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Incrusta??o em po?o produtor de petr?leo e g?s natural: um estudo de casoFrota, Tarcila Maria Pinheiro 24 July 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-07-24 / Durante o processo de produ??o de petr?leo ? comum o aparecimento de g?s e ?gua
associados. A produ??o pode ser comprometida pela precipita??o de sais inorg?
nicos tanto no
reservat?rio como no po?o produtor, atrav?s da forma??o de incrusta??o
,
e ? apontada como
prov?vel causa ao dano da forma??o. Nas condi??es de alta temperatura e alta press?o
(HTHP), a precipita??o de sais insol?veis pode ser favorecida. Os
tipos de incrusta??es mais
comuns em campos de petr?leo s?o o carbonato de c?lcio e os sulfatos de c?lcio, estr?ncio e
b?rio. Atualmente, novos tipos de incrusta??o v?m despertando aten?
?o
especia
l
como o
sulfeto de
zinco
e
de
chumbo
. Esta
s
precipita?
?es
p
ode
m
ocorrer nos poros da
rocha
-
reservat?rio, na coluna de produ??o e nos equipamentos
,
provocando obstru??es e a
conse
qu
ente perda da produ??o
. Neste trabalho, estudou
-
se a
influ
?
ncia
da profundidade,
press?o e temperatura na composi??o das incrusta??es f
ormadas, visando a otimiza??o de
tratamentos de remo??o e seu comportamento ao longo da coluna. Foram selecionados 10
res?duos de uma coluna de produ??o (intervalo de 15,4
m
a 4061,5
m), que apresentava
problemas de corros?o/incrusta??o.
Realiza
ram
-
se
ensa
io
s
de dissolu??o em
?cidos org?nicos
similares aos empregados
em opera??es de remo??o desse tipo de incrusta??o. A composi??o
majorit?ria foi definida e confirmada p
elos testes de dissolu??o e por
t?cnicas de
Difratometria de Raios
-
X
(
DRX
)
,
Espectrometria
de Fluoresc?ncia de Raios
-
X (
EFRX
),
Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV)
. Foram observados res?duos com caracter?sticas
distintas, em propor??es diferentes, mostrando uma tend?ncia de aumento e/ou diminui??o de
massa com a profundidade.
Os resultados
obtidos indicam
correla??es dos tipos de
incrusta??es estudados com a profundidade e, consequentemente, com as condi??es
termodin?micas de press?o e temperatura. / Water and gas is a common
by
-
product
of the oil production process. Production may be
compromised by the precipitation of inorganic salts in both the reservoir and producing well,
through scale formation. This precipitation is likely the cause of the formation damage. High
temperatures and h
igh pressures (HTHP) may favor the precipitation of insoluble salts. The
most common types of scale in oil fields are calcium carbonate and calcium sulphate,
strontium and barium sulphate. New types of
scale formation
have attracted special attention
such
as zinc sulphide and lead. This precipitation may occur in the pores of reservoir rocks, in
the production string and in equipment, causing obstructions and consequent production
losses. In this study, the influence of well depth on incrustation compositio
n was investigated
to design removal treatments and assess the behavior of these deposits along the string,
through the analysis of pressure and temperature. Scale residues were recovered from the
inside of the production string of an oil and gas well duri
ng the string removal operation. A
total of 10 samples from different depths (15.4
m to 4061.5
m) were obtained.
Initially a
dissolution test was conducted in weak acid, similar to that used in removal operations with
this type of scale formation. Majority
composition was defined and confirmed by dissolution
tests using X
-
Ray Fluorescence Spectroscopy (XRF), X
-
Ray Diffraction (XRD) and Scanning
Electron Microscope (SEM) techniques. Residues with distinct characteristics were observed
in different proportion
s, showing a tendency toward increased and/or decreased mass with
depth. In the samples closest to the surface, typical sandstone residues were found, with
calcium (45% Ca) as the metal of highest concentration.
The obtained results indicate
correlations o
f the
scale
types studied with the
depth
and, consequently, with the
thermodynamic conditions of pressure and temperature.
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Sistemas microemulsionados visando ? remo??o de dep?sitos paraf?nicos / Application of microemulsion systems in the removal of paraffin depositsAum, Yanne Katiussy Pereira Gurgel 23 May 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-05-23 / A deposi??o de parafinas ? um problema cr?tico na ind?stria do petr?leo, pois pode influenciar de maneira crucial as opera??es de produ??o e transporte. Apesar da diversidade de t?cnicas de remedia??o, as utilizadas atualmente apresentam problemas e limita??es na sua aplica??o devido aos mais diversos cen?rios encontrados. As microemuls?es apresentam elevado potencial de solubiliza??o, entretanto h? uma escassez de trabalhos voltados para a sua aplica??o na remo??o de parafinas. Portanto, este trabalho teve como objetivo desenvolver sistemas microemulsionados (ME) ?leo em ?gua (O/A) visando a remo??o de dep?sitos paraf?nicos. V?rias formula??es para quatro diferentes sistemas microemulsionados O/A foram avaliadas. Esses sistemas foram constitu?dos por: ALK-L90, como tensoativo; n-butanol, como co-tensoativo; ?gua destilada; e como fase ?leo, quatro diferentes solventes, querosene, xileno, diesel e a mistura querosene-xileno. Os sistemas foram caracterizados quanto ao equil?brio de fases, tamanho de part?cula, tens?o superficial e reologia. Estudos de molhabilidade da superf?cie paraf?nica a esses sistemas e do comportamento reol?gico dos sistemas ME contendo parafina, submetidos ? diferentes temperaturas, foram realizados com a finalidade de avaliar a intera??o fluido-parafina. Uma metodologia para avaliar a efici?ncia de remo??o de parafinas em dutos foi desenvolvida e empregada na avalia??o do desempenho dos sistemas propostos. Os resultados mostraram que os componentes qu?micos utilizados favoreceram a forma??o de microemuls?es O/A, do tipo Winsor IV. Os ensaios de molhabilidade confirmaram a elevada capacidade de intera??o entre os sistemas ME obtidos e a parafina. Sistemas ME com parafina apresentam comportamentos bighamiano e newtoniano, com boa capacidade de bombeamento devido aos baixos valores de viscosidade e de tens?o inicial de escoamento. A efici?ncia de remo??o (ER) dos sistemas ME O/A foi compar?vel e, em alguns casos, superior ? dos solventes puros, apesar do elevado percentual de ?gua. A modelagem e an?lise estat?stica dos dados experimentais de remo??o geraram modelos capazes de descrever e estimar a ER em fun??o da composi??o do sistema ME, bem como entender o seu mecanismo de atua??o. Portanto, os sistemas ME O/A propostos apresentam-se como uma alternativa concreta na remo??o de dep?sitos paraf?nicos, com menor risco ambiental e inflamabilidade que os sistemas convencionais utilizados na ind?stria. / Paraffin deposition is a critical issue in the petroleum industry, since it can crucially affect both transport and production operations. In spite of the diversity of remediation techniques, those currently used may present problems and limitations when applied, due to the great number of different scenarios that can be found. Even though the microemulsions display a high potential for solubilization, the studies related to their application in paraffin removal are very scarce. Thus, this work aimed to develop oil-in-water (O/W) microemulsion systems (ME) with high capacity of removing paraffin deposits. Several formulations of four different O/W microemulsion systems were evaluated. The aforementioned systems were composed by: ALK-L90 as surfactant; butan-1-ol as cosurfactant; distilled water; and as oil phase, four different components (kerosene, xylene, diesel and a kerosene-xylene mixture). The systems were characterized regarding phase equilibrium, particle size, surface tension and rheology. Paraffin surface wettability studies related to these systems, as well as studies on the rheological behaviour of each of the ME systems containing paraffin, under different temperatures, were performed aiming to assess the fluid-paraffin interaction. A methodology to evaluate the efficiency of paraffin removal in pipelines was developed and applied for the performance evaluation of each of the proposed systems. The results demonstrated that the chemicals used favoured the formation of Winsor-IV O/W microemulsions. The wettability studies confirmed the high interaction capacity between the ME systems and the paraffin surface. Also, the ME systems with paraffin presented Binghamian and Newtonian behaviors, with a great pumping capacity due to the low values of viscosity and initial flow tension. The removal efficiencies of the O/W ME systems were similar to and, in some cases, even higher than the efficiencies of pure solvents, despite the high water percentage. The statistical analysis and modelling of the experimental data generated models there are able to both describe and estimate the removal efficiency as a function of the ME system composition, as well as to understand its action mechanism. Therefore, the proposed O/W ME systems present a valid alternative in the removal of paraffin deposits, with lower environmental risks and inflammability than the conventional systems used in the industry.
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Produ??o e an?lise do desempenho ?ptico e el?trico de filmes finos de SnO2:F para aplica??es fotovoltaicasQueiroz, Jos? C?sar Augusto de 13 February 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-02-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / No in?cio do s?culo XX revestimentos superficiais ou filmes finos, eram materiais que despertavam interesses unicamente em aplica??es ?ticas. Esses filmes tinham uma participa??o meramente utilit?ria, onde necessitava apenas da medida da espessura do mesmo e suas propriedades ?ticas. Com o crescimento exponencial do emprego de filmes finos em microeletr?nica, criou-se a necessidade de compreender a natureza intr?nseca dos filmes. Em 1907 foi publicado o primeiro estudo sobre um filme fino transparente e condutor para a luz vis?vel. Tais propriedades foram observadas em filmes de ?xido de c?dmio (CdO) obtidos por pulveriza??o cat?dica seguida de oxida??o t?rmica. Ao passar do tempo, outros filmes como ZnO, SnO2, In2O3 e suas ligas tamb?m foram classificadas como TCO (?xidos Condutores Transparentes). Atualmente o campo de aplica??o de tais filmes ? amplo e compreende setores como mostradores eletr?nicos de cristais l?quidos, eletrodos transparentes usados em eletroqu?mica, janelas inteligentes refletoras de radia??o no infravermelho, coletor solar plano, camada anti-refletoras para c?lulas solares, transistores e camadas passivadoras de superf?cies de dispositivos semicondutores. Neste trabalho estudou-se a propriedades ?ticas e el?tricas de filmas de SnO2:F (di?xido de Estanho dopado com Fl?or) para aplica??es fotovoltaicas, variando a temperatura de sinteriza??o do filmes (500, 550 e 600?C) e a quantidade do agente dopante (NH4F) na solu??o. Os filmes foram depositados via deposi??o qu?mica de vapor, por spray, e caracterizados por Difra??o de raios-X, Transmit?ncia e reflet?ncia, resistividade e condut?ncia. Como resultados pode-se destacar que para filmes sintetizados a temperaturas mais altas tem estruturas mais cristalinas, a cristalinidade dos filmes ? diretamente proporcional a sua resistividade e que para maiores concentra??es de agente dopante tem-se uma diminui??o na resistividade dos filmes.
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Modelagem e simula??o da deposi??o de parafinas em escoamento turbulento / Modeling and simulation of wax deposition in turbulent flowAum, Yanne Katiussy Pereira Gurgel 09 February 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-02-09 / The flow assurance has become one of the topics of greatest interest in the oil industry, mainly due to production and transportation of oil in regions with extreme temperature and pressure. In these operations the wax deposition is a commonly problem in flow of paraffinic oils, causing the rising costs of the process, due to increased energy cost of pumping, decreased production, increased pressure on the line and risk of blockage of the pipeline. In order to describe the behavior of the wax deposition phenomena in turbulent flow of paraffinic oils, under different operations conditions, in this work we developed a simulator with easy interface. For that we divided de work in four steps: (i) properties estimation (physical, thermals, of transport and thermodynamics) of n-alkanes and paraffinic mixtures by using correlations; (ii) obtainment of the solubility curve and determination the wax appearance temperature, by calculating the solid-liquid equilibrium of parafinnic systems; (iii) modelling wax deposition process, comprising momentum, mass and heat transfer; (iv) development of graphic interface in MATLAB? environment for to allow the understanding of simulation in different flow conditions as well as understand the matter of the variables (inlet temperature, external temperature, wax appearance temperature, oil composition, and time) on the behavior of the deposition process. The results showed that the simulator developed, called DepoSim, is able to calculate the profile of temperature, thickness of the deposit, and the amount of wax deposited in a simple and fast way, and also with consistent results and applicable to the operation / A garantia de escoamento tem se tornado um dos temas de maior interesse na ind?stria do petr?leo, principalmente devido ? produ??o e ao transporte de petr?leo em regi?es com condi??es extremas de temperatura e press?o. Nessas opera??es, a deposi??o de parafinas ? um problema comumente encontrado no escoamento de ?leos paraf?nicos, causando a eleva??o dos custos do processo, devido ao aumento dos gastos energ?ticos de bombeamento, decr?scimo da produ??o, aumento da press?o na linha e risco de bloqueio da linha de escoamento. Visando descrever o comportamento do processo de precipita??o de parafinas durante escoamento turbulento de ?leos paraf?nicos, sob v?rias condi??es de opera??es, o presente trabalho teve como objetivo a cria??o de um simulador com uma interface amig?vel e foi realizado em quatro etapas: (i) estima??o de propriedades f?sicas, t?rmicas, de transporte e termodin?micas de n-alcanos e de misturas paraf?nicas, atrav?s da utiliza??o de correla??es; (ii) obten??o da curva de solubilidade de parafinas no ?leo e a determina??o da temperatura de in?cio de aparecimento dos cristais, atrav?s do c?lculo do equil?brio s?lido-l?quido de sistemas paraf?nicos; (iii) modelagem do processo de deposi??o, abrangendo os fen?menos de transfer?ncia de momento, calor e massa; (iv) desenvolvimento de uma interface gr?fica em ambiente MATLAB? para permitir a simula??o das diversas condi??es de escoamento, bem como compreender a import?ncia das vari?veis (temperatura de entrada, temperatura externa, temperatura de in?cio do aparecimento dos cristais de parafina, composi??o do ?leo, tempo) no comportamento do processo de deposi??o. Os resultados obtidos mostraram que o simulador desenvolvido, nomeado de DepoSim, ? capaz de calcular os perfis de temperatura e espessura do dep?sito, bem como a quantidade de parafina depositada de forma simples e r?pida, e tamb?m apresentando resultados coerentes e aplic?veis para a opera??o
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Caracteriza??o do efeito da corrente e temperatura na estequiometria dos filmes finos de TiN depositados por Gaiola cat?dica e Magnetron sputteringNascimento, Igor Oliveira 23 June 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-06-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Filmes finos de nitreto de tit?nio foram depositados em superf?cies de
sil?cio e de vidro, utilizando as t?cnicas de deposi??o: descarga em Gaiola
Cat?dica e Magnetron Sputtering, a fim de verificar a influ?ncia da corrente e da
temperatura na taxa de deposi??o, na estequiometria dos filmes finos e nas
propriedades estruturais dos filmes finos. As deposi??es por Gaiola Cat?dica
foram realizadas nas configura??es gaiola alta, gaiola baixa e por uma inova??o
da t?cnica utilizando a gaiola dupla, em atmosfera gasosa composta de 75% de
hidrog?nio e 25% de nitrog?nio, sob temperaturas de 300?C e 350?C, e tempos
de deposi??es de 2 e 4 horas. As deposi??es foram realizadas em Magnetron
Sputtering em atmosfera gasosa composta de 75% de arg?nio e 25% de
nitrog?nio, utilizando correntes de 0,40 A e 0,50 A, nos tempos de deposi??es
de 2 e 4 horas. Para a caracteriza??o dos filmes finos de nitreto de tit?nio,
utilizou-se a espectroscopia Rama (RAMAN) que forneceu a medida direta das
energias dos nodos da primeira ordem dos ?tomos constituintes dos filmes finos.
Os espectros mostraram interdifusividade at?mica que comprovaram a forma??o
de nitreto de tit?nio o que permitiu o c?lculo da raz?o da concentra??o N/Ti, As
an?lises de difra??o de raios-X (DRX) comprovaram que os filmes finos obtidos
s?o compostos por TiN, apresentando varia??es nos planos cristalinos indicando
a n?o exist?ncia de um plano preferencial para o crescimento dos filmes, A
espectroscopia de energia de dispers?o (EDS) analisou quantitativamente a
composi??o dos filmes finos de nitreto de tit?nio, A microscopia eletr?nica de
varredura (MEV) evidenciou a estrutura dos filmes finos de nitreto de tit?nio e foi
poss?vel calcular as espessuras dos mesmos, A microscopia de for?a at?mica
(AFM) mostrou algumas caracter?sticas microestruturais como a diferen?a entre picos e vales da topografia dos filmes finos de nitreto de tit?nio. De maneira geral,
os filmes finos de nitreto de tit?nio depositados por Gaiola Cat?dica
apresentaram menor cristalinidade devido ? baixa quantidade de nitrog?nio na
atmosfera e, evidenciaram que quanto mais elevada a temperatura, maior ser?
a espessura do filme fino. Os filmes finos depositados por Magnetron Sputtering
apresentaram crescimento na espessura com o aumento da corrente e s?o mais
estequiom?tricos. / Thin films of titanium nitride deposited on silicon surfaces and glass
deposition techniques using: Download cathodic cage and Magnetron Sputtering
to verify the influence of flow and temperature in the deposition rate in
stoichiometry of thin films and structural properties of thin films. Deposits of
cathodic cage was carried out in high cage configurations and cage low an
innovation of the technique using atmospheric gas double cage consisted of 75%
hydrogen and 25% nitrogen to temperatures of 300 ? C and 350 ? C Y deposits
both 2 and 4 hours. The deposits were made in an atmosphere of sputter gas
Magnetrons consisting of 75% argon and 25% nitrogen using current 0.40 A and
0.50 A in the deposition time of 2 and 4 hours. Rama spectroscopy (Raman),
which makes available for the characterization of thin layers of titanium nitride
direct measurement of the energy of the node of the first order of the constituent
atom of the thin films. The spectra showed interdifusivity atomic of the titan nitride
formation that the calculation of the concentration ratio N / Ti, X-ray diffraction
analysis (XRD) showed that the thin films obtained from TiN is composite with
variations of the crystal planes indicating the non-existence of preference plan for
The growth of films, microscopy of the energy dispersion spectroscopy (EDS)
quantitatively analysed the composition of the thin films of titanium nitride,
electron scanning (MEV) structure highlight thin films of titanium nitride was able
to calculate the thickness thereof, the scanning force microscopy (AFM) showed
microstructural properties, Which is the difference between the peaks and valleys
of the topography of the thin films of titanium nitride. In general, thin films
deposited by cathodic titanium nitride cage deposited a lower crystallinity due to
the small amount of nitrogen in the atmosphere, and showed that the higher the temperature, the greater the thickness of the thin film. Thin films deposited by Magnetron Sputtering have increased thickness with increasing current and are stoichiometric.
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Nanorevestindo fibras de PET com TiO2 dopado com metal de transi??o para aplica??o autolimpanteFelipe, Brenno Henrique Silva 19 February 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-02-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / O presente projeto visa a s?ntese e caracteriza??o de um nanorevestimento de di?xido de tit?nio dopado com prata em tecido de poli?ster arom?tico, a fim de desenvolver um material t?xtil funcional com aplica??oself-cleaning. Uma t?cnica de deposi??o f?sica de vapor (PVD) foi utilizada como m?todo de s?ntese. A sele??o do material suporte e a t?cnica utilizada na obten??o dos nanorevestimentos s?o vari?veis que podem influenciar nas suas propriedades funcionais, homogeneidade e ades?o. As fibras t?xteis s?o materiais muito empregados como substrato por possu?rem uma maior flexibilidade, serem facilmente adapt?veis a qualquer geometria e baixo custo. A presen?a de Ag e TiO2, bem como sua cristalinidade, foi comprovada atrav?s das an?lises de difra??o de raios X (DRX), espectroscopia fotoeletr?nica de raios-X (XPS) e fluoresc?ncia de raios-x (FRX). A morfologia de superf?cie foi avaliada atrav?s das t?cnicas de microscopia de for?a at?mica (AFM) e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). A efici?ncia da atividade fotocatal?tica do material foi comprovada pela descolora??o do corante acid blue 113 em meio a fontes de radia??o UV, com uso da t?cnica de espectroscopia de absor??o (96%). A degrada??o da mol?cula do corante acid blue 113 foi confirmada atrav?s da t?cnica de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). O car?ter hidrof?bico do nanorevestimento foi confirmado atrav?s da t?cnica de medida de ?ngulo de contato. O car?ter anti UV foi confirmado foi confirmado de acordo com a metodologia normativa AS/NZS 4399:1996. Os resultados comprovam que o material desenvolvido apresenta uma alta capacidade autolimpante, bem como protetora UV. / Innovative methods in the textile segment is currently responsible for increase in production processes, development of new materials and add new technologies in an area that was one of the major participants in the industry revolution. Thus, much research has been responsible for putting the textile industry in the new era of technological revolution watching so, the dynamism of microelectronics companies, food, and mechanics, among others. To this end, this PhD project aims to add value research involving new textile materials. Thus, this project aims to make the synthesis and characterization of a silver doped titanium dioxide nanocoating on polyester fabric in order to develop a functional textile material with self-cleaning application. A physical vapor deposition technique (PVD) was used as the method of synthesis. The selection of the support material and the technique used in obtaining the nanocoatings are variables that can influence their functional properties, uniformity and adhesion. The textile fibers are materials used as substrate by having greater flexibility to be easily adaptable to any geometry and low cost. The efficiency of the photocatalytic activity of the material was confirmed by discoloration of the dye Acid Blue 113 through UV radiation sources, using absorption spectroscopy (96%). The presence of Ag and TiO2 was confirmed by analysis of X-ray diffraction (XRD) photoelectron spectroscopy X-ray (XPS) and x-ray fluorescence (XRF). The surface morphology was evaluated through the techniques of atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). Degradation of Acid Blue 113 dye molecule was confirmed by infrared spectroscopy Fourier transform (FTIR). The hydrophobic character of nanocoating was confirmed by contact angle measurement technique. The results show that the developed material has a high capacity self-cleaning pro perties
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S?ntese de nanopart?culas por sputtering em biolubrificantes para aplica??es em turbinas e?licas / Synthesis of inorganic nanoparticle by PVD sputtering onto biolubrificants for wind turbine applicationsTrajano, Marinalva Ferreira 29 September 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-09-29 / O Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Engrenagens e outros conjuntos mec?nicos s?o muito importantes para a convers?o da energia e?lica em energia el?trica em turbinas e?licas, mas a sua durabilidade e efici?ncia s?o severamente prejudicadas por algumas quest?es tribol?gicas como corros?o, desgaste, deforma??o e fragmenta??o. Os lubrificantes utilizados para reduzir esse desgaste e deforma??o s?o de fontes n?o renov?veis podendo n?o ser vi?veis ambientalmente. Assim, surgem novas tecnologias que visam o desenvolvimento de produtos de fontes renov?veis substituindo o ?leo mineral e aditivo de extrema press?o. A este respeito, ?leos vegetais e novos aditivos inorg?nicos est?o sendo pesquisados como uma alternativa adequada para substituir os lubrificantes utilizados atualmente em engrenagens de turbinas e?licas. O objetivo desse trabalho foi sintetizar nanopart?culas est?veis inorg?nicas em ?leos vegetais por sputtering, desenvolvendo lubrificantes mais adaptados ao meio ambiente com aditivos mais eficientes. A metodologia aplicada est? divida em 5 etapas: 1- prepara??o do biolubrificante (?leo de girassol epoxidado); 2- caracteriza??o f?sico-quimica dos lubrificantes; 3- deposi??o das nanopart?culas por sputtering; 4- caracteriza??o da dispers?o e 5 avalia??o tribol?gica. Nas deposi??es foram utilizados tr?s n?veis de corrente de descarga e taxa de deposi??o (30 mA- 0,8 ?/s, 40 mA- 1,3 ?/s e 50 mA- 1,51 ?/s), tr?s diferentes concentra??es, em peso, de nanopart?culas (0,05%, 0,1% e 0,3%) e com alvo Cu para se obter nanopart?culas de cobre. As nanopart?culas formadas foram caracterizadas em fun??o do tamanho de part?cula pela t?cnica de SAXS e por MEV. A dispers?o das nanopart?culas foi analisada por Uv-Vis?vel, Polidispersividade, Potencial Zeta e SAXS. Para avaliar o desempenho tribol?gico foi utilizado o trib?metro HFRR. Os resultados mostraram que os biolubrificantes com melhoram o desempenho tribol?gico melhorando o desgaste e reduzindo atrito em superf?cies met?licas. Al?m disso, este m?todo de preparo do nanobiolubrificante eliminou o problema de dispers?o verificado por outras t?cnicas de dispers?o. / Gears and other mechanical assemblies are very important for the conversion of wind energy into electrical energy in wind turbines, but their durability and efficiency are severely hampered by some tribological issues such as corrosion, wear, deformation and fragmentation. The lubricants used to reduce this wear and deformation is from non-renewable sources and may not be environmentally viable. Thus, new technologies appear that aim at the development of renewable products replacing mineral oil and extreme pressure additive. In this regard, vegetable oils and new inorganic additives are being researched as a suitable alternative to replace the lubricants currently used in wind turbine gears. The objective of this work is to synthesize inorganic nanoparticles in vegetable oils by sputtering to obtain stable colloidal nanoparticles (NPs), developing lubricants more adapted to the environment with more efficient additives, with a better level of tribological performance. The applied methodology is divided in 5 steps: 1- preparation of the biolubrificante (epoxidized sunflower oil); 2- physico-chemical characterization of the lubricants; 3- deposition of the nanoparticles by sputtering; 4 - characterization of the dispersion and 5 tribological evaluations. In the depositions three discharge current levels (30 mA- 0.8 ? / s, 40 mA- 1.3 ? / s and 50 mA- 1.51 ? / s) and three deposition rates were used to obtain three different concentrations by weight of nanoparticles (0,05%, 0,1 % and 0,3%) and with Cu target to obtain copper nanoparticles. The nanoparticle formed was characterized as a function of the particle size by the SAXS technique and a sample by SEM. The dispersion of the nanoparticles was analyzed by Uv-Visible, Polydispersivity, Zeta Potential and SAXS. To evaluate the tribological performance was used the HFRR trbometer. The results showed that the biolubrificants with additives had good performace, improved wear and reduced friction on metal surfaces. In addition, this method of preparing the nanobiolubrifier eliminated the dispersion problem ascertained by other dispersion techniques.
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Obten??o de filmes finos de cobre por gaiola cat?dica em vidro e tecido analisando o jato interno e externo variando a espessura da tampa e os par?metros de deposi??oFernandes, Fernanda de Melo 22 January 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-01-22 / A deposi??o de filmes finos por plasma melhora v?rias propriedades f?sicas, qu?micas e biol?gicas de superf?cies que contribuem para o enobrecimento dos materiais. O objetivo do trabalho ? estudar a cin?tica de deposi??o de filmes finos de cobre em substratos de vidro e tecido, utilizando a t?cnica da gaiola cat?dica, alterando a espessura da tampa da gaiola e sua rela??o com a varia??o da pot?ncia do tratamento. Devido ? alta temperatura no interior da gaiola, as amostras de tecidos, foram fixadas no flange superior do reator, j? o vidro foi posicionado tanto dentro quanto fora da gaiola, sendo assim, ser? analisado a deposi??o do jato interno e externo da gaiola cat?dica. Filmes finos de cobre caracterizam-se como bom condutor el?trico e t?rmico, o que justifica seu uso em microeletr?nica, e segundo a U.S. Environmental Agency (EPA) existem 282 tipos de ligas de cobre bactericidas, habilitando sua utiliza??o em ambientes est?ril. Assim, realizou-se deposi??es de filmes finos de cobre sobre amostras de vidro, poliamida e poli?ster, variando os par?metros do processo e a espessura da tampa da gaiola. Realizou-se a caracteriza??o por difra??o de Raio-X (DRX), Espectroscopia de Fluoresc?ncia Raios X (FRX), Microscopia Eletr?nica de Varredura com Emiss?o de Campo (MEV - FEG) com Microan?lise por Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS), Transmit?ncia e Espectroscopia de Fotoel?trons Excitados por Raios-X (XPS). Os resultados mostraram que, ap?s o tratamento, todas as amostras, tanto vidro como tecido, obtiveram cobre em sua estrutura, ou seja, foi poss?vel realizar deposi??o nos substratos independentemente da localiza??o do mesmo, em rela??o a gaiola. No entanto, as amostras internas obtiveram maior taxa de deposi??o. / The deposition of thin films by plasma improves various physical, chemical and biological properties of surfaces that contribute to the ennoblement of the materials. The objective of this work is to study the deposition kinetics of thin films of copper on glass and fabric substrates using the cathodic cage technique, changing the thickness of the cage lid and its relation with the variation of the power of the treatment. Owing to the high temperature inside the cage, the tissue samples were fixed to the upper flange of the reactor, and the glass was positioned both inside and outside the cage, thus analyzing the deposition of the internal jet and external the cathodic cage. Copper thin films are characterized as good electrical and thermal conductors, which justify their use in microelectronics, and according to the U.S. Environmental Agency (EPA) there are 282 types of bactericidal copper alloys, enabling their use in sterile environments. Thus, depositions of thin films of copper were carried out on glass, polyamide and polyester samples, varying the process parameters and the thickness of the cage lid. The characterization was performed by X-ray diffraction (XRD), X-Ray Fluorescence Spectroscopy (FRX), Field-Scanning Scanning Electron Microscopy (SEM) with Microanalysis by Dispersive Energy Spectroscopy (EDS), Transmittance and Spectroscopy of X-Ray Excited Photoelectrons (XPS). The results showed that, after treatment, all samples, both glass and fabric, obtained copper in their structure, that is, it was possible to perform deposition on the substrates regardless of the location of the same, relative to the cage. However, the internal samples obtained a higher rate of deposition.
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Diagn?stico de plasma de c?todo oco: an?lise da a??o de plasma de arg?nio e Ar-H2 para a deposi??o de filmes finos de tit?nio em p?s-descargaSilva, Bruno Felipe Costa da 05 July 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-07-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Plasma DC hollow cathode has been used for film deposition by sputtering with release of neutral atoms from the cathode. The DC Plasma Ar-H2 hollow cathode currently used in the industry has proven to be effective in cleaning surfaces and thin film deposition when compared to argon plasma. When we wish to avoid the effects of ion bombardment on the substrate discharge, it uses the post-discharge region. Were generated by discharge plasma of argon and hydrogen hollow cathode deposition of thin films of titanium on glass substrate. The optical emission spectroscopy was used for the post-discharge diagnosis. The films formed were analyzed by mechanical profilometry technique. It was observed that in the spectrum of the excitation lines of argon occurred species. There are variations in the rate of deposition of titanium on the glass substrate for different process parameters such as deposition time, distance and discharge working gases. It was noted an increase in intensity of the lines of argon compared with the lines of titanium. Deposition with argon and hydrogen in glass sample observed a higher rate deposition of titanium as more closer the sample was in the discharge / O Plasma DC de catodo oco vem sendo utilizado para a deposi??o de filmes atrav?s de sputtering com libera??o de ?tomos neutros do c?todo. O Plasma DC de Ar-H2 de catodo oco usado atualmente na ind?stria tem demonstrado ser eficiente na limpeza de superf?cies e deposi??o de filmes finos quando comparado ao plasma de arg?nio. Quando desejamos evitar os efeitos do bombardeamento i?nico da descarga no substrato, utiliza-se a regi?o de p?s-descarga. Geraram-se descargas por plasma de arg?nio e hidrog?nio em catodo oco para deposi??o de filmes finos de tit?nio em substrato de vidro. A espectroscopia de emiss?o ?tica foi empregada para o diagn?stico na p?s-descarga. Os filmes formados foram analisados atrav?s da t?cnica de perfilometria mec?nica. Observou-se que no espectro das linhas de arg?nio ocorreu excita??o de esp?cies. Verificaram-se varia??es para a taxa de deposi??o do tit?nio sobre o substrato de vidro para diferentes par?metros do processo como: tempo de deposi??o, dist?ncia da descarga e gases de trabalho. Contatou-se um aumento da intensidade das linhas de arg?nio quando comparadas com as linhas de tit?nio. Para deposi??o com Arg?nio e hidrog?nio em amostra de vidro observou uma maior taxa deposi??o de tit?nio quanto mais pr?xima a amostra se encontrava da descarga
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Novos processos e configurações para mostradores planos de informação / New processes and configurations for flat panel displaysMammana, Victor Pellegrini 24 November 2000 (has links)
Um dos desafios mais importantes para a indústria de bens eletrônicos de consumo é o desenvolvimento de um dispositivo mostrador de informação (display) que tenda aos requisitos de alta qualidade de imagem, grande área, baixo consumo de energia e baixo custo. O display de comissão de campo (field emission display, ou FED) representa a tecnologia com maior potencial para atender a estes requisitos. No entanto a baixa durabilidade e a baixa confiabilidade dos protótipos baseados em emissores metálicos impedem que esta tecnologia entre no mercado. Neste trabalho, investigam-se duas abordagens que podem representar urna solução para estas deficiências: a melhora do vácuo na câmara de emissão e o emprego de nanotubos de carbono como emissores. No que se refere a melhora das propriedades de vácuo num FED, este trabalho propõe um novo tipo de emissor baseado em uma membrana porosa. Cálculos teóricos referentes as propriedades de vácuo e ao fator de amplificação do campo eletrostático são apresentados para esta nova configuração, sendo proposto um modelo para determinar o limite superior do fator de amplificação do campo. No que se refere a parte experimental, e demonstrado que membranas porosas de diamante de fato funcionam como emissores, de acordo com a proposta. O desempenho destas membranas e comparado com o de condutores metálicos planos, com e sem um recobrimento de diamond-like carbon. São apresentadas imagens dos spots de emissão em poros, e um estudo da estabilidade de emissão de longo prazo e realizado. No que se refere aos nanotubos de carbono este trabalho propõe um novo processo de tratamento dos nanotubos em arco de plasma que resulta em melhora das propriedades de emissão destas estruturas. Um estudo da estabilidade de emissão dos nanotubos também e apresentado, sendo que uma degradação sistemática da emissão e relatada para o caso de nanotubos mono-parede (single-wall). / One of the most important challenges to the electronics industry is the production of a flat panel display which fulfills the requirements of high quality image, large area low power and low cost. Field Emission Display (FED) is the technology in best conditions to face these requirements. However, the short lifetime and low reliability of FED prototypes based on metallic emitters are hindering this technology to get into the market. In this work we investigate two different approaches that could represent a solution for these problems: improvement of the vacuum characteristics inside the emission chamber and use of carbon nanotubes as emitters. With respect to the improvement of vacuun in a FED, this work proposes a new type of emitter based on a porous diamond membrane. Theoretical calculations referent to the vacuum properties and referent to electrostatic field enhancement factor are presented. A new model is proposed to determine the superior limit for the eletrostatic field enhancement factor in a porous emitter. With respect to the experimental part of this work, we show that diamond porous membranes indeed emit electrons, according to the original proposition. The emission performance of these membranes is compared to the performance of flat metalic emitters, coated or Dot with diamond-like carbon. Images of emission spots in pores and a study of the long term membrane emission stability are presented. With respect to carbon nanotubes this work presents a. new treatment process, under plasma arc, that resulted in emission improvement. A study all emission stability of nanotubes is also presented, and systematical emission decay is reported for single-wall nanotubes.
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