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Análise da Molhabilidade Superficial do Titânio Modificado por Plasma DBD
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018) Aquino, Patrick Nascimento de; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Ivan Alves de Souza; Souza, Ivan Alves de; Filho, Edglay de Almeida Rocha
Uma vez que a adesão de moléculas de água na superfície de implantes é uma propriedade fundamental para a osseointegração, este estudo tem o objetivo de analisar o comportamento da molhabilidade de amostras de titânio quando submetidas a tratamentos superficiais por meio de plasma produzido por descarga em barreira dielétrica (DBD). As amostras de titânio foram tratadas durante 3 tempos diferentes (10,20 e 30 minutos), utilizando um reator de plasma DBD produzido em laboratório e uma fonte de corrente pulsada em uma frequência de 820 Hz. Os resultados obtidos através das medições do ângulo de contato entre o líquido e a superfície das amostras constataram que existe um grande aumento da molhabilidade superficial logo após o tratamento. Essa capacidade da superfície ser molhada acaba diminuindo durante algumas horas após o procedimento, mas durante a primeira hora a molhabilidade da superfície acaba variando muito pouco. Com isso podemos observar que este tipo de tratamento superficial é bastante viável para ser adotado em amostras de titânio usadas em implantes, uma vez que houve um aumento significativo da molhabilidade após os tratamentos.
Análise da nitretação por plasma com gaiola catódica em aço AISI H13
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-05-05) Bezerra, Polyana de Lima; Costa, Thercio Henrique de Carvalho; Maxwell Santana Libório; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Libório, Maxwell Santana; Neto, João Freire de Medeiros
: O presente trabalho consiste em analisar a influência da deposição de filmes de TiN e FexNy através da técnica de nitretação por gaiola catódica sobre substrato de aço AISI H13. Logo, as amostras foram submetidas a nitretação por plasma com gaiolas catódicas distintas, sendo estas de Titânio Grau II e Aço Inox AISI 304 com temperaturas respectivamente controladas a 450°C e 400°C durante 4 horas. Após realizado, as amostras foram caracterizadas através de microscopia ótica, microdureza superficial e de perfil. Por fim, os resultados constataram que todas as amostras obtiveram um aumento significativo de dureza superficial e de perfil, porém o tratamento que se sobressaiu foi o da nitretação por plasma com gaiola catódica de Titânio grau II, pois apresentou uma melhor dureza de superfície e perfil a uma maior profundidade, sendo adequado para a aplicação em elementos de máquinas e ferramentas que necessitem apresentar maior resistência ao desgaste e mecânica.
Análise da redução de arrasto em escoamento interno com o uso de extrato de Aloe vera
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-10) Bezerra, Angélica Laura da Costa; Bessa, Kleiber Lima de; Rangel , Jonhattan Ferreira; Costa, Thércio Henrique de Carvalho
Os polímeros naturais tornam-se uma boa alternativa para substituir os polímeros sintéticos como Redutores de Arrasto, principalmente no âmbito da saúde, por serem mais resistentes, biodegradáveis e atóxicos. Apesar disso, seus comportamentos perante o efeito de redução carecem de informação, pois ainda são poucos os estudos relacionados a eles. A presente pesquisa tem como objetivo analisar a redução de arrasto em escoamento interno com o uso de extrato de Aloe vera. A metodologia do trabalho consistiu em medir o diferencial de pressão entre dois pontos do comprimento na bancada de testes, composta por uma tubulação rígida de PVC, a fim de analisar a redução de arrasto de soluções contendo Extrato de Aloe vera nas concentrações de 8000 ppm, 10000 ppm e 12000 ppm, para cada grupo de tamanho da folhagem, isto é, jovem e madura. Em cada solução, foi analisado o diferencial de pressão por 120 segundos, fazendo-se o registro a cada 30 segundos, totalizando 5 medições. Também foi determinada a densidade, viscosidade das soluções e o número de Reynolds. Além disso, foi analisado o comportamento dos fluidos quando submetidos a variáveis tensões de cisalhamento. Verificou-se que o percentual de redução de arrasto aumenta com o aumento da concentração do polímero e que este percentual sofre diminuição com o passar do tempo, em virtude da degradação polimérica. As soluções estudadas apresentaram um comportamento pseudoplástico, isto é, a viscosidade diminuiu com a aplicação de uma taxa de deformação.
Application of nitriding and duplex treatment on steel drills-HSS
(JMEST, 2020-04) Feitor, Michelle Cequeira; Serra, Petteson Linniker Carvalho; Sousa, Rômulo Ribeiro Magalhães de; Barros Neto, João Rodrigues de; Libório, Maxwell Santana; Costa, Thércio Henrique de Carvalho
The present study aims to evaluate the application of plasma nitriding (at temperatures of 450° and 500°C) and duplex treatment (conventional nitriding followed by TiN deposition, using the cathodic cage deposition technique). Samples were characterized by Vickers Microhardness Test, Scanning Electron Microscopy-SEM, and Energy Dispersion Spectroscopy-EDS. Drill performance was evaluated after machining SAE1045 steel specimens, using flank wear and hole diameter measurements. The performance test pointed to the viability of the treatment at 450°C, whose treated drill had a longer life than in the untreated drill, in addition to meeting the dimensional quality in all holes. In contrast, the other tools, nitrided at 500°C and submitted to the duplex treatment, they presented performance below the expected, not showing viability for application in these conditions. Additionally, it was observed the existence of a thermal gradient formed during the treatment
Avaliação eletroquímica do mecanismo de corrosão dos aços inoxidáveis austeníticos AISI 304 e AISI 316 em meio salino
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-02) Souza, Lídia Beatriz Oliveira de; Barra, Sérgio Rodrigues; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Souza, Nyccolas Emanuel de
O fenômeno de degradação natural e espontâneo que afeta principalmente os materiais metálicos é conhecido por corrosão e depende da relação entre meio, material e condições operacionais para que possa ser caracterizado, não sendo uma propriedade intrínseca do material. Assim, este trabalho tem como objetivo avaliar a relação eletroquímica entre três materiais diferentes quando imersos em solução salina, a saber, aço carbono SAE 1020 – utilizado como material de referência - aços inox AISI 304 e AISI 316. Como procedimento experimental foram realizadas análises eletroquímicas em amostras de cada um dos metais citados, quando imersos em solução de NaCl a 0,5M com área exposta de 1cm2. Também, foi realizada caracterização metalográfica via MEV, antes e após a imersão para fins de acompanhamento da forma predominante de corrosão. Com base nos resultados, foi observado que o aço carbono é o mais susceptível de todos à corrosão em água do mar. Por sua vez, o aço inox AISI 316 teve melhor desempenho frente ao mecanismo de degradação observado. Foi possível notar também que o mecanismo de corrosão predominante do tipo localizada que ocorreu em todos os três corpos de prova foi por pites. Apesar das duas amostras de aço inoxidável terem tido melhores resultados para as análises realizadas o aço AISI 304 apresentou menor resistência à formação de pite do que a amostra do aço AISI 316, evidenciando a atuação do molibdênio nesta liga.
Biomecânica e otimização topológica com H-adaptatividade em implantes dentários nitretados a plasma em cátodo oco
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-06-10) Coutinho, Karilany Dantas; Costa Júnior, João Carlos Arantes; Guerra Neto, Custódio Leopoldino Brito; ; http://lattes.cnpq.br/5387010100082241; ; http://lattes.cnpq.br/5028446242533356; ; http://lattes.cnpq.br/8409211766785367; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Wanderley, Caroline Dantas Vilar; ; http://lattes.cnpq.br/7861700022912054; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/3647710047561421
Nos últimos anos tem-se observado um grande crescimento em tecnologias para modificação de superfícies de implantes que reduzam o tempo de espera da cicatrização, assim como possibilite seu uso com sucesso em áreas de baixa densidade óssea. Dentre as diferentes técnicas, a nitretação por plasma desponta como forte candidata, uma vez que a mesma já está sendo empregada com excelentes resultados no titânio e suas ligas, aplicados com maior frequência na confecção de implantes de quadril, ombro e tornozelo. Entretanto, seu uso em implantes dentários é bastante limitado devido às altas temperaturas do processo (entre 700 C o e 800 C o ) resultando em distorções nessas peças que possuem geometria complexa e alto grau de precisão. O objetivo deste trabalho é avaliar a osseointegração e resistência mecânica de amostras de titânio grau II nitretadas, através da configuração de descarga em cátodo oco. Além disto, propor formulações para determinação da topologia ótima estrutural do implante dentário em estudo, com o intuito de aperfeiçoar sua forma, que seja eficiente, competitiva e com alta definição. No processo de nitretação, as amostras foram tratadas em temperatura a de 450 oC e pressão de 150 Pa , durante 1 hora de tratamento. Esta condição foi escolhida por apresentar os melhores resultados de molhabilidade em trabalhos anteriores, onde sistematizou-se diferentes condições de pressão, temperatura e tempo. As amostras tratadas foram caracterizadas por Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Rugosidade, Microdureza e Molhabilidade. Posteriormente, foram realizados ensaios biomecânicos de fadiga. Finalizando com uma proposta de formulação através do método de otimização topológica tridimensional, combinado a um processo de refino h-adaptativo. Os resultados mostraram que a nitretação a plasma, utilizando a técnica de descarga em cátodo oco, produziu mudanças na textura superficial dos corpos de prova, aumento da rugosidade superficial, da molhabilidade e da microdureza quando comparado a amostra sem tratamento. No ensaio biomecânico de fadiga, o implante tratado não apresentou sinal de falha, após cinco milhões de ciclos, a uma carga máxima de fadiga de 84, 46 N . Os resultados do processo de otimização topológica apresentaram leiautes otimizados bem definidos do implante dentário, com uma nítida distribuição de material e definição do contorno.
Caracterização de filmes de poliéster modificados por plasma de O2 a baixa pressão
(Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2008-05-12) Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Feitor, Michelle Cequeira; Alves Junior, Clodomiro; Bezerra, Clovis de Medeiros
Filmes de poliéster possuem um vasto campo de aplicação, devido algumas propriedades que são inerentes desse tipo de material, tais como boa resistência mecânica, resistência química a ácidos e bases e baixo custo de produção. Entretanto possuem limitações, como baixa tensão superficial, baixa rugosa, pouca afinidade com corantes, e pouca adesão, que impedem o uso dos mesmos para algumas finalidades principalmente quando esse uso requer que o material possua uma boa molhabilidade. Dentre as varias técnicas existentes para aumentar a tensão superficial, as técnicas que utilizam o plasma, como fonte energética, são as mais promissoras pela versatilidade e por não apresentar agentes nocivos ao meio. Então, tendo em vista a boa aceitabilidade do uso do plasma em materiais poliméricos, trataram-se filmes de poliéster usando plasma com atmosfera gasosa de oxigênio variando-se o tempo de tratamento de 10 - 60 min com incremento de 10 min a cada tratamento subseqüente. Após o tratamento por plasma as amostras foram caracterizadas por medidas de ângulo de contato, tensão superficial, espectroscopia Raman, Espectroscopia de infravermelho de reflexão total atenuada (IR-ATR), e microscopia de força atômica (AFM), onde foi caracterizado o aumento na molhabilidade dos filmes tratados por plasma bem como as variáveis que contribuíram para tal efeito. A técnica de plasma mostrou-se bastante eficiente na modificação de filmes de poliéster, uma vez que se obteve aumento na molhabilidade de todos os filmes tratados e sem nenhuma variação significativa com relação ao tempo de exposição das amostras pelo plasma, o que leva a propor que o tratamento por plasma tanto contribuiu para o aumento da molhabilidade através da implementação de grupos funcionais na superfície dos mesmos como com a criação de rugosidade superficial nas amostras
Caracterização morfológica de aço AISI 316L com deposição de Hidroxiapatita por Oxidação de Plasma Eletrolítico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-12) Santos, Francisco Douglas das Chagas; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Souza, Ivan Alves de; Monção , Renan Matos
A utilização do aço inoxidável AISI 316L como um biomaterial para aplicação em implantes já está difundida em todo o mercado devido a suas propriedades mecânicas e baixo custo, entretanto, algumas de suas características dificultam a sua biocompatibilidade com o tecido humano. Por isso, os estudos de revestimentos para que se possa melhorar essas características vêm sendo realizados em grande escala. Neste trabalho, buscou-se obter um revestimento a base de fosfato de cálcio através da oxidação por plasma eletrolítico (Plasma Eletrolytic Oxidation – PEO) utilizando a diferença de potencial em suas duas configurações, tanto anódica como catódica, em diferentes tempos de exposição. A caracterização morfológica e o estudo das amostras se deram através da Difração de Raio X (DRX) para determinar se realmente houve deposição de hidroxiapatita, material cerâmico, na superfície do aço e também da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), tanto topográfica, como lateral, para avaliar a quantidade de material depositado e espessura do revestimento adquirido. Como resultado, pôde-se observar uma melhor eficiência na deposição de material quando o polo utilizado na PEO foi o anôdico.
Composites from recycled polyethylene and plasma treated kapok fibers
(Springer, 2018-11-26) Ito, Edson Noriyuki; Macedo, Murilo José Pereira de; Silva, Giovanna Sabrina da; Feitor, Michelle Cequeira; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Melo, José Daniel Diniz
In this study, composites from recycled polyethylene and kapok fibers were prepared with fiber contents of 1, 5 and 10 wt%. Cold plasma treatment was applied to the fibers in an attempt to improve fiber/matrix adhesion. The characterization of plasma treated fibers indicated modification in chemical composition and water and oil uptake, as compared to untreated fibers. The addition of plasma treated fibers to the polymer promoted a reduction in the steady-state torque during mixing. In addition, the thermal conductivity of composites was reduced as the amount of fibers increased. Dynamic mechanical thermal analyses of composites with plasma-treated fibers indicated an increase in storage moduli, as well as an increase in glass transition temperature as compared to the pure polymer. Images of fractured surfaces show fibers well connected to the matrix suggesting good fiber/matrix adhesion. Thus, cold plasma is demonstrated as a viable non-polluting alternative to activate cellulosic fibers and improve fiber/matrix interface in polymer composites
Construção de recirculador de gases para utilização junto a um reator de plasma DBD
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018) Saldanha, Elias Francisco Oliveira; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; João Freire de Medeiros Neto; Targino, Talita Galvão; Souza, Ivan Alves de
O presente trabalho consistiu no projeto e construção de um recirculador de gases para ser utilizado junto com um reator de plasma DBD. O projeto passou pela fase de desenho e dimensionamento onde foram obtidas as proporções que definiriam o porte do recirculador em relação ao reator, para, em seguida, a fabricação das câmaras de acrílico e também compra de alguns materiais como as tubulações para linhas de gás. Durante a montagem, foram feitas mudanças no projeto que se mostraram necessárias, como aplicação de resina acrílica aquosa para vedação das câmaras, ajustes de furos para encaixe de conexões e instalação de terminais elétricos. O memorial de cálculos apresenta variáveis importantes para o projeto como perdas de carga, pressão de trabalho, vazão, regime de escoamento e é possível estimar como argônio e hélio, importantes gases para processos com DBD, apresentam extremos diferentes em relação a perdas de carga, queda de pressão e demais características do escoamento.
Deposição a plasma de revestimento solido-lubrificante utilizando técnica de cilindros catódicos em aço AISI1020
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-23) Lima, Luciano Lucas Fernandes; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Medeiros Neto, João Freire de; Libório, Maxwell Santana
A utilização de filmes sólidos lubrificantes permite ser uma ótima opção no controle do desgaste e atrito sob certas condições de operação além de não agredirem o meio ambiente. Assim, este trabalho visa realizar um estudo acerca da deposição por plasma com cilindros catódicos de filmes finos de MoS2 em substratos de aço AISI 1020. A partir de uma adaptação da gaiola catódica, as amostras foram tratadas em potencial catódico e flutuante com temperaturas de 300 °C, 350 °C e 400 °C, todas com atmosfera rica em argônio. Após os tratamentos, as mesmas foram submetidas a análises químicas por difração de raios X (DRX), além de ensaio tribológico caloteste. Foi possível quantificar a espessura do revestimento utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV). De maneira geral, os resultados apresentaram êxito na deposição do bissulfeto de molibdênio em todas as amostras tratadas em potencial flutuante, como foi possível visualizar no DRX, uma vez que indicou a presença de picos referentes ao MoS2 e seus compostos, além de uma expressiva redução no desgaste através no ensaio de caloteste.
Descarga em barreira dielétrica: construção de um reator DBD e caracterização mediante análises ópticas e elétricas do plasma produzido
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-06-21) Souza, Ivan Alves de; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/0708410440290223; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/3647710047561421; Rangel, Elidiane Cipriano; ; http://lattes.cnpq.br/6885205382275380
O plasma produzido por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) é uma promissora técnica de produção de plasma em pressão atmosférica e vem se destacando em diversas áreas, principalmente na biomédica e indústria têxtil, isso se deve ao fato de que o plasma gerado por DBD não atinge grandes temperaturas, possibilitando utilizá-lo em materiais termicamente sensíveis. Porém, ainda faz-se necessário o desenvolvimento de pesquisas relacionadas ao domínio e compreensão dos mecanismos químicos, físicos e biológicos da interação entre o plasma não térmico à pressão atmosférica com células, tecidos, órgãos e microrganismos. O presente trabalho se propôs a desenvolver um equipamento DBD e caracterizá-lo para assim obter um maior conhecimento dos parâmetros do processo de produção de plasma e de como este se comporta mediante os parâmetros adotados no processo, tais como distância, frequência e voltagem aplicada entre eletrodos. Para este fim foram utilizadas duas técnicas de caracterização bem distintas entre si. A primeira foi o método das figuras de Lissajous, essa técnica é bastante eficaz e precisa para uma completa caracterização elétrica de equipamentos DBD. A segunda técnica usada foi Espectroscopia de Emissão Óptica (EEO) uma ferramenta bastante eficaz para o diagnóstico de plasma sendo possível com ela identificar as espécies excitadas presentes no plasma produzido. Por fim confrontando os dados obtidos mediante as duas técnicas foi possível identificar um conjunto de parâmetros que quando associados aperfeiçoam a produção do plasma DBD atmosférico no equipamento construído isso ocorreu mais precisamente na condição 0,5mm-600Hz-15kV, dando rumo para trabalhos futuros
Desenvolvimento de célula eletrolítica para ensaios de corrosão em materiais metálicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-06) Carvalho, Emanoel Jonathan Barbosa de; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Menezes, Anderson Wagner Alves de; Olivares, Eduardo Javier Perez
Este trabalho tem como objetivo geral desenvolver uma célula eletrolítica e avaliar a resistência à corrosão em diferentes amostras de tubos de aços inoxidáveis que foram submetidos ao processo de nitretação em plasma. Para realização dos ensaios, foi projetado uma célula de corrosão e estruturado um sistema de automação para coletar valores de corrente em função da varredura do potencial aplicado, mediante a utilização de um microcontrolador Arduino. Técnicas eletroquímicas foram empregadas e a avaliação da resistência à corrosão para diferentes amostras de aço foi feita pelo método de polarização potenciodinâmica. Os resultados obtidos através do levantamento das curvas de polarização anódica e polarização linear mostrou que todos os aços apresentaram desempenho similar com pequenas variações nos parâmetros de potencial e resistência de corrosão.
Desenvolvimento de um sistema de controle de ordens de serviço para o setor de manutenção de uma indústria têxtil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-22) Lima, Raissa Sousa de; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Lima, Luiz Henrique Pinheiro de; Feitor, Michelle Cerqueira
Com o crescente desenvolvimento tecnológico as indústrias estão cada vez mais complexas e automatizadas. Isso de certa forma sugere que os setores de manutenção precisam estar sempre em constante busca por melhorias. Pensando nisso este trabalho de conclusão de curso foi desenvolvido com o objetivo de elaborar uma proposta de um sistema de controle de manutenção utilizando uma metodologia simples de levantamento do número de máquinas, divisão por grupos, criação de formulários para preenchimento de ordens de serviço, alimentação de banco de dados e análise de indicadores utilizando uma ferramenta de fácil acesso como o Microsoft Excel. Tornando possível a criação de um histórico que pode ser facilmente consultado e que serve de base para análise de alguns indicadores como a distribuição de atividades por tipo de manutenção e que futuramente possa vir a contribuir para análises mais avançadas. Chegando à conclusão de que se adotado o modelo proposto possa contribuir para as tomadas de decisões da área, no que diz respeito a gestão de manutenção.
Diagnóstico de descarga de cátodo oco de ar e pós-descarga Ar N2 por espectroscopia de emissão óptica e espectrometria de massa
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-05) Santos, Edson José da Costa; Guerra Neto, Custódio Leopoldino Brito; ; http://lattes.cnpq.br/5387010100082241; ; http://lattes.cnpq.br/6256910799404165; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/3647710047561421; Almeida, Edalmy Oliveira de; ; http://lattes.cnpq.br/1480791721671288; Barbosa, Júlio César Pereira; ; http://lattes.cnpq.br/0437190557200470
Muitas aplicações de plasma exigem que a descarga seja produzida distante da superfície a ser processada, evitando assim danos causados pelo bombardeamento e/ou radiação do plasma. Nesse regime de pós-descarga várias aplicações em materiais termicamente sensíveis podem ser utilizadas. Neste trabalho espécies ativas produzidas por descarga e pós-descarga de catodo oco foram diagnosticadas por espectroscopia de emissão óptica e espectrometria de massa. A descarga foi produzida com os gases Ar e mistura Ar - N2 com fluxo de gás variando de 1 a 6 cm3/min e corrente elétrica entre 150 a 600 mA. Estimou-se que a densidade de íons no interior do cátodo oco, com 2 mm de diâmetro, variou entre 7,71 e 14,1 x 1015 cm-3. Observou-se que o fluxo de gás e a corrente elétrica alteram a intensidade de emissão das espécies de Ar e N2. As principais espécies iônicas detectadas por espectrometria de massa quadrupolar foram de Ar+ e N2+. A razão das intensidades de emissão ótica de N2 (1 +)/Ar(811 nm) foi relacionada com a pressão parcial de N2 na pós-descarga de cátodo oco em baixa pressão
Diagnóstico de plasma de cátodo oco: análise da ação de plasma de argônio e Ar-H2 para a deposição de filmes finos de titânio em pós-descarga
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-05) Silva, Bruno Felipe Costa da; Guerra Neto, Custódio Leopoldino Brito; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/5387010100082241; ; http://lattes.cnpq.br/4337211830040862; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/3647710047561421; Almeida, Edalmy Oliveira de; ; http://lattes.cnpq.br/1480791721671288; Araújo, Francisco Odolberto de;
O Plasma DC de catodo oco vem sendo utilizado para a deposição de filmes através de sputtering com liberação de átomos neutros do cátodo. O Plasma DC de Ar-H2 de catodo oco usado atualmente na indústria tem demonstrado ser eficiente na limpeza de superfícies e deposição de filmes finos quando comparado ao plasma de argônio. Quando desejamos evitar os efeitos do bombardeamento iônico da descarga no substrato, utiliza-se a região de pós-descarga. Geraram-se descargas por plasma de argônio e hidrogênio em catodo oco para deposição de filmes finos de titânio em substrato de vidro. A espectroscopia de emissão ótica foi empregada para o diagnóstico na pós-descarga. Os filmes formados foram analisados através da técnica de perfilometria mecânica. Observou-se que no espectro das linhas de argônio ocorreu excitação de espécies. Verificaram-se variações para a taxa de deposição do titânio sobre o substrato de vidro para diferentes parâmetros do processo como: tempo de deposição, distância da descarga e gases de trabalho. Contatou-se um aumento da intensidade das linhas de argônio quando comparadas com as linhas de titânio. Para deposição com Argônio e hidrogênio em amostra de vidro observou uma maior taxa deposição de titânio quanto mais próxima a amostra se encontrava da descarga
Effect of cold plasma treatment on recycled polyethylene/kapok composites interface adhesion
(Composite Interfaces, 2018-11-26) Feitor, Michele Cequeira; Macedo, Murilo José Pereira; Mattos, Adriano Lincoln Albuquerque; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Ito, Edson Noriyuki; Melo, José Daniel Diniz
Composites from recycled polyethylene and kapok fibers were pre- pared using untreated and plasma-treated fibers. Flow properties, mechanical properties and fracture morphology were analyzed in order to evaluate the effects of cold plasma treatment on kapok fibers to improve interfacial bonding between fibers and matrix. Melt flow rate (MFR) measurements indicated a reduction in flow rate of the polymer with the addition of kapok fibers. Storage modulus increased with fiber addition and this effect was more significant when plasma- treated fibers were used. Tanδ obtained from viscoelastic characteriza- tion also suggested improvements in fiber/matrix interface as a result of plasma treatment. Addition of kapok fibers to polyethylene pro- duced a reduction in onset decomposition temperature determined from thermogravimetry curve. However, the decrease in temperature observed does not limit composite processing. Furthermore, the degree of crystallinity of polyethylene increased with the addition of untreated fibers and reduced when plasma treated fibers were added. Morphological analysis of failure surface by Field Emission Gun Scanning Electron Microscopy (FEGSEM) suggest that fiber/matrix adhesion was clearly improved when plasma treated fibers were used. Thus, the oxygen cold plasma treatment proved to be an effec- tive non-polluting approach to enhance matrix/fiber adhesion in poly- ethylene/kapok fiber composites, as opposed to chemical treatments.
Effects of gas composition during plasma modification of polyester fabrics
(ELSEVIER, 2006) Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Feitor, Michelle Cequeira; Alves Júnior, Clodomiro; Freire, P. B.; Bezerra, Clovis de Medeiros
In order to increase the hydrophilicities and to improve dyeability, poly(ethylene terephathalate) (polyester) fabrics were treated in low pressure and temperature plasma. Different plasma atmosphere were used in this work, leaving the gas type (oxygen, nitrogen, methane and hydrogen) as plasma variables, other parameters like pressure, exposure time, voltage and current were not variables in the process. After plasma treatment, the properties of the fabric, including surface morphology and chemical alteration, were investigated. The polyester fabrics treated with different plasma gases exhibited different morphological changes. The capillary method was applied to evaluate the improvement in water uptake of polyester fabrics, which indicated a good wettability to all atmospheres used in this work, except for a mixture containing methane, hydrogen and nitrogen
Eficiência do plasma de descarga em barreira dielétrica nas alterações físico-químicas do polietileno de alta densidade e do titânio
(2020-01-30) Medeiros Neto, João Freire de; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; ; ; Oliveira, Fernando Ribeiro; ; Souza, Ivan Alves de;
A modificação superficial de materiais é alvo de estudos em centros de pesquisas, devido a seu impacto em otimizar a aplicabilidade do mesmo. O uso de plasma DBD é uma alternativa que mescla os efeitos desejados com a modificação de superfícies e o baixo custo. O trabalho tem como objetivo identificar o efeito do plasma em materiais que possuem ligações de caráter distintos, as modificações físico-químicas de materiais e suas correlações com as energias das espécies geradas durante o tratamento de plasma em descarga por barreira dielétrica (DBD) na modificação da superfície do polietileno de alta densidade (PEAD) e do Titânio Grau 2. As espécies presentes durante o tratamento a plasma foram caracterizadas quanto a sua energia através da sonda tripla de Langmuir a fim de verificar se o mesmo possuía energia suficiente para promover as possíveis alterações químicas na superfície do material. As alterações físico-químicas foram diagnosticadas através da caracterização de superfície como ângulo de contato, tensão superficial, Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por raios-X (XPS) e a Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier, na configuração de Reflexão Total Atenuada (FTIR-ATR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia de Força Atômica (AFM). Através dos resultados da sonda de Langmuir constatouse que o plasma gerado possui energia suficiente para promover a quebra de ligações na cadeia do PEAD o que corrobora com os resultados obtidos nas caracterizações das amostras através de XPS, FTIR-ATR e tensão superficial. A análise de XPS também mostrou o surgimentos de ligações como TI-N e Ti-N-O, o que influi no aumento da molhabilidade superficial do titânio.
Estimativa da radiação de onda longa atmosférica horária na região de Araripina-PE
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06-28) Dias, Raphael Figueiredo; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Queiroz, José César Augusto de; Neto, José Quinzinho de Medeiros
O conhecimento da radiação de onda longa atmosférica tem uma grande importância nos estudos meteorológicos, e consequentemente em aplicações no setor energético, industrial e aplicações na agricultura, além de uma das questões mais complexas do mundo que é o aquecimento global, pois essa radiação estar ligada a temperatura do ar e aos gases atmosféricos. Por ser a componente do balanço de radiação mais complexa de medir, os equipamentos possuem um alto custo, que inviabilizam o seu uso. Por isso, alguns pesquisadores criaram modelos que estimam a radiação de onda longa. Visto que os modelos criados são desenvolvidos a partir de dados geográficos e climáticos da região de cada pesquisador, o objetivo desse trabalho foi parametrizar os modelos de Swinbank (1963), Idso & Jackson (1969), Idso (1981), Prata (1996) e Duarte (2006) para os dados obtidos na região semiárida brasileira e avaliar seu desempenho através da análise do erro médio absoluto, da raiz do erro médio quadrático, do erro percentual médio relativo, do coeficiente de Pearson e do coeficiente de Willmott. Os dados foram coletados durante todo o ano de 2017 em uma área reservada da Petrobrás em Araripina-PE, onde foram processados em médias horária e separados em grupos de dados gerais, dias claros e parcialmente nublados, e ainda em dias secos e chuvosos, para observar se há uma melhora no desempenho. O modelo de Swinbank (1963) apresentou o pior desempenho em todos os grupos de dados, enquanto que os outros modelos apresentaram valores de erros e coeficientes de correlação bem próximos, com destaque para o modelo de Idso (1981) apresentou os menores valores de erros e os maiores valores de correlação de Pearson. Apesar dos dados separados apresentarem um desempenho levemente melhor do que os dados gerais, não foi significativo para que haja uma classificação dos dados.

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