978 resultados para SURFACE TREATMENTS


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Hydrogenated nanocrystalline silicon (nc-Si:H) n-layers have been used to prepare heterojunction solar cells on flat p-type crystalline silicon (c-Si) wafers. The nc-Si:H n-layers were deposited by radio-frequency (RF) plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and characterized using Raman spectroscopy, optical transmittance and activation energy of dark-conductivity. The nc-Si:H n-layers obtained comprise fine grained nanocrystallites embedded in amorphous matrix, which have a wider bandgap and a smaller activation energy. Heterojunction solar cells incorporated with the nc-Si n-layer were fabricated using configuration of Ag (100 nm)/1T0 (80 nm)/n-nc-Si:H (15 nm)/buffer a-Si:H/p-c-Si (300 mu m)/Al (200 nm), where a very thin intrinsic a-Si:H buffer layer was used to passivate the p-c-Si surface, followed by a hydrogen plasma treatment prior to the deposition of the thin nanocrystalline layer. The results show that heterojunction solar cells subjected to these surface treatments exhibit a remarkable increase in the efficiency, up to 14.1% on an area of 2.43 cm(2). (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

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Hydrogenated nanocrystalline silicon (nc-Si:H) n-layers have been used to prepare heterojunction solar cells on flat p-type crystalline silicon (c-Si) wafers. The nc-Si:H n-layers were deposited by radio-frequency (RF) plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and characterized using Raman spectroscopy, optical transmittance and activation energy of dark-conductivity. The nc-Si:H n-layers obtained comprise fine grained nanocrystallites embedded in amorphous matrix, which have a wider bandgap and a smaller activation energy. Heterojunction solar cells incorporated with the nc-Si n-layer were fabricated using configuration of Ag (100 nm)/1T0 (80 nm)/n-nc-Si:H (15 nm)/buffer a-Si:H/p-c-Si (300 mu m)/Al (200 nm), where a very thin intrinsic a-Si:H buffer layer was used to passivate the p-c-Si surface, followed by a hydrogen plasma treatment prior to the deposition of the thin nanocrystalline layer. The results show that heterojunction solar cells subjected to these surface treatments exhibit a remarkable increase in the efficiency, up to 14.1% on an area of 2.43 cm(2). (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

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Atomic layer deposition (ALD) is now used in semiconductor fabrication lines to deposit nanometre-thin oxide films, and has thus enabled the introduction of high-permittivity dielectrics into the CMOS gate stack. With interest increasing in transistors based on high mobility substrates, such as GaAs, we are investigating the surface treatments that may improve the interface characteristics. We focus on incubation periods of ALD processes on III-V substrates. We have applied first principles Density Functional Theory (DFT) to investigate detailed chemistry of these early stages of growth, specifically substrate and ALD precursor interaction. We have modelled the ‘clean-up’ effect by which organometallic precursors: trimethylaluminium (TMA) or hafnium and titanium amides clean arsenic oxides off the GaAs surface before ALD growth of dielectric commences and similar effect on Si3N4 substrate. Our simulations show that ‘clean-up’ of an oxide film strongly depends on precursor ligand, its affinity to the oxide and the redox character of the oxide. The predominant pathway for a metalloid oxide such as arsenic oxide is reduction, producing volatile molecules or gettering oxygen from less reducible oxides. An alternative pathway is non-redox ligand exchange, which allows non-reducible oxides (e.g. SiO2) to be cleaned-up. First principles study shows also that alkylamides are more susceptible to decomposition rather than migration on the oxide surface. This improved understanding of the chemical principles underlying ‘clean-up’ allows us to rationalize and predict which precursors will perform the reaction. The comparison is made between selection of metal chlorides, methyls and alkylamides precursors.

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Data derived from a series of field and laboratory studies of the influence of albedo and thermal conductivity on stone temperatures are reported. They indicate the complexity of surface/subsurface temperature response characteristics of different stone types exposed to the same conditions and highlight the influence of albedo and thermal conductivity on micro-environmental conditions at the rock/air interface – conditions which have significant implications for the nature and rate of weathering activity and which may, over time, affect any surface treatments applied to stone surfaces. Although the studies reviewed were carried out within the subject area of geomorphology, the data reported and the implications for stone weathering arising from them, may be of some relevance to the conservation science perspective on deterioration of contemporary, historical and archaeological stonework.

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Este trabalho teve como objetivos a produção, caracterização e aplicação de microelétrodos (MEs) de diamante como sensores amperométricos e potenciométricos em sistemas de corrosão nos quais a agressividade do meio e a presença de produtos de corrosão, constituem obstáculos que podem diminuir o desempenho, ou inviabilizar a utilização, de outros tipos de sensores. Os microeléctrodos são baseados em filmes finos de diamante dopado com boro (BDD – Boron Doped Diamond) depositados sobre fios de tungsténio afiados, através do método de deposição química a partir da fase vapor, assistida por filamento quente (HFCVD – Hot Filament Chemical Vapor Deposition). A otimização das diversas etapas de fabricação dos MEs deu origem ao desenvolvimento de um novo sistema de afiamento eletroquímico para obtenção destes fios e a várias opções para a obtenção dos filmes de diamante condutor e seu isolamento com resinas para exposição apenas da ponta cilíndrica. A qualidade cristalina dos filmes de diamante foi avaliada por espectroscopia de Raman. Esta informação foi complementada com uma caracterização microestrutural dos filmes de diamante por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), em que se fez a identificação da tipologia dos cristais como pertencendo às gamas de diamante nanocristalino ou microcristalino. Os filmes de BDD foram utilizados na sua forma não modificada, com terminações em hidrogénio e também com modificação da superfície através de tratamentos de plasma RF de CF4 e O2 indutores de terminações C-F no primeiro caso e de grupos C=O, C-O-C e C-OH no segundo, tal como determinado por XPS. A caracterização eletroquímica dos MEs não modificados revelou uma resposta voltamétrica com elevada razão sinal/ruído e baixa corrente capacitiva, numa gama de polarização quasi-ideal com extensão de 3 V a 4 V, dependente dos parâmetros de crescimento e pós-tratamentos de superfície. Estudou-se a reversibilidade de algumas reações heterogéneas com os pares redox Fe(CN)6 3-/4- e FcOH0/+ e verificou-se que a constante cinética, k0, é mais elevada em elétrodos com terminações em hidrogénio, nos quais não se procedeu a qualquer modificação da superfície. Estes MEs não modificados foram também testados na deteção de Zn2+ onde se observou, por voltametria cíclica, que a detecção da redução deste ião é linear numa escala log-log na gama de 10-5-10-2 M em 5 mM NaCl. Realizaram-se também estudos em sistemas de corrosão modelares, em que os microeléctrodos foram usados como sensores amperométricos para mapear a distribuição de oxigénio e Zn2+ sobre um par galvânico Zn-Fe, com recurso a um sistema SVET (Scanning Vibrating Electrode Technique). Foi possível detetar, com resolução lateral de 100 μm, um decréscimo da concentração de O2 junto a ambos os metais e produção de catiões de zinco no ânodo. Contudo verificou-se uma significativa deposição de zinco metálico na superfície dos ME utilizados. Os MEs com superfície modificada por plasma de CF4 foram testados como sensores de oxigénio dissolvido. A calibração dos microeléctrodos foi efetuada simultaneamente por voltametria cíclica e medição óptica através de um sensor de oxigénio comercial. Determinou-se uma sensibilidade de ~0.1422 nA/μM, com um limite de deteção de 0.63 μM. Os MEs modificados com CF4 foram também testados como sensores amperométricos com os quais se observou sensibilidade ao oxigénio dissolvido em solução, tendo sido igualmente utilizados durante a corrosão galvânica de pares Zn-Fe. Em alguns casos foi conseguida sensibilidade ao ião Zn2+ sem que o efeito da contaminação superficial com zinco metálico se fizesse sentir. Os microeléctrodos tratados em plasma de CF4 permitem uma boa deteção da distribuição de oxigénio, exibindo uma resposta mais rápida que os não tratados além de maior estabilidade de medição e durabilidade. Nos MEs em que a superfície foi modificada com plasma de O2 foi possível detetar, por cronopotenciometria a corrente nula, uma sensibilidade ao pH de ~51 mV/pH numa gama de pH 2 a pH 12. Este comportamento foi associado à contribuição determinante de grupos C-O e C=O, observados por XPS com uma razão O/C de 0,16. Estes MEs foram igualmente testados durante a corrosão galvânica do par Zn-Fe onde foi possível mapear a distribuição de pH associada ao desenvolvimento de regiões alcalinas causadas pela redução do oxigénio, acima da região catódica, e de regiões ácidas decorrentes da dissolução anódica do ânodo de zinco. Com o par galvânico imerso em 50 mM NaCl registou-se uma variação de pH aproximadamente entre 4,8 acima do ânodo de zinco a 9,3 sobre o cátodo de ferro. A utilização pioneira destes MEs como sensores de pH é uma alternativa promissora aos elétrodos baseados em membranas seletivas.

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Este trabalho foi realizado na Scania CV AB e teve como principal objectivo estabelecer uma diretriz sobre a possível utilização de aços vazados. Existe uma grande necessidade na realização deste trabalho, de forma a apoiar os engenheiros de projecto no seu processo de selecção dos materiais mais adequados, para produzir componentes mais leves e de elevado desempenho. Esta diretriz apresenta informação relacionada com propriedades mecânicas, processos de fundição, vazabilidade, tipologia de defeitos, tratamentos térmicos, soldabilidade e tratamentos superficiais dos aços vazados. Este trabalho foi limitado, na seleção de materiais para componentes do camião, a aços vazados que poderiam ser aplicados em dois componentes específicos: um componente estrutural da carroçaria sujeito a esforços de fadiga e a um colector de gases de combustão, sujeito a fluência, oxidação, fadiga por corrosão, fadiga-térmica e fadiga-mecânica. Foi realizado um benchmark focado nestes dois componentes de forma a saber que materiais são utilizados de momento por outras empresas concorrentes. Foi realizada ainda uma análise sobre possíveis materiais que possam ser aplicados em cada componente referido. Foi conduzida uma caracterização no estado bruto de fundição de um aço inoxidável vazado usado para produzir um protótipo do colector de gases. Esta caracterização consistiu numa análise microestrutural e medição de macro e microdurezas. Além da caracterização inicial, foram aplicados um conjunto de tratamentos térmicos, de forma a estudar a possibilidade de eliminar os carbonetos presentes inicialmente nas fronteiras de grão. As principais conclusões deste trabalho são que o aço vazado apresenta potencial para ser uma escolha válida em diversas aplicações, devido a um leque alargado de propriedades apresentadas tipicamente por este material. Relativamente a aplicações estruturais, o aço vazado é vantajoso comparativamente ao ferro fundido, quando são requeridos, por exemplo, soldabilidade e elevada resistência, combinada com elevada tenacidade à fractura. Para componentes sujeitos a elevadas temperaturas de serviço, o aço inoxidável vazado é vantajoso quando usado a temperaturas superiores a 750°C, apesar do seu elevado custo. O tratamento térmico composto por um recozimento de solubilização seguido de envelhecimento, elimina quase na totalidade os carbonetos presentes nas fronteiras de grão e verifica-se um aumento de dureza através de uma precipitação de carbonetos finamente dispersos na matriz, que poderão também aumentar a resistência à fluência.

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The study evaluated the in vitro influence of pulse-repetition rate of Er:YAG laser and dentin depth on tensile bond strength of dentin-resin interface. Dentin surfaces of buccal or lingual surfaces from human third molars were submitted to tensile test in different depths (superficial, 1.0 and 1.5 mm) of the same dental area, using the same sample. Surface treatments were acid conditioning solely (control) and Er:YAG laser irradiation (80 mJ) followed by acid conditioning, with different pulse-repetition rates (1, 2, 3, or 4 Hz). Single bond/Z-250 system was used. The samples were stored in distilled water at 37 degrees C for 24 h, and then the first test (superficial dentine) was performed. The bond failures were analyzed. Following, the specimens were identified, grounded until 1.0- and 1.5-mm depths, submitted again to the treatments and to the second and, after that, to third-bond tests on a similar procedure and failure analysis. ANOVA and Tukey test demonstrated a significant difference (p < 0.001) for treatment and treatment X depth interaction (p < 0.05). The tested depths did not show influence (p > 0.05) on the bond strength of dentin-resin interface. It may be concluded that Er:YAG laser with 1, 2, 3, or 4 Hz combined with acid conditioning did not increase the resin tensile bond strength to dentin, regardless of dentin depth. (C) 2007 Wiley Periodicals, Inc.

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Background: Physical and bioceramic incorporation surface treatments at the nanometer scale showed higher means of bone-to-implant contact (BIC) and torque values compared with surface topography at the micrometer scale; however, the literature concerning the effect of nanometer scale parameters is sparse. Purpose: The aim of this study was to evaluate the influence of two different implant surfaces on the percentage bone-to-implant contact (BIC%) and bone osteocyte density in the human posterior maxilla after 2 months of unloaded healing. Materials and Methods: The implants utilized presented dual acid-etched (DAE) surface and a bioceramic molecular impregnated treatment (Ossean(R), Intra-Lock International, Boca Raton, FL, USA) serving as control and test, respectively. Ten subjects (59 1 9 years of age) received two implants (one of each surface) during conventional implant surgery in the posterior maxilla. After the non-loaded period of 2 months, the implants and the surrounding tissue were removed by means of a trephine and were non-decalcified processed for ground sectioning and analysis of BIC%, bone density in threaded area (BA%), and osteocyte index (Oi). Results: Two DAE implants were found to be clinically unstable at time of retrieval. Histometric evaluation showed significantly higher BIC% and Oi for the test compared to the control surface (p < .05), and that BA% was not significantly different between groups. Wilcoxon matched pairs test was used to compare the differences of histomorphometric variables between implant surfaces. The significance test was conducted at a 5% level of significance. Conclusion: The histological data suggest that the bioceramic molecular impregnated surface-treated implants positively modulated bone healing at early implantation times compared to the DAE surface.

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This study has examined the flexural properties of natural and chemically modified coir fiber reinforced cementitious composites (CFRCC). Coir fibers of two different average lengths were used, and the longer coir fibers were also treated with a 1 % NaOH solution for comparison. The fibers were combined with cementitious materials and chemical agents (dispersant, defoamer or wetting agent) to form CFRCC. The flexural properties of the composites, including elastic stress, flexural strength, toughness and toughness index, were measured. The effects of fiber treatments, addition of chemical agents and accelerated ageing of composites on the composites’ flexural properties were examined. The results showed that the CFRCC samples were 5–12 % lighter than the conventional mortar, and that the addition of coir fibers improved the flexural strength of the CFRCC materials. Toughness and toughness index, which were associated with the work of fracture, were increased more than ten times. For the alkalized long coir fiber composites, a higher immediate and long-term toughness index was achieved. SEM microstructure images revealed improved physicochemical bonding in the treated CFRCC.

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Ionic liquid surface treatments are proposed as a method of controlling corrosion processes on magnesium alloys. An important magnesium alloy, ZE41 (nominally 4% Zn and 1% rare earth), was treated with the ionic liquid trihexyl(tetradecyl)phosphonium diphenylphosphate (P66614DPP). Impedance spectra were acquired at intervals during the treatment, indicating the development of a film and allowing a measure of the film formation process to be obtained over time. Mechanically polished and electro-polished surfaces were prepared; these surfaces, treated and untreated, were subsequently exposed to 0.1 M NaCl aqueous solutions. The corrosion behavior of the prepared surfaces were assessed using impedance spectroscopy and optical microscopy. The results indicated a significant role for the method of surface preparation used and, in both cases, the ionic liquid treatment produced a more corrosion-resistant surface.

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A magnetic resin based on cardanol, furfural, and curaua fibers was prepared and characterized. The material could be used in oil-spill cleanup processes, because of its aromatic/aliphatic balance. The resin was prepared through bulk polycondensation of cardanol and furfural in the presence of curaua fibers and maghemite nanoparticles. Hydrophobicity of the curaua fibers was improved by acetylation, increasing the oil-absorbing capability of the composites. The obtained magnetic composites were studied by Fourier-transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and thermogravimetric analysis. Degree of cure, magnetic force, and oil-removal capability tests were also performed. The results show that the composites possess an elevated cure degree in addition to a considerable magnetic force. The materials exhibit a good oil removal capability in the presence of a magnetic field, which is improved by the use of acetylated curaua. In the best case, the composite filled with maghemite and curaua can remove 12 parts of oil from water.

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Research for better performance materials in biomedical applications are constants. Thus recent studies aimed at the development of new techniques for modification of surfaces. The low pressure plasma has been highlighted for its versatility and for being environmentally friendly, achieving good results in the modification of physic chemical properties of materials. However, it is requires an expensive vacuum system and cannot able to generate superficial changes in specific regions. Furthermore, it is limits their use in polymeric materials and sensitive terms due to high process temperatures. Therefore, new techniques capable of generating cold plasma at atmospheric pressure (APPJ) were created. In order to perform surface treatments on biomaterials in specific regions was built a prototype capable of generating a cold plasma jet. The prototype plasma generator consists of a high voltage source, a support arm, sample port and a nozzle through which the ionized argon. The device was formed to a dielectric tube and two electrodes. This work was varied some parameters such as position between electrodes, voltage and electrical frequency to verify the behavior of glow discharges. The disc of titanium was polished and there was a surface modification. The power consumed, length, intensity and surface modifications of titanium were analyzed. The energy consumed during the discharges was observed by the Lissajous figure method. To check the length of the jets was realized with Image Pro Plus software. The modifications of the titanium surfaces were observed by optical microscopy (OM ) and atomic force microscopy (AFM ). The study showed that variations of the parameters such as voltage, frequency and geometric position between the electrodes influence the formation of the plasma jet. It was concluded that the plasma jet near room temperature and atmospheric pressure was able to cause modifications in titanium surface