Um condicionador de ar para biotérios foi montado com módulos termoelétricos de efeito Peltier. Para troca térmica, foram testados: 1. dissipação externa a ar, com &delta;t de 14°C, rendimento de 16,46%, consumo de 1212 W/h e, 2. dissipação externa água, com &delta;t de 21°C, rendimento de 46,02%, consumo de 524 W/h. A simulação matemática de operação, com mistura de ar não condicionado, mostrou que o sistema pode servir, na dissipação a ar, a aproximadamente 91 microisoladores padrão rato e a aproximadamente 137, na dissipação a água. Quando comparado com um sistema de compressão de freon, o termoelétrico mostrou economia de 26% na implantação e 38% no consumo elétrico por BTU gerado. O sistema termoelétrico mostrou ainda, precisão de &plusmn; 0,1°C, nas temperaturas experimentais, o que é impossível num sistema de freon. Para os testes em animais foram empregados Ratos wistar, mantidos individualmente, em gaiolas metabólicas de arame, sem abrigo, em sistema microambiental, sob fluxo direto de ar a 0,6 m/s, nas temperaturas de 22°, 24°, 26°, 28° e 30°C (E I, E II, E III, E IV e E V). A ingestão de ração e o ganho de peso foram comparados ao final de 5 dias (ANOVA; Tukey-Kramer). No total, 7 grupos de 15 animais cada foram comparados. Para a faixa de 22°C foram utilizados 3 grupos, sendo um grupo experimental e dois grupos controle (CI e C II). Um deles foi mantido em condições ambientais semelhantes a biotérios convencionais sob ventilação geral diluidora (VGD) - C I. O outro grupo controle (C II) foi mantido no interior do equipamento de ventilação microambiental, porém, sem o direcionamento de ar, simulando a VGD. Os resultados obtidos demonstraram claramente que animais mantidos sob ventilação microambiental direta a 26°, 28° e 30° (E III, E IV e E V) apresentaram o mesmo ganho de massa corpórea que animais do grupo C I (22 &plusmn; 2°C). Os grupos E I e E II apresentaram menor ganho de massa corpórea quando comparados a C I (p<0,001 em ambas comparações). O ganho de peso de todos os grupos experimentais apresentou diferença estatística, quando comparado ao C II, exceto o grupo E V que obteve índice de ganho de peso equivalente a C II. A ingestão de ração de todos os grupos se manteve praticamente constante. O grupo E V apresentou uma redução na ingestão de ração quando comparado aos grupos C I, E I e E II (p<0,01; p<0,01; p<0,001 respectivamente). O grupo E III ingeriu menos ração que os grupos C I (p<0,05) e E II (p<0,05). / An air-conditioner for animal facility was assembled with Peltier effect thermoelectric modules. For external exchanger, had been tested: 1. external air dissipation: &delta;t = 14°C; 16,46% of efficiency; 1212 W/h of power consumption and, 2. external water dissipation: &delta;t = 21°C; 46,02% of efficiency; 524 W/h of power consumption. A mathematical simulation of operation, with not conditional air mixture, showed that the system can supply, with air dissipation, to &asymp; 91 microisolator rat cages and to &asymp; 137, with water dissipation. When compared with a freon system, the thermoelectric system shows economy of 26% in implantation and 38% in the electric consumption by generated BTU. The thermoelectric system showed too, a precision of ± 0,1°C, at experimental temperatures, what is impossible in a freon system. For animal tests, Wistar rats had been kept individually, in metabolic wire cages, without shelter, in microenvironmental system, under direct air flow at 0,6 m/s, under temperatures of 22°, 24°, 26°, 28° and 30° C (E I, E II, E III, E IV and E V). The food ingestion and the weight gain had been compared in the end of 5 days (ANOVA; Tukey-Kramer). In the total, 7 groups, 15 animals each, had been compared. For the 22°C temperature, had been used 3 groups, one experimental and two controls (C I e C II). One of them was kept in similar ambient of conventional laboratory animal rooms conditions (general diluitory ventilation, GDV) - C I. The other control group (C II) was kept in the interior of the equipment of microenvironmental ventilation, however, without the direct air flow, simulating the GDV. The gotten results demonstrate clearly that animal kept under direct microenvironmental ventilation at 26°, 28° and 30°C (E III, E IV and E V) have the same gain of corporal mass that C I group (22 &plusmn; 2°C). The E I and E II had less corporal mass gain when compared to C I (p<0,001 for the two comparisons). The weight gain for all the experimental groups, when compared to C II, presents statistical differences, except E V group, that was equal to C II. The food ingestion of all the groups was constant. The E V group presented a reduction in the food ingestion when compared with the groups C I , E I and E II (p<0,01; p<0,01; p<0,001 respectively). The E III group ingested less ration than C I (p<0,05) and E II (p<0,05) groups.

Um condicionador de ar para biotérios foi montado com módulos termoelétricos de efeito Peltier. Para troca térmica, foram testados: 1. dissipação externa a ar, com &delta;t de 14°C, rendimento de 16,46%, consumo de 1212 W/h e, 2. dissipação externa água, com &delta;t de 21°C, rendimento de 46,02%, consumo de 524 W/h. A simulação matemática de operação, com mistura de ar não condicionado, mostrou que o sistema pode servir, na dissipação a ar, a aproximadamente 91 microisoladores padrão rato e a aproximadamente 137, na dissipação a água. Quando comparado com um sistema de compressão de freon, o termoelétrico mostrou economia de 26% na implantação e 38% no consumo elétrico por BTU gerado. O sistema termoelétrico mostrou ainda, precisão de &plusmn; 0,1°C, nas temperaturas experimentais, o que é impossível num sistema de freon. Para os testes em animais foram empregados Ratos wistar, mantidos individualmente, em gaiolas metabólicas de arame, sem abrigo, em sistema microambiental, sob fluxo direto de ar a 0,6 m/s, nas temperaturas de 22°, 24°, 26°, 28° e 30°C (E I, E II, E III, E IV e E V). A ingestão de ração e o ganho de peso foram comparados ao final de 5 dias (ANOVA; Tukey-Kramer). No total, 7 grupos de 15 animais cada foram comparados. Para a faixa de 22°C foram utilizados 3 grupos, sendo um grupo experimental e dois grupos controle (CI e C II). Um deles foi mantido em condições ambientais semelhantes a biotérios convencionais sob ventilação geral diluidora (VGD) - C I. O outro grupo controle (C II) foi mantido no interior do equipamento de ventilação microambiental, porém, sem o direcionamento de ar, simulando a VGD. Os resultados obtidos demonstraram claramente que animais mantidos sob ventilação microambiental direta a 26°, 28° e 30° (E III, E IV e E V) apresentaram o mesmo ganho de massa corpórea que animais do grupo C I (22 &plusmn; 2°C). Os grupos E I e E II apresentaram menor ganho de massa corpórea quando comparados a C I (p<0,001 em ambas comparações). O ganho de peso de todos os grupos experimentais apresentou diferença estatística, quando comparado ao C II, exceto o grupo E V que obteve índice de ganho de peso equivalente a C II. A ingestão de ração de todos os grupos se manteve praticamente constante. O grupo E V apresentou uma redução na ingestão de ração quando comparado aos grupos C I, E I e E II (p<0,01; p<0,01; p<0,001 respectivamente). O grupo E III ingeriu menos ração que os grupos C I (p<0,05) e E II (p<0,05). / An air-conditioner for animal facility was assembled with Peltier effect thermoelectric modules. For external exchanger, had been tested: 1. external air dissipation: &delta;t = 14°C; 16,46% of efficiency; 1212 W/h of power consumption and, 2. external water dissipation: &delta;t = 21°C; 46,02% of efficiency; 524 W/h of power consumption. A mathematical simulation of operation, with not conditional air mixture, showed that the system can supply, with air dissipation, to &asymp; 91 microisolator rat cages and to &asymp; 137, with water dissipation. When compared with a freon system, the thermoelectric system shows economy of 26% in implantation and 38% in the electric consumption by generated BTU. The thermoelectric system showed too, a precision of ± 0,1°C, at experimental temperatures, what is impossible in a freon system. For animal tests, Wistar rats had been kept individually, in metabolic wire cages, without shelter, in microenvironmental system, under direct air flow at 0,6 m/s, under temperatures of 22°, 24°, 26°, 28° and 30° C (E I, E II, E III, E IV and E V). The food ingestion and the weight gain had been compared in the end of 5 days (ANOVA; Tukey-Kramer). In the total, 7 groups, 15 animals each, had been compared. For the 22°C temperature, had been used 3 groups, one experimental and two controls (C I e C II). One of them was kept in similar ambient of conventional laboratory animal rooms conditions (general diluitory ventilation, GDV) - C I. The other control group (C II) was kept in the interior of the equipment of microenvironmental ventilation, however, without the direct air flow, simulating the GDV. The gotten results demonstrate clearly that animal kept under direct microenvironmental ventilation at 26°, 28° and 30°C (E III, E IV and E V) have the same gain of corporal mass that C I group (22 &plusmn; 2°C). The E I and E II had less corporal mass gain when compared to C I (p<0,001 for the two comparisons). The weight gain for all the experimental groups, when compared to C II, presents statistical differences, except E V group, that was equal to C II. The food ingestion of all the groups was constant. The E V group presented a reduction in the food ingestion when compared with the groups C I , E I and E II (p<0,01; p<0,01; p<0,001 respectively). The E III group ingested less ration than C I (p<0,05) and E II (p<0,05) groups.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma bancada didática de baixo custo para estudo dos materiais termoelétricos para a realização de ensaios de obtenção de curvas de desempenho dos módulos termoelétricos no que se refere a geração de energia pelo Efeito Seebeck e resfriamento através do Efeito Peltier de forma a difundir os conhecimentos nas áreas afim em escolas de Engenharia, refletindo na compreensão dos princípios e funcionalidades destas tecnologias. O sistema proposto permite ler simultaneamente até 3 geradores termoelétricos, e é composto por dois principais circuitos eletrônicos: sendo um estágio aquisição de dados compostos por 3 canais para leitura de tensão, 3 canais para corrente e 6 canais para aquisição do sinal dos termopares (<400°C) além de sistema térmico que terá as funções de aquecimento e resfriamento. Os dados medidos são adquiridos para um computador com um software customizado a aplicação que permite o monitoramento das grandezas envolvidas (tensão, corrente, potência e temperatura) para acompanhamento do ensaio dos materiais termoelétricos, tanto por meio de uma indicação numérica como gráfica. O sistema de aquisição de dados possui precisa o para temperatura de ±2,5%, para tensão de ±2,5% e para corrente de ±1,5%. / The present work describes the development of a low cost didactic bench for Study of thermoelectric materials for performing obtaining performance curves testing of thermoelectric modules in regard to energy generation effect Seebeck and cooling via Peltier Effect order to disseminate knowledge in areas related to engineering schools, reflecting the understanding of the principles and features of these technologies. The proposed system can be read simultaneously up to 3 thermoelectric generators, and consists of two main electronic circuits: being a stage data acquisition composed of 3 channels for reading voltage and 3 channels for current using ACS712 instrumentation amplifiers and 6 channels signal acquisition thermocouples (<400 ° C) as well as thermal system will have the heating and cooling functions. The measured data is acquired to a computer with software developed in Delphi language, which allows monitoring of the quantities involved (voltage, current, power and temperature) to monitor the testing of thermoelectric materials, either through a digital display as a graphic . The data acquisition system has a temperature accuracy to ± 2,5% to ± 2.5% voltage and current of ± 1.5%.

Orientadora: Profa. Dr. Luiz Alberto Luz de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2015. / In the present research and development proposal, we intend to study and develop an electronicapparatus to control the temperature of thermoelectric modules used in the construction of thermal chamber for characterization of new materials, including smart materials such as shape memory alloys among others. There are models that best describes the dynamical behavior of thermoelectric modules, and they are represented by the electric current in them. This current can be obtained by a switched power amplifier or actuator, which consists of an H-bridge, using amplifier class D, controlled by a microcontroller Arduino Due, the latter will be used to embed the joint temperature-current controller. This combination of thermoelectric modules, current amplifier and a thermal chamber is a nonlinear system, in which the dynamical analysis and control design are not well known and explored in the literature. As a consequence, a deeper knowledge is necessary to effectively design a controller to obtain arbitrary and precise temperature profiles for a proper material characterization. A stability analysis is performed for the temperature controller system in discrete time by the roots-locus method . A small thermal chamber will be constructed with the switched power amplifier driving the current in a thermoelectric module mounted on a heat sink. The controllers will be embedded in a microcontroller Arduino Due, from which the experimental results will obtained for later analysis. The expected outcome of this research project is the production of scientific and technological knowledge, which can be simulated in MATLAB and experimentally validated using the prototype implementation.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma bancada didática de baixo custo para estudo dos materiais termoelétricos para a realização de ensaios de obtenção de curvas de desempenho dos módulos termoelétricos no que se refere a geração de energia pelo Efeito Seebeck e resfriamento através do Efeito Peltier de forma a difundir os conhecimentos nas áreas afim em escolas de Engenharia, refletindo na compreensão dos princípios e funcionalidades destas tecnologias. O sistema proposto permite ler simultaneamente até 3 geradores termoelétricos, e é composto por dois principais circuitos eletrônicos: sendo um estágio aquisição de dados compostos por 3 canais para leitura de tensão, 3 canais para corrente e 6 canais para aquisição do sinal dos termopares (<400°C) além de sistema térmico que terá as funções de aquecimento e resfriamento. Os dados medidos são adquiridos para um computador com um software customizado a aplicação que permite o monitoramento das grandezas envolvidas (tensão, corrente, potência e temperatura) para acompanhamento do ensaio dos materiais termoelétricos, tanto por meio de uma indicação numérica como gráfica. O sistema de aquisição de dados possui precisa o para temperatura de ±2,5%, para tensão de ±2,5% e para corrente de ±1,5%. / The present work describes the development of a low cost didactic bench for Study of thermoelectric materials for performing obtaining performance curves testing of thermoelectric modules in regard to energy generation effect Seebeck and cooling via Peltier Effect order to disseminate knowledge in areas related to engineering schools, reflecting the understanding of the principles and features of these technologies. The proposed system can be read simultaneously up to 3 thermoelectric generators, and consists of two main electronic circuits: being a stage data acquisition composed of 3 channels for reading voltage and 3 channels for current using ACS712 instrumentation amplifiers and 6 channels signal acquisition thermocouples (<400 ° C) as well as thermal system will have the heating and cooling functions. The measured data is acquired to a computer with software developed in Delphi language, which allows monitoring of the quantities involved (voltage, current, power and temperature) to monitor the testing of thermoelectric materials, either through a digital display as a graphic . The data acquisition system has a temperature accuracy to ± 2,5% to ± 2.5% voltage and current of ± 1.5%.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma bancada didática de baixo custo para estudo dos materiais termoelétricos para a realização de ensaios de obtenção de curvas de desempenho dos módulos termoelétricos no que se refere a geração de energia pelo Efeito Seebeck e resfriamento através do Efeito Peltier de forma a difundir os conhecimentos nas áreas afim em escolas de Engenharia, refletindo na compreensão dos princípios e funcionalidades destas tecnologias. O sistema proposto permite ler simultaneamente até 3 geradores termoelétricos, e é composto por dois principais circuitos eletrônicos: sendo um estágio aquisição de dados compostos por 3 canais para leitura de tensão, 3 canais para corrente e 6 canais para aquisição do sinal dos termopares (<400°C) além de sistema térmico que terá as funções de aquecimento e resfriamento. Os dados medidos são adquiridos para um computador com um software customizado a aplicação que permite o monitoramento das grandezas envolvidas (tensão, corrente, potência e temperatura) para acompanhamento do ensaio dos materiais termoelétricos, tanto por meio de uma indicação numérica como gráfica. O sistema de aquisição de dados possui precisa o para temperatura de ±2,5%, para tensão de ±2,5% e para corrente de ±1,5%. / The present work describes the development of a low cost didactic bench for Study of thermoelectric materials for performing obtaining performance curves testing of thermoelectric modules in regard to energy generation effect Seebeck and cooling via Peltier Effect order to disseminate knowledge in areas related to engineering schools, reflecting the understanding of the principles and features of these technologies. The proposed system can be read simultaneously up to 3 thermoelectric generators, and consists of two main electronic circuits: being a stage data acquisition composed of 3 channels for reading voltage and 3 channels for current using ACS712 instrumentation amplifiers and 6 channels signal acquisition thermocouples (<400 ° C) as well as thermal system will have the heating and cooling functions. The measured data is acquired to a computer with software developed in Delphi language, which allows monitoring of the quantities involved (voltage, current, power and temperature) to monitor the testing of thermoelectric materials, either through a digital display as a graphic . The data acquisition system has a temperature accuracy to ± 2,5% to ± 2.5% voltage and current of ± 1.5%.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-20T15:24:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Joelma M. O. Ferreira.pdf: 2643340 bytes, checksum: eca2ac8dc24abdf2d8509611c7bad6f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-20T15:25:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Joelma M. O. Ferreira.pdf: 2643340 bytes, checksum: eca2ac8dc24abdf2d8509611c7bad6f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-20T15:25:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Joelma M. O. Ferreira.pdf: 2643340 bytes, checksum: eca2ac8dc24abdf2d8509611c7bad6f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T15:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Joelma M. O. Ferreira.pdf: 2643340 bytes, checksum: eca2ac8dc24abdf2d8509611c7bad6f8 (MD5) Previous issue date: 2016-12-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The study of tin chalcogenides SnX (X = O, S, Se, or Te) has attracted great attention of researchers due its intrinsic semiconductor characteristics. However, the binary compositions SnSe and SnS are the most studied at the present time because of the recently reported high value of ZT presented by the orthorhombic structure Pnma (SASSI et al., 2014; ZHAO et al., 2014), besides its anisotropic (AGARWAL et al., 2000) and polymorphic (MICHIELON DE SOUZA et al., 2016) characteristics. In this context, this research suggests the formation of a solid solution substitution Sn2SSe produced by mechanical alloying in two milling times, 1h and 10h. The structure, morphology and thermal behavior of the alloys were investigated using the following techniques: X-Ray Diffraction (XRD), Energy-Dispersive Analysis of X-ray (EDX), Scanning electron microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermal Treatment (TT), Fusion Process and Rietveld (MR) structural refinement method. The characterization by XRD confirmed that the produced alloys are constituted by a layered orthorhombic Sn2SSe single phase (space group Pnma). However, the sample produced in 10h also has the contaminant phase SnO2. The data adjusted by the Rietveld method allowed estimating the average crystallite size of 17,8nm and 19,6nm for the ternary phase Sn2SSe for samples with 1h and 10h of milling respectively. EDX did not show the contaminant phase present in the sample with 10h of milling, unlike XRD together with MR that revealed a relatively low amount of the contaminant about 7,6%. The DSC performed between 30o and 550oC in the uncontaminated sample was studied in concomitance with the TT and the melting process. The results showed the thermal instability of the sample and possible evaporation of Se and S elements above 240oC. The SEM showed that the alloy particles are irregular and of varying sizes. / O estudo dos calcogênios de estanho SnX (X=O, S, Se ou Te) tem atraído bastante atenção dos pesquisadores devido às suas características semicondutoras intrínsecas. Entretanto, as composições binárias SnSe e SnS são as mais estudadas na atualidade devido o alto valor de ZT apresentado pela estrutura ortorrômbica Pnma relatado recentemente(SASSI et al., 2014; ZHAO et al., 2014), tal como as suas características anisotrópicas(AGARWAL et al., 2000) e polimórficas(MICHIELON DE SOUZA et al., 2016). Nesse contexto, essa pesquisa, surgere a formação de uma solução sólida substitucional Sn2SSe produzida pela técnica de Moagem Mecânica de Alta Energia em dois tempos de moagem, 1h e 10h. A estrutura, morfologia e o comportamento térmico das ligas foram investigados através das seguintes técnicas: Difração de raios X (DRX), Espectroscopia de Fluorescência de Raios X por energia dispersiva (EDX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Tratamento Térmico (TT), Processo de Fusão e método de refinamento estrutural de Rietveld (MR). A caracterização por DRX confirmou que as ligas produzidas são constituídas pela fase única Sn2SSe de estrutura ortorrômbica (grupo espacial Pnma) disposta em camadas, no entanto a amostra produzida em 10h possui também a fase contaminante SnO2. Os dados ajustados pelo método de Rietveld permitiram estimar o tamanho médio de cristalito de 17,8nm e 19,6nm para a fase ternária Sn2SSe referentes às amostras com 1h e 10h de moagem respectivamente. A EDX não mostrou a fase contaminante presente na amostra com 10h de moagem ao contrario da DRX juntamente com o MR que revelaram uma quantidade relativamente baixa do contaminante cerca de 7,6%. A DSC realizada entre 30 e 550 oC na amostra não contaminada foi estudada em concomitância ao TT e ao processo de fusão e mostraram a instabilidade térmica da amostra bem como uma possível evaporação dos elementos Se e S a uma temperatura acima de 240oC. A MEV mostrou que as partículas das ligas são irregulares e de tamanhos variados.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-16T19:52:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Miécio O. Melquiades.pdf: 9546470 bytes, checksum: d5a58131f4f64cb18b7c92b552d83776 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-16T19:52:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Miécio O. Melquiades.pdf: 9546470 bytes, checksum: d5a58131f4f64cb18b7c92b552d83776 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-16T19:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Miécio O. Melquiades.pdf: 9546470 bytes, checksum: d5a58131f4f64cb18b7c92b552d83776 (MD5) Previous issue date: 2017-08-22 / In this research we work on the synthesis of solid solutions of the trigonal system, space group P-3m1 (164) of prototype with a fraction of the sulfur sites occupied by selenium atoms. In order to produce the largest possible substitutional disorder, the stoichiometry of was chosen. In this structure the Wickoff sites occupied by the Sn (1a) atoms correspond to 100% while the 2d sites are occupied with 50% Se and 50% S while maintaining the structural prototype of . We apply the technique of mechanical synthesis in different grinding times followed by measurements of x-ray diffraction and differential scanning calorimetry. Some samples were selected from these analyzes to be studied by electron microscopy and Raman spectroscopy. / Nesta pesquisa trabalhamos na síntese de soluções sólidas do sistema trigonal, grupo espacial P-3m1 (164) de protótipo SnS2 com uma fração dos sítios do enxofre ocupados por átomos de selênio. Com o intuito de produzir a maior desordem substitucional possível, escolheu-se a estequiometria de Sn34Se33S33. Nesta estrutura os sítios de Wickoff ocupados pelos átomos de Sn (1a) correspondem a 100% enquanto que os sítios 2d são ocupados com 50% de Se e 50% de S mantendo o protótipo estrutural do . Aplicamos a técnica de síntese mecânica em diferentes tempos de moagem seguidos de medidas de difração de raios-x e calorimetria diferencial de varredura. Algumas amostras foram selecionadas a partir destas análises para serem estudadas por microscopia eletrônica e espectroscopia Raman.

Submitted by Kamila Costa (kamilavasconceloscosta@gmail.com) on 2015-08-06T14:48:56Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Zeane V Borges.pdf: 2189307 bytes, checksum: 3fce099edb43ceed11ff4ab744e1f3f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-07T14:07:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Zeane V Borges.pdf: 2189307 bytes, checksum: 3fce099edb43ceed11ff4ab744e1f3f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-07T14:08:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Zeane V Borges.pdf: 2189307 bytes, checksum: 3fce099edb43ceed11ff4ab744e1f3f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:08:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Zeane V Borges.pdf: 2189307 bytes, checksum: 3fce099edb43ceed11ff4ab744e1f3f5 (MD5) Previous issue date: 2015-06-08 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The nanostructured SnSe2 alloy was produced by Mechanical Alloying technique and their structural, thermal and optical properties were investigated by x-ray diffraction (XRD) combined with Rietveld Method (RM), differential scanning calorimetry (DSC), absorbance measurements and photoacoustic absorption spectroscopy (PAS). After characterized in the as milled conditions, the sample was annealed at 450˚C in order to evaluate the influence of the interfacial component in their physical properties. The XRD measurements allowed structurally characterize the samples, as well quantify the volume fractions occupied by crystalline and interfacial components. The DSC measurements showed that the melting process of SnSe2 phase, occurs in two-step for both samples. The UV–Vis absorption spectrum showed direct allowed transitions for milled and annealed samples, with band gap of 1.02 eV and 1.48 eV, respectively. Moreover, electronic transition of type direct forbidden was found in the sample annealed with optical band gap of 0.94 eV. PAS measurements provided the thermal diffusivity (𝛼𝑠) for both samples. A reduction of 45% in the thermal diffusivity value of milled sample was observed, when compared with the annealed sample. / A liga nanoestruturada SnSe2 foi produzida pela técnica Mechanical Alloying e suas propriedades estruturais, térmicas e ópticas foram investigadas por difração de Raios X (DRX) combinado com o Método de Rietveld (MR), calorimetria diferencial de varredura (DSC), medidas de absorbância óptica e espectroscopia de absorção fotoacústica (PAS). Após caracterizada nas condições como moída, a amostra foi tratada termicamente na temperatura de 450˚C a fim de avaliar, a influência da componente interfacial nas suas propriedades físicas. As medidas de DRX permitiram caracterizar estruturalmente as amostras, bem como quantificar as frações volumétricas ocupadas pelas componentes cristalina e interfacial. Medidas de DSC mostraram que o processo de fusão da fase SnSe2, ocorre em duas etapas para ambas as amostras. Os espectros de absorção UV-Vis mostraram transições diretas permitidas para as amostras moída e tratada termicamente, com energias de band gap de 1.02 eV e 1.48 eV, respectivamente. Além disso, transição eletrônica do tipo proibida direta foi encontrada na amostra tratada com energia de band gap de 0.94 eV. Medidas de PAS forneceram o valor da difusividade térmica (𝛼) para ambas as amostras. Uma redução de aproximadamente 45% no valor da difusividade térmica da amostra moída, quando comparada com a amostra tratada termicamente, foi observada.

Orientador: Prof. Dr. Luiz A. Luz de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2016. / Modulos termoeletricos (TEM-Thermoelectric Modules) sao utilizados na geraçao de energia eletrica e na construcao de camaras termicas para caracterizacao de materiais como ligas de memoria de forma (SMA-Smart Memory Allow), dentre outros. Para ter uma correta representacao do TEM e necessaria a criaçao de um modelo matematico que consiga representar o seu funcionamento, tanto em corrente cont'ýnua como em demais frequ¿encias relevantes. No presente trabalho 'e proposto um modelo para a representa¸c¿ao de uma c¿amera t'ermica constru'ýda a partir de dois TEM, considerando-se as n¿ao-linearidades destes. M'etodos cl'assicos de estima¸c¿ao para modelos lineares nos par¿ametros n¿ao se aplicam para o modelo proposto. Para obten¸c¿ao dos valores dos par¿ametros do TEM, este 'e excitado com um sinal aleat'orio de multi-n'ývel (PRBS-Pseudo Random Binary Sequence) e a resposta 'e utilizada para o m'etodo n¿ao determin'ýstico do algoritmo de otimiza¸c¿ao, baseada no enxame de part'ýculas (PSO-Particle Swarm Optimization) fazer a estima¸c¿ao. O modelo escolhido para a caracteriza¸c¿ao da c¿amara t'ermica 'e n¿ao-linear. Este cont'em os par¿ametros t'ermicos din¿amicos, tais como: a camada superior, a placa superior, camada central, placa inferior e o dissipador de calor de cada um dos TEM, sendo no total 21 par¿ametros calculados pelo algoritmo PSO. O sinal de excita¸c¿ao consiste em um ru'ýdo branco que 'e antes filtrado, resultando em um sinal dinamicamente persistente, de tal forma que o TEM seja bem caracterizado. Resultados de simula¸c¿oes mostram a efetividade do algoritmo PSO na estima¸c¿ao de par¿ametros do modelo. / Thermoelectric Modules (TEM) are used in the power generation and construction of thermal cameras for material characterization such as Smart Memory Allow (SMA), among other. In order to obtain a correct TEM representation, it is necessary a proper model identification procedure to represent the TEM operation, both in D.C. and other relevant frequencies. In this paper, a TEM model is proposed, for the representation of a thermal camera built from two TEM. TEM non linear characteristics were considered. Classical methods for linear parameters estimation are not apply to the proposed model. To obtain the TEM parameters, it power density of a white noise, and then is used the temperature response for the Particle Swarm Optimization algorithm (PSO) to make the estimation. The chosen model is nonlinear with 21 parameters, wich represent the TEM: the top layer, the hot side, the middle layer, cold side and the heatsink. For numerical stability, the white noise excitation is filtered before, geting a dynamically persistent signal, so TEM will be properly characterized. Simulation results show the effectiveness of the PSO in TEM parameters estimation.