Banca de DEFESA: GABRIELA OLIVEIRA GALVÃO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: GABRIELA OLIVEIRA GALVÃO
DATA: 29/04/2022
HORA: 09:00
LOCAL: Auditório PPGEM
TÍTULO: Avaliação da influência dos parâmetros de fabricação e da adição de camadas antirreflexivas em filmes absorvedores de Cr-Cr2O3 obtidos via Magnetron sputtering
PALAVRAS-CHAVES: Energia solar, filmes absorvedores, Magnetron sputtering, cromo negro, sílica, alumina.
PÁGINAS: 89
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Mecânica
SUBÁREA: Processos de Fabricação
RESUMO: As fontes de energia renováveis desempenham um papel importante para atender a necessidade de sustentabilidade no setor energético, garantindo a segurança no fornecimento de energia enquanto auxiliam na redução de dióxido de carbono emitido para a atmosfera. O Brasil ocupa um local de destaque no desenvolvimento e uso de fontes renováveis de energia, no entanto, no que se refere a fonte solar, apresenta uma parcela na sua oferta interna de energia ainda muito pequena. O crescimento no campo da energia solar enfrenta diversas barreiras devido ao seu custo elevado e as limitações operacionais dos sistemas de aproveitamento da energia. Uma alternativa para otimizar o desempenho dos sistemas de conversão solar térmica se dá a partir da aplicação de superfícies seletivas nas placas absorvedoras. Este trabalho se propõe a produzir filmes absorvedores a base de cromo (Cr-Cr2O3) sobre substratos de aço inoxidável com diferentes tratamentos superficiais (eletropolidos e limpos com banho desengordurante) e avaliar o efeito da adição de camadas antirreflexivas (AR) de sílica (SiO2) e alumina (Al2O3) sobre as suas propriedades ópticas. Os filmes de cromo negro foram produzidos pela técnica de Magnetron sputtering a partir da variação de três parâmetros de deposição (distância de trabalho, potência e tempo) a fim de avaliar o efeito destes na absortância dos revestimentos. Após sua fabricação, os filmes obtidos com os parâmetros que proporcionaram as maiores absortâncias, sendo estas acima de 70%, foram recobertos com as camadas antirreflexivas de SiO2 e Al2O3, separadamente. As amostras foram submetidas ao teste de adesão por hachura cruzada e caracterizadas utilizando as técnicas de Espectrofotometria de UV-Vis, Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Perfilometria óptica. Os resultados mostraram que os revestimentos de cromo negro produzidos contribuíram para um aumento significativo do nível de absorção solar em relação ao substrato não-depositado, principalmente naqueles depositados sobre o substrato limpo com banho desengordurante. Com relação aos parâmetros de deposição, a maior potência de trabalho (100 W) e o menor tempo de deposição (30 minutos) forneceram filmes com as maiores absortâncias para ambas as distâncias de trabalho (110 e 150 mm). Os filmes de cromo negro selecionados apresentaram níveis de absortância entre 70,87% e 74,31%, com pequenos desvios padrões, indicando alta reprodutibilidade da técnica de deposição. A inclusão dos revestimentos antirreflexivos manteve as propriedades absortivas dos filmes praticamente estáveis, mas provocaram uma redução significativa da emissividade dos revestimentos analisados, tendo a sílica proporcionado a maior redução em todas as temperaturas analisadas. Os band gaps estimados tiveram valores variando de 1,18 a 4,74 eV. Os valores mais elevados de band gap estão associados a presença de Cr-Cr2O3. A Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) exibiu bandas características da vibração de ligações de Cr2O3 e de Si-O-Si. Os resultados da Perfilometria Óptica indicam que a absortância dos revestimentos foi favorecida pela rugosidade mais elevadas dos substratos limpos com banho desengordurante. O teste de adesão evidenciou a excelente adesão dos filmes ao substrato.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1731152 - KELLY CRISTIANE GOMES DA SILVA
Interno - 337396 - JOSE MAURICIO ALVES DE MATOS GURGEL
Externo ao Programa - 1972401 - JOSE FELIX DA SILVA NETO