36, 60, 100 e 150°C/min. Os resultados indicaram que a velocidade de resfriamento tem papel preponderante na microestrutura final, que variou de um agregado de ferrita e perlita para bainita (às vezes com alguma martensita) a medida em que a velocidade de resfriamento aumenta. A simulação térmica indicou que tamanho de grão austenítico aumenta a medida em que se eleva a temperatura de reaquecimento e que existe apenas um pequeno efeito ancorador de grão do nióbio nesse quesito, quando não estiver presente alguma deformação Foi observado, através da simulação física que, com a presença de deformação, principalmente para as temperaturas menores de reaquecimento, a precipitação induzida por deformação parece ancorar o crescimento dos grãos recristalizados, resultando num tamanho de grão austenítico menor. Esse trabalho constitui parte integrante do projeto de desenvolvimento da tecnologia dos aços microligados, num esforço conjunto do Laboratório de Metalurgia Física – LAMEF, através do Grupo de Desenvolvimento de Aços Microligados, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em parceria com a Aços Finos Piratini e DANA – Albarus, com o apoio da CAPES.

O preocupante cenário energético atual protagonizado pelas fontes de combustíveis fósseis justifica todas as iniciativas para o desenvolvimento de materiais e processos que possam transformar os recursos renováveis em energia útil. Hoje em dia, as células solares de perovskita (PSCs) estão atraindo muita atenção da comunidade científica. Estes semicondutores híbridos (orgânico-inorgânicos) podem ser processados a partir de soluções químicas e apresentar propriedades ópticas e eletrônicas comparáveis com as dos semicondutores de alta cristalinidade, como o GaAs. Essas vantagens colocam as PSCs no topo dos tópicos mais investigados no campo fotovoltaico. Geralmente, as camadas transportadoras de elétrons (ETL) nestas células solares compreendem um óxido metálico de largo band gap, cujo modelo típico e amplamente usado é o óxido de titânio TiO2. Nesta pesquisa são apresentados resultados dos estudos da inclusão em PSCs de novas camadas ETLs baseadas em óxido de nióbio (Nb2O5). As camadas de Nb2O5 foram obtidas por meio da deposição por sputtering de filmes finos de nióbio sobre vidros condutores e subsequente oxidação térmica (OT). Uma eficiência de conversão de potência (PCE) máxima de 2,8% em estado estacionário foi obtida usando Nb2O5 resultado da OT de um filme de Nb de 90 nm Este resultado se deve às propriedades intrínsecas da perovskita e a um equilíbrio adequado entre a cobertura superficial e a extração de carga do filme de Nb2O5. Os estudos de espectroscopia de impedância (IS) obtidos suportam e estendem a validade do modelo de circuito equivalente de Bisquert, onde processos dinâmicos em altas frequências descrevem o transporte de carga na perovskita e na ETL e transferência de carga nessa interface. Também são apresentados os estudos da incorporação direta de cátions alcalinos em camadas compactas de TiO2 formadas por anodização em eletrólito aquoso baseado em ácido fosfórico contendo perclorato de lítio. As medidas usando a técnica de Análise por Detecção de Recuo Elástico (ERDA) mostram que acontece incorporação de íons de lítio durante a anodização, enquanto que os transientes da voltagem de célula permitem evidenciar as diferentes propriedades eletrônicas das camadas de TiO2 dopadas com Li. Como parte final desta pesquisa é proposto e discutido um mecanismo da incorporação in situ do Li durante a obtenção das camadas de TiO2 anódico.

Este trabalho analisa, através do emprego de simulador físico, os efeitos da adição do nióbio no aço SAE 1141 e seu comportamento como refinador de grão e endurecedor por precipitação, nas altas temperaturas de forjamento e tempos de reaquecimento aplicados industrialmente. Analisa também qual a influência das deformações e velocidades de resfriamento sobre o tamanho de grão austenítico, microestrutura, dureza, cinética da precipitação e propriedades finais. Na definição dos parâmetros de simulação foram observadas rotinas de produção de peças forjadas comercialmente, a literatura técnica, e possíveis alterações que otimizassem as propriedades do aço em estudo. Para tanto foram definidas as temperaturas de forjamento 1100, 1200 e 1250°C, a taxa de deformação de 1/s, as deformações de 30, 50 e 70%, e as velocidades de resfriamento de 36, 60, 100 e 150°C/min. Os resultados indicaram que a velocidade de resfriamento tem papel preponderante na microestrutura final, que variou de um agregado de ferrita e perlita para bainita (às vezes com alguma martensita) a medida em que a velocidade de resfriamento aumenta. A simulação térmica indicou que tamanho de grão austenítico aumenta a medida em que se eleva a temperatura de reaquecimento e que existe apenas um pequeno efeito ancorador de grão do nióbio nesse quesito, quando não estiver presente alguma deformação Foi observado, através da simulação física que, com a presença de deformação, principalmente para as temperaturas menores de reaquecimento, a precipitação induzida por deformação parece ancorar o crescimento dos grãos recristalizados, resultando num tamanho de grão austenítico menor. Esse trabalho constitui parte integrante do projeto de desenvolvimento da tecnologia dos aços microligados, num esforço conjunto do Laboratório de Metalurgia Física – LAMEF, através do Grupo de Desenvolvimento de Aços Microligados, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em parceria com a Aços Finos Piratini e DANA – Albarus, com o apoio da CAPES.