Filmes cerâmico-metálicos nanoestruturados produzidos por magnetron sputtering

• Autor(a) principal: Alencastro, Felipe Sampaio
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/20113
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::CERAMICOS; Filmes finos; Materiais nanoestruturados; Magnetron Sputtering

Este trabalho trata da deposição de superfícies nanoestruturadas cerâmico- metálicas produzidas por magnetron sputtering. Três grupos de filmes (Ti-Si-O-N, Al- Ti-C e Al-Si-N) foram depositados a partir de uma combinação de alvos metálicos e cerâmicos (Ti e Si02, AI e TiC, e AI e Si3N4, respectivamente). Os filmes do grupo Ti Si-O-N foram depositados visando aplicação em coletores solares; o grupo Al-Ti-C foi desenhado buscando aplicação em espelhos para heliostatos concentradores de radiação em coletores de alta temperatura; e os filmes Al-Si-N foram depositados buscando o endurecimento de filmes de alumínio. Os filmes depositados foram analisados por microscopia eletrônica de transmissão para avaliação da sua morfologia. Espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS) e espectrometria por retroespalhamento de Rutherford (RBS) foram utilizadas para a determinação da composição química dos filmes. Os grupos Al-Ti-C e Al-Si-N foram avaliados quanto à sua nanodureza, ao passo que o grupo Ti-Si-O-N foi avaliado opticamente nas regiões do ultravioleta, visível e infravermelho por UVVis e FTIR. Os resultados das análises indicam que filmes de todos os grupos são compostos por nanocristais metálicos dispersos em matriz amorfa, onde a fração volumétrica dos cristais depende da quantidade de metal depositado, assim como a dureza superficial dos filmes. Os filmes do grupo Ti-Si-O-N exibiram nanopartículas metálicas na camada absorvedora com maior fração metálica, cuja espessura foi associada à emitância térmica das amostras; a camada absorvedora com menor fração metálica, associada à absorção solar, não apresentou nanopartículas metálicas.