Orientadores: Cesar Costapinto Santana, Fernando Galembeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T16:50:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Beppu_MarisaMasumi_M.pdf: 4611492 bytes, checksum: 3cb2bd49fa64c4016767bd4d593bd5c3 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Muitos esforços têm sido feitos para se conseguir um sucedâneo do dióxido de titânio, que é considerado o melhor pigmento branco existente, tanto por razões econômicas como pelas exigências de adoção de tecnologias menos poluentes e de menor risco. Este trabalho trata da obtenção e caracterização de fosfatos de alumínio amorfos e de seu uso como pigmento branco em tintas látex (de PVAC, poli (acetato de vinila, ou estireno-acrílico). A mistura de soluções aquosas de hidróxido de amônio, fosfato de sódio monobásico e nitrato de alumínio produz fosfatos de alumínio não este quilométricos, que foram caracterizados por: espectrofotometria de IV, difratometria de raio-X, análise elementar, análise térmica, microscopia (eletrônica de transmissão e varredura, e ótica) e medidas eletroforéticas. Observou-se que várias relações P:AI podem ser obtidas nestes compostos, que podem assim, apresentar características bastante diversificadas. São verificados desde comportamento refratário (relação P:AI <1,0) até o amolecimento das partículas de pó nas temperaturas superiores a 450°C (P:AI >1,0). As partículas de fosfato de alumínio amorfo podem apresentar vazios em seu interior, o que produz múltiplas interfaces sólido-ar, que por sua vez, conferem-lhes alta capacidade de espalhamento de luz. Estas partículas podem ser usadas como pigmento com bom poder de cobertura, mesmo que o sólido apresente um baixo índice de refração. Esta tese demonstra a obtenção destes vazios internos por duas vias: 1) Tratamento térmico: Aquecendo-se partículas de fosfato de alumínio, ocorre um amolecimento da matriz junto com a liberação de vapores que podem ser aprisionados no interior das partículas, em forma de bolhas; 2) Auto-opacificação em filmes (ín sítu): durante a secagem do filme de tinta contendo partículas de fosfato de alumínio, formam-se estruturas ocas com elevado poder de espalhamento de luz. Isto é atribuído à secagem diferencial entre a superfície e o interior do pigmento, que provoca o aparecimento de trincas e múltiplas interfaces com grandes descontinuidades de índice de refração. No primeiro caso, obtém-se partículas opacas e no segundo, filmes opacos. Medidas de refletância de filmes de látex pigmentados com fosfato de alumínio mostram que estas partículas podem ser usadas como pigmento branco, substituindo-se o rutilo em até 80%, sem perda significativa do poder de cobertura / Abstract: Many efforts have been expended in order to obtain replacements or alternatives for titanium dioxide, which has a strong ability to backscatter visible light. This is due to the current need for more economical and technologically "clean" materials. This dissertation describes the preparation of amorphous aluminum phosphate, characterization and use as a white pigment in latex paints. The admixture of aqueous solutions of aluminum nitrate, sodium dihydrogen phosphate and ammonium hydroxide yields non-stoichiometrical aluminum phosphates, which were characterized by: IR spectrophotometry; X-ray diffractometry; transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, and optical microscopy; electrophoretical measurements and elemental, thermal and thermalconductimetric analyses. A broad range of P:AI ratios can be noticed in the precipitates, which display different thermal characteristics: some are refractory up to 1000oe (P:AI ratio <1.0), others soften under heating to 450oe (P:AI ratio >1,0). The aluminum phosphate particles display voids in the bulk, which are responsible for the refractive index heterogeneity within the particles, imparting them the ability to backscatter light. These particles can be used as a pigment, even though they have a low refractive index. This work describes the formation of these internal voids by two different ways: 1) thermal treatment: the volatilization of water (and other volatile substances) within a viscoelastic matrix (at the heating temperature used) forms closed cells in the particles; 2) self-opacification within films (in situ): during the drying of the paint film containing aluminum phosphate particles, there is the formation of a rigid externallayer around the particles (resulting from the faster drying at the surface than in the bulk). Further bulk condensation induces the formation of cracks and voids. In the first case, the result is opaque particles; in the second case, opaque films are obtained. Reflectance measurements of latex films pigmented with aluminum phosphate show the ability of these particles in replacing about 80% of rutile volume, without loosing significant opacity of the film / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Yoshitaka Gushikem / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:13:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lazarin_AngelicaMachi_D.pdf: 3650237 bytes, checksum: 84de1c60cd57c6e88c6415ce18746986 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientador: Oswaldo Luiz Alves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-19T20:17:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aranha_Norberto_D.pdf: 4246155 bytes, checksum: 5ad77bfcc4d353e786e72117e6e27b0a (MD5) Previous issue date: 1994 / Doutorado

Orientador: Ivan Chambouleyron / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T20:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tolosa_FabioEnriqueFajardo_D.pdf: 3143657 bytes, checksum: 682fad4709e469a0b59d9a350223f147 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho é apresentado um estudo dos efeitos da incorporação de In, Ga e AI nas propriedades optoeletrônicas dos filmes de germânio amorfo hidrogenado (a-Ge:H). Os filmes dopados de a-Ge:H foram preparados pelo co-sputtering de pequenas quantidades das espécies dopantes (In, Ga ou AI) com um alvo cristalino de Ge, numa atmosfera de Ar+H2. A incorporação dos dopantes foi determinada pelas técnicas de Rutherford backscattering (In) e particle induced x-ray emission (Ga e AI). Da análise destes resultados foi estimado o valor do sputtering yield (Y) para In e Ga, para íons de Ar de ~ 600 eV, encontrando-se YIn ~ 2.4 átomos/íon e YGa ~ 1.6 átomos/íon. As diferentes séries de filmes foram caracterizadas por medidas de: transmissão óptica no UV-VIS, absorção no infravermelho, photothermal deflection spectroscopy (PDS), condutividade no escuro em função da temperatura, sinal de termopotência e espectroscopia Raman. Para os três tipos de dopantes encontrou-se um aumento na energia de ativação (Ea) da condutividade no escuro (de ~ 0.43 a ~ 0.55 eV) para pequenas concentrações, assim como uma contínua diminuição da condutividade à temperatura ambiente (sRT) [de ~ 5x10-5 a ~ 3x10-7 (W.cm)-1]. Estes dados indicam o deslocamento do nível de Fermi para o meio do gap, e a compensação por impurezas dos filmes de a-Ge:H não intencionalmente dopados (que são tipo-n). Altas concentrações de In, Ga ou AI produzem um decréscimo de Ea e um incremento de sRT, mostrando que o nível de Fermi continuou deslocando-se na direção da borda da banda de valência. Nestes casos o sinal de termopotência indica uma mudança de condução do tipo-n para o tipo-p. Relativo à desordem topológica no material dopado, foi encontrado que a cauda de Urbach permanece estável para baixas concentrações (~ 65 meV) incrementando-se para concentrações médias e altas até ~ 160 meV. As variações na energia da cauda de Urbach são uma conseqüência do incremento da desordem produzida pela incorporação dos átomos dopantes. Os resultados mostram que átomos substitucionais de In, Ga ou AI produzem um efeito de dopagem tipo-p na rede do a-Ge:H, com a criação de estados eletrônicos de caráter aceitador no pseudo-gap. Para altas concentrações foram observadas algumas diferenças na estrutura e processos de transporte, dependendo do tipo de impureza. Finalmente, são apresentados resultados da característica corrente-voltagem de interfaces de metal/a-Ge:H com propriedades retificantes. O melhor material para fazer- se a camada ativa destes contatos são os filmes de a-Ge:H compensados, já que possuem melhores propriedades eletrônicas que os filmes não intencionalmente dopados / Abstract: In this work a study of the effects of In, Ga and AI incorporation in the structural and optoelectronic properties of a-Ge:H films is presented. The doped a-Ge:H films were prepared by co-sputtering minute amounts of the dopant species (In, Ga or AI) with a c-Ge target in Ar+H2 atmosphere. The dopant incorporation in the films was determined by Rutherford backscattering (In) and particle induced X-ray emission (Ga and AI). From the analysis of these results the sputtering yield values for In and Ga were estimated, found Yln ~ 2.4 atoms/ion and YGa ~ 1.6 atoms/ion for ~ 600 eV Ar ions. The different series of films were characterized by measurements of: optical transmission in the UV-VIS, absorption in the infrared, photothermal deflection spectroscopy (PDS), dark conductivity versus temperature, thermopower signal and Raman spectroscopy. For the three dopants the activation energy (Ea) of the dark conductivity is found to increase (from ~ 0.43 to ~ 0.55 eV) at small dopant concentrations, and a concomitant decrease of the room-temperature dark conductivity sRT [from ~ 5x10-5 to ~ 3x10-7 (W>.cm)-l] is measured. These data indicate a Fermi level shift towards mid-gap, the impurities compensating the non-intentionally doped a-Ge:H (n-type) films. Higher concentrations of In, Ga or AI produce a decrease of Ea and an increase of sRT, indicating that the Fermi energy is further shifting towards the valence band edge. Thermopower measurements indicate a change from n- to p-type conduction. Concerning the topological disorder in the doped material, it has been found that the Urbach tail energy stays around 65 meV for low concentrations, increasing for medium and higher concentrations up to 160 meV. These changes in Urbach tail energy are the consequence of an increased disorder produced by incorporation of dopant atoms. The results show that substitutional In, Ga or AI atoms produce, in the a-Ge:H network, na active p-type doping effect with the creation of acceptor-like electron states in the pseudo-gap. For higher concentrations were observed differences in the structure and process of transport depending on the kind of impurity. Finally, results of the current-voltage characteristic of metal/a-Ge:H interfaces with rectifying properties are presented. The a-Ge:H compensated films are the best material for the active layer of these contacts, due to better electronic properties that the non intentionally doped films / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Foi medida a resistência elétrica das ligas amorfas pseubinárias do tipo (Fex Ni80-x)B20(x =40,50,60,70 e 80) durante a cristalização isotérmica. Os dados experimentais, assumindo uma relação linear entre a resistência elétrica e a fração volumétrica de material transformado, se ajustam à equação de JOHNSON-MEHL-AVRAMI. Supondo que o meca ni smo de cristalização é semelhante ao de uma reação química, obtivemos valores dos parÂmetros cinéticos para o processo de transformação da fase amorfa para a fase cristalina. As medidas de resitividade elétrica em função da temperatura,utilizando taxas de aquecimento constantes, permitiram a obtenção de parâmetros cinéticos e sua comparação à aqueles obtidos por métodos isotérmicos. Finalmente estudamos a estabiblidade térmica destas ligas, analisando a contribuição eletrônica para esta estabilidade. / We have measured the electrical resistance of amorphous alloys type (Fex Ni80-x)B20(x =40,50,60,70 e 80) during isothermal crystallization. The obtained data fits a JOHNSON-MEHL-AVRAMI equation, assuming a linear relation between the electrical resistance of the sample ant the transformed material volumetric fraction (x). Assuming a crystallization mechanism similar to that of a chemical reaction, we have obtained values for the kinetic parameters for the transformation process. Temperature dependent measurements of the resistivity, at constant heating rates, allowed for the obtention of kinetic parameters and its comparison to those obtained above. Finally, we have studied the thermal stability of these alloys, analizing the electronic contribution to this stability.

Foi medida a resistência elétrica das ligas amorfas pseubinárias do tipo (Fex Ni80-x)B20(x =40,50,60,70 e 80) durante a cristalização isotérmica. Os dados experimentais, assumindo uma relação linear entre a resistência elétrica e a fração volumétrica de material transformado, se ajustam à equação de JOHNSON-MEHL-AVRAMI. Supondo que o meca ni smo de cristalização é semelhante ao de uma reação química, obtivemos valores dos parÂmetros cinéticos para o processo de transformação da fase amorfa para a fase cristalina. As medidas de resitividade elétrica em função da temperatura,utilizando taxas de aquecimento constantes, permitiram a obtenção de parâmetros cinéticos e sua comparação à aqueles obtidos por métodos isotérmicos. Finalmente estudamos a estabiblidade térmica destas ligas, analisando a contribuição eletrônica para esta estabilidade. / We have measured the electrical resistance of amorphous alloys type (Fex Ni80-x)B20(x =40,50,60,70 e 80) during isothermal crystallization. The obtained data fits a JOHNSON-MEHL-AVRAMI equation, assuming a linear relation between the electrical resistance of the sample ant the transformed material volumetric fraction (x). Assuming a crystallization mechanism similar to that of a chemical reaction, we have obtained values for the kinetic parameters for the transformation process. Temperature dependent measurements of the resistivity, at constant heating rates, allowed for the obtention of kinetic parameters and its comparison to those obtained above. Finally, we have studied the thermal stability of these alloys, analizing the electronic contribution to this stability.

Foi medida a resistência elétrica das ligas amorfas pseubinárias do tipo (Fex Ni80-x)B20(x =40,50,60,70 e 80) durante a cristalização isotérmica. Os dados experimentais, assumindo uma relação linear entre a resistência elétrica e a fração volumétrica de material transformado, se ajustam à equação de JOHNSON-MEHL-AVRAMI. Supondo que o meca ni smo de cristalização é semelhante ao de uma reação química, obtivemos valores dos parÂmetros cinéticos para o processo de transformação da fase amorfa para a fase cristalina. As medidas de resitividade elétrica em função da temperatura,utilizando taxas de aquecimento constantes, permitiram a obtenção de parâmetros cinéticos e sua comparação à aqueles obtidos por métodos isotérmicos. Finalmente estudamos a estabiblidade térmica destas ligas, analisando a contribuição eletrônica para esta estabilidade. / We have measured the electrical resistance of amorphous alloys type (Fex Ni80-x)B20(x =40,50,60,70 e 80) during isothermal crystallization. The obtained data fits a JOHNSON-MEHL-AVRAMI equation, assuming a linear relation between the electrical resistance of the sample ant the transformed material volumetric fraction (x). Assuming a crystallization mechanism similar to that of a chemical reaction, we have obtained values for the kinetic parameters for the transformation process. Temperature dependent measurements of the resistivity, at constant heating rates, allowed for the obtention of kinetic parameters and its comparison to those obtained above. Finally, we have studied the thermal stability of these alloys, analizing the electronic contribution to this stability.

Orientador: Carlos Alfredo Arguello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T16:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NunesFilho_Evaristo_M.pdf: 1231645 bytes, checksum: 3b36c1a375c3c73ba766e8fda16af54e (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: Neste trabalho, realizamos o estudo da luminescência do íon Mn2+ no vidro A12O3, MnO, SiO2, nas regiões de temperatura onde ocorre ordenamento magnetico de curto e longo alcance ( ~ 30 K e 3 K respectivamente ). Verificamos a estas temperaturas dois shifts em energia do maxímo da banda de luminescencia ( ~ 125 cm-1 a 30 K e 225 cm-1 a 3 K ), o segundo acompanhado de uma abrupta elevação da intensidade do espectro de luminescência. Na interpretação dos resultados é utilizado o modêlo de Neel para particulas finas antiferromagneticas, assim como os dados de Graaf, nesta amostra. Os resultados são interpretados com auxílio desta teoria e um modêlo é elaborado para explicar os shifts. Argumentos de simetria explicam o aumento na intensidade como devido a quebra das regras de seleção, provocada pela contração anisotropica a ~ 3 K / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

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Apresentaremos uma série de estudos realizados sobre o tema anisotropias magnéticas induzidas (Kind) em 1igas amorfas. Foram usados vários tipos de tratamentos térmico, com o objetivo de obtermos uma visão amp1a do assunto. A análise teórica dos dados de Kind e de \"after-effect\" magnético (MAE) foi feita com um modelo baseado em sistemas de dois níveis (TLS). A partir da análise dos dados experimentais obtém-se um largo espectro de energias de ativação. Estas energias estão relacionadas aos tempos de re1axação, através da equação de Arrhenius: = 0 exp (E/kT), onde o pré-fator 0 é da ordem do inverso da frequência de Debye. Construiu-se um forno para tratamentos térmicos em ligas amorfas, que opera em um eletroimã de 6 kOe e desenvolveu-se os programas para análise de dados experimentais. Essas facilidades, associadas ao traçador de curvas de histerese, permitiram os seguintes estudos de anisotropias induzidas em ligas amorfas ferromagnéticas: 1. Estudo da cinética de indução de anisotropia por tratamentos térmicos na faixa de temperatura de 190 a 250 °C, para fitas amorfas \"as cast\" de composição C070.4Fe4.6 Si15B10. Com o modelo TLS pode-se obter o espectro de energias de ativação, que se apresentou na faixa de energia de 1.50 a 1.85eV, com 0 = 1.6 x 10-13s. 2. Realizou-se também o estudo da indução de anisotropia na presença de um campo magnético de 5 kOe, para amostras pré-tratadas a 400 °C por 10 minutos. Estas são de composição Co77-X Mnx Si14 B9, com X = 2 e 6 e foram submetidas a tratamentos isotérmicos a temperaturas entre 240 e 325 °C. Neste caso pode-se verificar que para as duas composiQ6es 0 pré-fator é maior ( 10-8S). Quanto ao espectro de energias de ativação, em ambos os casos, apresenta-se na faixa de energias de 1.10 a 1.55 eV. 3.Outro experimento, neste caso com amostras de composição Co67Fe4Mo1Si12B16 consistiu na aplicação, à temperatura ambiente, de tensão mecânica ( 800 MPa) na fita, enquanto se monitorava a energia de anisotropia magnética. Pudemos então observar uma variação continua dessa propriedade e posteriormente uma recuperação completa da condição inicial, com a remoção da tensão aplicada, mostrando um processo de caráter anelástico. Procuramos estudar os efeitos de tensões mecânicas sobre as propriedades magnéticas de amostras com composição Co67Fe4Mo1Si12B16. Duas linhas de trabalho foram adotadas: 4) Numa olhou-se para a isotropia induzida em amostras pré-tratadas, quando submetidas a tratamentos térmicos na faixa de temperatura de 200 a 400 °C, sob tensão mecânica de 500 MPa e posteriormente na ausência de tensão. A partir desses ensaios foi possível se separar uma componente plástica e outra anelástica na anisotropia induzida. 5) Noutra, obteve-se o comportamento do MAE, para amostras com e sem tensão mecânica aplicada, no intervalo de 300 a 500 K. Os resultados obtidos demonstram a não existência de efeitos plásticos ou anelásticos nas energias de ativação dos processos envolvidos no \"after-effect\". Por outro lado verificamos uma grande alteração na intensidade do MAE, devido à tensão. / In this thesis we will present a series of studies related to induced magnetic anisotropies (Kind) in amorphous alloys. In order to get a more general view of this theme, we used several different kinds of annealings. The theoretical analysis of the data of Kind and magnetic after-effect (MAE) was performed using a model based on two-level systems (TLS). From the analysis of the experimental data we get a large actiyation energy spectrum. These energies are related to the relaxation times, through the Arrheniu \'s expression: = 0 exp(E/kT), where the pre-factor 0 is of the order of the inverse of the Debye frequency . We constructed a furnace for thermal annealing of the amorphous alloys, which operates within an electromagnet producing 6 kOe. We also wrote, the computer programs for the analysis of the experimental data. These facilities, together with the hysteresis loop tracer permitted the followings studies of the induced anisotropies in amorphous alloys: 1) A study of the kinetics of the induced anisotropy by annealing in the temperature range from 190 to 250 °C, in as cast amorphous ribbons of composition Co70.4Fe4.6Si15B10. Using the TLS model we obtained the activation energy spectrum. It presents two peaks in the energy range from 1.50 to 1.85eV and a pre-factor 0= 1.6x10-13 s. 2) Using a 5 KOe magnetic field we studied the effects of a Field annealing treatment in samples pre-annealed at 400 °C for 10 minutes. The isothermal annealings were made in Co70-XMnXSi14B9 with x = 2 and 6, in the temperature range from 240 to 325 °C. In this case we observed for these two compositions a larger pre-factor ( 10-8s) than before. The activation-energy spectra, for the both composition, are found in the energy range from 1.10 to 1.55eV. 3) Another experiment was done using samples of Co67Fe4Mo1Si12B16. We applied a tensile stress (800MPa) to the ribbon and measured the magnetic anisotropy energy. We observed a continuous variation of this energy and, after removal of the stress, the sample recuperated its initial condition, showing a process characteristically anelastic. We studied the effects of mechanic stress on the magnetic properties of samples of composition Co67Fe4Mo1Si12B16. We worked in two directions: 4) We studied the induced anisotropy in pre-annealed samples, submitted to annealing in the range from 200 to 400 °C, under a tensile stress of 500MPa and without applied stress. From these resul ts we can separate a plastic and an anelastic component in the induced anisotropy. 5) In other, we studied the behavior of the MAE, for samples with and with and without applied tensile stress, in the range from 300 to 500 K. The results obtained show neither plastic nor anelastic effects on the activation energies of the processes involved in the MAE. On the other h~nd we can see a strong alteration in the intensity of the MAE, due the stress.