Estudo do processamento de filmes finos nanocristalinos a partir da irradiação de luz ultravioleta de sistemas de nanopartículas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Wilges, Matheus Bittencourt
Orientador(a): Cordeiro, Marco Aurelio Liutheviciene lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Filmes finos
Nanopartículas
ZrO2
TiO2
Palavras-chave em Inglês:
Thin films
Nanoparticles
Área do conhecimento CNPq:
ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.14289/22281
Resumo: In general, nanoceramics are produced from the sintering process of compacted systems of nanometric powders, whose consolidation process is favored by the high surface energy of the nanoparticles. However, such a processing route has important challenges for the production of nanocrystalline materials. Furthermore, and no less challenging, the microstructural control itself during the sintering process of nanoparticles is complex, notably the preservation of the nanometric size of the grains is hampered by the processes of coalescence and grain growth during sintering. Despite the advancement of unconventional sintering processes, such techniques require high investment and increase the complexity of the process. Given this scenario, this work studied the formation of nanocrystalline films of metal oxides (ZrO2 and TiO2) by the consolidation of nanoparticles, without the aid of additional thermal energy (i.e., at room temperature). The films were formed from nanoparticles colloids from the materials under study, deposited on surfaces and consolidation promoted by the removal of ligands from their surfaces by ultraviolet radiation. Thus, the work proposes the formation of nanoceramics (in the form of thin films) using primarily the surface energy of the nanoparticles, without heat treatment, in order to control the growth of the grains and, consequently, preserve the nanostructure
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Furthermore, and no less challenging, the microstructural control itself during the sintering process of nanoparticles is complex, notably the preservation of the nanometric size of the grains is hampered by the processes of coalescence and grain growth during sintering. Despite the advancement of unconventional sintering processes, such techniques require high investment and increase the complexity of the process. Given this scenario, this work studied the formation of nanocrystalline films of metal oxides (ZrO2 and TiO2) by the consolidation of nanoparticles, without the aid of additional thermal energy (i.e., at room temperature). The films were formed from nanoparticles colloids from the materials under study, deposited on surfaces and consolidation promoted by the removal of ligands from their surfaces by ultraviolet radiation. Thus, the work proposes the formation of nanoceramics (in the form of thin films) using primarily the surface energy of the nanoparticles, without heat treatment, in order to control the growth of the grains and, consequently, preserve the nanostructureEm geral, nanocerâmicas são produzidas a partir do processo de sinterização de sistemas compactados de pós nanométricos, cujo processo de consolidação é favorecido pela alta energia de superfície das nanopartículas. Entretanto, tal rota de processamento possui importantes desafios e para a produção de materiais nanocristalinos. Ademais, e não menos desafiador, o próprio controle microestrutural durante processo de sinterização das nanopartículas é complexo, notoriamente a preservação do tamanho nanométrico dos grãos é dificultada pelos processos de coalescência e crescimento de grão durante a sinterização. Apesar do avanço dos processos de sinterização não convencionais, tais técnicas exigem alto investimento, aumentar a complexidade do processo. Em face deste cenário, este trabalho estudou a formação de filmes nanocristalinos de óxidos metálicos (ZrO2 e TiO2) pela consolidação de nanopartículas, sem o auxílio de energia térmica adicional (i.e., em temperatura ambiente). A formação dos filmes foi feita a partir de coloides de nanopartículas dos materiais em estudo, depositados sobre superfícies e a consolidação promovida pela retirada dos ligantes de suas superfícies por radiação ultravioleta. Assim, o trabalho propõe a formação de nanocerâmicas (em forma de filmes finos) fazendo-se uso primordialmente da energia de superfície das nanopartículas, sem tratamento térmico, de forma a controlar o crescimento dos grãos e, consequentemente, preservar a nanoestruturaConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Processo nº 161345/2021-2, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessFilmes finosNanopartículasZrO2TiO2Thin filmsNanoparticlesENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSEstudo do processamento de filmes finos nanocristalinos a partir da irradiação de luz ultravioleta de sistemas de nanopartículasStudy of the processing of thin nanocrystalline films using ultraviolet iradiation from nanoparticle systemsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALMatheus Bittencourt Wilges - Dissertação .pdfMatheus Bittencourt Wilges - Dissertação .pdfapplication/pdf6927758https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/b68ef076-577e-4e5e-9fd3-a6f2002c1b28/download273aa1a0ab969cb128a2603b0fb16f9fMD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/2994ad4b-638c-4b75-9816-2d449fd4e99b/download57e258e544f104f04afb1d5e5b4e53c0MD52falseAnonymousREADTEXTMatheus Bittencourt Wilges - Dissertação .pdf.txtMatheus Bittencourt Wilges - Dissertação .pdf.txtExtracted texttext/plain98426https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/e76ad874-3f27-4f89-b0e0-1554043b6c39/downloade291d5077ead9218607a13f15455c6c6MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILMatheus Bittencourt Wilges - Dissertação .pdf.jpgMatheus Bittencourt Wilges - Dissertação .pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4164https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/0005889a-a23d-4d86-8adf-3689641dc30b/download7234ffadb14c207a08d8e212e868336cMD54falseAnonymousREAD20.500.14289/222812025-07-08T03:03:46.488542Zhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/22281https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-07-08T03:03:46Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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