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Desenvolvimento de eletrodos de nanocompósitos de óxido de grafeno e óxidos metálicos para aplicação em supercapacitores / Development of graphene oxide and metal oxide nanocomposite electrodes for application in supercapacitorsZica, Aline Salviano 14 December 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-12-14 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Neste trabalho foram desenvolvidos eletrodos baseados em nanocompósitos de grafeno oxidado (GO) e óxidos metálicos para aplicação em eletrodos supercapacitores. Estes nanocompósitos permitem grandes valores de carga armazenada comparados a eletrodos com somente um des- tes materiais. O ponto principal deste trabalho é estudar a influência da quantidade e proporção de cada um dos nanomateriais constituintes do nanocompósito no comportamento eletroquí- mico dos eletrodos. Foram utilizadas para a produção destes nanocompósitos as técnicas de deposição eletroforética e eletrodeposição. Imagens de microscopia eletrônica de varredura dos nanocompósitos de óxido de níquel sobre GO (NiO/GO) mostraram que as partículas de NiO foram depositadas sobre a superfície das folhas de GO, comprovando a formação do nanocom- pósito. A espectroscopia Raman confirmou a presença de NiO sobre o GO. As técnicas de vol- tametria cíclica e carga/descarga galvanostática foram utilizadas para caracterização eletroquí- mica dos eletrodos obtidos. Verificou-se que existe um limite para a capacidade voltamétrica (24mC/cm 2 ) com o aumento da quantidade de nanocompósito no eletrodo, independente da proporção de NiO/GO. O aumento da espessura do GO contribuiu para o aumento dos proces- sos faradaicos. Por outro lado, o aumento na quantidade de NiO contribuiu significativamente para uma intensificação dos processos não-faradaicos, indicando um aumento da área superfi- cial dos nanocompósitos. Foram produzidos também nanocompósitos a partir de misturas entre os seguintes metais: níquel, cobalto e manganês. O nanocompósito misto que apresentou maior capacidade voltamétrica quando comparado aos nanocompósitos produzidos apenas com um dos metais foi o nanocompósito misto de óxido de níquel com óxido de cobalto sobre GO. / In this work, electrodes based on nanocomposites of graphene oxide (GO) and metal oxide were developed for application in supercapacitor electrodes. These nanocomposites have large stored charge values compared to electrodes with only one of these materials. The main goal of this work is to study the influence of the quantity and proportion of each of the constituent nanomaterials of the nanocomposite on the electrochemical behavior of the electrodes. The techniques of electrophoretic deposition and electrodeposition were used for the production of these nanocomposites. Scanning electron microscopy images of the nanocomposites of nickel oxide on GO (NiO/GO) showed that the NiO particles were deposited on the surface of the GO sheets, proving the formation of the nanocomposite. Raman spectroscopy confirmed the presence of NiO on GO. The techniques of cyclic voltammetry and galvanostatic loading / dis- charge were used for the electrochemical characterization of the electrodes obtained. It was verified that there is a limit for the voltammetric capacity (24mC/cm 2 ) with the increase of the amount of nanocomposite in the electrode, independent of the NiO / GO ratio. The increase in GO thickness contributed to the increase in faradaic process. On the other hand, the increase in the amount of NiO contributed significantly to an intensification of the non faradaic processes, indicating an increase in the surface area of the nanocomposites. Nanocomposites were pro- duced from mixture between the following metals: nickel, cobalt and manganese. The mixed nanocomposite that presented higher voltammetric capacity when compared to the nanocompo- sites produced with only one of the metals was the mixed nanocomposite of nickel oxide with cobalt oxide on GO.
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Estudo dos efeitos da adiÃÃo de chumbo e bismuto nas propriedades dielÃtricas da matriz cerÃmica BiNbO4 e suas aplicaÃÃes em rÃdio frequÃncia e antenas.Josà Silva de Almeida 18 April 2011 (has links)
Neste trabalho, as propriedades estruturais e dielÃtricas da fase triclÃnica () de BiNbO4 com adiÃÃo de Ãxidos (BNO:Y, Y=0,3,5,10% em peso de PbO, Bi2O3) foram investigadas em funÃÃo da frequÃncia e da temperatura para uso em ressoadores dielÃtricos e aplicaÃÃes em dispositivos de rÃdio frequÃncia e microondas. Nosso interesse foi obter dielÃtricos cerÃmicos com uma permissividade dielÃtrica alta combinada com baixas perdas dielÃtricas e estabilidade tÃrmica. Nas medidas realizadas em temperatura ambiente de 25ÂC obtivemos um alto valor da permissividade dielÃtrica (εâr = 78,44) com o BNO5Pb (5% de PbO) em 100kHz e um baixo valor da tangente de perda (tan  = 2,19 x 10-4) com o BNO3Pb (3% de PbO) em 33,69MHz. Com variaÃÃo de temperatura e uma frequÃncia fixa de 100kHz, obtivemos um alto valor da permissividade dielÃtrica com εâr =76,4 a 200ÂC com o BNO5Pb e um baixo valor de perda dielÃtrica a 80ÂC com o BNO3Bi (3% de Bi2O3), com valor de tg  = 5,4 x 10-3. A medida do coeficiente de temperatura da capacitÃncia (TCC) mostrou que a estabilidade tÃrmica capacitiva pode ser alcanÃada, em 1MHz com o aumento do nÃvel de adiÃÃo de Bi ou Pb atà obtermos o TCC=0 ppm/oC. Para o BNO obtivemos um TCC=-55,06 ppm/oC que dopado com 3% de Bi passou para TCC=+86,74 ppm/oC e dopado com 3% de Pb passou para TCC=+208,87 ppm/oC. As medidas na faixa de microondas de 4-6 GHz foram obtidas utilizando-se o mÃtodo Hakki-Coleman. Com o BNO sinterizado a 1025ÂC por 3h, obtivemos um produto do fator de qualidade pela frequÃncia de ressonÃncia (Qxf) igual a 1470,75 GHz e uma permissividade dielÃtrica ( ) igual a 31,38. Neste estudo obtivemos uma cerÃmica BNO Ãtil para o desenvolvimento de capacitores cerÃmicos, aplicaÃÃes em dispositivos de rÃdio frequÃncia, dispositivos de microondas e desenvolvimento de ressoadores dielÃtricos.
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Materiais híbridos de polifosfatos: fotoquímica, caracterização (di)elétrica e sua utilização em capacitores eletroquímicosOLIVEIRA, Rodrigo José de 31 January 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / A sinergia entre as propriedades de uma substância orgânica e outra inorgânica pode
ser obtida em um único material através do processo sol-gel. O processamento a baixas
temperaturas permite a incorporação de substâncias orgânicas em matrizes inorgânicas. Estes
materiais híbridos podem possuir interação covalente entre o convidado e o hospedeiro
(Classe 2) ou uma interação fraca do tipo eletrostática, van der Waals ou ligações de
hidrogênio (Classe 1). Tais materiais apresentam propriedades únicas, compreendendo, por
exemplo, a resistência mecânica da matriz inorgânica e a fotoluminescência do corante
orgânico. Neste espírito, buscou-se, neste trabalho de dissertação, desenvolver, caracterizar e
aplicar materiais híbridos com propriedades de luminescência, condução elétrica e
capacitância, onde a matriz inorgânica reside em um gel de polifosfato. O primeiro sistema
obtido consistiu de um material híbrido onde o convidado orgânico foi a molécula de
rodamina B. Tal molécula sofreu uma lenta fotodecomposição sob irradiação no visível
gerando um material com forte luminescência no verde. Testes de ordem química forneceram
subsídios para se concluir que houve N-desetilação no corante por ação de radicais
oxigenados foto-produzidos. Desta forma, a matriz de polifosfato foi utilizada para obtenção
de materiais híbridos com propriedades elétricas a partir de reações fotoquímicas. Híbridos
com polianilina e polipirrol foram obtidos. O polipirrol foi sintetizado por via química
oxidativa, utilizando-se uma matriz oxidante de polifosfato de ferro, enquanto a PAni foi
obtida fotoquimicamente, através da utilização de radiação UV e gama. Todos os polímeros
foram obtidos na forma condutora, caracterizada por espectroscopia de absorção UV-Vis-
NIR. Medidas de cronoamperometria mostraram que uma maior dose de pirrol e de radiação,
no caso da anilina, levou a uma maior contribuição eletrônica à condutividade do material.
Uma forte polarização de cargas espaciais foi observada em todos os materiais, reflexo da alta
força iônica da matriz de polifosfato. Enquanto houve uma diminuição da condutividade
iônica nos compósitos de pirrol, provavelmente devido à perda de água da matriz, um ganho
na condutividade protônica foi observado nos híbridos de polianilina, que mantiveram o
caráter de gel. Observou-se, através de gráficos master da condutividade imaginária, que os
híbridos obtidos por irradiação UV tinham o mecanismo de condução afetado pela síntese,
enquanto para todos os híbridos obtidos por irradiação gama não houve modificação no
mecanismo de condução, provavelmente devido ao fato de que no primeiro caso há a
formação concomitante do gel e do polímero, enquanto no segundo há a polimerização da
PAni após a formação do gel. Pela incorporação de carbono grafite em uma matriz de
polifosfato de alumínio e ferro, foi obtido um material que atuou como eletrodo para um
capacitor eletroquímico. Tal dispositivo apresentou menor capacitância volumétrica em
relação a um mesmo compósito acrescido de polianilina polimerizada na matriz inorgânica.
Isto se deve à pseudocapacitância oriunda dos processos redox da polianilina
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Aplicação de géis de polifosfatos à construção de dispositivos eletroquímicosSKOVROINSKI, Euzébio 31 January 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Materiais híbridos entre géis de polifosfato de alumínio e ferro, polianilina e materiais
carbonáceos, foram sintetizados e utilizados como materiais para eletrodos na construção
de dispositivos eletroquímicos. Os géis de polifosfato de alumínio e ferro, os materiais
carbonáceos, bem como os híbridos formados entre estes materiais e a polianilina, foram
caracterizados por diversas técnicas, tais como, análise termogravimétrica, espectroscopia
Raman, espectroscopia de UV-vis, espectroscopia de IV, espectroscopia de impedância,
difratometria de raios-X, microscopia eletrônica de transmissão e medidas de área
superficial BET. Com os materiais de eletrodos sintetizados, foram montados dois tipos de
dispositivos eletroquímicos: baterias e capacitores. As baterias foram montadas com os
materiais híbridos sendo utilizados como catodos, zinco como anodo e, como eletrólito,
NH4Cl e ZnCl2 aquosos e caracterizadas por descarga a corrente constante. A bateria
construída com o carbono grafite foi a que apresentou o melhor desempenho. Duas séries
de capacitores foram montadas utilizando-se os materiais sintetizados como eletrodos: uma
das séries com a presença do polímero condutor e a outra sem o polímero. Os capacitores
foram caracterizados por espectroscopia de impedância eletroquímica, ciclagem
galvanostática e voltametria cíclica. Os capacitores cujos eletrodos continham a polianilina
apresentaram valores de capacitância maiores que os capacitores sem esse polímero,
chegando a 117 F·g-1, para o capacitor cujo eletrodo continha o gel de polifosfato de
alumínio e ferro, carbono esfera e polianilina. Os capacitores apresentaram energia e
potência específicas que os classificam como sendo supercapacitores, cujos valores se
aproximam aos de dispositivos semelhantes reportados na literatura. Os resultados
demonstraram que os materiais sintetizados são promissores para a confecção dos
eletrodos a serem utilizados em baterias e capacitores, tanto devido as suas propriedades,
quanto à relativa simplicidade da sua síntese
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[en] A METHOD FOR SUBSYNCHRONOURS RESONANCE ANALYSIS DUE TO SELF-EXCITATION / [pt] UM MÉTODO PARA A ANÁLISE DA RESSONÂNCIA SUBSÍNCRONA DEVIDO A AUTO-EXCITAÇÃOIZABEL MARIA DE DEUS AMARAL 22 January 2008 (has links)
[pt] Um dos meios utilizados par aumentar a capacidade de
transmissão das linhas é a compensação de parte da
reatância indutiva dessas linhas através de capacitores
série. Entretanto compensação série causa o aparecimento
de freqüências de ressonância subsíncrona no sistema.
Tendo como principal objetivo neste trabalho apresentar um
método para a análise da Ressonância Subsíncrona devida a
auto-excitação, começa-se por fazer um breve estudo sobre
o problema da Ressonância Subsíncrona em geral e apresenta-
se alguns dos seus efeitos.
Desenvolve-se em seguida o modelo de gerador proposto por
Kilgore er al. Para estudos de Ressonância Subsíncrona e
apresentam-se os modelos da rede e dos equivalentes
utilizados.
O método de análise utilizado neste trabalho é então
apresentado assim como os programas de cálculo
desenvolvidos.
Por fim são apresentados os resultados obtidos com estes
programas utilizando-se um Sistema Teste e comparam-se
estes resultados com aqueles conhecidos de um sistema
semelhante. / [en] One of the methods used to increase power transfer
capability is the partial compensation of the inductive
reactance of lines through the use of series capacitors.
This compensation, however, gives rise to subsynchronours
resonance frequencies to appear in the system.
Having as main objective of this work to present a method
for subsynchronours resonance analysis due to self-
excitation, one starts by making a short study about the
subsynchronours resonance problem in general and presents
some of its effects.
One develops then the generator model proposed by kilgore
and al for subsynchronours Resonancec studies and presents
the network and equivalent models utilied.
The analysis method used in this work as well as the
calculation programmes developed are then presented.
Finally results obtained with these programmes using a
Test System are presented and compared with those known
from a similar system.
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Caracterização elétrica de oxinitretos de silício ultrafinos para porta PMOS obtidos por implantação de nitrogênio na estrutura Si-poli/SiO2/Si. / Electrical characterization of ultrathin silicon oxynitrides for pmos gate obtained by nitrogen implantation in the Si-poli/Si02/Si structure.Souza, Cesar Augusto Alves de 16 May 2008 (has links)
Neste trabalho foram fabricados e caracterizados eletricamente capacitores MOS com óxido de silício ultrafino (2,6 nm) com porta de silício policristalino (Si-poli) P+ e N+. Os capacitores MOS com porta de Si-poli dopados com boro tiveram a estrutura Si-poli/SiO2/Si previamente implantada com nitrogênio nas doses de 1.10\'POT.13\', 1.10\'POT.14\', 1.10\'POT.15\' e 5.10\'POT.15\' at.cm-², com o pico da concentração de nitrogênio próximo à interface SiO2/Si. Os capacitores MOS foram fabricados sobre lâminas de silício do tipo p que passaram por uma limpeza química préoxidação tipo RCA mais imersão final em solução diluída em HF. Na seqüência, as lâminas foram oxidadas em um ambiente de O2 (1,5 l/min) + N2/H2 (2l/min; 10 %) que proporcionou óxidos de silício com excelentes características elétricas. Para a fabricação dos capacitores MOS com porta de Si-poli P+, utilizou-se SOG de boro seguido por difusão térmica sobre camada de Si-poli (340 nm). Após testes com receitas de difusão a 950, 1000, 1050 e 1100 °C todas padronizadas por um tempo de 30 min optamos por realizar a difusão a 1050 °C por 30 min, pois essa receita proporcionou concentração de boro superior a 1.10\'POT.20\' at.cm-³ e segregação desprezível do boro em direção ao substrato de Si. A dopagem dos capacitores MOS com porta de Si-poli N+ foi realizada por aplicação do SOG de fósforo seguido por difusão a 1050 °C por 30 min. Os resultados indicaram segregação do boro desprezível para o Si, baixa densidade de estados de interface (< 1.10\'POT.11\' eV-¹ cm-²) e no aumento do campo elétrico de ruptura (de 14 MV/cm para 21 MV/cm) com o aumento da dose de nitrogênio (de 1.10\'POT.13\' a 5.10\'POT.15\' at/cm²). Embora ocorresse uma maior dispersão e um aumento desfavorável da tensão de banda plana com o aumento da dose de nitrogênio, os valores 1.10\'POT.15\' e 5.10\'POT.15\' at.cm-² resultaram em capacitores MOS com tensão de faixa plana próxima ao parâmetro diferença de função trabalho (\'fi\' MS) significando densidade efetiva de cargas no dielétrico de porta inferior à cerca de 1.10\'POT.11\' cm-². / In this work we manufactured and electrically characterized MOS capacitors with ultrathin silicon oxides (2,6 nm) and polysilicon gate (Si-poli), P+ or N+. P+ - doped polysilicon gate MOS capacitors (Si-poli/SiO2/Si structure) were previously implanted with nitrogen using doses of 1.10\'POT.13\', 1.10\'POT.14\', 1.10\'POT.15\' and 5.10\'POT.15\' at.cm-², and implantation peak centered close to the SiO2/Si interface before boron doping. The MOS capacitors were fabricated on p-type silicon wafers, which were submitted to RCA - based cleaning procedure and a final dip in diluted HF solution. Following, the wafers were oxidize in ultrapure O2 (1,5 l/min) + N2/H2 (2l/min; 10 %) having, as a result, silicon gate oxides with excellent electrical characteristics. To obtain P+ polysilicon, it Spin On Glass (SOG) of boron the wafers was annealed at 950, 1000, 1050 or 1100 °C during 30 min. We have chosen a diffusion recipe of 1050 °C during 30 min to obtain volumetric concentration of boron higher than 1.10\'POT.20\' cm-³ and no boron segregation to the silicon. N+ polysilicon was also obtained using phosphorus SOG and diffusion at 1050 °C during 30 min. As a result, besides no boron segregation to Si, the interface states density was low (< 1.10\'POT.11\' eV-¹cm-²) and the breakdown field of the gate oxides increased (from 14 MV/cm to 21 MV/cm) by increasing the nitrogen doses (from 1.10\'POT.13\' to 5.10\'POT.15\' at/cm²). Although a larger dispersion and increasing of the flat-band voltage have occurred as the nitrogen dose was increased, values of 1.10\'POT.15\' and 5.10\'POT.15\' at.cm-² induced flat band voltage close to the parameter workfunction difference (\'fi\'MS) which meant effective charge density in the gate dielectrics lower than about 1.10\'POT.11\' cm-².
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Transitórios originados pelo chaveamento de bancos de capacitores da concessionária em um sistema elétrico de distribuição / Transients resulting from the switching of the utility capacitor banks in the electrical distribution systemsSantos, Cláudio José dos 04 February 2000 (has links)
A qualidade da energia elétrica tem sido objeto constante de estudos, pois problemas inerentes a ela podem trazer grandes prejuízos econômicos, principalmente em processos industriais. Dentre os vários fatores que afetam a qualidade da energia elétrica, destacamos aqueles relacionados com os transitórios, originados pelo chaveamento de banco de capacitares nas redes elétricas de distribuição primária. Neste trabalho, além das características dos transitórios provenientes da energização de bancos de capacitares da concessionária, são analisados fatores que influenciam em suas intensidades. As condições sob as quais estes transitórios são atenuados foram investigadas. Além disto, é feita uma análise espectral das ondas de corrente e tensão, permitindo que sejam revelados os componentes harmônicos que podem afetar o funcionamento de equipamentos de controle, proteção e cargas sensíveis da indústria. Um circuito que representa um sistema real de distribuição, 13,8 kV, da concessionária CPFL (Cia Paulista de Força e Luz) foi simulado através do ATP (Alternative Transients Program). / The quality of electric power has been a constant topic of study, because inherent problems to it can bring great economic losses, mainly in industrial processes. Among the several factors that atfect power quality, those related to the transients originated by capacitar bank switching in the primary distribution systems must be highlighted. In this work, the characteristics of the transients resulting from the switching of the utility capacitor banks are analyzed, as well as factors that influence their intensities. The conditions under which these effects are mitigated was investigated. In addition, a spectral analysis of the current and voltage waves is made. This procedure can reveal the harmonic components that can affect the operation of control and protection equipment, as well as sensitive Ioads of the industry. A circuit that represents a real distribution system, 13.8 kV, from CPFL (Cia Paulista de Força e Luz) utility, was simulated through the software ATP (Alternative Transients Program).
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Desenvolvimento e otimização de tecnologia CMOS com porta de silício policristalinoPesenti, Giovani Cheuiche January 2008 (has links)
Um chip conversor A/D (analógico/digital) foi utilizado para o desenvolvimento da tecnologia CMOS de 5 μm com poço tipo-p e porta de silício policristalino no Laboratório de Microeletrônica (LμE) do Instituto de Física da UFRGS. Vários equipamentos foram adquiridos ou fabricados para o desenvolvimento desta tecnologia. Após a fabricação do chip, medidas elétricas foram realizadas nos blocos lógicos do circuito e em estruturas de teste. Utilizando as ferramentas de simulação do pacote de software ISE-TCAD, o processo e os dispositivos foram simulados. Através das medidas elétricas dos dispositivos fabricados e de medidas realizadas durante o processo, foram obtidos os parâmetros da tecnologia CMOS, quais foram ajustados pelo software ADS ( Advanced Design System) utilizando o modelo SPICE nível 3. A análise dos parâmetros permitiu a verificar os principais ajustes a serem feitos na lista tecnológica, que foram a alta concentração de dopantes no poço e a alta resistência de folha nas regiões fonte/dreno do transistor PMOS. Como principal resultado deste trabalho, enfatizamos a integração da infra-estrutura entre o CAD de simulação de tecnologia e dispositivos e o conjunto de equipamentos na sala limpa do LμE, permitindo o desenvolvimento de diversas tecnologias e dispositivos micro-estruturados. / An analog-to-digital converter chip was fabricated with a new developed poly-Si gate 5μm p-well CMOS technology in the Laboratory of Microelectronics of Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. New equipments were purchased or built for the development of this technology. Test structures like p-type and n-type Poly-Si/SiO2/Si MOS capacitors, PMOS and NMOS transistors, inverter and output buffer were included in the chip design. The set of 8 chromium lithography masks was ordered from DuPont, USA. After processing the chip, electrical measurements of the test structures, and circuit modules were performed. The ISE_TCAD simulation software was used for technology adjustment. These simulations were used to obtain data like effective channel length, junction depth, and also to determine the critical steps of the technological process. Measurements in test wafers during processing, DC electrical measurements of the fabricated PMOS and NMOS transistors and Agilent ADS (Advanced Design System) software were used during the design parameters extraction, applying the SPICE level 3 model. The analysis of the collected data permitted the technology list verification and pointed two main problems: very high boron concentration in the well and high sheet resistance of source/drain regions of PMOS transistors. The main result of this work was the integration between the ISE_TCAD simulation tool and the installed set of equipments in the clean room of the Laboratory of Microelectronics, giving the necessary infrastructure for new technologies and microdevices developments.
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Influência dos parâmetros do processo de serramento no corte de capacitores de filme metalizado ultrafinoMello, Tiago Chaves January 2015 (has links)
Visando determinar os valores ótimos para o processo de serramento de anéis bobinados de filme metalizado ultrafino de alumínio com dielétrico de poliéster a partir das condições atuais do processo de fabricação de capacitores pela empresa Epcos do Brasil, realizou-se a avaliação de diferentes tipos de serras circulares variando-se a velocidade de rotação (n) e o tempo de corte (tc). Desenvolvido projeto de experimento desses três fatores a fim de obter o resultado das interações entre eles quanto à resistência de isolamento (Riso) das peças cortadas. A serra de 160 dentes de metal-duro com revestimento de filme de carbono tipo diamante (DLC) apresentou os melhores resultados quanto à “Riso” acima de 0,378 G e quanto ao número de peças com valor abaixo deste. Constatou-se que “n” não influencia significativamente para a distribuição de “Riso”; porém, gera menos peças abaixo do especificado. Já “tc” não influencia significativamente o processo. Quanto ao tipo de dente, o perfil reto obteve melhor resultado para lâminas de serra com 80 dentes e perfil curvo para lâminas com 160 dentes. Já a espessura da lâmina não influenciou de forma expressiva o processo. A lâmina de aço-rápido apresentou adesão de alumínio na lateral do corpo da serra e, consequentemente, adesão de material na superfície de corte. As lâminas de metal-duro sem revestimento apresentaram falhas no filme metalizado por causa do atrito gerado entre a superfície de corte e a lateral da lâmina; esse inconveniente é eliminado quando ela é revestida com filme DLC apresentando melhorias quanto à “Riso” das peças para “n” menores. Também houve adesão de alumínio na parte inferior do dente devido a uma delaminação da camada de filme DLC. / In order to determine the optimal values for the sawing process of wound rings of metalized ultra-thin film with dielectric of polyester from current conditions of capacitor manufacturing process by Epcos company in Brazil, it was performed the evaluation of different types of circular saws varying the rotational speed (n) and the cutting time (tc). Developed experiment design methodology for these three factors in order to get the result of the interactions between them regarding to the insulation resistance (Riso) of cut parts. Through the analysis of the main effects, the cemented carbide saw with 160 teeth and diamond-like carbon (DLC) film coating showed the best results in terms of "Riso" above 0,378 G and regarding to the number of parts with value below the specified. It was found that "n" does not influence significantly the distribution of "Riso"; however, generates fewer parts below the specified. Now "tc" does not significantly influence the process. Regarding the tooth type, straight profile obtained better results for saw blades with 80 teeth and curved profile for blades with 160 teeth. However the thickness of the blade did not influence significantly the process. The high speed steel blade presented adhesion of aluminum on the side of the saw body and, consequently, adhesion of material on the cutting surface. The cemented carbide blades uncoated presented failures on metalized film because of the friction generated between the cutting surface and the side of the blade; this drawback is eliminated when it is coated with DLC film presenting improvements to the parts "Riso" for lower "n". There was also aluminum adhesion on the bottom of the tooth due to a delamination of the DLC film layer.
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Avanços no desempenho de circuitos acoplados indutivamente com compensação capacitiva e ajuste de frequênciaAzambuja, Ricardo de January 2012 (has links)
Neste trabalho, é apresentado um estudo sobre sistemas de transmissão de energia com o uso de bobinas fracamente acopladas magneticamente. A análise é feita levando-se em conta os efeitos parasitas dos componentes em um circuito equivalente considerando-se somente uma única frequência e o circuito já no regime estacionário. Esse circuito é alimentado por uma fonte de tensão senoidal e conectado a uma carga puramente resistiva por simplificação. São analisadas a potência de saída e a eficiência do circuito. Portanto um exercício de otimização dessas duas variáveis é desenvolvido ao longo desse trabalho com diferentes possíveis configurações. Um novo método de compensação do circuito utilizando quatro capacitores é apresentado. Além disso, é explorada a possibilidade de se melhorar ainda mais o resultado da compensação através do ajuste da frequência de ressonância. Inicialmente, o circuito básico sem compensação é analisado. A seguir, são desenvolvidas equações para as máximas eficiência e potência na saída para os circuitos contendo somente um capacitor de compensação. Também são demonstradas as configurações normalmente utilizadas para compensação com dois capacitores. Então a compensação de um circuito com quatro capacitores sem perdas é analisada. Finalmente, após serem adicionadas todas as perdas resistivas dos componentes do circuito, um método de busca é empregado para encontrar os valores ótimos (ou subótimos) dos capacitores que fazem o circuito alcançar a máxima eficiência ou potência na saída. Um algoritmo baseado no método Monte Carlo é apresentado de modo a obter boas soluções para o problema de otimização proposto e assim evitar a análise direta do intrincado sistema de equações resultantes da compensação com mais do que dois capacitores. Para verificar experimentalmente os resultados teóricos e das simulações foi construído um protótipo que possibilita uma variação linear e de maneira controlada do coeficiente de acoplamento entre as bobinas. Os resultados são comparados e, ainda, melhorados através do método da sintonia da frequência. / In this work, we present a study of power transmission systems using magnetically loosely coupled coils. The analysis is done taking into account the effects of parasitic components in an equivalent circuit considering only a single frequency and the circuit already in the steady state. This circuit is powered by a sinusoidal voltage source and connected to a purely resistive load for simplification. Improvements in the output power and efficiency of the circuit are the main topic. So an exercise in optimization of these two variables is developed throughout this work with different possible configurations. A new compensation method using four capacitors of the circuit is presented. Moreover, the possibility is exploited to further improve the result of compensation by adjusting the resonance frequency. Initially, the basic circuit without compensation is analyzed. The following equations are designed for maximum efficiency and output power for the circuits containing only one compensation capacitor. Also, the settings normally used to offset two capacitors are presented. So the compensation of a circuit with four capacitors lossless is analyzed. Finally, are added all the resistive losses of the circuit components, an search method is employed to find the optimal values (or suboptimal) capacitors that make the circuit to achieve maximum efficiency or power output. An algorithm based on Monte Carlo method is presented to solve the proposed optimization problem and thus avoid direct analysis of the intricate system of equations resulting from the clearing of more than two capacitors. To experimentally verify the theoretical results of simulations a prototype was constructed which allows for linear variation and a controlled coefficient of coupling between the coils. The results are compared and, moreover, improved by the method of tuning the frequency.
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