Fabricação e caracterização de termopares Cu/Cu-Ni-P obtidos por deposição eletroquímica e simulações térmicas de estruturas de termopar para radiometria.

• Autor(a) principal: Saez Parra, Fernando Trevisan
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-29122014-173415/
• topic: Deposição química; Electroless deposition; Eletrodeposição; Filmes finos; Potência termoelétrica; Simulação térmica; Termopar; Thermic simulation; Thermocouple; Thermoelectric power

Neste trabalho foram estudadas deposições químicas de ligas Cobre-Níquel-Fósforo e foram fabricados termopares Cu/Cu-Ni-P sobre superfícies de lâminas de silício. Inicialmente, as superfícies foram préativadas em uma solução diluída de ácido fluorídrico contendo PdCl2. Em seguida, foi empregado um banho químico alcalino diluído em água deionizada contendo 15 g/l NiSO4.6H2O; 0,1 a 0,3 g/l CuSO4.5H2O; 15 g/l Na2HPO2.H2O e 60 g/l Na3C6H5O7.2H2O na temperatura de 80OC, sendo que NH4OH foi adicionado até que o pH do banho atingisse o valor de 8,0. Verificamos que a concentração do sal de cobre na solução de deposição afeta substancialmente a quantidade de cobre nos depósitos de Cu-Ni-P. As concentrações planares e as composições dos filmes depositados foram obtidas através da técnica de espectrometria de retroespalhamento de Rutherford (RBS) e a morfologia superficial foi caracterizada através da técnica de microscopia de força atômica (AFM). A solução: 15 g/l NiSO4.6H2O + 0,3 g/l CuSO4.5H2O + 15 g/l Na2HPO2.H2O + 60 g/l Na3C6H5O7.2H2O + NH4OH (pH 8.0), na temperatura de 80OC, foi a escolhida na obtenção da liga Cu0.4Ni0.4P0.2 para a construção de termopares Cu/ Cu0.4Ni0.4P0.2, os quais quantificaram a resposta termoelétrica semelhante aos valores típicos apresentados na literatura para Cu/CuNi. Também é proposto e simulado, usando o software ANSYS, uma estrutura de termopar sobre o silício e seu comportamento térmico. Modificações e condições são apresentadas para otimizar o seu funcionamento visando aplicações em radiometria.